3D-tulostus vastaa megatrendien vaatimuksiin



Uskon, että valmistava teollisuus tulee muuttumaan keskitetystä massatuotannosta tarvepohjaiseen paikalliseen yksilökeskeiseen tuottamiseen sekä kuluttajatuotteiden, että teollisten osien kohdalla. Huh, olipas raskas aloitus, mutta siinäpä se kiteytettynä.

Väite kuulostaa radikaalilta, mutta sallikaa minun perustella asiaa hieman.

Megatrendien vaatimukset valmistusteknologioille

Sitra julkaisi 31.12.2019 näkemyksensä globaaleista megatrendeistä alkavalle vuosikymmenelle (Sitra, 2019). Nämä megatrendit antavat kuvan laajoista kehityssuunnista sekä niiden sidoksista

  1. Ekologisella jälleenrakennuksella on kiire
  2. Väestö ikääntyy ja monimuotoistuu
  3. Verkostomainen valta voimistuu
  4. Teknologia sulautuu kaikkeen
  5. Talousjärjestelmä etsii suuntaansa

Elinplaneettamme tila ja sen uhkaava kehityssuunta ajavat meitä keskittymään entistä enemmän käytettävissä olevien resurssien tehokkaaseen käyttöön ja kierrätykseen. Nykyisiä massavalmistusmenetelmiä leimaa erikoistyökalut, minimitilauserät, kyvyttömyys tehdä muutoksia, pitkät toimitusajat ja pitkä logistiikkaketju. 3D-tulostukseen liittyy suuri päästövähennyspotentiaali verrattuna massavalmistusmenetelmiin, kun huomioidaan koko ketju tuotteen kehittämisestä sen jakeluun käyttäjälle.

Samalla olemme yksilöitä. Tärkeitä, ainutlaatuisia, huomioitavia, rakastettavia ja olemme ansainneet yksilöityjä tuotteita, jotka ovat varta vasten meille suunniteltu ja valmistettu. En halua ostaa keittiööni hanaa, jollaisia on asuinkorttelissani kuusi tusinassa. Ei ole lainkaan tavatonta, että uutta tuotetta haluava asiakas saa haluamansa parhaassakin tapauksessa vasta kuukausien jälkeen, jolloin tarve on jo ohitettu eikä ole mitään takeita, että tuote vastaa odotuksia. Joku voisi luonnehtia tätä massiiviseksi arvauskoneistoksi.

Sitten on tämä teknologiakehitys ja siitä yhtenä esimerkkinä digitaalisuus sekä sen tuomat hyödyt, joiden rajoja ei tunnu löytyvän. Data on kiistatta uusi öljy. Toisena esimerkkinä 3D-tulostus ja sen kiistaton kehitystahti. Mahdollisuuksia on paljon enemmän kuin normaali kuolevaisen tajunta pystyy parhaanakaan päivänä sisäistämään.

Miten 3D-tulostus vastaa megatrendien vaatimuksiin?

Tässä kohti 3D-tulostus on syytä ottaa kuvioon mukaan. Ei niinkään kaiken ratkaisevana valonkantajana vaan ennemmin yhtenä oleellisena osana tulevaisuuden valmistavaa teollisuutta. Kerrataan vielä 3D-tulostuksen ominaiset piirteet:

1. Digitaalisuus, digitaalisuus ja digitaalisuus. Suunnittelu ja valmistus tapahtuu täysin digitaalisesti

Tämä ei tarkoita pelkästään sitä, että muutokset valmistettaviin osiin on helppo toteuttaa, vaan koko asiakkaan tarpeesta lähtevä arvoketju on mahdollista määritellä uudelleen.

2. Suunnittelijan vapaus suunnitella toiminnallisuus ja käyttäjä edellä valmistusteknisten rajoitteiden sijaan

Asiakkaan käden mukaan räätälöity hiiri, ajotottumuksien mukaan säätyvä polkupyörän runko, pyörimisnopeuden ja painon suhteen optimoitu hammaspyörä, nesteen virtaus tai vaikka paino – You name it.

3. Todella joustava osien geometrian, valmistusmäärän ja ajan suhteen

Yksi, kaksi tai kolmekymmentäkolme osaa. Samanlaista tai hieman erilaista. Tänään, huomenna tai keskiviikon ja torstain välisenä yönä. Nämä kaikki ovat mahdollisia ja helposti toteutettavissa.

4. Paikkariippumattomuus

Kuvittele Suomeen 15 tulostuskeskusta, jotka jakautuvat väkimäärän suhteen tasaisesti. Kukin keskus valmistaa alueen asiakkaille heidän haluamansa osat tarpeeseen ilmaan mitään välivarastoja tai mannerten välisiä kuljetuksia. Mitä tämä tarkoittaisi logistiikan päästöjen, toimitusaikojen ja varastoinnin kannalta?

5. Vähän hukkamateriaalia

Suunnitteluvaiheessa materiaalia suunnitellaan vain sinne, missä se on toiminnallisuuden kannalta tarpeellista. Näin osaan ei automaattisesti jää ylimääräistä, kuten ainetta poistaville menetelmille on ominaista. Toisaalta 3D-tulostusprosessin aikana syntyy hukkaa teknologiasta ja materiaalista riippuen joitakin prosentteja ja usein sekin kierrätetään seuraavaan valmistussykliin.

Nyt kun peilaamme globaaleja megatrendejä äsken lueteltuihin piirteisiin, on helppo alkaa ymmärtämään, miksi 3D-tulostusta kannattaa ja pitää ottaa hyötykäyttöön mahdollisimman laajasti.

Väitin aikaisemmin, että nykyinen massavalmistus on asiakkaan kannalta massiivinen arvauskoneisto. Pureudutaan tähän väittämään ratkaisukeskeisesti seuraavassa blogissa.

Lisätietoja
Jasperi Kuikka
jasperi.kuikka@huld.io
+358 45 349 0665

Lähteet
Sitra. (2019, 12 31). Megatrendit 2020. Retrieved from Sitra: https://www.sitra.fi/julkaisut/megatrendit-2020/