Kategoria: Kaikki blogikirjoitukset

3D-valmistuksen kipupisteet ja mahdolliset ratkaisut

Kuva: HP

Teollinen 3D-valmistus on ollut kuluvana keväänä esillä mediassa enemmän kuin koskaan. Kun koronapandemia katkoi monet hyvinä ja edullisina pidetyt tuotanto- ja hankintaketjut, paikalliseen valmistukseen perustuvasta 3D-tulostuksesta löytyi nopeita ratkaisuja. Alalla on myös haasteensa, joiden ratkaisemiseksi tarvitaan panostusta.

Moni koronan vuoksi tehohoitoon joutunut potilas on hyötynyt kriittisistä komponenteista, joita on voitu tuottaa paikallisesti 3D-tulostuksella. Tunnetuin tapauksista lienee Italiasta, jossa ratkaisu akuuttiin hengityskoneiden venttiilien puutteeseen löytyi 6 tunnissa 3D-tulostuksen avulla. Sittemmin myös hoitohenkilökunnan suojainpulaan on löytynyt 3D-tulostukselle nopeita ratkaisuja eri puolilla maailmaa.

Vähemmän sen sijaan on puhuttu siitä, että myös 3D-tulostuksella on kipupisteitä, jotka tekevät siitä maantieteellisestä alueesta riippumatta perinteisten valmistusmenetelmien lailla haavoittuvan. Näihin ongelmakohtiin on puututtava, jotta ala voi kehittyä ja tarjota laadukkaita palveluita. Haasteita on karkeasti kolmenlaisia: teknologioihin, talouteen ja osaamiseen liittyviä.

Talouteen liittyvissä haasteissa Suomi on takamatkalla. Ainetta lisäävä valmistus on hyvin pääomaintensiivistä. Laitteiden ja materiaalien kehitys nielevät paljon rahaa, eikä Suomessa ole alaan investoivia suuria laitekehittäjiä. Alan pienten toimijoiden osa on haastaa ja hakea innovatiivisia ratkaisuja osaamisen ja sitkeän tuotekehitystyön avulla. 3D-materiaalikehityksessä Suomessa on perinteitä ja vahvaa osaamista.

Suomessa on myös alan tutkimusta ja tuotekehitystä sekä yhteistyötä korkeakoulujen ja yritysten välillä, mutta kyetäksemme vastaamaan laajassa mitassa tuotantoketjuja ja huoltovarmuutta haastaviin tilanteisiin, tätä työtä on jatkettava ja laajennettava määrätietoisesti. On tärkeää, että maamme noin kymmenen teollista 3D-tulostusta tekevää yritystä ja korkeakoulut tekevät yhteistyötä ratkaistakseen kaikille yhteisiä ongelmia.

Resurssinäkökulmasta keskeinen kysymys on, miten turvataan 3D-tulostuksessa tarvittavien raaka-aineiden saatavuus poikkeusoloissa? Niitä koskevat samat lainalaisuudet, joita liittyy perinteisten raaka-aineiden valmistukseen ja jakeluun. Monia 3D-käytössä olevia materiaaleja voisi kierrättää nykyistä merkittävästi enemmän, mutta lähes kaikilla teollisilla laitevalmistajilla on monopoli laitteissa käytettäviin materiaaleihin. Asiasta ei juuri puhuta, mutta se on kehitystä ja kierrätystä merkittävästi rajoittava tekijä. 3DTech on jo jonkin aikaa ollut mukana konsortioissa, jotka hakevat ratkaisuja sekä digitaalisiin, tulostettaviin varaosiin että paikalliseen muovin kierrätykseen.

Entä miten kehitetään ja automatisoidaan nykyisiä 3D-valmistuksen työintensiivisiä vaiheita sekä suunnittelussa että jälkikäsittelyssä? Miten lisätä perinteisten alojen tuottavuutta ja säästää materiaalikustannuksissa? Moni ala hyötyisi merkittävästi 3D-valmistuksesta suuntaamalla suunnitteluun ja valmistusfilosofian uudelleenopetteluun lisää resursseja. Monia asioita voisi tehdä yksinkertaisemmin, materiaaleja säästäen ja kustannustehokkaammin kuin perinteisillä tavoilla.

Yksinkertaistaen sanottuna perinteisen suunnittelun ja valmistuksen sekä 3D-osaajien väliin tarvitaan nyt liian paljon ”tulkkausta”, jotta kyetään lisäämään kaikkialla tarvittavaa tuottavuutta ja resurssitehokkuutta. Kyse on panostuksesta osaamiseen koko ketjussa koulutuksesta tuotekehitykseen ja valmistukseen.

Koronapandemia voi olla tekijä, joka sysää alan toimijoita hakemaan luovia ratkaisuja edellä mainittuihin kysymyksiin. Niitä tarvitaan, koska paikallisilla, kestävillä ratkaisuilla on pysyvä kysyntä rajallisten resurssien ja ilmastonmuutoksen luomien paineiden vuoksi.

Keijo Koskinen