Productiebedrijven worstelen met invoeren en opschalen van 3D-printen

Productiebedrijven erkennen de voordelen van 3D-printen, maar komen voor uitdagingen te staan wanneer ze de technologie invoeren en opschalen naar volumeproductie. Dat blijkt uit onderzoek van Materialise. Wel erkennen bedrijven 3D-printen als een belangrijke productietrend en ze onderzoeken ook de strategische inzet van deze technologie. Het gebrek aan geschoolde arbeidskrachten én de expertise om printen te integreren in bestaande productieprocessen kan de invoering echter vertragen.

Het onderzoek werd gehouden onder 327 fabrikanten in Duitsland, Japan en de VS. Onder de respondenten bevonden zich bedrijven die 3D-printen gebruiken (59%), dit overwegen (31%) of de technologie afwijzen (9%). Volgens Materialise heeft de 3D-printindustrie zich de afgelopen jaren gericht op het overtuigen van bedrijven van de unieke voordelen van de technologie. De focus op het ‘waarom’ zal daarom nu verschuiven naar ‘hoe’, aangezien fabrikanten inmiddels bekend zijn met de voordelen, maar de kennis en expertise missen om de technologie met succes in te voeren en op te schalen.

‘De jarenlange verstoringen van de supply chain hebben ervoor gezorgd dat bedrijven hun offshore productiestrategieën opnieuw evalueren en prioriteit geven aan lokale productie dichter bij de vraag’, zegt Fried Vancraen, CEO van Materialise. ‘De ernst van deze verstoringen heeft ook overheden ertoe aangezet te investeren in programma’s gericht op het moderniseren en nearshoren van hun productiecapaciteit. Digitale productietechnologieën zoals 3D-printen kunnen deze inspanningen ondersteunen door veerkrachtigere supply chains mogelijk te maken en aanzienlijke tijd- en kostenvoordelen te bieden.’

Belangrijk omslagpunt

3D-printen wordt steeds vaker gebruikt voor het maken van eindproducten. Prototypes en eindproducten vormen elk ongeveer de helft van de 3D-geprinte onderdelen, wat een belangrijk omslagpunt in het gebruik van de technologie betekent. Het onderzoek laat echter aanzienlijke verschillen per land zien. In de VS gebruikt 60 procent van de respondenten 3D-printen voor het maken van eindproducten, tegenover 43 procent in Duitsland en slechts 36 procent in Japan. De terughoudendheid van Japan wat betreft 3D-printen, kan het land wel eens op achterstand zetten wanneer andere productiecentra digitale productietechnologieën als 3D-printen gaan omarmen.

Bedrijven die al 3D-printen, zien veel voordelen van de technologie, met name de mogelijkheid om de productie te versnellen, goedkope prototypes te maken, de afhankelijkheid van supply chains te verminderen en eindproducten in massa aan te passen. Tegelijkertijd ervaren bijna alle bedrijven (98%) uitdagingen en belemmeringen bij de invoering van 3D-printen. Ze zijn overtuigd van de zakelijke waarde die 3D-printen voor hen kan genereren, maar hebben moeite de technologie in te voeren en de productie op te schalen. Dit wijst op een belangrijke verschuiving in het gesprek van ‘waarom’ naar ‘hoe’.

Deskundige arbeidskrachten

De grootste uitdaging voor bedrijven die 3D-printen hebben ingevoerd of overwegen dat te doen, is de moeilijkheid om deskundige arbeidskrachten te werven (36%). Daarna volgt een gebrek aan ervaring en kennis binnen het bedrijf (33%). Andere uitdagingen zijn de snelheid van 3D-printen voor volumeproductie (23%) en moeilijkheden bij de integratie van 3D-printen met bestaande productietechnologieën (20%). Ook de kosten worden als belemmering genoemd, zowel die van de exploitatie (25%) als van de apparatuur (25%).

‘Belangrijke productiecentra, waaronder de EU en de Verenigde Staten, hebben plannen aangekondigd hun productie te moderniseren en te reshoren’, meldt Vancraen. ‘Slimme, digitale technologieën zoals 3D-printen maken een dergelijke verschuiving naar gedecentraliseerde productie mogelijk, met meerdere kleine productielocaties dichter bij de klant. Maar aangezien bedrijven worstelen om 3D-printen in te voeren en de technologie te integreren in bestaande productieomgevingen, zal deze industrie moeten investeren in opleiding, beschikbaarheid van materialen, gebruiksgemak en kostenvermindering.’

Toenemend gebruik

Ondanks de uitdagingen blijft 3D-printen hoog op de prioriteitenlijstjes van de meeste bedrijven staan. Bedrijven die de technologie hebben ingevoerd, hebben er prioriteit aan gegeven in termen van budget (78%) en management buy-in (78%) en geven aan het gebruik in de komende twaalf maanden aanzienlijk te zullen verhogen. 46 procent van de gebruikers zegt dat hun gebruik minstens zal verdubbelen. In de komende vijf jaar zullen de meeste uitbreidingsinspanningen gericht zijn op interne printmogelijkheden (71%) in vergelijking met uitbestede 3D-printproductie (8%).

De manier waarop fabrikanten 3D-printen gebruiken, zal naar verwachting niet ingrijpend veranderen. Zeven van de tien bedrijven die momenteel 3D-printen, zeggen dat hun gebruik de komende vijf jaar naar verwachting hetzelfde zal blijven, inclusief de productie van visuele prototypes, gepersonaliseerde en reserveonderdelen. Met de toegenomen automatisering in de 3D-printworkflow en de toegang tot gekwalificeerde deskundigen kunnen bedrijven die hun productieactiviteiten willen uitbreiden volgens Materialise echter vertrouwen op 3D-printen om nieuwe zakelijke kansen te creëren.

Zelfevaluatietool

Om bedrijven te helpen 3D-printen succesvol te implementeren, ontwikkelde Materialise een tool die de mate van volwassenheid van een bedrijf op dit vlak bepaalt. Handig voor bedrijven die zich afvragen hoe 3D-printen hun productie kan ondersteunen, maar ook voor bedrijven die klaar zijn om hun bestaande printactiviteiten op te schalen. De zelfevaluatietool is beschikbaar via mtls.am/am-assessment.