Что можно производить на 3д принтере
50 крутых вещей для печати на 3D-принтере / Блог компании Top 3D Shop / Хабр
Нет идей для 3D-печати? Надоели никчемные безделушки? Перед вами список 50 крутых действительно полезных вещей для 3D-печати.
Как и мы, вы просто в восторге от возможностей 3D-печати. Но, к сожалению, горизонт завален безделушками, финтифлюшками и прочими ненужными штуками. Нам грозит опасность быть погребенными под кучей никому не нужного хлама.
Сбросьте с себя оковы посредственности! Давайте создавать действительно полезные вещи! Перед вами список крутых вещей, которые можно изготовить на 3D-принтере прямо сейчас. Докажите своим близким и любимым, что эта чудесная технология может найти ежедневное и практическое применение.
Нет доступа к 3D-принтеру? Не беда. Просто загрузите файлы на нашу систему сравнения цен 3D-печати и выберите самую выгодную стоимость, ОНЛАЙН!
Нет 3D-принтера для печати этих замечательных вещей? Тогда приходите к <a href=«top3dshop.ru]нам, наши специалисты подберут вам лучшее оборудование!
А теперь подробнее о полезных вещах.
Крутая вещь для 3D печати №1: пластмассовый молоток
THWACK это способный к тяжелый работе пластмассовый молоток общего назначения. Отлично подходит для забивания гвоздей в доме, плотно закрывающихся объектов, «ударной» аранжировки в джаз-бэнде и запугивания незнакомцев.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №2: полка для розетки
Приставьте к вашей розетке полочку для подпорки телефона во время зарядки. В полке имеется наклонная выемка, что позволяется держать ваш смартфон или планшет в вертикальном положении.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №3: мыльница
Элегантная мыльница для ванной комнаты с двумя моющимися отделениями. По желанию вы можете изменить узор внутреннего поддона.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №4: ручки с ярлычками для тумбочки
Искусство хранения не обязательно должно быть скучным. Hobb Knob – это маленькая ручка с ярлычком для описания вещей, хранимых в ящиках. Теперь вы никогда не потеряете свои носки!
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №5: подстаканники с геометрическими узорами
Когда дело касается горячих напитков, неизбежный риск представляют круги от кружки. Всё принимает куда более серьезные обороты, если в доме водится кофе-зависимый обитатель. Эти подстаканники доступные в трех видах дизайна помогут избежать неприглядных пятен.
Скачать с Pinshape
Крутая вещь для 3D печати №6: лампа на шарнирах
Эта модульная лампа на шарнирах состоит из 6 основных элементов: основа, корпус и верхняя часть со светодиодами. Чтобы сделать лампу более высокой, вы можете добавить необходимое количество элементов.
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №7: открывалка для бутылок одной рукой
Эта открывался для бутылок в форме бумеранга пригодится людям, испытывающим трудности при выполнении действий, требующих приложения силы, например при открывании пластиковой бутылки. Распечатайте ее и подарите своей бабушке. Она по достоинству оценит этот жест.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №8: насадка душа
Купание под водопадом в вашем списке вещей, которые стоит сделать перед смертью? Следующая лучшая вещь — это 3D-напечатанная насадка душа (вероятно).
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №9: секретная полочка
Спрячьте ценные документы и заначку от любопытных взглядов на этой потайной полке.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №10: ручка для банки
Усовершенствуйте пустые банки из-под варенья с помощью напечатанной ручки. Что может быть проще?
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №11: пластмассовый гаечный ключ
Полноценный пластмассовый гаечный ключ общего назначения. Собственно для завинчивания и вывинчивания по дому.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №12: визитница
«Какой нежный желтоватый оттенок, и толщина подобрана со вкусом, о боже, даже водяные знаки.» У вас есть такая визитка? Найдите ей пару в виде этой визитницы, печатаемой целиком (да, уже с откидной крышкой). Инструкции по добавлению индивидуального логотипа включены.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №13: держатель туалетной бумаги в форме инопланетного захватчика
Сделайте вашу ванную комнату ярче с функциональной распечатанной моделью классического инопланетного захватчика… кхм, держащего вашу туалетную бумагу.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №14: подъёмная платформа
Перед вами полностью собранная подъёмная платформа. Печатается целиком. Нет нужды возиться с кучей деталей. Регулируемая высота может использоваться для подъема или поддержки объекта приемлемого веса.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №15: автопоилка для растений
Комнатные растения стали жертвой невнимания? ЗАБУДЬТЕ ОБ ЭТОМ. Распечатайте этот простейшую автоматическую поилку для растений, и ваша совесть останется чистой.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №16: держатель для наушников-капелек
Мы тратим немало денег на покупку наушников на ходу, но недостаточно защищаем их при использовании. Ничего не опасаясь, спрячьте наушники в этом 3D напечатанном держателе.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №17: ручка для пакета
Нам всем знакома эта ситуация. Тащишься домой из супермаркета, нагруженный пакетами с продуктами. Сила гравитации заставляет пластик врезаться в ваши ладони, я прав? ХВАТИТ. Напечатайте эти ручки для пакетов и навсегда забудьте о натертых ладонях!
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №18: подставка для планшета
Есть случаи, когда при работе со смарт-устройством необходимо освободить руки, например, при просмотре ТВ шоу или рецептов при готовке,. Эта простая подставка для поддержки планшетов с диагональю 7 дюймов и больше, годится как для портретного, так и для альбомного режимов.
Скачать с Pinshape
Крутая вещь для 3D печати №19: автопоилка для растений №2
Еще одно хитрое изобретение для садоводческого искусства. Оно особенно подходит для кухонных растений. В следующий раз, когда вы купите свежую зелень для готовки, пересадите ее в это аккуратно устройство, и она останется свежей в течение всей недели.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №20: дверной упор
Надоело, что дома или в офисе все хлопают дверьми? Тогда вам нужен БЕСКОМПРОМИССНЫЙ дверной упор. Легкий вес, безопасен для детей, предназначен для простой установки и простого изготовления на FDM 3D принтере. Создатель упора также утверждает, что устройство может использоваться для отражения зомби-атак, однако эта версия не была проверена.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №21: скребок для лобового стекла
Если хотите легко и быстро избавиться от снега и льда на лобовом стекле вашей машины с помощью этого удобного скребка. Печатается без опоры, на конце имеется отверстие для шнурка.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №22: регулятор расхода воды в поливочном шланге
Эта специальная насадка регулирует расход воды в поливочном шланге, около 2 л в минуту. Отлично, если в разгар лета у вас установлены ограничения на расход воды.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №23: модульная полка для вина
Неважно, будь вы новичком или ценителем в мире вина, отличным решением для хранения благородного напитка станет эта модульная полка для винных бутылок WIRA. В соответствии с вашей коллекцией ее можно расширить (или сузить), печатая лишь необходимое количество модулей.
Скачать с 3DShook
Крутая вещь для 3D печати №24: свисток для защиты
Этот свисток оригинального дизайна легко сделать и носить с собой. Износостойкий и очень громкий. Насколько громкий? Как насчет 118 децибел? Этого более чем достаточно, чтобы люди услышали о вашей чрезвычайной ситуации.
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №25: Держатель для наушников Apple
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №26: Держатель зонта для инвалидного кресла
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №28: Защита для диска
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №29: Форма для снежков
Скачать с ThingiVerse
Крутая вещь для 3D печати №30: Защита для винной бутылки
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №31: Карманная пепельница
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №32: Кольцо-держатель для стакана
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №33: Стенд для пульта Apple
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №34: Держатель для ключей
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №35: Держатель столовых приборов для людей с ограниченными возможностями
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №36: Крышка для винной бутылки
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №37: Держатель для бумажного стаканчика
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №38: Кейс для лезвия
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №39: Держатель для детской бутылочки
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №40: Вешалка для полотенец
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №41: Держатель для стакана
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №42: Держатель для телефона в душе
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №43: Держатель для пивных стаканов
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №44: Подставка для MacBook Pro
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №45: Защита для SD-карт
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №46: Корпус для батареек
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №47: Держатель для мороженых рожков
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №48: Душевой набор
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №49: Яичный сепаратор
Скачать с MyMiniFactory
Крутая вещь для 3D печати №50: Катушка для кабеля
Скачать с MyMiniFactory
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
Подписывайтесь на нас в соц. сети facebook:
Насколько точно работает 3D-печать?
3D-печать - это универсальный метод производства и быстрого прототипирования. За последние несколько десятилетий он произвел фурор во многих отраслях по всему миру.
3D-печать является частью семейства производственных технологий, называемых аддитивным производством. Это описывает создание объекта путем добавления материала к объекту слой за слоем. На протяжении всей своей истории аддитивное производство носило различные названия, включая стереолитографию, трехмерное наслоение и трехмерную печать, но трехмерная печать является самой известной.
Так как же работают 3D-принтеры?
СВЯЗАННЫЕ С: НАЧНИТЕ СОБСТВЕННЫЙ БИЗНЕС ПО 3D-ПЕЧАТИ: 11 ИНТЕРЕСНЫХ КЕЙСОВ КОМПАНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ 3D-ПЕЧАТЬ
Как работает 3D-принтер?
Процесс 3D-печати начинается с создания графической модели печатаемого объекта. Обычно они разрабатываются с использованием программных пакетов автоматизированного проектирования (САПР), и это может быть наиболее трудоемкой частью процесса. Для этого используются программы TinkerCAD, Fusion360 и Sketchup.
Для сложных продуктов эти модели часто тщательно тестируются в имитационном моделировании на предмет потенциальных дефектов в конечном продукте. Конечно, если объект для печати носит чисто декоративный характер, это менее важно.
Одним из основных преимуществ 3D-печати является то, что она позволяет быстро создавать прототипы практически всего. Единственное реальное ограничение - это ваше воображение.
На самом деле, есть объекты, которые просто слишком сложны для создания в более традиционных процессах производства или прототипирования, таких как фрезерование или формование с ЧПУ.Это также намного дешевле, чем многие другие традиционные методы производства.
После проектирования следующим этапом является цифровая нарезка модели для ее печати. Это жизненно важный шаг, поскольку 3D-принтер не может концептуализировать 3D-модель так же, как вы или я. Процесс нарезки разбивает модель на множество слоев. Затем дизайн каждого слоя отправляется в печатающую головку для печати или укладки по порядку.
Процесс нарезки обычно завершается с помощью специальной программы для резки, такой как CraftWare или Astroprint.Это программное обеспечение для срезов также будет обрабатывать "заливку" модели, создавая решетчатую структуру внутри твердотельной модели для дополнительной устойчивости, если это необходимо.
Это также область, в которой 3D-принтеры преуспевают. Они могут печатать очень прочные материалы с очень низкой плотностью за счет стратегического добавления воздушных карманов внутри конечного продукта.
Программное обеспечение слайсера также добавит столбцы поддержки, где это необходимо. Это необходимо, потому что пластик нельзя уложить в воздухе, а колонны помогают принтеру заполнять промежутки.Затем эти столбцы при необходимости удаляются.
После того, как программа слайсера сработала, данные отправляются на принтер для заключительного этапа.
Источник: Интересный машиностроительный цехОтсюда сам 3D-принтер берет верх. Он начнет распечатывать модель в соответствии с конкретными инструкциями программы слайсера, используя разные методы, в зависимости от типа используемого принтера. Например, в прямой 3D-печати используется технология, аналогичная технологии струйной печати, в которой сопла перемещаются вперед и назад, вверх и вниз, распределяя густой воск или пластмассовые полимеры, которые затвердевают, образуя каждое новое поперечное сечение 3D-объекта.В многоструйном моделировании используются десятки работающих одновременно струй для более быстрого моделирования.
При трехмерной печати связующим сопла для струйной печати наносят тонкий сухой порошок и жидкий клей или связующее, которые вместе образуют каждый напечатанный слой. Принтеры для переплета делают два прохода для формирования каждого слоя. Первый проход наносит тонкий слой порошка, а второй проход использует сопла для нанесения связующего.
При фотополимеризации капли жидкого пластика подвергаются воздействию лазерного луча ультрафиолетового света, который превращает жидкость в твердое тело.
Спекание - это еще одна технология 3D-печати, которая включает плавление и сплавление частиц вместе для печати каждого последующего слоя. Связанное с этим селективное лазерное спекание основывается на использовании лазера для плавления огнестойкого пластикового порошка, который затем затвердевает, образуя печатный слой. Спекание также можно использовать для изготовления металлических предметов.
Процесс 3D может занять часы или даже дни, в зависимости от размера и сложности проекта.
«Есть несколько более быстрых технологий, производящих всплески в отрасли, например, Carbon M1, в котором используются лазеры, выстреливаемые в слой жидкости и вытягивающие отпечаток из него, что значительно ускоряет процесс.Но эти типы принтеров во много раз сложнее, намного дороже и пока работают только с пластиком ». - howtogeek.com.
Независимо от того, какой тип 3D-принтера используется, общий процесс печати обычно одинаков.
- Шаг 1: Создание 3D-модели с помощью программного обеспечения CAD.
- Шаг 2: Чертеж CAD преобразуется в формат стандартного языка тесселяции (STL). Большинство 3D-принтеров используют файлы STL в дополнение к другим типам файлов такие как ZPR и ObjDF.
- Шаг 3: Файл STL передается на компьютер, который управляет 3D-принтером. Там пользователь указывает размер и ориентацию для печати.
- Шаг 4: Сам 3D-принтер настроен. У каждой машины свои требования к настройке, такие как заправка полимеров, связующих и других расходных материалов, которые будет использовать принтер.
- Шаг 5: Запустите машину и дождитесь завершения сборки. В течение этого времени машину следует регулярно проверять, чтобы убедиться в отсутствии ошибок.
- Шаг 6: Напечатанный объект удален из аппарата.
- Шаг 7: Последний шаг - пост-обработка. Многие 3D-принтеры требуют некоторой постобработки, такой как удаление остатков порошка щеткой или промывка печатного объекта для удаления водорастворимых подложек. Новый объект также может нуждаться в лечении.
Что умеет делать 3D-принтер?
Как мы уже видели, 3D-принтеры невероятно универсальны.Теоретически они могут создать практически все, о чем вы можете подумать.
Но они ограничены видами материалов, которые они могут использовать для «чернил», и их размером. Для очень больших объектов, например дома, вам нужно будет распечатать отдельные части или использовать очень большой 3D-принтер .
3D-принтеры могут печатать в пластике, бетоне, металле и даже клетках животных. Но большинство принтеров предназначены для использования только одного типа материала.
Некоторые интересные примеры объектов, напечатанных на 3D-принтере, включают, но не ограничиваются: -
- Протезы конечностей и других частей тела
- Дома и другие здания
- Продукты питания
- Медицина
- Огнестрельное оружие
- Жидкие структуры
- Стекло продукты
- Акриловые объекты
- Реквизит для фильмов
- Музыкальные инструменты
- Одежда
- Медицинские модели и устройства
3D-печать, несомненно, находит применение во многих отраслях промышленности.
Какие существуют типы программного обеспечения для 3D-печати?
В различных программах САПР используются различные форматы файлов, но некоторые из наиболее распространенных:
- STL - стандартный язык тесселяции или STL - это формат 3D-рендеринга, который обычно может только обрабатывать один цвет. Обычно это формат файла, который используют большинство настольных 3D-принтеров.
- VRML - язык моделирования виртуальной реальности, файл VRML - это новый формат файла.Они обычно используются для принтеров с более чем одним экструдером и позволяют создавать многоцветные модели.
- AMF - формат файла аддитивного производства, это открытый стандарт на основе .xml для 3D-печати. Он также может поддерживать несколько цветов.
- GCode - GCode - это еще один формат файла, который может содержать подробные инструкции для 3D-принтера, которым он должен следовать при укладке каждого среза.
- Другие форматы - Другие производители 3D-принтеров также имеют свои собственные форматы файлов.
Каковы преимущества 3D-печати?
Как мы уже упоминали выше, 3D-печать может иметь различные преимущества по сравнению с более традиционными производственными процессами, такими как литье под давлением или фрезерование с ЧПУ.
3D-печать - это аддитивный процесс, а не вычитающий, как фрезерование с ЧПУ. 3D-печать строит вещи слой за слоем, в то время как позже постепенно удаляет материал из твердого блока, чтобы создать продукт. Это означает, что в некоторых случаях 3D-печать может быть более ресурсоэффективной, чем ЧПУ.
Другой пример традиционных производственных процессов, литье под давлением, отлично подходит для изготовления множества объектов в больших объемах. Хотя его можно использовать для создания прототипов, литье под давлением лучше всего подходит для крупномасштабного массового производства утвержденного дизайна продукта. Однако 3D-печать лучше подходит для мелкосерийного, ограниченного производства или создания прототипов.
В зависимости от области применения 3D-печать имеет ряд других преимуществ по сравнению с другими производственными процессами. К ним относятся, но не ограничиваются:
- Более быстрое производство - Хотя время от времени 3D-печать медленная, она может быть быстрее, чем некоторые традиционные процессы, такие как литье под давлением и субтрактивное производство.
- Легкодоступный - 3D-печать существует уже несколько десятилетий и резко выросла примерно с 2010 года. Сейчас доступно большое количество разнообразных принтеров и пакетов программного обеспечения (многие из них с открытым исходным кодом), что позволяет практически любому узнать, как это сделать.
Источник: Pixabay - Продукция более высокого качества - 3D-печать обеспечивает неизменно высокое качество продукции. Если модель точна и соответствует своему назначению, и используется один и тот же тип принтера, конечный продукт, как правило, всегда будет одинакового качества.
- Отлично подходит для проектирования и тестирования продукции. - 3D-печать - один из лучших инструментов для проектирования и тестирования продукции. Он предлагает возможности для проектирования и тестирования моделей, позволяющих легко дорабатывать их.
- Рентабельность - 3D-печать, как мы видели, может быть рентабельным средством производства. После создания модели процесс обычно автоматизируется, а отходы сырья обычно ограничиваются.
- Дизайн изделий почти бесконечен - Возможности 3D-печати практически безграничны.Пока он может быть разработан в САПР, а принтер достаточно большой, чтобы его напечатать, нет предела.
- 3D-принтеры могут печатать с использованием различных материалов. - Некоторые 3D-принтеры действительно могут смешивать материалы или переключаться между ними. В традиционной печати это может быть сложно и дорого.
Какие материалы используются в 3D-печати? Не только пластик [Обновлено]
Мороженое. Молекулы для медицины. Даже человеческие клетки. Список материалов, используемых в 3D-печати, с каждым днем становится все длиннее и интереснее. И его расширение - это сейчас многомиллиардная гонка материальных вооружений.
Недавно опубликованное исследование рынка 3D-печати показало, что ускорение технологического развития приведет к увеличению рыночной стоимости 3D-печати с уровня 2017 года в 6,98 миллиарда долларов до 12 миллиардов долларов к концу 2018 года.Это означает огромное увеличение количества материалов, используемых в этих машинах.
Пластик по-прежнему безраздельно властвует в мире материалов для 3D-печати. Согласно отчету SmarTech Markets Publishing, ожидается, что к 2019 году объем продаж пластика с помощью 3D-печати составит 1,4 миллиарда долларов. Это не просто «повседневный» пластик. Промышленность широко экспериментирует с новыми, новаторскими подходами, такими как смолы на биологической основе из кукурузы и соевого масла.
Но в мире материалов для 3D-печати дело не ограничивается.
Metal Mania
Если есть второе место после пластика, то это будет металл. Прямое лазерное спекание металла (DMLS) - это метод, который, в отличие от печати на пластмассе, может использоваться для изготовления либо готового промышленного продукта, либо прототипа. Авиационная промышленность уже является одним из первых сторонников и потребителей DMLS-печати для оптимизации операций и производства готовых к установке деталей. Уже есть массовые DMLS-принтеры для создания украшений.
Рост и популярность 3D-печати металлов дает возможность производить и создавать более эффективные детали машин, которые в настоящее время не могут производиться серийно на месте. Это может привести к лучшим проводникам, прочности на разрыв и другим характеристикам лабораторных металлов, чем «добытые и очищенные» металлы, такие как сталь и медь.
В аэрокосмической промышленности на вопрос о материалах в основном есть ответы, и создание объема деталей - это Святой Грааль. GE Aviation начнет печатать форсунки для своего реактивного двигателя LEAP в 2016 году и через четыре года после этого вырастет примерно до 35 000 в год.Это самый крупный и амбициозный проект в области аддитивного производства, когда-либо реализованный кем-либо в отрасли.
Структура графена Новички: графит и графен
Компания по добыче графита и никеля, зарегистрированная в Австралии, Kibaran Resources заключила партнерские отношения с компанией 3D Group, занимающейся 3D-печатью, чтобы разделить затраты на разработку в рамках научно-исследовательского предприятия под названием 3D Graphtech Industries.
Партнерство добивается патентов на исследование 3D-печати графита и графена, чистой формы углерода, впервые созданной в лаборатории в 2004 году.Графен лучше проводит электричество, он прочнее, легче изолировать и легче, чем другие проводники, представленные сегодня на рынке. Он в несколько раз превосходит даже лучших дирижеров. Поскольку он должен быть создан в лаборатории, это хороший пример того, какого рода массовое производство металлов может обеспечить аддитивное производство.
Материалы для исследований и разработок поступают из танзанийских рудников Кибарана, где был обнаружен графит с высокой кристалличностью и чистотой 99,9% углерода.Это невероятно хорошо подходит для производства графена.
Полупроводниковая промышленность также заинтересована в производстве больших количеств графена. Например, IBM недавно нашла способ использовать его для светодиодного освещения. Возможность 3D-печати листов материала для использования в светодиодах серьезно снизит затраты на производство освещения.
Углеродное волокно: прочнее стали?
Углеродное волокно (которое подвергается процессу окисления, в результате которого растягивается полимер), связанное с графитом, может быть добавлено к более традиционному пластику, чтобы создать композит, который может быть таким же прочным, как сталь, но менее интенсивным в использовании, чем алюминий, говорит Markforged.Широкоформатные 3D-принтеры компании предназначены для более быстрой печати более прочных деталей при значительно меньших затратах.
Тем временем стартап Impossible Objects также исследует углеродное волокно, а также стекло, кевлар и стекловолокно. Принтер компании также может работать с термопластическими полимерами PEEK (полиэфирэфиркетон), которые обычно используются для подшипников, деталей поршней и прокладки электрических кабелей.
Нужен ли мне новый 3D-принтер для этих материалов?
Итак, по мере того, как список материалов растет, что это означает для реального оборудования? В настоящее время на потребительском уровне пластик почти не имеет себе равных.Например, Dremel 3D20 за 899 долларов ограничен одним типом печатного материала - обычным полилактидом (PLA). PLA - это биоразлагаемый пластик, изготовленный из возобновляемых источников энергии, таких как кукурузный крахмал.
См. Также: Может ли генеративный дизайн способствовать устойчивости в обрабатывающей промышленности?Сегодня существует несколько принтеров, полностью ориентированных на DMLS, в том числе 3DSystems ProX 300 и несколько моделей от Stratasys, но в настоящее время они стоят более 100000 долларов каждый, потому что DMLS-принтеры горят намного сильнее, чем их пластиковые аналоги, так как порошки и металлы, которые они создают, имеют более высокую температуру плавления. точки.Более прочные корпуса и более мощные промышленные плавильные инструменты значительно увеличивают их стоимость.
Хотя многие производители 3D-принтеров предлагают услуги 3D-печати из металла, пройдет некоторое время, прежде чем эффект масштаба, который помог снизить стоимость 3D-печати из пластика, повлияет на рынок DMLS. А системы 3D-печати с графитом / углеродным волокном только сейчас начинают набирать обороты на рынке.
Разнообразие приложений, которые исследуют отрасли для 3D-печати, делает время захватывающим, но бурным.Новые (и «старые») материалы, от деталей реактивных двигателей до освещения, предоставят еще больше возможностей для того, как и в каких отраслях печатать.
Эта статья обновлена. Первоначально он был опубликован в ноябре 2014 года.
.Как работает 3D-принтер?
Думаете, 3D-печать приносит пользу только инженерам и крупным корпорациям? Подумай еще раз.
Трехмерная печать, также называемая аддитивным производством, может еще не стать обычной домашней технологией. Однако благодаря постоянным инновациям в этой области 3D-печать революционизирует традиционные отрасли печати и производства.
Очень важно сначала понять, что такое 3D-печать, как работают эти принтеры и как 3D-принтер может стать интересным дополнением к вашему дому или бизнесу.
Что такое 3D-печать и как работает 3D-принтер?
По своей сути, 3D-печать - это создание трехмерного твердого объекта, напечатанного последовательными тонкими слоями материала в соответствии с указаниями создаваемого вами цифрового файла. Первоначально эта технология принесла наибольшую пользу создателям инженерных прототипов, но недавние достижения расширили возможности 3D-печати в различных отраслях и даже увеличили использование 3D-принтеров в домашних условиях.Как работают 3D-принтеры
Объекты, напечатанные на 3D-принтере, начинаются с цифрового чертежа, созданного с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР).Оттуда единственными ограничениями для создателей являются доступ к сырью для процесса печати и их собственное воображение.
Имея готовый чертеж, создатели 3D-печати просто:
- Соберите сырье
- Заполните принтер материалами
- Подготовьте платформу 3D-сборки
- Позвольте 3D-принтеру творить чудеса
Физический объект - это напечатанный слой слоем в соответствии с чертежом программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР), пока он не будет завершен.3D-принтеры могут использовать разные технологии или методы, но вот четыре наиболее распространенных процесса 3D-печати:
- Polyjet
- Стереолитография (SLA)
- Цифровая лазерная проекция (DLP)
- Моделирование осаждения волокон (FDM), также известное как производство плавленых волокон
Каждая конкретная технология 3D-печати имеет свои недостатки и преимущества, включая стоимость, возможности и тип используемых материалов. Обширные исследования и глубокое понимание ваших намерений являются ключом к выбору наилучшего решения для вашего дома, бизнеса или организации.
Что используют 3D-принтеры для печати материалов?
В то время как материалами для 3D-печати обычно были металлы и пластмассы, недавние инновации расширили типы используемых материалов. Это заставляет ответить на вопрос: «Из чего сделана 3D-печать?» сложно, поскольку это может быть практически любой материал, который только можно вообразить.
Помимо материалов, которые могут использовать 3D-принтеры, очень важно, чтобы эти принтеры использовали их эффективно при извлечении и утилизации любого неиспользованного материала.
В результате 3D-печать стала модернизировать множество отраслей в сфере традиционного производства и за ее пределами.
Рассмотрим следующие варианты использования 3D-печати в различных отраслях:
- Настройка и печать автозапчастей
- Отливка из бетона для архитектурных и инженерных проектов
- Сборка манекенов для моделирования столкновений для лучшего моделирования столкновений, особенно для пожилых пассажиров
- Использование изомальтового сахара в качестве основы для создания сложных биологических структур для роста клеток и тканей человека
Список можно продолжить, но ваш следующий вопрос может заключаться в том, что делает 3D-принтер для начинающего домашнего энтузиаста или предпринимателя? Много.
Как использовать 3D-принтер у себя дома
Хотя эти принтеры могут быть еще не в каждом доме, они все же предлагают возможность распечатать большое количество обычных предметов, которые вы обычно покупаете или собираете самостоятельно. Когда вы можете настроить дизайн своих чертежей и распечатать эти предметы дома, 3D-принтеры предлагают несколько преимуществ:
- Воплощайте художественные проекты в жизнь
- Создавайте уникальные подарки для семьи и друзей
- Сокращайте домашние расходы на предметы повседневного обихода
- Печать запасные части для ремонта мебели и техники
- Изготовление прототипов предметов для вашего бизнеса или хобби
Резюме
3D-печать требует предварительных вложений в принтер и сырье, что может сделать ее недоступной для многих начинающих производителей.Но благодаря стратегическому планированию и внедрению 3D-печать может предоставить множество новых возможностей для творчества и полезности в вашем доме и на работе.
В HP® есть специальные решения для бизнес-печати, такие как HP Jet Fusion 500/300 Series, которые отражают этот образ мышления, позволяя повысить скорость проектирования и производственных циклов, повысить рентабельность и экологичность. .Какая бизнес-модель трехмерной печати подходит вашей компании?
Вкратце
Успехи
Технологии аддитивного производства развиваются, а экосистема поставщиков и доступные материалы расширяются. Это означает, что машины для трехмерной печати теперь могут производить гораздо более широкий спектр продукции - по доступной цене и часто в больших объемах.
Возможности
Технология наконец-то готова к массовому использованию: она конкурентоспособна с традиционным производством; может изготавливать сложные конструкции с высокими эксплуатационными характеристиками; и может легко переключаться с изготовления одного предмета на изготовление другого.
Последствия
Компаниям следует рассмотреть новые бизнес-модели и стратегии, чтобы использовать возможности и защитить себя от конкурентов, использующих 3-D печать.
Наступает новая эра в аддитивном производстве, или «трехмерной печати», с серьезными последствиями для внедрения технологии и бизнес-моделей, которые компании могут использовать, чтобы сделать решительный шаг. За три года, прошедшие с тех пор, как я в последний раз писал об этой области для HBR («Революция трехмерной печати», май 2015 г.), возможности роста добавки, вместе с расширением как доступных материалов, так и экосистемы поставщиков, сделали возможным доступное производить гораздо более широкий спектр изделий - от подошв кроссовок до лопаток турбин - часто в гораздо больших объемах.Эта технология предоставляет беспрецедентную возможность настраивать продукты и быстро реагировать на изменения рыночного спроса. В результате он переходит от ограниченных приложений, таких как прототипирование и изготовление обычных станков, к центральной роли в производстве для растущего числа отраслей.
Со стратегической точки зрения это означает, что добавка становится полноценным оружием конкуренции: ее можно использовать, чтобы удержать лидерство на рынке, свергнуть доминирующего игрока или диверсифицировать, используя возможности принтера для производства продукции для различных отраслей.Следовательно, лидерам необходимо понимать диапазон и потенциал добавки, а также возможности, которые откроются в ближайшем будущем. В этой статье предлагается учебное пособие.
Последние достижения
Давайте начнем с изучения прорывов, способствующих распространению аддитивного производства. Технологические достижения привели к значительному повышению эффективности и расширению приложений в широком диапазоне областей. Новые машины производят продукцию намного быстрее и с меньшими затратами, а изделия, которые из них выходят, требуют меньше отделочной работы, чем это было с более ранними 3-D принтерами.Вот некоторые из этих достижений:
Более быстрые и точные печатающие головки.
Используемые в основном для пластмассовых изделий, они могут наносить материал в 12-25 раз быстрее, чем это было возможно три года назад, что делает их конкурентоспособными с процессами литья под давлением для многих, если не большинства этих продуктов.
Более быстрое осаждение порошка.
Новые системы распыления порошка, в которых используются связующие и адгезивы, позволяют создавать сложные детали для металлических и пластмассовых изделий в 80–100 раз быстрее, чем на лазерных принтерах.Эти детали стоят в среднем всего 4 доллара против 40 долларов и изготавливаются за минуты, а не часы.
Непрерывное производство поверхности раздела жидкостей (CLIP).
Пластиковые предметы непрерывно вытягиваются из емкости со смолой, а не накапливаются слой за слоем. Несмотря на то, что CLIP не такой быстрый и недорогой, как добавка на основе слоев, он по-прежнему экономичен для массового производства и предлагает преимущества при отделке, изготовлении сложных деталей и материалах, которые можно использовать.
Электроника-встраиваемые технологии.
Новые машины могут печатать электронные схемы и такие компоненты, как антенны и датчики, прямо на стенах объектов. Это снижает потребность в сборке, освобождает пространство внутри продуктов и улучшает электронную интеграцию всего продукта, сокращая производственные отходы и повышая качество. Повышение точности машин означает, что их можно использовать, например, для производства экранов OLED (органических светодиодов).
Преимущества этих достижений усиливаются благодаря открытиям в области материалов.Производители могут выбирать из гораздо более широкого ассортимента, включая высокотехнологичные сплавы для деталей реактивных двигателей и другую продукцию с высокими требованиями к характеристикам. Композиты, такие как очень прочные пластмассы, пропитанные стекловолокном, углеродным волокном и углеродными нанотрубками, во многих случаях могут заменять металлы. Большинство этих материалов можно приобрести у нескольких продавцов, поэтому производителям не приходится покупать проприетарные материалы у производителей принтеров по более высоким ценам.
Обширное расширение аддитивной экосистемы значительно упрощает внедрение новых технологий компаниями.Экосистема теперь включает в себя ряд контрактных принтеров, консультантов и поставщиков программного обеспечения и систем сканирования контроля качества, а также производителей принтеров и материалов. Участники варьируются от стартапов до гигантов, таких как Siemens, Dassault Systèmes и DowDuPont. Эта область вошла в благоприятный цикл: более крупная экосистема ведет к большему количеству приложений и снижению затрат, побуждая больше производителей применять технологию, что привлекает в экосистему еще больше игроков.
Эта статья также встречается в:
Additive выполняет свои обещания.Теперь он может конкурировать с традиционным производством по способности производить десятки и даже сотни тысяч единиц продукции в год. Фабрики могут использовать оптимизирующее программное обеспечение для настройки производства (изменение количества единиц или переключение между производимыми изделиями) или обновления продукции на лету с низкими затратами, вместо того, чтобы отключаться при расширении, переоснащении или изменении дорогостоящих сборочных линий, используемых на обычные растения. Добавка также позволяет компаниям изготавливать сложные продукты, которые невозможно изготовить с помощью субтрактивных (резка и сверление с ЧПУ) или формовочных (литье под давлением) методов, лежащих в основе традиционного производства.И, наконец, добавка гораздо менее капиталоемка, чем обычное оборудование для массового производства: принтер стоимостью менее 1 миллиона долларов может заменить машину стоимостью 20 миллионов долларов, что позволяет иметь много небольших производственных участков и размещать их поблизости от клиентов.
Все это объясняет, почему все большее число диверсифицированных, хорошо зарекомендовавших себя компаний - от BMW до Boeing до японского конгломерата Sumitomo - скупают объемные принтеры или даже производителей принтеров. General Electric, которая стремится не только использовать трехмерные принтеры, но и продавать их другим, очень агрессивно продвинулась в этой области: она приобрела трех производителей принтеров и разработала программное обеспечение для общения с машинами.
Как и любая развивающаяся технология, текущие приложения будут развиваться по мере обучения и могут трансформироваться во что-то совершенно иное. Некоторые неудачи и модификации неизбежны, но объем инвестиций и множество бизнес-моделей, которые сейчас коммерциализируются, демонстрируют, что игрокам почти во всех отраслях обрабатывающей промышленности следует подумать о добавлении.
Новые бизнес-модели
С чего начать массовому производителю в свете этих событий? Самое важное решение - это бизнес-модель.На данный момент появилось шесть. Первые три используют превосходство добавок в вариации продукта по сравнению с традиционным производством; четвертый и пятый максимизируют свои преимущества при изготовлении сложных продуктов; а шестой использует преимущества предлагаемой технологии. Эти модели могут использоваться как B2B, так и B2C предприятиями. Некоторые из них на практике продвинулись дальше, чем другие, но вместе они показывают диапазон возможностей, которые в настоящее время предоставляет добавка.
1. Массовая кастомизация.
Эта модель доводит ассортимент до крайности. Это влечет за собой создание одноразовых продуктов, которые точно адаптированы к потребностям или прихотям отдельных покупателей - корректировки, которые можно выполнить, просто загрузив цифровой файл каждого клиента в трехмерный принтер. Благодаря эффективности и точности цифровых технологий эти продукты стоят меньше, чем изделия, производимые традиционным способом, но более точно соответствуют индивидуальным спецификациям.
Массовая настройка подходит для любого крупного рынка, на котором клиенты недовольны стандартизированными, традиционно производимыми предложениями и где легко собрать информацию о клиентах.Среди множества примеров - слуховые аппараты, ортодонтические скобы, протезы, солнечные очки, аксессуары для автомобилей и мотоциклов, а также украшения для елки. В случае слуховых аппаратов лазерное сканирование уха пациента автоматически преобразуется в производственный файл, а принтер формирует оболочку. Электроника по-прежнему добавляется отдельно, но вскоре это может измениться, учитывая, что теперь можно печатать их прямо в оболочке.
Эта модель может быстро и существенно повлиять на всю отрасль.В слуховых аппаратах сдвиг произошел через полтора года, что привело к банкротству некоторых производителей.
Основная задача конкуренции - снизить затраты на получение информации об отдельных клиентах. Компаниям по производству слуховых аппаратов сначала потребовалось сканирующее устройство, которым сурдологи могли бы легко пользоваться. В этом случае клиенты были готовы пойти к аудиологу для проведения измерений. В отличие от этого, покупатели ортопедических изделий и стелек на заказ не хотели посещать дорогого ортопеда, чтобы его измерили. Вот почему компания SOLS Systems, внедрившая инновации в этой области, не смогла сделать это самостоятельно; в 2017 году его приобрела другая обувная компания Aetrex Worldwide.Но разработка приложений для смартфонов, которые позволяют людям измерять свои собственные ноги, преодолевает препятствия для сбора информации. А HP Inc. разработала решение для трехмерного сканирования FitStation, которое можно разместить в магазинах. Рынок готов к взлету.
2. Массовое разнообразие.
Эта модель предназначена для клиентов, у которых есть сильные и разные предпочтения, но которым не нужны продукты, адаптированные к их личным характеристикам. Производители могут пропустить процесс сбора личной информации и предложить широкий выбор вариантов по доступным ценам.Как и в случае с массовой настройкой, единицы - разовые.
Некоторые производители ювелирных изделий, например, берут несколько базовых дизайнов и создают сотни или даже тысячи вариаций, которые они могут показать в Интернете или выставить в магазинах. Версии дисплея полые и сделаны из искусственного золота или серебра. Вместо того, чтобы поддерживать большой и дорогостоящий запас предметов, которые могут не продаваться, розничные торговцы могут дождаться реального спроса. Имея заказы на руках, они могут нанять контрактного производителя добавок, такого как Shapeways, для производства изделий из твердых драгоценных металлов, заказать желаемое изделие у дизайнера или приобрести трехмерный принтер для изготовления изделий на месте.
В условиях массового разнообразия основной конкурентной проблемой является правильный выбор. Предложение широкого выбора расширит рынок, но предоставление покупателям огромного количества возможностей может ошеломить их. И даже с добавкой каждый выбор увеличивает затраты на дизайн. Производители должны будут внимательно следить за рынком или использовать машинное обучение, чтобы постоянно улавливать желания потребителей и реагировать на них. Они должны быть готовы немедленно разрабатывать новые конструкции и удалять старые, которые не продаются - подход, который намного проще с аддитивным производством, чем с традиционным производством.
3. Массовая сегментация.
Эта модель значительно ограничивает разнообразие, предлагая всего несколько десятков версий продукта клиентам, потребности которых менее изменчивы и их легче предсказать, чем в случае с двумя предыдущими моделями. Он хорошо работает для сильно сегментированных рынков, например для компонентов, разработанных специально для популярных продуктов B2B. Каждая версия обслуживает один сегмент и настолько отличается от других, что обычным производителям потребовались бы новые дорогостоящие станки для их изготовления.Таким образом, аддитивные компании могут производить их с меньшими затратами.
Все версии продукта в совокупности могут насчитывать сотни тысяч и более единиц. Таким образом, производство осуществляется партиями, а не разово. (Даже при добавлении, загрузка файлов, смена материалов и т. Д. Влечет за собой небольшие затраты на переключение.) Но поскольку по-прежнему легко переключить принтеры на другие продукты, компания ограничивает партии количеством, которое, как она уверена, может продать.
Эта модель также подходит для сезонных, циклических или краткосрочных модных рынков, которые сложно обслуживать традиционным производителям, поскольку они должны делать ставку на то, что потребители захотят через несколько месяцев в будущем, чтобы создать эффективную производственную линию.Производители добавок, у которых гораздо меньше времени на установку и затраты, могут приступить к производству ближе к тому моменту, когда действительно возникнет спрос, предложить больше вариантов и избежать риска застрять с нежелательными товарами, которые должны быть сильно уценены при продаже.
RaceWare Direct, британская фирма, производящая аксессуары для серьезных велосипедистов, приняла модель массового сегментации. В нем продаются различные крепления для руля и другие прочные и легкие детали. Например, каждая версия его крепления для устройств GPS продается всего от нескольких сотен до нескольких тысяч единиц.Обычному производителю может потребоваться добиться экономии на масштабе, сделав всего одно крепление для всех таких устройств.
Компания Daimler пошла на массовую сегментацию поэтапно. Изначально добавка использовалась для изготовления запасных частей для старых грузовиков. После того, как компания освоила эту технологию, она начала производить специализированные детали для некоторых текущих моделей малотоннажных грузовиков. По мере роста количества обслуживаемых сегментов и увеличения количества проданных единиц в каждом сегменте этот процесс будет производить достаточно деталей, чтобы стать прибыльным аспектом бизнеса.
Основная задача конкуренции здесь заключается в выборе размера каждого сегмента и количества обслуживаемых сегментов. Меньшие сегменты лучше удовлетворят некоторых клиентов, но могут увеличить затраты на проектирование и переключение, особенно если для них требуются другие материалы или рабочие характеристики.
4. Массовая модуляризация.
Вместо того, чтобы предлагать клиентам разные версии продукта, эта модель предполагает продажу корпуса с трехмерной печатью со сменными модулями для вставки.В основном это относится к электронным устройствам, которые могут означать все, от автомобилей до истребителей и дронов. Пока этот подход использовался только для военной техники и некоторых нишевых автомобилей, но он имеет значительный потенциал, который, например, реализовал Facebook. Она купила Nascent Objects, дополнительный стартап, для создания модульных версий своих гарнитур виртуальной реальности и другого оборудования.
Вот еще одно приложение: смартфон, который позволяет покупателям покупать базовый блок, а затем вставлять модули.Экзоскелет базового блока напечатан в индивидуальной эргономичной форме или с ярким дизайном, и пользователи выбирают, какие модули вставлять с течением времени, по мере изменения их потребностей и предпочтений или по мере развития технологий, избавляя от необходимости покупать совершенно новый телефон. Google отказался от такого телефона несколько лет назад, но австралийская компания Moduware разработала программное обеспечение, чтобы помочь производителям смартфонов разрабатывать базовые блоки. Moduware может получить прибыль от создания модулей, используемых в продуктах, разработанных с ее программным обеспечением.
Традиционные производители в различных областях уже предлагают модульные продукты. Но у трехмерной печатной продукции есть два преимущества. Во-первых, добавка позволяет настраивать базовый блок. Во-вторых, что более важно, этот блок может быть изготовлен совершенно по-новому, с антеннами, проводкой и схемами, напечатанными непосредственно на его корпусе или внутри него. Это снижает затраты на сборку, увеличивает возможности миниатюризации и создает пространство для дополнительных электронных компонентов, которые могут быть интегрированы в продукт способами, с которыми невозможно справиться с помощью традиционных модульных методов производства.
Основная конкурентная проблема здесь - решить, что встроить в базовый блок, а что разместить в модулях, что влияет на ценообразование и универсальность продукта. Добавление большего количества в базовый блок упрощает передачу функций конкурента бесплатно, так же, как Microsoft сделала, включив браузер в свою операционную систему Windows, подорвав Netscape.
5. Массовая сложность.
Первые четыре модели используют гибкость присадок для создания различных версий продукта по низкой цене.Эта модель использует ее способность изготавливать изделия со сложной конструкцией, недоступной в обычном производстве, а также производить необычные формы и встраивать датчики и другие элементы. Эта способность снижает производственные затраты при одновременном повышении надежности продукта - как выяснила компания Vita-Mix, когда использовала принтер CLIP для изготовления сопла для своих коммерческих миксеров. Сейчас мы производим десятки тысяч таких насадок.
Boeing использует присадку для создания опор в форме сот для фюзеляжей самолетов.Сложная конструкция опор делает эти несущие детали такими же прочными, как и традиционные аналоги, но с гораздо меньшим количеством материала, что значительно снижает вес и расход топлива. Adidas использует принтеры CLIP для создания прочных, гибких и легких решетчатых структур для межподошвы кроссовок, которые слишком сложны для изготовления с помощью традиционных технологий. Ожидается, что в 2018 году будет напечатано 100 000 пар; 500000 в 2019 году; и в конечном итоге миллионы в год. Эти межподошвы лучше поглощают воздействие бега, чем обычные.
С появлением нового программного обеспечения для проектирования аддитивное производство теперь может реструктурировать материалы на микроуровне для улучшения таких свойств, как пористость, прочность, долговечность, эластичность и жесткость. Это может даже улучшить устойчивость продукта к воде, химическим веществам и бактериям.
Главный вызов здесь - просто человеческое воображение. Могут ли разработчики продуктов избежать традиционного мышления и разработать продукты, которые полностью используют потенциал присадок? Если так, массовая сложность может выйти далеко за пределы высокопроизводительных продуктов.А новое программное обеспечение от Autodesk, Dassault и других означает, что разработчикам продуктов, возможно, даже не придется думать. Это программное обеспечение позволяет разработчикам определять определенные атрибуты, а затем оставлять их на усмотрение компьютера для создания дизайна, который оптимизирует производительность и стоимость, преодолевая компромиссы, которые ставили в тупик дизайнеров-людей. Например, автомобили можно было бы сделать и безопаснее, и легче. Такой «генеративный дизайн» может стать убийственным приложением, которое побудит многие компании перейти на аддитивные технологии, чтобы их конкуренты не предложили новые желательные продукты, которые просто недостижимы с помощью традиционных методов.
6. Массовая стандартизация.
Эта последняя модель атакует дома традиционных производителей. Это доказывает - вопреки отрицанию скептиков, что добавка является нишевой технологией, полезной только для мелкосерийного производства, - что при определенных обстоятельствах можно производить массовые стандартные продукты с небольшими затратами. Технология в этой области все еще развивается, но она может изменить правила игры.
Снимите видеоэкраны. При обычных процессах производства OLED-экранов расходуется много дорогих светоизлучающих электрохимических материалов.Принтеры, представленные сейчас на рынке, обрабатывают эти материалы более точно и, таким образом, производят более дешевые и высокопроизводительные экраны. Добавочные OLED-экраны для сотовых телефонов и других портативных устройств есть повсюду; производители телевизоров, заинтересованные в присоединении, проводят пилотные проекты по серийному производству экранов для телевизоров с этими принтерами.
Массовая стандартизация возможна даже для низкотехнологичной продукции. Cosyflex, система трехмерной печати, созданная Tamicare, производит текстиль путем распыления различных смесей полимеров и натуральных волокон на движущуюся платформу.Эта полностью автоматизированная система может производить готовую продукцию по более низким ценам, чем обычное производство, даже в больших масштабах. Tamicare по-прежнему занимается коммерциализацией своей технологии, но полученные на сегодняшний день результаты обнадеживают.
Additive теперь может реструктурировать материалы на микроуровне.
Со временем, по мере того, как 3-D принтеры становятся все более эффективными, они могут стать конкурентоспособными в производстве стандартизированных продуктов, даже если они не экономят на прямых расходах. Это связано с тем, что традиционное производство часто связано с большим количеством косвенных и накладных расходов: расширенной и рискованной цепочкой поставок, дорогостоящим капитальным оборудованием, сложной сборкой деталей, а также высокими затратами на товарно-материальные запасы или транспортировку.Добавка снижает все это. Более того, сами принтеры, как правило, дешевле, чем обычные машины с матричными элементами.
Основная конкурентная проблема здесь, вероятно, будет заключаться в том, насколько специализированы 3-D принтеры для этих продуктов. Специализация может помочь достичь эффективности, необходимой для массовой стандартизации, но может увеличить риск, ограничивая компании определенными отраслями.
Стратегические ходы
Эти шесть бизнес-моделей не исключают друг друга - компания может найти ценность как в большем разнообразии, так и в большей сложности.Топливные форсунки GE для реактивных двигателей сочетают массовую сложность с массовым сегментированием. Сопла представляют собой сложную комбинацию многих частей, и для каждого типа реактивного двигателя требуется сопло разной формы. Поэтому GE использует присадку для изготовления десятков версий в средних количествах. Аддитивная межподошва Adidas соответствует модели массовой сложности, но отдельная линия будет использовать массовую настройку для удовлетворения потребностей бегунов высокого уровня или тех, кто сталкивается с особыми ортопедическими проблемами. Чтобы лучше понять предпочтения своих клиентов, Adidas рассматривает возможность переноса производства ближе к ним и, возможно, даже размещения некоторых из них в розничных магазинах.
Когда вы приобретете навыки аддитивных технологий, вы сможете применять их в различных конкурентных ситуациях. Вот несколько способов его использования против конкурентов, которые полагаются на традиционное производство:
Блокировка потенциальных конкурентов.
Предположим, у вашей компании сильные позиции на рынке, но она уязвима из-за того, что конкуренты нацелены на определенные сегменты. Вы можете использовать добавку для активного расширения линейки продуктов и предотвращения любых открытий. Похоже, что Hershey следует этой стратегии, инвестируя недавно в присадки.Хотя он является доминирующим игроком в шоколадной промышленности США, он теряет долю рынка в пользу премиальных иностранных компаний, которые могут проникнуть на массовый рынок. Создание собственной линейки традиционных продуктов для модного итальянского или бельгийского шоколада было бы слишком дорогостоящим, потому что компания не могла продать достаточно, чтобы покрыть свое дорогое оборудование. Но с добавкой можно экономично изготавливать шоколад по целому ряду рецептов, используя множество небольших принтеров, каждый из которых посвящен стилю определенной страны, и тем самым не дает иностранным конкурентам расширять свои позиции.Hershey также надеется, что ее новые принтеры для шоколада станут настолько простыми в использовании, что они смогут продавать их в рестораны, пекарни и кондитерские, тем самым блокируя конкурентов, которые могут попытаться выйти на американский рынок через эти каналы.
Смещение лидера рынка.
Предположим, ваша компания пытается конкурировать с доминирующим игроком в вашей отрасли, который предлагает лишь несколько стандартных продуктов. Поскольку у него самая большая доля рынка, экономия на масштабе лидера позволяет ему инвестировать более агрессивно, чем ваша компания.Единственный способ соревноваться - изменить игру. С помощью аддитивов ваша компания может дешево производить вариации стандартного продукта и определять, заинтересованы ли они в них. Если вы привлечете достаточный интерес, вы можете принять одну из бизнес-моделей, основанных на вариациях. Даже если ваши предложения не дешевле, чем у лидера, вы увеличите долю рынка, потому что клиенты будут счастливы извлечь выгоду из предложения, более близкого их вкусам и потребностям. По мере того, как вы добавляете больше разнообразия своим предложениям, вы можете отвлечь от лидера рынка так много клиентов, что ему придется сокращаться, и его маржа резко упадет.Даже если лидер видит опасность, он будет изо всех сил стараться отреагировать, потому что важность достижения экономии от масштаба за счет производства стандартных продуктов глубоко укоренилась в его мышлении.
Сосуществовать с лидером рынка.
Что делать, если вы обнаружите, что потребительский спрос на разнообразие недостаточен для вашей компании, чтобы захватить достаточную долю рынка, чтобы свергнуть лидера в ближайшее время? Вы все равно можете выбрать аддитивный подход и сосредоточиться только на нескольких сегментах - опять же, с бизнес-моделью, основанной на вариациях.Возможно, вы сможете ограничить своего конкурента его текущими рынками, упредив его возможности роста. В противном случае ваша компания могла бы выгодно сосуществовать с ней, используя разнообразие продуктов и ниши, чтобы избежать прямой конкуренции.
Преодоление конкурентов с сильными цепочками поставок или распределения.
Трудно превзойти мощную цепочку создания стоимости, но добавка может изменить правила игры, создав совершенно новую цепочку поставок материалов и запчастей. Это особенно верно в отношении бизнес-модели массовой сложности, которая позволяет вашей компании создавать новые версии продуктов с меньшим количеством деталей и из различных материалов.Если у вас есть поставщик с дополнительными мощностями, вы можете объединить с ним производство многих мелкосерийных деталей вашей компании, поскольку он может легко переключаться между небольшими партиями. Аналогичная логика применима и к дистрибуции, потому что добавка позволяет вашей компании строить небольшие фабрики рядом с клиентами. (У некоторых компаний даже есть мобильные аддитивные фабрики - принтеры в грузовике, которые могут быстро переехать к нуждающемуся клиенту.) Поскольку добавка делает ваши фабрики и ваших поставщиков более гибкими, она обычно помогает снизить сложность цепочки поставок.
Эта динамика может защитить вас от рисков поставок и распределения, которые растут из-за растущего протекционизма. Если определенная деталь или материал внезапно станут намного дороже - из-за тарифов, стихийных бедствий или геополитической напряженности - вы можете изменить дизайн продукта, чтобы использовать меньше его. Или вы можете перераспределить производство на более безопасное место, просто переместив файлы дизайна на другое дополнительное предприятие.
Этот подход наиболее эффективен, когда ваш конкурент вынужден зависеть от длинных, географически и технически сложных цепочек поставок или распределения.
Изучение и захват новых рынков.
Один из способов изменить игру - перейти на соседние или совершенно новые рынки. Когда идеи или возможности появляются в любом месте, вы можете использовать добавку для разработки нового продукта, тестирования рынка, модификации продукта для улучшения продаж и получения преимущества первопроходца быстро и с меньшими затратами. Добавка упрощает использование исследовательского подхода, поскольку позволяет получить формы и структуры продукта, выходящие за рамки тех, которые сейчас можно себе представить. И вы можете инвестировать прибыль от нового рынка, чтобы лучше конкурировать на существующем рынке.Это рискованный подход, но он может быть хорошим выбором для амбициозных предпринимательских компаний.
Становление общеиндустриального производства
В сочетании с мощной программной платформой аддитивное производство позволяет компаниям расширять свою деятельность. Например, в 2015 году GE построила замечательный завод в Пуне, Индия. Раньше каждый завод GE предназначался для обслуживания одного подразделения, например, авиации, здравоохранения или энергетики. Но поскольку Pune полагается на трехмерные принтеры, он может производить детали для нескольких подразделений, что позволяет поддерживать более высокий коэффициент использования емкости, чем если бы он обслуживал только одно предприятие.(Здесь также есть некоторое обычное производственное оборудование, чтобы изготавливать детали, для которых присадки еще не являются экономичными.) Если продажи реактивных самолетов растут, Пуна посвящает большую часть своего производства деталям для реактивных двигателей. Но если этот бизнес замедлится и спрос на возобновляемые источники энергии возрастет, эти производственные линии начнут производить ветряные турбины. На обычном предприятии переключение было бы слишком дорогим и затратным по времени.
Завод в Пуне в основном полагается на бизнес-модель массовой сегментации для своих разнообразных продуктов, но по мере того, как он продвигается по кривой обучения, он может также начать использовать массовую сложность.
Благодаря этому заводу и другим «блестящим фабрикам», которые GE создала или намеревается построить, диверсифицированный бизнес компании получит существенные выгоды. Чтобы полностью реализовать их, подразделениям необходимо будет сотрудничать. Возможно, GE и не станет более традиционным конгломератом. Нам нужно новое имя, чтобы описать диверсифицированного производителя, который сочетает аддитивные и программные платформы для достижения синергии в работе всей компании. Я предлагаю «общеиндустриальный». (См. Мою статью «Выбор объема вместо фокуса» в Sloan Management Review, лето 2017 г.)
Общепромышленные предприятия не будут заниматься только какой-либо отраслью: необходимый технический опыт, бизнес-модель или доступные материалы будут ограничивать их диапазон. Они могут сосредоточиться на товарах длительного пользования, металлических деталях или промышленных товарах из пластика. Но это все равно обеспечит гораздо более широкие возможности, чем все, что Уолл-стрит в настоящее время допускает. По мере того, как компании учатся использовать весь потенциал аддитивов, диверсификация может даже стать стратегическим императивом, открывая новую эру конкуренции между гигантскими промышленными компаниями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Многие компании заинтригованы потенциалом аддитивного производства, но опасаются рисков. В лучшем случае они используют его для создания прототипов и нескольких небольших нишевых продуктов. Пришло время серьезно отнестись к нему как к варианту крупномасштабного коммерческого производства. Компаниям следует отойти в сторону, ознакомиться с новыми методами и изучить, как они могут изменить конкурентную среду.
Additive может встряхнуть не только отдельные отрасли, но и производственный сектор в целом.В конечном итоге технология, над медлительностью которой когда-то смеялись инженеры, может стать доминирующей силой в экономике.
Версия этой статьи появилась в выпуске за июль – август 2018 г. (стр. 106–113) журнала Harvard Business Review . .
