เทคโนโลยี 3D

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่พิมพ์ 3 มิติสำหรับการผลิตที่คล่องตัวและตามความต้องการ

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่พิมพ์ 3 มิติสำหรับการผลิตที่คล่องตัวและตามความต้องการ

ซัพพลายเชนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพรองรับความต้องการเช่น iPhone ที่ต้องการส่วนประกอบจากซัพพลายเออร์ในกว่า 40 ประเทศ ปริมาณการผลิตตลอดห่วงโซ่อุปทานมักเป็นไปตามการคาดการณ์การขาย หากความต้องการยังคงเป็นไปตามที่คาดไว้สิ่งนี้จะทำงานได้ดีโดยมีของเสียเพียงเล็กน้อยและราบรื่นเหมือนนาฬิกาสวิส

อย่างไรก็ตามหากมีการเปลี่ยนแปลงรสนิยมหรือความต้องการของผู้บริโภคเล็กน้อยอย่างกะทันหันหากยอดขายของผลิตภัณฑ์ใหม่ดีกว่าหรือแย่กว่าที่คาดไว้มากหรือหากจำเป็นต้องใช้ชิ้นส่วนใดชิ้นส่วนหนึ่งโดยไม่คาดคิดในสถานที่ห่างไกลหรือแจ้งให้ทราบสั้น ๆ อุปทานที่มีอยู่ โซ่มีประสิทธิภาพน้อยลงมาก

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลให้ส่วนประกอบที่ไม่ได้ใช้เกิดการหมักหมมส่วนประกอบใหม่ไม่สามารถจัดหาได้เร็วพอที่จะตอบสนองความต้องการและอาจทำให้การดำเนินการผลิตทั้งหมดล่าช้า ด้วยเหตุนี้ต้นทุนจึงสูงขึ้นและในที่สุดผู้ซื้อที่มีศักยภาพก็ต้องผิดหวัง การแก้ไขปัญหา? การผลิตตามความต้องการ

การผลิตตามความต้องการ

การผลิตตามความต้องการนำเสนอโซลูชัน แทนที่จะคาดการณ์สิ่งที่จะต้องใช้ล่วงหน้าและมีห่วงโซ่อุปทานเพื่อตอบสนองการคาดการณ์เหล่านั้นแนวคิดคือการผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการ อันที่จริงนี่เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่ชาญฉลาด

การผลิตตามความต้องการไม่เพียง แต่ช่วยลดของเสีย แต่ยังช่วยให้ บริษัท ต่างๆสามารถปรับตัวให้เข้ากับความต้องการที่เปลี่ยนแปลงได้ในรูปแบบที่คล่องตัวมากขึ้นและช่วยให้ปรับแต่งได้ง่ายขึ้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ช่วยให้เกิดกระบวนทัศน์การผลิตใหม่นี้

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติ

การพิมพ์ 3 มิติหรือที่เรียกว่าการผลิตแบบเติมแต่ง - เป็นกระบวนการที่วัสดุจะถูกสะสมทีละชั้นเพื่อสร้างวัตถุ 3 มิติ ปัจจุบันการพิมพ์ 3 มิติเป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างมีชื่อเสียง วัสดุที่ใช้บ่อยที่สุดในการพิมพ์ 3 มิติคือเทอร์โมพลาสติก แม้ว่าจะสามารถใช้การพิมพ์ 3 มิติกับโลหะและเซรามิกส์ได้เช่นกัน

IDTechEx Research ได้เปิดตัวรายงานรายละเอียดที่ครอบคลุมและลึกซึ้งเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3 มิติทั้งหมดรวมถึงอุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างกันแบบ 3 มิติ (3D-MID) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในแม่พิมพ์ (IME) จากรายงานการวิจัยของ IDTechEx 3D-Electronics 2020-2030: เทคโนโลยีการคาดการณ์ผู้เล่นข้อได้เปรียบหลักประการหนึ่งคือผลิตภัณฑ์เฉพาะที่มีคุณสมบัติเฉพาะสามารถสั่งทำได้ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนตามสั่งได้อย่างคุ้มค่าและอำนวยความสะดวกในการผลิตตามความต้องการ

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือการผลิตเป็นสารเติมแต่งมากกว่าการหักลบ ซึ่งหมายความว่าวัสดุเหลือทิ้งน้อยกว่าเทคโนโลยีการผลิตอื่น ๆ เช่นการตัดเฉือน ผลกระทบของ Covid-19 ล่าสุดในแอพพลิเคชั่นการพิมพ์สามมิติทั้งหมดในอุตสาหกรรมการผลิตมีรายละเอียดอยู่ในรายงานฉบับปรับปรุงล่าสุด การพิมพ์ 3 มิติและการผลิตสารเติมแต่ง 2020-2030: Covid Edition.

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติและการปรับแต่งจำนวนมาก

ย้อนกลับไปเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2451 การผลิต Model T Ford รุ่นแรกเสร็จสมบูรณ์ที่โรงงาน Piquette Avenue ของ บริษัท ในเมืองดีทรอยต์ในสหรัฐอเมริกา ระหว่างปีพ. ศ. 2451 ถึง พ.ศ. 2470 ฟอร์ดจะสร้างรถยนต์รุ่น T จำนวน 15 ล้านคันซึ่งถือเป็นการผลิตรถยนต์รุ่นใดรุ่นหนึ่งที่ยาวนานที่สุดในประวัติศาสตร์จนกระทั่ง Volkswagen Beetle แซงหน้าในปี พ.ศ. 2515 นั่นคือ

รุ่น T เป็นฟอร์ดคันแรกที่มีชิ้นส่วนทั้งหมดสร้างขึ้นโดย บริษัท เอง Henry Ford ถูกกล่าวหาว่าอ้างว่าลูกค้าสำหรับ Model T ที่ผลิตจำนวนมากของเขาสามารถมี "สีใดก็ได้ที่พวกเขาชอบตราบเท่าที่เป็นสีดำ" เนื่องจากด้วยวิธีการผลิตแบบเดิมที่จะลดต้นทุนต่อหน่วยทำให้ต้องมีการผลิตสินค้าที่เหมือนกันจำนวนมาก

อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่กรณีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติ หรือจริงๆแล้วการพิมพ์ 3 มิติโดยทั่วไป เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์มาสก์หรือเครื่องมือเฉพาะจึงมีต้นทุนที่แตกต่างกันน้อยมาก - นอกเหนือจากการปรับเปลี่ยนไฟล์อินพุต - ระหว่างการผลิตผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน 1,000 ชิ้นและผลิตภัณฑ์ที่เหมือนกัน 1,000 ชิ้น

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างต้นแบบในปริมาณที่น้อยมากหรือการใช้งานที่ต้องการการปรับแต่งจำนวนมาก การพิมพ์ 3 มิติเหมาะอย่างยิ่งกับการใช้งานที่ต้องการการปรับแต่งจำนวนมาก

แอพพลิเคชั่นที่การปรับแต่งจำนวนมากให้คุณค่าที่จับต้องได้คืออุปกรณ์ทางการแพทย์เช่นขาเทียมและเครื่องช่วยฟัง จากการสร้างต้นแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติไปสู่การผลิตจำนวนมากแอปพลิเคชันดังกล่าวน่าจะเป็นแอปพลิเคชันแรก ๆ ที่ได้รับการแก้ไข

การผลิตแบบกระจาย

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติ - และการพิมพ์ 3 มิติโดยทั่วไป - ขจัดความประหยัดจากขนาดจำนวนมาก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติช่วยลดข้อได้เปรียบของการรวมการผลิตในโรงงาน สิ่งนี้ทำให้บางคนแนะนำรูปแบบอื่น: การผลิตแบบกระจาย

การผลิตแบบกระจายเกี่ยวข้องกับการผลิตในสถานที่ขนาดเล็กหลายแห่งซึ่งสามารถอยู่ใกล้กับปลายทางสูงสุดสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน แม้ว่าจะเป็นแนวคิดที่แยกจากกัน แต่การผลิตแบบกระจายและตามความต้องการมักใช้ร่วมกันเพื่ออธิบายแนวทางห่วงโซ่อุปทานของการผลิตในท้องถิ่นเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะ

การผลิตแบบกระจายมีข้อดีเช่นเวลาและต้นทุนในการจัดจำหน่ายที่ลดลงเนื่องจากสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ได้ใกล้กับสถานที่สุดท้าย หากไม่มีการลงทุนระยะยาวในโรงงานขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงกับวัตถุประสงค์เฉพาะห่วงโซ่อุปทานการผลิตจึงมีความคล่องตัวมากขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้นข้อดีอีกประการหนึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับการหยุดชะงักที่เกิดขึ้นทั่วโลกโดย Covid-19 คือการกระจายการผลิตไปยังสถานที่ต่างๆหลายแห่งและแม้แต่ซัพพลายเออร์อิสระก็ช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของสายการผลิตหรือการหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทานอิเล็กทรอนิกส์

การผลิตขนาดเล็กแบบกระจายยังหมายความว่าสามารถเริ่มการผลิตในสถานที่ใหม่ได้อย่างง่ายดายเพื่อใช้ประโยชน์จากกำลังการผลิตส่วนเกิน - แม้ว่าโรงงานแห่งนั้นจะผลิตสินค้าอื่นมาก่อนแล้วก็ตามซึ่งอาจช่วยลดต้นทุนได้

การผลิตแบบกระจาย: ข้อดีและความท้าทาย

อย่างไรก็ตามการผลิตแบบกระจายไม่สามารถใช้ได้กับทุกอย่าง ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการแข่งขันกับการผลิตและซัพพลายเชนที่มีอยู่ซึ่งมีการพัฒนามาตลอดหลายทศวรรษจนมีประสิทธิภาพอย่างไม่น่าเชื่อ

จากการวิจัยของ IDTechEx อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะมีปริมาณมากซึ่งข้อดีด้านเวลาและต้นทุนของการผลิตแบบเป็นกลุ่มโดยเฉพาะการฉีดขึ้นรูปจะมีมากกว่าประโยชน์ที่ได้รับจากการผลิตตามความต้องการ

ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการกระจายสินค้าเนื่องจากการขนส่งทางไกลในปัจจุบันมีราคาถูกกว่าการขนส่งในระยะสุดท้ายมาก ค่าใช้จ่ายในการกระจายวัสดุสิ้นเปลืองไปยังสถานที่กระจายหลายแห่งอาจไม่ได้กำหนดข้อดีของการผลิตใกล้กับสถานที่สุดท้าย