Maakindustrie wil 3D-printen, maar mist kennis en personeel

Uit een onderzoek van Materialise blijkt dat bedrijven in de maakindustrie bekend zijn met de voordelen van 3D-printen, maar voor uitdagingen staan wanneer ze de technologie invoeren en opschalen naar volumeproductie.

Volgens het onderzoek erkennen bedrijven 3D-printen als een productietrend en kijken ze meer strategisch naar het gebruik van 3D-printen voor de productie van eindproducten. Het gebrek aan geschoolde arbeidskrachten en de expertise om 3D-printen te integreren in bestaande productieprocessen kan de toekomstige invoering echter vertragen.

De afgelopen jaren heeft de 3D-printindustrie zich gericht op het overtuigen van bedrijven van de unieke voordelen van 3D-printen. Nu bedrijven de voordelen kennen is de volgende stap om ze te tonen hoe 3D-printen geïntegreerd kan worden, aangezien fabrikanten de kennis en expertise missen om de technologie met succes in te voeren en op te schalen.

‘Jarenlange verstoringen van de toeleveringsketen 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 om 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 toeleveringsketens mogelijk te maken en aanzienlijke tijd- en kostenvoordelen te bieden. Naarmate bedrijven zich meer en meer op deze technologieën richten, zal de 3D-printindustrie extra inspanningen moeten leveren om de uitdagingen waarmee ze worden geconfronteerd aan te pakken, met inbegrip van opleiding en personeelsontwikkeling, het identificeren van nieuwe bedrijfsmodellen en gemakkelijker te gebruiken software en hardware.’

Kantelpunt

Productiebedrijven in Duitsland, Japan en de VS beschouwen de invoering van 3D-printing als een toonaangevende trend die samen met digitalisering en AI en robotica invloed heeft op productielijnen en productie. 3D-printing wordt steeds vaker gebruikt voor de productie van eindonderdelen. Ongeveer de helft van de 3D-geprinte producten bestaat uit prototypes en eindproducten, wat wijst op een belangrijk omslagpunt in het gebruik van de technologie. Het onderzoek laat echter aanzienlijke verschillen per land zien.

In de VS gebruikt zestig procent van de respondenten 3D-printing voor de productie van eindproducten, tegenover 43 procent in Duitsland en slechts 36 procent in Japan. De terughoudendheid van Japan om 3D-printing in te zetten voor de productie van eindproducten kan het land in een nadelige positie brengen wanneer andere productiecentra digitale productietechnologieën zoals 3D-printing omarmen als onderdeel van een strategie om hun productiecapaciteit te moderniseren.

Van waarom naar hoe

Gebruikers van 3D-printen zien veel voordelen van de technologie, met name de mogelijkheid om de productie te versnellen, goedkope prototypes te maken, de afhankelijkheid van toeleveringsketens 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 om de technologie in te voeren en de productie op te schalen. Dit wijst op een belangrijke verschuiving in het gesprek van waarom naar hoe?

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 de exploitatiekosten (25%) als de kosten van de apparatuur (25%).

‘Belangrijke productiecentra, waaronder de EU en de Verenigde Staten, hebben plannen aangekondigd om hun productie te moderniseren en te re-shoren’, zegt Vancraen. ‘Slimme, digitale technologieën, zoals 3D-printing, maken een dergelijke verschuiving naar gedecentraliseerde productie mogelijk, met meerdere productielocaties op kleinere schaal die dichter bij de klanten staan. Maar aangezien bedrijven worstelen om 3D-printing in te voeren en de technologie te integreren in bestaande productieomgevingen, zal de 3D-printindustrie moeten investeren in opleiding, de beschikbaarheid van meer materialen, gebruiksgemak en kostenvermindering.’

Toenemend gebruik van 3D-printing

Ondanks de uitdagingen blijft 3D-printen hoog op de prioriteitenlijstjes van de meeste bedrijven staan. Bedrijven die 3D-printing hebben ingevoerd, hebben er prioriteit aan gegeven in termen van budget (78%) en management buy-in (78%), en geven aan dat ze hun gebruik van de technologie in de komende twaalf maanden aanzienlijk zullen verhogen. 46 procent van de gebruikers zegt dat het 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-printing gebruiken, zal naar verwachting niet ingrijpend veranderen. Zeven van de tien bedrijven die momenteel 3D-printen gebruiken, zeggen dat hun gebruik de komende vijf jaar naar verwachting hetzelfde zal blijven, inclusief de productie van visuele prototypes, gepersonaliseerde onderdelen en reserveonderdelen. Met de toegenomen automatisering in de 3D-printworkflow en de toegang tot gekwalificeerde deskundigen kunnen bedrijven die hun productieactiviteiten willen uitbreiden, echter vertrouwen op 3D-printing om nieuwe zakelijke kansen te creëren.