3डी प्रिंटिंग ने ऑन-डिमांड मैन्युफैक्चरिंग में विकास को गति दी

महामारी, मुद्रास्फीति, श्रम और चिप की कमी - और वैश्विक आपूर्ति श्रृंखला में बाधा डालने वाली हर चीज के बावजूद - एक विनिर्माण समाधान के बारे में आशावाद इतना मजबूत है कि इसने 2021 में तीन कंपनियों को सार्वजनिक करने के लिए प्रेरित किया: फैथॉम, शेपवेज़ और एक्सोमेट्री। चौथा, फास्ट रेडियस, फरवरी में वॉल स्ट्रीट पर शुरू होने वाला है। 

ऑन-डिमांड डिजिटल विनिर्माण कंपनी की यह नई पीढ़ी सॉफ्टवेयर और औद्योगिक 3डी प्रिंटिंग जैसी डिजिटल रूप से संचालित विनिर्माण प्रौद्योगिकियों में अत्यधिक निवेशित है। वे न केवल स्थानीय स्तर पर तेज़ और अधिक कुशल पार्ट निर्माण का वादा करते हैं, बल्कि डिजिटल समाधान भी देते हैं जो लागत-बचत उत्पाद नवाचारों और लगभग किसी भी प्रकार के उत्पाद के लिए त्वरित समय में बाज़ार में लाने में सक्षम बनाते हैं।

"इस बारे में जागरूकता बढ़ रही है कि आज चीजों को डिजाइन करने, बनाने और स्थानांतरित करने का बुनियादी ढांचा इस समय की जरूरतों को पूरा नहीं करता है - यह कठोर, बेकार, पुराना है और यह टिकाऊ भी नहीं है," लू रासी, सह-संस्थापक और कहते हैं। फास्ट रेडियस के सीईओ का मुख्यालय शिकागो में है।

शिकागो के गूज़ द्वीप पर कंपनी की नवीनतम माइक्रोफैक्ट्री में फास्ट रेडियस के क्लाउड मैन्युफैक्चरिंग प्लेटफॉर्म के हिस्से के रूप में डिजिटल रूप से एकीकृत सीएनसी मशीनों के साथ-साथ कार्बन और एचपी के औद्योगिक 3डी प्रिंटर की सुविधा है। माइक्रोफैक्ट्री इलेक्ट्रिक वाहनों, चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल उपकरणों और उपभोक्ता वस्तुओं सहित विभिन्न उद्योगों की कंपनियों के लिए घटक भागों का उत्पादन करेगी। विश्व आर्थिक मंच ने फास्ट रेडियस को "चौथी औद्योगिक क्रांति की प्रौद्योगिकियों" या उद्योग 4.0 को लागू करने वाली दुनिया की नौ सर्वश्रेष्ठ फैक्टरियों में से एक नामित किया है।

डिजिटल रूप से एकीकृत विनिर्माण

इस क्षेत्र की कंपनियों को अक्सर ऑन-डिमांड डिजिटल विनिर्माण छतरी के नीचे एक साथ रखा जाता है, जबकि वास्तव में, वे 3 डी प्रिंटिंग, उद्योग 4.0 और विनिर्माण आपूर्ति श्रृंखला के आधुनिकीकरण के लिए कई दृष्टिकोण पेश करते हैं।

स्पेक्ट्रम के एक छोर पर, शेपवेज़ और स्कल्प्टो (रासायनिक दिग्गज बीएएसएफ के स्वामित्व वाली) जैसी कंपनियां एक आसान अपलोड-एंड-प्रिंट ऑनलाइन प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करती हैं। यह ऑन-डिमांड 3डी प्रिंटिंग मॉडल उपयोग में आसानी पर केंद्रित है; कोई भी डिजिटल पार्ट फ़ाइलें अपलोड कर सकता है, सामग्री चुनने के लिए क्लिक कर सकता है और घंटों या दिनों में पार्ट्स और प्रोटोटाइप प्राप्त कर सकता है। इस आधुनिक, उपभोक्ता-जैसे अनुभव का उद्देश्य उत्पाद प्रोटोटाइप से लेकर वास्तुशिल्प मॉडल तक हर चीज के 3डी प्रिंट की सुविधा देकर विनिर्माण को जन-जन तक पहुंचाना है।

अन्य कंपनियां, जैसे मटेरियलाइज़, जो 2014 में सार्वजनिक हुईं, के पास अपने सॉफ़्टवेयर समाधानों के लिए व्यापक ग्राहक आधार है जो कंपनियों को 3D को अपनी डिजिटल फ़ाइलों को इन-हाउस प्रिंट करने और 3D प्रिंटर का अपना बेड़ा चलाने में मदद करता है। सॉफ़्टवेयर का उपयोग ग्राहक के ऑर्डर को ट्रैक और प्रिंट करने के लिए अन्य ऑन-डिमांड 3डी प्रिंटिंग सेवाओं द्वारा भी किया जाता है। यूरोप की सबसे बड़ी 3डी प्रिंटिंग सुविधाओं में से एक में मटेरियलाइज़ के ऑन-डिमांड विनिर्माण में छह 3डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियां शामिल हैं।

फैथॉम की शुरुआत एक छोटे से मध्यम मात्रा के अनुबंध निर्माता के रूप में हुई, जिसने शुरुआत में ही 3डी प्रिंटिंग सहित नए तरीकों को अपनाया। वे अभी भी पारंपरिक विनिर्माण की पेशकश करते हैं, लेकिन इसे एंड-टू-एंड डिजिटल उत्पादन प्रक्रिया में एकीकृत किया गया है।

फ़ैथॉम के सीईओ रयान मार्टिन कहते हैं, "हमारे और हमारे प्लेटफ़ॉर्म के लिए बड़ा अंतर यह है कि हमारे पास दशकों का अनुभव और गहरे ग्राहक संबंध हैं।" "हम बड़े उद्यम ग्राहकों को उनकी विनिर्माण चुनौतियों का एक अनूठा समाधान प्रदान करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं।"

फास्ट रेडियस सॉफ्टवेयर-संचालित सेवाओं, इंजीनियरिंग विशेषज्ञता और अत्याधुनिक हार्डवेयर के कारखाने का मिश्रण है। वे अपनी सभी उत्पादन सुविधाओं का स्वामित्व और संचालन करने वाले एकमात्र ऑन-डिमांड निर्माताओं में से एक हैं, जो उन्हें अपने सॉफ़्टवेयर समाधानों को एकीकृत करने और उत्पादन को स्वचालित करने में सक्षम बनाता है।

कंपनी का सॉफ़्टवेयर डिजिटल फ़ाइल में सुधार का सुझाव दे सकता है, ग्राहकों को उनकी सामग्री और प्रौद्योगिकी विकल्पों के माध्यम से मार्गदर्शन कर सकता है, और उत्पादन प्रक्रिया में पारदर्शिता प्रदान कर सकता है। लेकिन ऑन-डिमांड विनिर्माण केवल एक फास्ट रेडियस समाधान है, रैसी का कहना है। "हम विशिष्ट ग्राहक आवश्यकताओं के लिए विशेष रूप से निर्मित कस्टम माइक्रोफैक्ट्रीज़ की पेशकश करते हैं, जहां ग्राहक को भागों की आवश्यकता होती है ताकि वे लचीली आपूर्ति श्रृंखला बना सकें।" सैटेयर (एयरबस की सहायक कंपनी) जैसे ग्राहक अपने हिस्सों को डिजिटल रूप से संग्रहीत करने, एक पल की सूचना पर निर्माण के लिए तैयार होने, भौतिक गोदाम स्थान खाली करने और ओवरस्टॉक को खत्म करने के लिए फास्ट रेडियस वर्चुअल वेयरहाउस का उपयोग करते हैं। 

ऑन-डिमांड डिजिटल निर्माताओं की बढ़ती संख्या ने कई कंपनियों के लिए किसी एक को चुनना एक चुनौती बना दिया है। एक्सोमेट्री और एक अन्य स्टार्ट-अप, क्राफ्टक्लाउड, ऑनलाइन पोर्टल पेश करते हैं जो इन निर्माताओं के बाज़ार हैं। ग्राहक अपनी डिजिटल फ़ाइल अपलोड करते हैं और दुनिया भर के विनिर्माण भागीदार परियोजना पर बोली लगाते हैं। 

क्राफ्टक्लाउड के सीईओ माथियास प्लिका कहते हैं, "अक्सर, ग्राहक अपने 3डी प्रिंटिंग प्रोजेक्ट के लिए सबसे तेज़ समाधान या सबसे किफायती समाधान की तलाश में रहते हैं।" "हम उन्हें स्थानीय स्तर पर ऐसे साझेदारों से मिलाते हैं जिनके पास उनकी ज़रूरत की सामग्री और गुणवत्ता प्रदान करने की विशेषज्ञता है।"

व्यवसाय मॉडल के बावजूद, इन सभी कंपनियों में जो समानता है वह अवधारणा से पूर्ति तक अत्यधिक स्वचालित विनिर्माण प्रक्रिया को सक्षम करने के लिए स्मार्ट विनिर्माण तकनीक का अनुप्रयोग है। इसमें क्लाउड कंप्यूटिंग, एआई, आईओटी, मशीन लर्निंग, बिग डेटा, डिजिटल सिमुलेशन और निश्चित रूप से 3डी प्रिंटिंग (जिसे एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग भी कहा जाता है) शामिल है।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के प्रचारक 

हालाँकि, हार्टलैंड, विस्कॉन्सिन में स्थित फ़ैथॉम के पास प्लास्टिक और धातु भागों के लिए 90 औद्योगिक-ग्रेड 3 डी प्रिंटर हैं, और 450,000 अमेरिकी सुविधाओं में लगभग 12 वर्ग फुट की विनिर्माण क्षमता है, इसकी सबसे शक्तिशाली पेशकश इसके कर्मचारी हो सकते हैं।

मार्टिन कहते हैं, ''कंपनियां यह समझने के लिए हमारे पास आती हैं कि एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का उपयोग कैसे किया जाए।'' “कुछ मामलों में हमने कंपनियों को एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग से परिचित कराया, जो हमारे लिए एक बड़ा विकास क्षेत्र है। हमारे ऑटोमोटिव ग्राहकों में से एक ने पिछले सप्ताह हमारी इंजीनियरिंग विशेषज्ञता के लिए हमसे संपर्क किया था ताकि यह पता लगाया जा सके कि वे प्रोटोटाइप से परे इसके लिए और अधिक एप्लिकेशन कैसे विकसित कर सकते हैं। 

ऑन-डिमांड डिजिटल निर्माताओं का संदेश यह है कि ग्राहकों को लचीलेपन, गति और लागत बचत का लाभ उठाने के लिए 3डी प्रिंटिंग के बारे में ज्यादा जानने की जरूरत नहीं है। न ही उन्हें छह-आंकड़ा मूल्य टैग वाले 3डी प्रिंटर में निवेश करने या पारंपरिक विनिर्माण विधियों द्वारा बनाए गए भागों, प्रोटोटाइप और उपकरणों की तुलना में हल्के, मजबूत और सस्ते उपकरण प्राप्त करने के लिए अनुभवी इंजीनियरों को नियुक्त करने की आवश्यकता है।

बड़े उद्यम ऑन-डिमांड 3डी प्रिंटिंग का विकल्प चुन सकते हैं क्योंकि यह ऑनसाइट सुविधा की तुलना में सामग्रियों और प्रौद्योगिकियों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है। फैथॉम अपने ग्राहकों में गिना जाता है, टेस्ला, 3एम, गूगल और अमेज़ॅन। शेपवेज़ का कहना है कि वह टारगेट और प्रोस्थेटिक निर्माता फ़िलाउर के साथ काम करता है, और ज़ोमेट्री के ग्राहकों में बॉश, नासा और बीएमडब्ल्यू के इंजीनियर शामिल हैं।

फास्ट रेडियस एक सेवा प्रदान करता है जिसे एडिटिव लॉन्च कहा जाता है ताकि ग्राहकों को उत्पाद विकास में तेजी लाने के लिए नवीनतम 3डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों और डिजाइन टूल का लाभ उठाने में मदद मिल सके।

रैसी कहते हैं, "हमने बाजार में नए उत्पाद लाने के लिए रॉलिंग्स, स्टीलकेस और एप्टिव जैसी कंपनियों के साथ काम किया है जो केवल एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के साथ ही संभव हैं।" रॉलिंग्स के अनुसार, नए REV1X रॉलिंग्स बेसबॉल दस्ताने में अंगूठे और पिंकी में आंतरिक 3डी प्रिंटेड पैडिंग है जो सुरक्षा या स्थायित्व से समझौता किए बिना दस्ताने के वजन को काफी कम कर देता है।

वोल्वो ने हाल ही में अपने कारखानों के लिए हल्के वजन वाले विनिर्माण उपकरणों और फिक्स्चर के उत्पादन को सुव्यवस्थित करने के लिए मटेरियलाइज़ की ओर रुख किया है। कंपनी का कहना है कि बेल हेलीकॉप्टर टेक्सट्रॉन में इंजीनियरों ने 3डी प्रिंटर निर्माता स्ट्रैटासिस की ऑन-डिमांड मैन्युफैक्चरिंग विंग, जिसे स्ट्रैटासिस डायरेक्ट कहा जाता है, से 3डी प्रिंट उड़ान-प्रमाणित घटकों की ओर रुख किया, जो वजन में 13% और विनिर्माण लीड टाइम में 75% की कटौती करते हैं।

3डी प्रिंटिंग में विशेषज्ञता के अलावा, इन ऑन-डिमांड निर्माताओं के लिए एक और टेलविंड ड्राइविंग विकास एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग सॉफ्टवेयर और स्वयं 3डी प्रिंटर में प्रगति है। रैसी का कहना है कि ये और अन्य स्मार्ट विनिर्माण प्रौद्योगिकियां आज अधिक परिपक्व, विश्वसनीय और सस्ती हैं। इससे फास्ट रेडियस और अन्य कंपनियों के लिए इन उपकरणों के आसपास लाभदायक व्यवसाय मॉडल स्थापित करना संभव हो जाता है। 

मार्टिन कहते हैं, ''उद्योग 4.0 के शुरू होने के साथ, हम एक महत्वपूर्ण विकास अवसर के शिखर पर हैं।'' "उत्पाद जीवनचक्र पांच साल पहले की तुलना में बहुत छोटा है, और कंपनियों को एक ऑन-डिमांड उन्नत विनिर्माण भागीदार की आवश्यकता है जो तेजी से आगे बढ़ सके और गुणवत्ता से समझौता किए बिना उनकी सभी आवश्यकताओं को पूरा कर सके।"

यदि सेवा प्रदाताओं की बढ़ती संख्या कोई सबूत है, तो अधिक कंपनियां सक्रिय डिजिटल विनिर्माण प्लेटफार्मों के विचार और एक विश्वसनीय ऑन-डिमांड सेवा प्रदाता के माध्यम से अपने उत्पादन को पारंपरिक से डिजिटल विनिर्माण में बदलने के लाभों के बारे में जागरूक होती दिख रही हैं।