3D-технології

3D-друкована електроніка для гнучкого виробництва на вимогу

3D-друкована електроніка для гнучкого виробництва на вимогу

Ефективні ланцюги поставок електроніки відповідають таким вимогам, як iPhone, що вимагає комплектуючих у постачальників у понад 40 країнах. Обсяг виробництва по всьому ланцюжку поставок зазвичай базується на прогнозах продажів. Якщо попит залишається, як очікувалося, це працює добре, з невеликими витратами, плавно, як швейцарські годинники.

Однак, якщо раптово незначно зміниться смак або вимоги споживачів, якщо продажі нового товару набагато кращі або гірші, ніж очікувалося, або якщо певна деталь несподівано потрібна у віддаленому місці або в найкоротші терміни, наявна пропозиція ланцюги стають набагато менш ефективними.

Ці зміни призводять до накопичення невикористаних компонентів, нові компоненти не можуть бути поставлені досить швидко, щоб задовольнити попит, і потенційно затримує весь виробничий цикл. Логічно, що витрати зростають, і зрештою потенційний покупець розчаровується. Рішення? Виробництво на замовлення.

Виробництво на замовлення

Виробництво на замовлення пропонує рішення. Замість прогнозування того, що буде потрібно заздалегідь, і створення ланцюжка поставок для реалізації цих прогнозів, ідея полягає у виробництві у відповідь на попит. Дійсно, це розумне рішення.

Виробництво на замовлення не тільки зменшує відходи, але дозволяє компаніям більш гнучко адаптуватися до мінливих вимог та сприяє більшій адаптації. 3D-друкована електроніка - це нова технологія, яка забезпечує цю нову виробничу парадигму.

3D-друкована електроніка

3D-друк - також відомий як виробництво добавок - це процес, при якому матеріал наноситься шар за шаром для створення 3D-об'єкта. На сьогоднішній день 3D-друк є відносно усталеною технологією. Найпоширеніший матеріал, який часто використовують при 3D-друці, - термопластик. Хоча 3D-друк також можна застосовувати до металів та кераміки.

IDTechEx Research опублікував обширний та глибокий детальний звіт про всю 3D-електроніку, включаючи формовані в 3D з’єднані пристрої (3D-MID) та електронну форму (IME). Відповідно до звіту IDTechEx Research, 3D-Електроніка 2020-2030: Технології, прогнози, гравці, однією з головних переваг є те, що конкретні вироби з унікальними специфікаціями можна виготовляти на замовлення, забезпечуючи економічно вигідне виготовлення деталей на замовлення і, таким чином, полегшуючи виробництво на замовлення.

Ще однією перевагою є те, що виробництво є адитивним, а не субтрактивним. Це означає, що матеріальних відходів набагато менше, ніж інших технологій виробництва, таких як механічна обробка. Вплив недавнього Covid-19 на весь спектр застосувань 3D-друку в обробній промисловості детально описаний у нещодавно оновленому звіті 3D-друк та виготовлення добавок 2020-2030: видання Covid.

3D-друкована електроніка та масове налаштування

Ще 1 жовтня 1908 року на заводі компанії Piquette Avenue у Детройті, США, було добудовано першу серійну модель T Ford. У період між 1908 і 1927 роками Ford побудував близько 15 мільйонів автомобілів Model T, що стало найдовшим виробництвом будь-якої автомобільної моделі в історії, поки Volkswagen Beetle не перевершив її в 1972 році, тобто.

Model T був першим Ford з усіма його частинами, побудованими самою компанією. Генрі Форд нібито стверджував, що покупці його серійної моделі T можуть мати "будь-який колір, який їм подобається, поки він чорний", оскільки за звичайних методів виробництва зниження витрат на одиницю продукції вимагає великих обсягів виробництва однакових предметів.

Однак це не стосується електроніки з 3D-друком; чи взагалі 3D-друк загалом. Оскільки формочки, маски або спеціальні інструменти не потрібні, існує дуже невелика різниця у вартості - крім коригування вхідного файлу - між виготовленням 1000 різних виробів та 1000 однакових.

3D-друкована електроніка ідеально підходить для створення прототипів дуже малих обсягів або додатків, які вимагають масової настройки. 3D-друк добре підходить для додатків, які вимагають масової настройки.

Програми, де масове налаштування забезпечує відчутну цінність, - це такі медичні вироби, як протезування та слухові апарати. Переходячи від прототипу електроніки з 3D-друком до масового виробництва, подібні програми, ймовірно, будуть одними з перших, на які слід звернути увагу.

Розподілене виробництво

3D-друкована електроніка - і 3D-друк загалом - усуває багато економії на масштабі. Електроніка з 3D-друком зменшує переваги консолідації виробництва на заводі. Це змусило деяких запропонувати іншу модель: розподілене виробництво.

Розподілене виробництво передбачає виробництво в декількох невеликих місцях, які можуть бути розташовані ближче до кінцевого пункту призначення своєї продукції. Хоча це окремі ідеї, розподілене виробництво та виробництво на замовлення часто використовуються разом для опису підходу до ланцюга поставок місцевого виробництва у відповідь на конкретні вимоги.

Розподілене виробництво включає такі переваги, як скорочення часу розподілу та собівартості, оскільки продукція може бути виготовлена ​​близько до їх остаточного місця розташування. Без довгострокових інвестицій у великі об'єкти, прив'язані до певних цілей, виробничий ланцюг поставок, таким чином, стає більш спритним.

Більше того, ще одна перевага, особливо доречна, враховуючи зриви, спричинені глобально Covid-19, полягає в тому, що розподіл виробництва у багатьох місцях - і навіть незалежних постачальників - зменшує ризик відмови виробничої лінії або порушення ланцюга постачання електроніки.

Розподілене дрібномасштабне виробництво також означає, що виробництво можна легко розпочати на новому місці, щоб скористатися перевищенням потужностей - навіть якщо раніше це підприємство виготовляло інший предмет - потенційно зменшуючи витрати.

Розподілене виробництво: Переваги та проблеми

Однак розподілене виробництво застосовується не до всього. Найбільшою проблемою є конкуренція з існуючими ланцюгами виробництва та постачання, які протягом десятиліть розвивалися, щоб стати неймовірно ефективними.

Згідно з дослідженнями IDTechEx Research, це, швидше за все, неможливо для великих обсягів, коли переваги часу та витрат серійного виробництва - особливо лиття під тиском - перевершують вигоди від виробництва на замовлення.

Іншою проблемою є розподіл, оскільки транспорт на великі відстані в даний час набагато дешевший, ніж доставка останньої милі. Вартість розподілу поставок у декілька розподілених місць може компенсувати переваги виробництва, близького до кінцевого.


Перегляньте відео: Әйелдер зейнеткерлікке 50 жастан шығуы мүмкін (Вересень 2021).