الطباعة ثلاثية الأبعاد والصناعة 4.0: ما هو الوضع الحالي؟

من المتوقع أن تشهد الطباعة ثلاثية الأبعاد، المعروفة أيضًا بالتصنيع الإضافي، نموًا ملحوظًا في السنوات القادمة نظرًا لدورها المحوري في مستقبل قطاع التصنيع العالمي. فما الذي يعنيه ذلك بالنسبة للصناعة 4.0؟ وكيف استفادت دول مثل تركيا من الطباعة ثلاثية الأبعاد لدعم اقتصادها؟

الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست مجرد مصطلح رائج في عالم الابتكار. ففي السياق الصناعي، تتضمن الطباعة ثلاثية الأبعاد، أو التصنيع الإضافي، استخدام برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) التي تُوجّه الأجهزة لترسيب المواد طبقةً تلو الأخرى لإنشاء منتج نهائي؛ وهي تقنية تبدو بسيطة، لكنها قادرة على إحداث تحول جذري في صناعات بأكملها.

ومن المثير للاهتمام أن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد كأداة تصنيع ليس بالأمر الجديد - إذ يمكن أن تمتد جذوره إلى ما يقرب من 100 عام. يعود تاريخها إلى اليابان في الثمانينياتومع ذلك، فإن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في مختلف الصناعات لم يشهد نمواً كبيراً إلا في العقد الماضي أو نحو ذلك.

لقد سمح تزايد الاتصال عبر العالم خلال تلك الفترة للمصنعين بمشاركة أفكار الطباعة ثلاثية الأبعاد والتقنيات وقوالب الطباعة على نطاق أوسع، مما أدى إلى تسريع تطوير الصناعة ككل.

على سبيل المثال، في عام 2014، تمت طباعة أحد الأشياء بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في الفضاء لأول مرة، وكانت هناك العديد من التطورات في التكنولوجيا التي من شأنها أن تجعل الطباعة ثلاثية الأبعاد أسرع بعشر مرات أو أكثر.

تشير التقارير الأخيرة إلى أن سوق التصنيع الإضافي سيشهد نموًا أسرع خلال السنوات القليلة المقبلة، حيث توقع أحد التقارير نموًا أسرع خلال السنوات القليلة المقبلة. معدل النمو السنوي المركب 20.8% من 2022 إلى 2030.

وقدر تقرير آخر قيمة سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد بنحو 15.1 مليار دولار أميركي في عام 2021، وسلط الضوء على إمكانات نمو إضافية قدرها 24% بحلول عام 2026، لتصل إلى 44.5 مليار دولار أميركي.

إن إمكانات النمو الهائلة للطباعة ثلاثية الأبعاد مدفوعة جزئيًا بتطبيقها العملي في حل مشكلات العالم الحقيقي. على سبيل المثال، خلال الجائحة الأخيرة، ساعدت الطباعة ثلاثية الأبعاد بعض المصنّعين على تجاوز تحديات سلسلة التوريد واللوجستيات الناجمة عن عمليات الإغلاق وإغلاق الحدود.

بفضل التصنيع الإضافي، أصبح المصنعون قادرين على الاعتماد بشكل أقل على سلاسل التوريد التقليدية بشكل تدريجي، وتحقيق المزيد من التوفير في التكاليف والموثوقية، وحماية الملكية الفكرية بشكل أفضل وأكثر من ذلك.

ونظراً لأهميتها المتزايدة في التحول المستقبلي لصناعة التصنيع العالمية، فإننا نلقي هنا نظرة أعمق على الكيفية التي يمكن بها للتصنيع الإضافي أن يلعب دوراً أكبر في الصناعة 4.0 في المستقبل، وكيف وضعت دول مثل تركيا بالفعل خططاً شاملة لاستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتعزيز العديد من صناعاتها.

تآزر التصنيع الإضافي مع الصناعة 4.0

لقد أدى انتشار التقنيات مثل إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي والروبوتات والأتمتة المستخدمة في دفع الصناعة 4.0 إلى تحول التصنيع في جميع أنحاء العالم.

وبالتالي، يمكن أن تصبح التصنيع الإضافي أكثر كفاءة وإنتاجية وصديقة للبيئة بفضل هذه التقنيات الذكية، حيث يمكنها التآزر والارتقاء بالتصنيع إلى مستويات أعلى.

مع دمج التصنيع الإضافي بالفعل في مختلف الصناعات داخل قطاع التصنيع، سيصبح تنفيذ تقنيات الصناعة 4.0 أسهل بفضل انخفاض التكاليف وتسريع الإنتاج.

ولمساعدة الصناعات على الاستعداد للصناعة 4.0، فإن أداة القياس المحايدة مثل مؤشر جاهزية الصناعة الذكية (SIRI) مفيدة للغاية حيث ستتمكن الشركات والهيئات الحكومية والصناعية من الوصول إلى معلومات وأدوات مفيدة لتحديد الثغرات داخل خريطة طريق التنمية الصناعية الخاصة بها.

من خلال إطار عمل مؤشر جاهزية الصناعة الذكيةيمكن لمرافق التصنيع الاستفادة من نماذج التقييم المختلفة ومصفوفة التقييم للحصول على فهم أفضل للحالة الحالية لمصانعها ومصانعها.

وهذا يوفر رؤية أوضح للمجالات التي يمكن تحسينها ذات الأولوية للاقتراب من التحول الناجح إلى الصناعة 4.0.

وبمساعدة أداة مثل مؤشر جاهزية الصناعة الذكية، يمكن للدول والصناعات تسريع التحول الرقمي الصناعي والاقتراب خطوة واحدة من تحقيق التميز التشغيلي.

تستثمر تركيا بشكل كبير في الطباعة ثلاثية الأبعاد كجزء من مستقبلها

تُعدّ تركيا مثالاً رائعاً على استثمار دول العالم في الطباعة ثلاثية الأبعاد في إطار الاستعداد للمستقبل والتحول. في عام ٢٠١٩، كشفت تركيا عن خطتها التنموية الحادية عشرة، المُصمّمة كـ"رؤية تنموية لتركيا بمنظور طويل الأمد".

توفر هذه الخطة إطارًا أساسيًا للتنمية يهدف إلى تحويل "الهيكل الاقتصادي" لتركيا، والحفاظ على الاستقرار والاستدامة على المدى الطويل.

ويتضمن جزء من الخطة تعزيز قدرات البحث والتطوير والابتكار في البلاد لمواكبة مبادرات التحول الرقمي التي تحدث على مستوى العالم، وقد تم الاعتراف بالطباعة ثلاثية الأبعاد كواحدة من التقنيات المهمة ضمن خارطة الطريق التكنولوجية للبلاد لمساعدتها على البقاء قادرة على المنافسة.

لم تبدأ رحلة تركيا مع التصنيع الإضافي مع خطة التنمية الحادية عشرة فحسب. فمنذ عام ٢٠١٤، استخدمت الجمهورية الطباعة ثلاثية الأبعاد في العديد من الصناعات، مثل السيارات، والفضاء، والدفاع، والطب، وغيرها.

وبحلول عام 2020، كان سوق التصنيع الإضافي في تركيا قد نما بالفعل ليشكل 1.3% من الصناعة العالمية، مع يبلغ حجم السوق حوالي 1.5 تريليون دولار أمريكي.

تواصل تركيا اليوم مسيرتها نحو التقدم من خلال الاستثمار بشكل كبير في الطباعة ثلاثية الأبعاد. في وقت سابق من هذا العام، حظيت صناعة الدفاع والفضاء التركية بدفعة قوية عندما استحوذت شركة الصناعات الجوية والفضائية التركية (TAI) على أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد في العالم تعمل بتقنية توزيع الطاقة الموجهة بحزمة الإلكترونات، مما يسمح لشركة TAI بطباعة بعض أكبر الهياكل الجوية المصنوعة من التيتانيوم في العالم بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

وهذه حالة جديرة بالملاحظة في تاريخ القطاع ولن تساعد تركيا فقط في "تطوير وتحديث وتصنيع وتكامل الأنظمة ودعم دورة حياة أنظمة صناعة الطيران والفضاء"، كما تقول شركة TAI، بل ستقلل أيضًا من الاعتماد على التصنيع الأجنبي.

أكثر من 500 طابعة ثلاثية الأبعاد وتستخدم التكنولوجيات الجديدة بالفعل في قطاع التصنيع في تركيا، ومن المتوقع أن يرتفع عددها بسبب الطلب المتزايد على المعدات المتقدمة والبرمجيات ومواد الطباعة وقدرات التصنيع الإضافي واسعة النطاق في البلاد.

دول أخرى مثل الصين وأستراليا ومنطقة الآسيان يراقبون تطور الطباعة ثلاثية الأبعاد في تركيا لمعرفة كيف يمكنهم أيضًا تطوير التصنيع الإضافي في المستقبل القريب.

مستقبل الصناعة 4.0 والتصنيع الإضافي

في ضوء جائحة كوفيد-19 المستمرة وتعطل سلاسل التوريد العالمية، أصبح من الواضح أن التصنيع الإضافي يمكن أن يعمل كنقطة انطلاق للمساعدة في التحول الرقمي وتحسين المرونة.

وقد لوحظت هذه المرونة المحسنة في الأيام الأولى من الوباء عندما تمكنت الطباعة ثلاثية الأبعاد من تلبية الطلب العاجل لصمامات أجهزة التنفس – وهو الأمر الذي لم تتمكن الصناعات التقليدية من تحقيقه.

كما دفع الوباء العديد من الشركات إلى التركيز على مرونة سلسلة التوريد في سعيها إلى مكافحة اضطرابات سلسلة التوريد وزيادة التضخم وارتفاع التكاليف.

ومن خلال مواءمة قدرات الصناعة 4.0 والتصنيع الإضافي، يمكن للشركات أن تتوقع رؤية انخفاض في تكاليف الإنتاج بفضل الإنتاج الداخلي، وبصمة كربونية أصغر بسبب التصنيع الأكثر ذكاءً واستخدام المواد الخام المستدامة.

وعلى نطاق أوسع، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تساعد التصنيع العالمي على أن يصبح أكثر إنتاجية وصديقًا للبيئة وأكثر استدامة.

وفي حالة تركيا، فإن التبني المتزايد للتصنيع الإضافي سيستمر في تعزيز الصناعة على نطاق أوسع.

وبفضل أطر الصناعة وأدوات القياس المعياري، مثل مؤشر جاهزية الصناعة الذكية، التي تُسهّل الصناعة 4.0، تتمتع تركيا بموقع ممتاز لتحقيق بقية أهدافها المحددة في خطة التنمية الحادية عشرة وما بعدها. إنها دولة تستحق المتابعة.

تصميم رحلة تحول فعالة لتحقيق النجاح

باعتبارها رائدة في تبني الصناعة 4.0، فإن المركز الدولي للتحول الصناعي (INCIT) لديه الأدوات والقدرة على تقديم الدعم لدول مثل تركيا والمصنعين على مستوى العالم وهم يستعدون لتكثيف جهودهم في مجال الصناعة 4.0.

لمعرفة المزيد حول كيفية تصميم رحلة التحول الخاصة بك بنجاح، اتصل بنا لمزيد من المعلومات.