5 + 1 top trendů v aditivní výrobě pro rok 2024

Globální trh aditivních technologií dlouhodobě výrazně roste. Pandemie coronaviru, dopady konfliktů i změny v energetické soběstačnosti zemí umožnily 3D tisku vystoupit do popředí a uplatnit v plné síle výhody, které oproti konvenčním metodám skýtá.
Celková velikost trhu aditivních technologií dosahovala v roce 2022 hodnoty 10 miliard EUR a výrazný růst trhu okolo 18 % se předpokládá až do roku 2027. Proto je vhodné sledovat, kam se tento mladý trh ubírá a jaké jsou jeho předpoklady. I v tomto odvětví se projevují určité tendence, které nastínily už loňské významné veletrhy v Asii, ve Spojených státech i Evropě. Které to jsou, na to jsme se podívali společně s Tomášem Jetmarem, Vedoucím oddělení AM Systémů a hlavním manažerem NCK MATCA?

1. Vývoj nových materiálů pro 3D tisk

Rozmanitost materiálů a jejich inovace jsou jedním z klíčových trendů aditivního průmyslu. Nové směsi a kompozity nabídnou výrobcům širší spektrum možností při vývoji a výrobě produktů, od super lehkých konstrukcí až po vysoce odolné materiály a možnosti jejich úpravy.

„Významnou konkurenční výhodou je vlastní výzkum a vývoj, který umožňuje rychlejší a plynulejší přechod od výzkumných poznatků k vývoji prakticky použitelných materiálů pro aditivní výrobu,“ tvrdí Tomáš Jetmar, který se v rámci NCK MATCA materiálovým vývojem zabývá. „Zároveň poskytuje větší flexibilitu v experimentování s novými materiály, technologiemi a procesy. Důležitá je také role při kontrole celého procesu od výzkumu přes vývoj až po testování a implementaci, čímž je zajištěna konzistentní kvalita a optimalizace výsledných materiálů.“

Pro firmy je investice do vlastního výzkumu a vývoje nákladnou položkou. „Brain4Industry je ideální volbou, zejména pro malé a střední firmy. Je totiž jedním z mála českých subjektů s vlastním špičkovým zázemím pro aplikovaný výzkum a vývoj materiálů, jehož kapacity a výstupy mohou firmy využít nebo přímo sdílet v rámci společných projektů,“ vyzývá firmy k aktivní spolupráci Tomáš Jetmar.

2. Větší tisknutelná plocha a integrované výrobní procesy

Tlak na rychlost a efektivitu se projeví také na podobě tiskáren, které umožní výrobu větších, kompaktnějších a složitějších dílů v kratším časovém úseku např. pro automobilový průmysl.

Zároveň budou aditivní technologie více integrovány do celkového výrobního procesu, což opět zkrátí dobu výroby od návrhu, přes produkci až po konečný výrobek. „Zcela se tím změní a zrychlí celkový proces přechodu od nápadu po finální produkt,“ potvrzuje ze své zkušenosti Jetmar, avšak dodává: „Správná volba systémů, vzájemná kompatibilita a integrace jsou absolutním základem pro uvedené výhody a využití. Brain4Industry nabízí v této fázi konzultační služby (odborné technologické i finančního rázu) a projektový dozor, který zaručí, že od výběru, přes instalaci a spuštění bude zvolené řešení odpovídat požadavkům a individuálním potřebám dané firmy, „naráží opět na zkušenosti z komerčního trhu Jetmar.

3. Customizace – malé série i personalizované produkty

3D tisk umožňuje vytvářet jedinečné a personalizované produkty a tato unikátní schopnost bude stále více v hledáčku výrobců i zákazníků. „Nástup výrobních linek, které jsou plně přizpůsobitelné potřebám zákazníka, bude jedním z hlavních trendů roku 2024,“ říká Jetmar. „Nejenže dokážou efektivně vyrábět malé série produktů, ale pomohou výrobky personalizovat a zvýšit tak jejich užitnou nebo estetickou hodnotu.“ To otevře dveře pro nové obchodní modely a posílí konkurenceschopnost firem na trhu.

„V Brain4Industry poskytujeme firmám tyto možnosti personalizace jak díky vlastnímu výzkumu a vývoji materiálů, tak díky postprocessingovým technologiím, laserovým metodám nebo plazmatickým technologiím,“ doplňuje výjimečnost technologického zázemí konsorcia jeho hlavní garant.
Využití je skutečně široké, od luxusních aut v malých sériích, přes individuálně vyráběné zdravotní pomůcky, až po hygienické požadavky potravinářského průmyslu, trvanlivější elektroniku nebo působivý design spotřebního zboží.

„Firmy u nás mohou využít tzv. Test Bed službu a otestovat si konkrétní technologii nebo zvolené řešení v reálném procesu, jeho výsledky zhodnotit a na základě výsledků investovat do podobného zařízení,“ vybízí Jetmar firmy k využití kapacit inovačního centra.

4. Udržitelnost jako první vedlejší efekt aditivní výroby

S rostoucím důrazem na ochranu životního prostředí se průmysl aditivní výroby zaměří na šetrnější výrobní postupy, méně odpadu, optimalizaci skladového hospodářství a vývoj ekologických materiálů. Jeho klíčovou rolí bude zamezit zbytečné spotřebě a plýtvání ve všech fázích a na všech úrovních výrobního cyklu a maximálně podpořit kvalitnější a trvanlivější výrobky.

„Přestože udržitelnost a snížení produkce oxidu uhličitého často nejsou prvotní motivací pro digitální transformaci podniku nebo využití aditivních technologií, bývají jejich velmi příjemným vedlejším efektem. Proto se v Brain4Industry díváme na výrobu jako na komplexní proces a snažíme se firmám ukázat, že existuje řešení, které jim v konečném důsledku přinese mnohem více pozitivních výsledků, než jaké bylo jejich prvotní zadání,“ potvrzuje jeden z nejsilnějších trendů Tomáš Jetmar.

„Díky vlastním expertům navíc dokážeme veškeré náklady a uhlíkovou stopu předem spočítat a ukázat tak firmám dopady různých variant a sledování dekarbonizace. Se správným nastavením ESG politiky (Environmentální, sociální a corporate governance) dokážeme i konkrétně pomoci,“

5. Řízená umělá inteligence a chytřejší továrny

S rostoucí složitostí aditivních procesů bude hrát umělá inteligence důležitou roli v optimalizaci výrobních operací. Algoritmy dokážou rychle reagovat na změny ve výrobním procesu, v tržním nebo zákaznickém chování, ale stále více se prosazují také v plánování výroby a předvídání trendů.

„V Brain4Industry máme silnou expertízu v oblasti tzv. strojového učení, které se zabývá vývojem algoritmů a modelů, jež umí automaticky zlepšovat svou výkonnost na základě zkušeností nebo dat,“ zmiňuje jednu z dalších silných stránek konsorcia Jetmar. Skvělých výsledků dosahuje zejména v prediktivní údržbě výrobních strojů a celých továren, uplatnit se dá ale v mnoha dalších oborech.

Předpokládá se, že právě AI bude nejvíce implementovaným nástrojem v nejbližších dvou letech. Zároveň se očekává až 70 % návratnost investic do řízení dodavatelského řetězce, kontroly kvality a nákupu.

Stále větší zapojení dat a jejich využívání s sebou logicky nese také otázky spojené se správným nakládáním s daty, jejich využívání, skladování, ale také ochranou proti zcizení nebo dokonce zneužití. Kybernetické hrozby jsou tak dalším silným tématem roku 2024, kterému se věnujeme i v rámci Brain4Industry.

VZDĚLÁVÁNÍ – největší trend současnosti

Za největší trend současného života se obecně považuje vzdělávání. Internet, pandemie a pokrok v technologiích otevřeli dosud nevídané možnosti každému, kdo se chce rozvíjet, a to naprosto v jakékoliv oblasti a jakýchkoliv dovednostech. Udržení kroku s rychlým vývojem je také jediným předpokladem, ať už pro jedince nebo firmy, jak si udržet nebo získat konkurenční výhodu.

S nástupem aditivních technologií, zejména v průmyslu, vzniká potřeba specifického vzdělání, které by odpovídalo novým výzvám. Také v Brain4Industry považujeme vzdělávání za nejsilnější hnací motor pro úspěšnou transformaci a nastartování českého průmyslu.

„Proto jsme založili B4I akademii, která poskytne komplexní vzdělání v oboru digitalizace a v oblasti 3D tisku, materiálového inženýrství a dalších aspektů aditivní výroby. Nabídne také témata jako řízení rizik, finanční řízení inovací, kyberbezpečnost nebo ochrana duševního vlastnictví. Důležité jsou z našeho pohledu nejen teoretické znalosti, ale také praktické dovednosti získané prostřednictvím reálných projektů a workshopů díky našemu vlastnímu technologickému zázemí,“ doplňuje k současnému celosvětovému trendu šéf Oddělení AM systémů Tomáš Jetmar.

Jak uvedené trendy aditivního průmyslu vnímat

Vstupujeme do období, kdy aditivní technologie zlepšují současné výrobní postupy a zároveň přinášejí zcela nové možnosti. Pro výrobní firmy, které chtějí zůstat konkurenceschopné, je důležité vnímat tyto trendy jako příležitost k transformaci a posunutí hranic inovací.

I přes nezadržitelný vývoj technologií a umělé inteligence je však potřeba zdůraznit že, lidská odbornost zůstává nenahraditelná. O to více bude potřeba jí věnovat pozornost.

Do popředí se proto budou dostávat témata etická, lidská a sociální, a s nimi snaha regulovat, respektive ochránit společnost před nechtěnými dopady vlastního technologického pokroku. Jak se toto bude společnosti dařit, lze nyní jen těžko předvídat.