De digitale revolutie vordert snel, aangedreven door technologieën zoals big data, analytics, AI, machine learning, automatisering en het internet der dingen. En de verwerkende sector begint nu een eigen transformatie te omarmen. Een transformatie door een technologie die het hele productieproces en de toeleveringsketen kan digitaliseren.

3D-printing is bezig de $ 12 triljoen verwerkende industrie ter wereld op zijn kop te zetten. Het verandert de manier waarop we zo ongeveer alles bedenken, ontwerpen, maken, distribueren en consumeren. Als een digitale technologie biedt het productiebedrijven de kans hun productiemethoden te transformeren.

En het goede nieuws is dat Groot-Brittannië ideaal geplaatst is om een ​​leidende rol te spelen in de ontwikkeling van deze grondig ontwrichtende technologie.

  • We hebben ook de beste 3D-printers van 2018 gemarkeerd

Volledige cirkel

3D-printen genereert snel een geheel nieuw model van industriële productie. Het is de productie aan het updaten voor de hypergeconnecteerde digitale economie van vandaag - terwijl tegelijkertijd de voordelen van lang niet gebruikte methoden worden teruggebracht.

Denk even terug aan een tijd vóór de eerste industriële revolutie, toen producten werden ontworpen en geproduceerd door ambachtslieden. Ze waren op maat gemaakt, op aanvraag gemaakt en waren bedoeld voor lokale consumptie.

Toen kwamen de eerste twee industriële revoluties, aangedreven door stoom en elektriciteit. Ze maakten een einde aan dit model door design en productie van elkaar te scheiden.

De twee functies bleven echter geografisch co-located - dat wil zeggen, tot de leeftijd van IT en internet ontstond. De derde industriële revolutie verbond de wereld en maakte de behoefte aan fysieke nabijheid tussen ontwerp, productie en consumptie overbodig. Het huidige productieparadigma is dus geworden: maak goederen waar de kosten het laagst zijn, en vervoer ze naar markten waar vraag is.

Het is een model dat enorme afstanden tussen productie en consumptie plaatst, wat heeft geleid tot lange en complexe toeleveringsketens. Dit zijn niet alleen duur; ze zijn ook rigide, waardoor ze niet effectief zijn in het afstemmen van vraag en aanbod. En ze vereisen dat goederen over de hele wereld worden verplaatst, wat duidelijk schadelijk is voor het milieu.

Maar nu is er een nieuw digitaal fabricagemodel aan het ontstaan, gedreven door 3D-printen. Het haalt de kracht van de aangepaste productie van het pre-industriële tijdperk terug en past het toe op het digitale tijdperk - allemaal op wereldschaal.

Digitale productietechnologie brengt ons van massaproductie naar mass-customization. Het versnelt ontwerp, innovatie en productie, verlaagt productiekosten en stimuleert flexibelere toeleveringsketens. Vooruitgang in metalen 3D-printtechnologie, zoals HP's recente aankondiging met Metal Jet, versnellen de vierde industriële revolutie door massaproductie van mechanisch functionele onderdelen mogelijk te maken.

Groene referenties

3D-printen verbetert ook de duurzaamheid van de productie op een aantal fronten.

Ten eerste heeft het de potentie om de efficiency van de supply chain te vergroten. Moderne toeleveringsketens zijn verantwoordelijk voor ongeveer 22% van de energiegerelateerde broeikasgasemissies. Een product zo eenvoudig als een schoen kan 25 of meer materialen bevatten, allemaal afkomstig uit verschillende delen van de wereld.

Maar dankzij de digitale productie kunnen schoenendetailhandelaren nu hun eigen schoenen maken. Op dezelfde manier kan een meubelzaak het ontwerp van uw voorkeurstafel afdrukken, terwijl autofabrikanten de componenten kunnen maken die ze nodig hebben in hun fabrieken.

Dit betekent dat er minder containers worden geladen op enorme vrachtschepen met dieselmotor; en minder vrachtwagens die de autosnelwegen dichtslibben en de lucht vervuilen. Dat is veel kostenefficiënter - en aanzienlijk duurzamer.

Traditionele productiemethoden zijn ook bedreven in het verspillen van materialen. Ze stempelen, snijden of snijden grondstoffen tot afgewerkte producten, wat resulteert in maximaal 30 kilo afval voor elk pond gemaakt product. 3D-printers kunnen daarentegen 98% materiaalefficiëntie behalen bij het produceren van voltooide onderdelen.

Ten slotte kan de productieschaal drastisch worden verminderd met behulp van digitale productie. In plaats van miljoenen componenten te moeten maken om schaalvoordelen te bereiken, kunnen items specifiek op de vraag worden afgestemd, wat alles behalve overproductie elimineert.

Als gevolg van deze voordelen kan 3D-printen de CO2-uitstoot tot 2025 verminderen met maximaal 525 miljoen ton. Dat is het equivalent van meer dan 100 miljoen passagiersvoertuigen van de weg halen.

Meerderjarig worden

Maar ondanks de dramatische voordelen is er in sommige kringen, zelfs binnen de verwerkende sector, een zeurende waarneming dat 3D-printen nog niet volledig industrieel volwassen is geworden.

Maar dit is simpelweg niet het geval. Digitale productie wordt al toegepast als een grootschalige, op maat gemaakte productiemethode.

De Koninklijke Marine heeft het bijvoorbeeld gebruikt om een ​​drone te ontwikkelen die geschikt is voor gebruik onder de zware omstandigheden van de Antarctische wateren. Drones gemaakt door traditionele productieprocessen kunnen niet werken in zulke extreme klimaten. Wat meer is, het 3D-geprinte model van de marine is zelfs goedkoper gebleken dan die met conventionele middelen.

En in een heel andere arena gebruikt FICEP Steel Surface Systems digitale productietechnologie om de prestaties van staal te verbeteren dat wordt gebruikt in grote bouwprojecten zoals The Shard.

Sterke en zwakke punten

Hier in het Verenigd Koninkrijk heeft de digitale productiesector een echte kans om zijn claim als leider in de nieuwe wereldwijde productieorder in te zetten.

Recent onderzoek van HP en A.T. Kearney plaatst Groot-Brittannië wereldwijd in de top vijf van landen als het gaat om de gereedheid voor 3D-printen. De studie van 30 landen staat op de tweede plaats van het VK in Europa, achter alleen de industriële krachtpatser die Duitsland is. En het suggereert dat ons concurrentievermogen nog verder zou kunnen verbeteren, omdat we 's werelds derde snelst groeiende 3D-printmarkt hebben.

Maar tegelijkertijd zijn er problemen die moeten worden aangepakt. Het rapport plaatst het Britse personeel buiten de top tien van internationaal voor de digitale productiemogelijkheden waarmee 3D-printen kan floreren.

Ondanks dit tekort aan vaardigheden ben ik ervan overtuigd dat digitale productietechnologie een unieke kans biedt voor onze economie. Maar om het voor elkaar te krijgen, moet het 3D-afdrukecosysteem van het land als geheel samenkomen. Technologen, ontwerpers, fabrikanten, onderzoekers, apparaatmakers, opvoeders en de overheid: ze spelen allemaal een cruciale rol bij het ondersteunen van de 3D-printindustrie in het Verenigd Koninkrijk en maken digitale productietechnologie toegankelijk voor Britse bedrijven.

George Brasher is UK managing director bij PK

  • Geïnteresseerd in 3D-printen? Ontdek hoe deze technologie het economischer maakt om huizen te bouwen in de derde wereld