Redaktörens anmärkning: Det här är en gästartikel från hubbar.
När vi närmar oss slutet av 2019 saktar inte tekniken bakom massdigitalisering upp alls. Inom de kommande fem åren 85 % av industriföretagen förväntas ha implementerat Industry 4.0-teknologier i alla viktiga affärsdivisioner. Som ett resultat av detta har konsolideringen av digitaliseringen över hela branschen producerat praktiska digitala applikationer som bara börjar bli synliga idag.
Tillverkningsindustrin har på grund av en myriad av utmaningar varit trög med att ta till sig fullskaliga digitaliseringsinsatser. De få ledare som har vågat sig till gränsen för digital transformation har lagt grunden för resten att följa.
Men den vanliga strategin har varit mer "vänta och se" än "full fart framåt". Som ett resultat blir det en krock mellan produktingenjörernas förväntningar och de vanliga tillverkarnas mentalitet.
Så även om tillverkare tidigare har varit långsamma med att ta till sig ny teknik, kommer 2020 sannolikt att bli ett år av utbredd digital adoption. Gnistorna har fångat och med extremvärden som utmanar status quo, drivs branschen framåt.
"Med teknik som förändras snabbt måste tillverkare framtidssäkra sina Industry 4.0-transformationsplaner eller riskera att hamna efter sina konkurrenter," säger 2019 McKinsey framtidssäkrar en digital tillverkningstransformation rapportera.
Ingenjörer är i sin kärna öppna för innovation och teknik i sitt arbete. De måste dock, på grund av processens natur, samarbeta på flera nivåer över sin värdekedja med branscher som inte alltid har anammat samma tankesätt. För dem innebär digitaliseringen av tillverkningsindustrin att de kan integrera dessa tids-, energi- och pengarbesparande ansträngningar i hela produktionsprocessen.
Men vilka är de körtekniker vi förväntar oss att se 2020 och hur kommer de att ge ingenjörer? Vi har satt ihop våra topp tre.
- Tillkomsten av online-on-demand-tillverkning
Online-on-demand-tillverkningsindustrin – digitala plattformar som underlättar hela tillverkningsprocessen genom ett nätverk av distribuerade partners – har experimenterat med nya material och innovativa affärsmodeller under det senaste året.
Genom att skapa ett ekosystem av kvalitetstillverkare är allt ingenjörer behöver göra för att få sina delar tillverkade att ladda upp sina CAD-designer, specificera material, ytfinish, gängade hål, toleranser och ledtid till molnet. Plattformen kommer sedan att bekräfta designen och en medlem av det distribuerade nätverket med tillverkningskapacitet för den specifika del som kommer att ta på sig projektet.
Förutom 3D-utskrift av plast och metall, online on-demand tillverkning företag erbjuder nu sviter med olika processer inklusive CNC-bearbetning, plåtproduktion, formsprutning och uretangjutning. Med möjligheten att få tillgång till dessa metoder för tillverkning online, blir on-demand delproduktion en mer lönsam tillverkningsmetod.
Även om den här branschen fortfarande är i sin linda, potentialen det låser upp för ingenjörer är enorm. Traditionellt har tillverkningen av reservdelar påverkats av långa ledtider för att godkänna själva offerten, hindrat av internationella transporter och höga minimiorder som ökar kostnaderna och stilleståndstiden. Genom att minska dessa hinder för högkvalitativa delar gör online-on-demand-tillverkning det möjligt för ingenjörer att leverera utan att kompromissa med deras design.
Under det kommande året förväntar vi oss att se fler ingenjörer vänder sig till on-demand-tillverkning som ett sätt att lösa sina stora smärtpunkter. Det är troligt att detta kommer att leda till ökad konkurrens i den här branschen, såväl som en konsolidering av marknadsledare över hela linjen. Detta kommer i slutändan att driva plattformar att ta till sig nya material och dra fler tillverkare till det distribuerade nätverket, vilket leder till ökat val för ingenjörer, mindre stilleståndstid och lägre kostnader.
- Ökad sannolikhet för partnerskap och joint ventures
Tillverkare har haft svårt att gå längre än testfasen av sin digitaliseringsstrategi på grund av deras stora storlek, globaliserade leveranskedja och bristen på tydliga mål. Även om detta börjar förändras, släpar vanligtvis stora organisationer efter när det gäller att anta verkligt digitala tänkesätt i sina led. Beslutsfattare är medvetna om detta och som ett resultat överväger de att ta in digital expertis från hela sitt ekosystem.
"När tillverkare funderar på att bygga in smidighet i sina försörjningskedjor, inser man att dessa ansträngningar inte kan ske isolerat." tillstånd Deloittes 2020 Manufacturing Industry Outlook. "Behovet av att odla ett starkt ekosystem är en trend som har dykt upp, och vår forskning visar att det är en allt effektivare strategi för tillverkare, särskilt när det gäller digital fart."
Enligt konsultföretaget kommer denna trend sannolikt att utspela sig under det kommande året på två distinkta sätt. För det första ser smarta fabriker – de som ligger i framkant av den digitala övergången – fördelarna med partnerskap över hela sitt ekosystem, skapar nya affärsmodeller och värde för sina kunder i en takt som är betydligt högre än sina konkurrenter. Eftersläntrare som har varit ovilliga att flytta försöker nu replikera denna framgång i sina egna företag. För det andra är de som tänjer på gränsen inte klara än, och de kommer sannolikt att fortsätta att expandera sina egna ekosystem som ett sätt att hämta kapacitet de inte har internt.
Medan många marknadsledare använder denna strategi för att främja sin digitala vision, föreslår Deloittes rapport att "Med tanke på det relativa värdet på digitala möjligheter på marknaden kan det dock vara mer sannolikt att 2020 kommer att ge partnerskap och joint ventures snarare än direkta förvärv."
Tillgång till ett externt ekosystem av partners är avgörande för att fylla den stora talang- och kapacitetsbrist som många tillverkare upplever. Därför är det troligt att vi kommer att se ett år av partnerskap mellan stora företag och innovativa digitala uppskalningar. Som ett resultat kommer ingenjörer att dra nytta av ett ökat fokus på användarupplevelse, intern kommunikation och strömlinjeformade kundresor.
- Utvecklingen av 3D-utskrift till en fristående kommersiell industri
Det som började som en teknik som främst användes för prototyper och ingenjörers leksaker har utvecklats till en industri i sig. 3D-utskrift anses vara en av de mest störande av alla Industry 4.0-tekniker. "Som ett nyckelelement i Industry 4.0-revolutionen utvecklas 3DP som ett praktiskt alternativ för både produktutveckling och konventionell tillverkning" uppger ett PwC whitepaper om I4.0 från slutet av förra året.
Att driva branschen framåt är ankomsten av nya material under de senaste åren; ansökningarna exploderar. Ursprungligen fanns endast ett litet urval av plaster tillgängligt att använda i tryckeriprojekt. Idag har tillägget av material som betong, metall och bläck med nanopartiklar utökat potentialen för innovation exponentiellt.
Med ankomsten av skrivare som är större, snabbare och mer invecklade, har ingenjörer förmågan att bygga objekt i en mycket större skala än tidigare. Till exempel är fyra av de mest fantastiska 3D-utskrifterna från i år:
- Det första 3D-printade mänskliga hjärtat trycktes i Israel i år med hjälp av patientens biologiska material. Forskare från Tel Aviv University tryckte det vaskulariserade konstruerade hjärtat med hjälp av en patients egna celler och biologiska material.
- University of Maine färdigställde nyligen den största 3D-printade båten, en två tons, 7.5 m kryssare, som är den största 3D-utskrivna solida delen någonsin.
- SpaceX:s Crew Dragons motor var tillverkad helt med metall 3D-utskrift. Rymdfarkosten är gjord för att vara de säkraste mänskliga rymdfarkosterna som någonsin byggts och har genomfört 16 uppdrag till och från den internationella rymdstationen.
- Priset för 3D-utskrift av hela hus på plats har sjunkit dramatiskt till någonstans mellan $4,000 10,000 och $XNUMX XNUMX, vilket ger tillgång till säkra och överkomliga bostäder till behövande.
Medan 3D-utskriftstekniker som metall och betong under de senaste åren har varit relativt dyra, har den kontinuerliga strömmen av innovationer integrerat dem i den vanliga produktionsprocessen.
Eftersom skrivarna själva har utvecklats i snabb takt, kommer de närmare vad som i branschen anses vara 3D-utskrifts heliga graal. Multi-material printing, 3D-utskriftstekniken som gör det möjligt för ingenjörer att designa med en kombination av olika filament.
Denna metod för utskrift är redo att låsa upp det mesta värdet av alla 3D-utskriftstekniker. Även om åtgärder har vidtagits för att introducera utskrift av flera material i en prototypmiljö, ser den här tekniken ut att avancera till kommersiell användning under det kommande år eller två.
2020 och Beyond
I det långa loppet kommer dessa tekniska framsteg att tillåta ingenjörer att ha större frihet i sin design, produktiva i sin prototyp och vara effektiva i sin leverans. Utvecklingen av material och själva maskineriet har experter som förutspår att 3D-utskriftsindustrin kommer att växa till att vara värd uppemot 50 miljarder dollar år 2026. Lägg utöver denna summa den snabbt växande on-demand-tillverkningsindustrin och sannolikheten för partnerskap över hela linjen, och vi börjar se 2020 som baslinjen för tillverkningsindustrins snabbspårade digitaliseringsprocess.
Om författaren: Filemon Schoffer är medgrundare och CCO för Nav, en onlinetillverkningsplattform som ger ingenjörer möjlighet att skapa revolutionerande produkter, tillverkade utan kompromisser.
