Nota de l'editor: Aquest és un article de convidat de Hubs.
Quan arribem a finals del 2019, les tecnologies de la digitalització a gran escala no s’alenteixen en absolut. Dins dels propers cinc anys, S'espera que el 85% de les empreses industrials hagin implementat tecnologies d'Indústria 4.0 en totes les divisions comercials importants. Com a resultat, la consolidació de la digitalització a tota la indústria ha produït pràctiques aplicacions digitals que només comencen a ser visibles avui en dia.
La indústria manufacturera a causa d'una infinitat de reptes ha estat lenta per adoptar esforços de digitalització a gran escala. Els pocs líders que s'han aventurat a la frontera de la transformació digital han posat les bases per a la resta.
No obstant això, l'enfocament principal ha estat més "esperar i veure" que "a tot vapor endavant". Com a resultat, hi ha un xoc entre les expectatives dels enginyers de producte i les mentalitats dels fabricants principals.
Així, mentre que en el passat, els fabricants han tardat a adoptar noves tecnologies, és probable que el 2020 sigui un any d'adopció digital generalitzada. Les espurnes s'han agafat i amb els valors atípics que desafien l'statu quo, la indústria s'està avançant.
"Amb la tecnologia que canvia ràpidament, els fabricants han de preparar els seus plans de transformació de la Indústria 4.0 per al futur o arriscar-se a quedar enrere dels seus competidors". diu el 2019 McKinsey a prova de futur una transformació de la fabricació digital informar.
Els enginyers estan en el seu nucli obert a la innovació i la tecnologia en el seu treball. Tanmateix, a causa de la naturalesa del procés, han de col·laborar a múltiples nivells al llarg de la seva cadena de valor amb indústries que no sempre han adoptat la mateixa mentalitat. Per a ells, la digitalització de la indústria manufacturera significa que poden incorporar aquests esforços d'estalvi de temps, energia i diners en tot el procés de producció.
Però, quines són les tecnologies impulsores que esperem veure el 2020 i com donaran poder als enginyers? Ajuntem els nostres tres millors.
- L'arribada de la fabricació en línia sota demanda
La indústria de fabricació a la carta en línia, plataformes digitals que faciliten tot el procés de fabricació mitjançant una xarxa de socis distribuïts, ha estat experimentant amb nous materials i models de negoci innovadors durant l'últim any.
En crear un ecosistema de fabricants de qualitat, tot el que han de fer els enginyers per fer les seves peces és carregar els seus dissenys CAD, especificar el material, l'acabat de la superfície, els forats roscats, les toleràncies i el temps de lliurament al núvol. A continuació, la plataforma confirmarà el disseny i un membre de la xarxa distribuïda amb les capacitats de fabricació de la peça específica que assumirà el projecte.
A més de la impressió en 3D de plàstics i metalls, en línia fabricació a demanda Les empreses ofereixen ara suites amb diferents processos, com ara mecanitzat CNC, producció de xapa, modelat per injecció i fosa d'uretà. Amb la possibilitat d'accedir a aquests mètodes de fabricació en línia, la producció de peces sota demanda es converteix en un mètode de fabricació més viable.
Tot i que aquesta indústria encara està en els seus inicis, el potencial que ofereix als enginyers és enorme. Tradicionalment, la producció de peces s'ha vist afectada pels llargs terminis de lliurament per aprovar la cotització en si, dificultades pel transport internacional i les comandes mínimes de gran quantitat que augmenten els costos i el temps d'inactivitat. En reduir aquestes barreres a peces d'alta qualitat, la fabricació en línia sota demanda permet als enginyers lliurar sense comprometre el seu disseny.
L'any que ve, esperem veure més enginyers recorrent a la fabricació sota demanda com a forma de resoldre els seus principals problemes. És probable que això condueixi a un augment de la competència en aquesta indústria, així com a una consolidació dels líders del mercat a nivell general. Això, en última instància, impulsarà les plataformes a adoptar nous materials i atraurà més fabricants a la xarxa distribuïda, la qual cosa comportarà una major elecció per als enginyers, menys temps d'inactivitat i costos més baixos.
- Augment de la probabilitat d'associacions i empreses conjuntes
Els fabricants han trobat difícil anar més enllà de la fase de prova de la seva estratègia de digitalització a causa de la seva gran mida, la seva cadena de subministrament globalitzada i la manca d'objectius clars. Tot i que això comença a canviar, normalment les grans organitzacions es queden endarrerides quan es tracta d'adoptar una mentalitat realment digital a les seves files. Els responsables de la presa de decisions són conscients d'això i, com a resultat, estan buscant aportar experiència digital de tot el seu ecosistema.
"A mesura que els fabricants pensen a incorporar agilitat a les seves cadenes de subministrament, cada cop s'adona que aquests esforços no es poden produir de manera aïllada". estats Perspectives de la indústria manufacturera 2020 de Deloitte. "La necessitat de conrear un ecosistema fort és una tendència que ha sorgit, i la nostra investigació demostra que és una estratègia cada cop més eficaç per als fabricants, especialment pel que fa a l'impuls digital".
Segons la consultora, aquesta tendència es produirà probablement durant l'any vinent de dues maneres diferents. En primer lloc, les fàbriques intel·ligents, les que estan a l'avantguarda de la transició digital, estan veient els beneficis de les associacions en tot el seu ecosistema, creant nous models de negoci i valor per als seus clients a un ritme significativament superior al dels seus competidors. Els retardats que s'han mostrat reticents a moure's ara busquen replicar aquest èxit a les seves pròpies empreses. En segon lloc, els que empenyen la frontera encara no han acabat, i és probable que continuïn ampliant els seus propis ecosistemes com a mitjà per obtenir capacitats que no tenen a casa.
Tot i que molts líders del mercat utilitzen aquesta estratègia per millorar la seva visió digital, l'informe de Deloitte ho suggereix "Tenint en compte el valor relatiu de les capacitats digitals al mercat, però, és més probable que el 2020 aporti associacions i empreses conjuntes en lloc d'adquisicions directes".
L'accés a un ecosistema extern de socis és essencial per cobrir el gran dèficit de talent i capacitat que experimenten molts fabricants. Per tant, és probable que vegem un any d'associacions entre grans empreses i ampliacions digitals innovadores. Com a resultat, els enginyers es beneficiaran d'un enfocament més gran en l'experiència de l'usuari, la comunicació interna i la racionalització dels viatges dels clients.
- L'evolució de la impressió 3D cap a una indústria comercial autònoma
El que va començar com una tecnologia utilitzada principalment per a la creació de prototips i les joguines d'enginyers s'ha convertit en una indústria en si mateixa. La impressió 3D es considera una de les tecnologies més disruptives de la indústria 4.0. "Com a element clau de la revolució de la indústria 4.0, 3DP està evolucionant com una alternativa pràctica tant per al desenvolupament de productes com per a la fabricació convencional" afirma un document blanc de PwC sobre I4.0 de finals de l'any passat.
L'impuls de la indústria és l'arribada de nous materials durant els últims anys; les aplicacions estan explotant. Originalment només hi havia una petita selecció de plàstics per utilitzar-los en projectes d'impressió. Avui dia, l'addició de materials com el formigó, el metall i la tinta de nanopartícules ha ampliat el potencial d'innovació de manera exponencial.
Amb l'arribada d'impressores que són més grans, més ràpides i més complexes, els enginyers tenen la capacitat de construir objectes a una escala molt més gran que abans. Per exemple, quatre de les impressions 3D més sorprenents d'aquest any són:
- El primer cor humà imprès en 3D es va imprimir a Israel aquest any utilitzant els materials biològics del pacient. Els investigadors de la Universitat de Tel Aviv van imprimir el cor d'enginyeria vascularitzat utilitzant les cèl·lules i materials biològics del propi pacient.
- La Universitat de Maine ha completat recentment el vaixell imprès en 3D més gran, un creuer de dues tones i 7.5 m, que és la peça sòlida impresa en 3D més gran mai.
- El motor de Crew Dragon de SpaceX era fabricat íntegrament amb impressió 3D de metall. La nau espacial està feta per ser el vehicle espacial humà més segur mai construït i ha completat 16 missions cap a i des de l'Estació Espacial Internacional.
- El preu de la impressió en 3D de cases senceres in situ ha baixat dràsticament entre 4,000 i 10,000 dòlars, donant accés a un habitatge segur i assequible a les persones que ho necessiten.
Si bé durant els últims anys, les tecnologies d'impressió 3D com el metall i el formigó han estat relativament cares, el flux continu d'innovacions les ha integrat en el procés de producció principal.
A mesura que les mateixes impressores han avançat a un ritme ràpid, s'estan apropant al que a la indústria es considera el sant grial de la impressió 3D. Impressió multimaterial, la tecnologia d'impressió 3D que permetrà als enginyers dissenyar utilitzant una combinació de diversos filaments.
Aquest mètode d'impressió és disposat a desbloquejar el màxim valor de totes les tècniques d'impressió 3D. Tot i que s'han fet passos per introduir la impressió multimaterial en un entorn de prototipatge, sembla que aquesta tecnologia avançarà a l'ús comercial durant el proper o dos anys.
2020 i més enllà
A la llarga, aquests avenços tecnològics permetran als enginyers tenir més llibertat en el seu disseny, productius en el seu prototipatge i ser efectius en el seu lliurament. L'evolució dels materials i la pròpia maquinària té experts que prediuen que el La indústria de la impressió 3D creixerà fins a superar els 50 milions de dòlars el 2026. Afegiu-hi a aquesta suma la indústria de fabricació sota demanda en ràpida expansió i la probabilitat d'associacions generals, i estem començant a veure el 2020 com la línia de base del procés de digitalització ràpid de la indústria manufacturera.
Sobre l'autor: Filemon Schoffer és el cofundador i CCO de Hubs, una plataforma de fabricació en línia que permet als enginyers crear productes revolucionaris, fabricats sense compromís.
