Från prototyper till proteiner, håller 3D-utskrift sig på företag

Processen med 3D-utskrift förändrar snabbt hur entreprenörer tänker på sina produktionscykler. Historiskt har 3D-utskrift använts för att påskynda processen med att skapa prototyper, men eftersom tekniken har utvecklats har 3D-utskrift gått in i stora industrier som flyg- och biomedicinska fält. Och det skapar några banbrytande resultat.

Medan 3D-skrivare fortfarande har en lång väg att gå innan de är perfekta, har deras ökade adoption av företag stora och små signalerat en förändring av tänkandet för företagen, både under design och produktionsfaser. För att få veta mer om hur 3D-trycktekniken påverkar affärer idag och var den går i framtiden, talade Mobby Business till ingenjörer och entreprenörer om möjligheterna som 3D-skrivare erbjuder.

3D-utskrift

Först och främst vad är 3D-utskrift? Det är processen med vilken tredimensionella digitala modeller görs till fysiska objekt med en 3D-skrivare. 3D-skrivaren läser en digital .STS-fil i en dator och arbetar med en filament eller ett harts för att göra den digitala representationen i materiellt material, skikt för lager.

3D-skrivare använder olika material , inklusive plast och polymerer, stål, titan, guld och keramik. Denna mångsidighet betyder att 3D-tryckta modeller kan användas för allt från konstnärliga skulpturer till flygplansdelar. Vissa 3D-skrivare kan till och med skriva ut proteiner och kemikalier som gör att enheterna kan skapa mat och mediciner.

"Jag tror inte att det finns en komponent gjord idag som inte på något sätt kommer att beröras av 3D-utskrift på något sätt eller någon annan, oavsett om direkt eller indirekt, säger Mark Cola, VD och koncernchef för 3D-tryckeri och kvalitetssäkringsföretag Sigma Labs.

De flesta experter är överens om att stora utvecklingar av 3D-utskrift är bara några år runt hörnet och dessa framsteg kommer att revolutionera hur företag Tänk på tillverkning och deras försörjningskedjor. Låt oss först titta på några av de sätt som företag redan använder 3D-skrivare.

Program för 3D-skrivare

Prototyper

En av de äldsta användningarna för 3D-skrivare är att snabbt och effektivt skapa prototyper. Sedan skrivarna uppfanns 1983 har företagen anställt 3D-utskrift för att få en fungerande modell av sin önskade slutprodukt, antingen för att testa konceptet eller presentera det för framtida investerare.

"Innan vi kallade det 3D-utskrift, kallades för snabb prototyper, säger Greg Paulsen, chef för projektteknik för tillverkare av tredje part Xometry. "Det brukade ses som ett sätt att närma sig en funktionell modell."

Nu ändras det. Medan entreprenörer fortfarande använder 3D-utskrift för prototyper, har tekniken blivit mer tillgänglig och anpassningsbar, vilket leder till nya applikationer.

Lågvolymtillverkning

Även om 3D-skrivare kan vara långsamma, är de skickliga på att uppfylla låga krav -volymer produktionsbehov. Såsom prototypning, om en entreprenör är redo att starta en ny produkt och inte är säker på efterfrågan, kan han eller hon skriva ut en liten mängd för att testa vattnet. Produktion med låg volym är också vanligt när det gäller medicintekniska produkter, till exempel som tillverkare skapar, testar och redesignar sina produkter för optimering.

"När småföretag utvecklar nya produkter och behöver göra 50 delar att testa eller bara Att föra till en mässa, verktyg för traditionell tillverkning kan vara mycket dyrt, säger Doug Collins, ägare av Avid 3D Printing. "De kanske inte har huvudstaden att ta itu med [traditionell tillverkning]. 3D-skrivare tillåter produktion med låg volym utan så mycket investering, så att de kan spara kapitalet för de andra viktiga sakerna, som marknadsföring."

Mekaniska delar

En annan fördelaktig användning för 3D-skrivare är skapandet av mekaniska delar, antingen för försäljning i stora industrier eller för personliga reparationer. Många produkter av 3D-utskrift säljs inte direkt till konsumenterna, men skapas av företag (eller tredje part) som komponenter i ett större projekt. Ett exempel är GE Aviations 3D-tryckta bränslemunstycke, som kommer att läggas till företagets CFM LEAP-flygmotorer.

Små maskinaffärer eller privatpersoner som vill göra hemreparationer kan också använda samma teknik för sina projekt. 3D-utskrift har gjort det mycket lättare att reproducera delar till maskiner som kanske inte längre är i produktion eller det tar för lång tid att komma fram.

"Jag växte upp i en liten stad på cirka 5000 människor. Min styvfar är en mekaniker, och han behöver ofta få specifika delar som inte är omedelbart tillgängliga ", säger Brent Hale, ägare till 3D Print Review Website 3D Forged. "I stället för att behöva köra ut ur stan för att få en enskild del, eller istället för att behöva vänta veckor för en anpassad del att komma in, om min styvfar eller den lilla lokala hårdvaruaffären har en 3D-skrivare kan han köpa skrivbara scheman för den del han behöver direkt från tillverkaren - eller utforma dem själv - ladda upp dem till 3D-skrivaren och ha sin nya del utan att behöva lämna staden eller vänta veckor för att den ska skickas till honom. "

Biomedicinsk

En särskilt spännande aspekt av 3D-utskrift är möjligheten att skriva ut biomedicinska enheter skräddarsydda specifikt för individer. Exempelvis utvecklar vissa företag 3D-tryckta, anpassade proteser för amputerer; Dessa prostetika är utformade för att vara mycket bekvämare för användaren.

"[Biomedicinska ingenjörer är] 3D-tryckkomponenter för personer som bättre matchar sina egenskaper än de hylla komponenterna," sa Cola. "Jag tror var du ser denna teknik går mer mot prestanda och idrottsgrenen av verksamheten, där du har atletor fullt återställt sina prestationsnivåer efter skador, eller kanske till och med förbättra sina prestandanivåer med 3D-komponenter skräddarsydda för deras behov."

Andra anmärkningsvärda användningsområden för 3D-utskrift på vården är pågående insatser för att utveckla utskrivbara organ för patienter som behöver transplantationer och tryckning av kemikalier och proteiner för att utveckla nya läkemedel.

Design

När ingenjörer designar en produkt måste de komma ihåg begränsningarna i produktionsprocessen. 3D-skrivare kan skapa delar som tidigare inte skulle kunna uppnås med traditionell tillverkningsteknik. Detta öppnar en helt ny värld i designfasen, vilket kan leda till bättre, mer effektiva produkter och komponenter. "

" Jag tycker att den spännande delen från en teknisk synpunkt är hur det förändrar vår tänkande för att designa delar " Collins sa. "Vi har denna helt nya inställning till design. Det är en spännande tid ur ett designperspektiv."

"Det öppnar ditt sinne upp till allt du kan göra med det," sa Paulsen. "Jag skulle verkligen vilja ta bort den här tekniken från piedestalen och säga," Detta är en vanlig tillverkningsprocess ", precis som vad som helst annat."

Upphovsrätt och 3D-utskrift

Som 3D-skrivare spridas kan medlet enkelt reproducerande skyddad immateriell egendom gör det också. Roy Kaufman, VD för New Ventures på Copyright Clearance Center, är en upphovsrätts- och patentadvokat genom utbildning, och han varnade för att tillverkningsindustrin kunde närma sig sitt "Napster-ögonblick". Därmed menade han upplevelsen av underhållningsindustrin när musik och filmer skulle kunna reproduceras snabbt och piratkopieras på internet. "Jag tror att vi kommer att se, som vi ser med nästan varje teknik, händer två saker: Saker blir billigare, och de blir bättre, säger Kaufman. "Eftersom kvaliteten på skrivarna blir bättre blir de tillgängliga materialen som skrivs ut bättre, och när kostnaderna kommer ner, kommer du till det ögonblicket -" Napster-ögonblicket. " [Det är] när reproduktionsmedlen nu är så diffus, hade möjligheten att reproducera till en låg kostnad varit så spridd att du inte längre kan fullfölja dina rättigheter helt effektivt med befintliga IP-lagar [immateriella rättigheter]. "

Det ögonblicket kunde komma så fort som om tre år, sa han, eller det kanske inte alls kom. Det faktum att 3D-skrivare har blivit så utbredd gör det emellertid ett trovärdigt scenario som kräver lämplig strategisk planering, sa han. Kaufman föreslog att du isolerade ditt företag genom att garantera din försörjningskedja och produktkvaliteten som följer med den.

"[Konsumenten] kan betala premie för försäkringarna i försörjningskedjan," men han vill vet att det inte bara handlar om vad [produkten] ser ut, men att det är rätt. Testning och certifiering blir viktigare. "

Inom dessa stora utvecklingar ligger också möjligheten. 3D-utskrift tillåter tillverkare att licensiera rättigheterna till sina mönster, vilket skulle kunna laddas ner till licensinnehavaren till 3D-utskrift. Tekniken kan också leda till att produktionen överensstämmer med efterfrågan och därigenom spara på produktion, leverans och lagringskostnader.

"Om du tittar på ett typiskt apotek, har de till exempel alla dessa läkemedel med ett försäljningsdatum och hoppas att någon kommer in och behöver recept på det innan de måste kasta det ut, säger Kaufman. "De betalar för att lagra det, betala för att spara det och kanske till och med behålla det i ett centrallag."

"Men tänk på att din lokala CVS kan skriva ut allt under licens, [och] få kemikalierna från läkemedlet företag, och kanske till och med [maskinen]. Företaget behöver inte göra saker som aldrig kan tas, aldrig behöva skicka dem och behöver aldrig lagra dem. Allting kan tillverkas efter behov. "

Hur 3D-utskrift utvecklas längs linjen återstår att se, men alla experter som pratade med Mobby Business kom överens om en sak: Vad världen har sett från 3D-utskrift hittills är bara början

Socialt ansvarstagande: Affärsvärldens nya roll i social förändring

Ett företags ledarskap är viktigt för att ställa in en riktning och en kultur för verksamheten. Men när sociala värden förändras och blir viktigare för både anställda och konsumenter, är det ofta underifrån, snarare än ovanför, den sanna förändringen drivs. En kommande bok av University of Virginia Darden School of Business fakultetsmedlemmar James Rubin och Barie Carmichael, med titeln "Återställ: Näringsliv och samhälle i det nya sociala landskapet" (Columbia Business School Publishing, 2018), utforskar förändringar i företagens relationer med det sociala landskapet, deras anställda och deras kunder.

(Företag)

Staten för småföretag: Tennessee

Som ett led i vårt årliga projekt "The State of Small Business" planerar Mobby Business att rapportera om småföretagsklimatet i alla stater i Amerika. I denna avgång frågade vi några av Tennissons mer än 500 000 småföretagare om utmaningarna och möjligheterna att fungera i deras tillstånd. Här är vad de hade att säga.

(Företag)