3D-tulostus yritysten strategiseksi valinnaksi
09.03.2020 | Teollisuus
3D-tulostus on muuttamassa merkittävästi teollisuusyritysten tuotantoketjuja ja arvontuottoa. Täyden palvelun jyväskyläläinen 3D-tulostustalo 3D Formtech Oy, suunnittelutoimisto Etteplan ja Business Jyväskylä järjestävät yhdessä keskisuomalaisille yrityksille suunnatun koulutuksen, jonka tavoitteena on lisätä tietoa 3D-tulostamisen mahdollisuuksista ja edistää kilpailuedun saavuttamista 3D-tulostuksen avulla.– Tarkoitus on valaista yritysten managementeille, mitä 3D-tulostaminen tarkoittaa tuotteen elinkaaressa, miksi sitä pitäisi ymmärtää ja miten se pitäisi ottaa huomioon. Suunnittelijoille koulutuksessa annetaan selkeä kuva siitä, miten tuotteet pitää suunnitella, jotta menetelmästä saadaan suurin hyöty irti. Koulutuksia tullaan järjestämään jatkossa muuallakin, yritysten kannattaa kysellä niitä meiltä, kertoo 3D Formtechin toimitusjohtaja Toni Järvitalo.Yritysten esimiehille, johdolle ja strategiselle hankintatoimelle tarkoitettu koulutuksen osio esittelee 3D-tulostuksen teknologioita ja nykytilannetta sekä menetelmän mahdollisuuksia liiketoiminnan tehostajana. Suunnittelijoille ja insinööreille suunnattu osio perehdyttää 3D-tulostuksen käytäntöihin ja mahdollisuuksiin tuotesuunnittelussa ja -kehityksessä. Koulutuksen ajankohta on maalis-kesäkuu 2020.Lähtökohtana oikeanlainen suunnittelu3D-tulostus on ainetta lisäävä valmistusmenetelmä, englanninkielinen termi additive manufacturing on hyvin kuvaava. 3D-tulostuksessa ei tehdä sellaista kappaletta, joka pystytään, vaan sellainen, joka halutaan. Toni Järvitalo korostaakin, että kun puhutaan generatiivisesta designista, on suunnittelu ja optimointi ajateltava uusiksi.– Kunnollisia hyötyjä syntyy 3D-tulostetun kappaleen oikealla suunnittelulla ja optimoinnilla tätä valmistusmenetelmää varten. Koneistettuja kappaletta ei kannata sellaisenaan 3D-tulostaa, koska menetelmät ovat keskenään täysin erilaisia. Koneistetuissa kappaleissa on tutkitusti 30–70 % ylimääräistä materiaalia.3D-tulostus osaksi tuotteen elinkaarimalliaToni Järvitalon mukaan 3D-tulostus kasvaa globaalisti 30 % vuosittain. Seuraavan viiden vuoden aikana ala viisinkertaistuu. Suomalaisissa yrityksissä ei kuitenkaan vielä ole hahmottunut, miten 3D-tulostusta kannattaisi lähteä implementoimaan omaan tuotantoon. Sen sijaan ulkomailla käytetään jo laajalti 3D-tulostusta ja saadaan siitä lisää kilpailukykyä.– Mikäli kotimaiset yritykset eivät hyödynnä 3D-tulostusta strategisena ratkaisuna, heikentää se kilpailussa mukana pysymistä. 3D-tulostus kannattaisikin sisällyttää yrityksen ylimmän johdon tekemään linjavalintaan. Katsottaisiin, mitä tämä tekniikka omassa yrityksessä tarkoittaa, miten sitä voidaan hyödyntää ja miten kouluttautua sen käyttöön.– 3D-tulostuksen mahdollisuuksia tulisi tarkastella tuotteen koko elinkaaren ajalta, ei pelkästään jonkin komponentin osalta. Tuotteen elinkaariajatteluun liittyy myös päätös siitä, missä yrityksen pääoma milloinkin sijaitsee. Onko se varaston hyllyllä vai jossakin paremmassa käytössä?– Elinkaari pitää nähdä uudella tavalla ja ymmärtää, milloin kannattaa mitäkin valmistustekniikkaa käyttää ilman että sitouduttaisiin yhteen menetelmään. Elinkaarimallissa voi olla niin, että prototyyppi valmistetaan 3D-tulostamalla, tuotanto tehdään ruiskupuristamalla, koneistamalla tai muulla menetelmällä, ja varaosat valmistetaan tarvittaessa 3D-tulostamalla, Toni Järvitalo kuvailee.– Mikäli tuotteisiin joudutaan tekemään muutoksia, 3D-tulostamalla ne voidaan tehdä lennosta ilman suurempia kustannuksia. Orionille ajan ja rahan säästöä 3D Formtech on ollut lääkeyhtiö Orionin kumppanina hankkeessa, jossa tutkittiin, miten 3D-tulostusta voidaan hyödyntää Orionin teollisessa tuotannossa. Hankkeessa selvitettiin, miten tuotantolinjojen työkalut, jigit sekä tarvittavat varaosat voidaan tuottaa 3D-tulostamalla.– Ensinnäkin todettiin, että toimitusajat osille lyhenivät kahdeksasta viikosta yhteen viikkoon. Tämä mahdollistaa tuotantolinjan muuttamisen nopeasti, parantaa tuottavuutta ja varmistaa linjan pysymistä toiminnassa, Toni Järvitalo kertoo.– Orionilla on pakkauslinjastolla 50 laitetta, joissa jokaisessa on tiettyä osaa 100 kappaletta. Näin ollen komponenttien tarve on yhteensä 5 000 kappaletta, ja lisäksi on oltava varaosia komponenttien kulumisen vuoksi. Aikaisemmin osalle tehtiin ruiskuvalumuotti, johon siihenkin sitoutui pääomaa. Tarvittavat 5 000 osaa valmistettiin ruiskuvalumenetelmällä, mikä on ruiskuvalulle verrattain pieni määrä. Lisäksi Orion joutui vielä sitoutumaan isoihin varaosavolyymeihin, heillä oli hyllyssä valtava määrä kyseisiä osia.– Muutimme yhdessä konseptin sellaiseksi, että 3D Formtech on tehnyt kaikki tuotanto-osat ja tekee varaosat. Orion pystyy tilaamaan varaosia sen mukaan kuin niitä tarvitaan, eikä pääomaa ole sidottu hyllyllä makaavaan rautaan. Kustannussäästö on huomattava ja tuotanto on tehostunut, Toni Järvitalo tiivistää.Trimaster Oy: 30 komponentin sijaan yksi osa3D-tulostuksessa aiemmin erikseen valmistetut komponentit voidaan integroida ja näin vähentää tarvittavien komponenttien määrää. Tästä esimerkkinä on Trimaster Oy, joka tekee robottiautomaatiota elintarvike- ja terveysalan tehtaisiin.– Heidän käyttämässään robottitarttujan rungossa oli aiemmin 30 osaa. Se on nyt korvattu yhdellä osalla, jonka me valmistamme heille. Ratkaisu on Trimasterille kustannuksiltaan edullisempi kuin entinen, uudet osat ovat helposti tilattavissa, eikä käyttövalmiille osille tarvita enää mitään kokoonpanoa.Suuria sarjoja häiriöttäToni Järvitalo rohkaisee yrityksiä perehtymään 3D-tulostukseen ja lähtemään tavoittelemaan strategisia hyötyjä pitkällä aikavälillä. Muovin ja metallin tulostustekniikan nopeudet kasvavat jatkuvasti. Kun koneajat lyhenevät, hinnat laskevat. Myös muovin ja metallin eri materiaalit ovat kehittyneet pitkälle. On syytä muistaa, että 3D-tulostuksessa tuotteen rakenteen monimutkaisuus ei vaikuta hintaan, ainoastaan materiaalin määrä merkitsee– 3D-tulostuksen aikaisempi suomenkielinen nimi oli pikamalli. Käsite antaa nykyisin väärän kuvan ja se kannattaisi unohtaa, sillä 3D-tulostuksella valmistetut kappaleet alkaen ensimmäisestä ovat kaikki lopputuotteen laadulla tehtyjä, Toni Järvitalo painottaa.– Me 3D Formtechilla lisäämme kapasiteettia joka vuosi, joten pystymme toimittamaan suuriakin sarjoja yhä nopeammin. Mitä enemmän on tulostuskoneita käytettävissä, sitä korkeampi on toimitusvarmuus.Artikkeli on julkaistu Teollisuusuutiset-lehdessä 1/2020 sivulla 35.
Haluatko oman yrityksen esille tähän?