الطباعة ثلاثية الأبعاد والصناعة 4.0: ما هو الوضع الحالي؟

من المتوقع أن تشهد الطباعة ثلاثية الأبعاد، المعروفة أيضًا باسم التصنيع الإضافي، نموًا في السنوات القادمة نظرًا لدورها الرئيسي في مستقبل صناعة التصنيع العالمية. إذن، ماذا يعني ذلك بالنسبة للصناعة 4.0 وكيف استفادت دول مثل تركيا من الطباعة ثلاثية الأبعاد لدعم اقتصادها؟

إن الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست مجرد مصطلح رائج في عالم الابتكار. ففي السياق الصناعي، تتضمن الطباعة ثلاثية الأبعاد أو التصنيع الإضافي استخدام برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) التي تأمر الأجهزة بترسيب المواد طبقة تلو الأخرى لإنشاء منتج نهائي؛ وهي تقنية تبدو واضحة ولديها القدرة على تحويل صناعات بأكملها.

ومن المثير للاهتمام أن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد كأداة تصنيع ليس بالأمر الجديد - يمكن أن تكون جذوره يعود تاريخها إلى اليابان في الثمانينياتومع ذلك، فإن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد عبر الصناعات لم يشهد نموًا كبيرًا 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 جسم ثلاثي الأبعاد في الفضاء لأول مرة، وكانت هناك العديد من التطورات في التكنولوجيا التي ستشهد تسريع الطباعة ثلاثية الأبعاد بمقدار 10 مرات أو أكثر.

تشير التقارير الأخيرة إلى أن سوق التصنيع الإضافي سوف يشهد 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 إضافية للنمو بنحو 241 مليار دولار أميركي بحلول عام 2026، لتصل إلى 44.5 مليار دولار أميركي.

إن الإمكانات الهائلة للنمو التي تتمتع بها الطباعة ثلاثية الأبعاد تستمد جزئيا من تطبيقها العملي في حل المشاكل في العالم الحقيقي. على سبيل المثال، خلال الجائحة الأخيرة، ساعدت الطباعة ثلاثية الأبعاد بعض الشركات المصنعة على التغلب على تحديات سلسلة التوريد واللوجستيات التي نتجت عن عمليات الإغلاق وإغلاق الحدود.

بفضل التصنيع الإضافي، أصبح المصنعون قادرين على أن يصبحوا تدريجياً أقل اعتمادًا على سلاسل التوريد التقليدية الخاصة بهم، 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 أن تلعب بها التصنيع الإضافي 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 SIRIيمكن لمرافق التصنيع الاستفادة من نماذج التقييم المختلفة ومصفوفة التقييم للحصول على فهم أفضل للحالة الحالية لمصانعها ومرافقها.

وهذا يوفر رؤية أكثر وضوحًا للمناطق التي يمكن تحسينها و ذات الأولوية للاقتراب من التحول الناجح للصناعة 4.0.

وبمساعدة أداة مثل SIRI، يمكن للدول والصناعات تسريع التحول الرقمي الصناعي لديها والاقتراب خطوة واحدة من تحقيق التميز التشغيلي.

تركيا تستثمر بشكل كبير في الطباعة ثلاثية الأبعاد كجزء من مستقبلها

تُعَد تركيا حالة دراسية رائعة لكيفية استثمار الدول في مختلف أنحاء العالم في الطباعة ثلاثية الأبعاد كجزء من الاستعداد للمستقبل والتحول. ففي عام 2019، كشفت تركيا عن خطتها التنموية الحادية عشرة، والتي صُممت على أنها "رؤية تنموية لتركيا بمنظور طويل الأجل".

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 طريق التكنولوجيا في البلاد لمساعدتها على البقاء قادرة على المنافسة.

لم تبدأ رحلة تركيا مع التصنيع الإضافي فقط مع خطة التنمية الحادية عشرة. ففي وقت مبكر من عام 2014، استخدمت الجمهورية الطباعة ثلاثية الأبعاد في العديد من الصناعات مثل صناعة السيارات والفضاء والدفاع والطب والمزيد.

وبحلول عام 2020، نمت سوق التصنيع الإضافي في تركيا بالفعل لتمثل 1.31 تريليون طن من الصناعة العالمية، مع يبلغ حجم السوق حوالي 1.19 تريليون دولار أمريكي.

واليوم، تواصل تركيا المضي قدمًا من خلال الاستمرار في الاستثمار بشكل كبير في الطباعة ثلاثية الأبعاد. وفي وقت سابق من هذا العام، حصلت صناعة الدفاع والفضاء في تركيا على دفعة قوية عندما استحوذت شركة الصناعات الجوية والفضائية التركية (TAI) على شركة جنرال إلكتريك. أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد في العالم تعمل بتقنية توزيع الطاقة الموجهة بحزمة الإلكترونات، مما يسمح لشركة TAI بطباعة ثلاثية الأبعاد لبعض أكبر الهياكل الجوية المصنوعة من التيتانيوم في العالم.

وهذا مثال جدير بالملاحظة في تاريخ القطاع ولن يساعد تركيا فقط في "التطوير والتحديث والتصنيع وتكامل الأنظمة ودعم دورة حياة أنظمة صناعة الطيران والفضاء"، كما تقول شركة TAI، بل سيساعد أيضًا في تقليل الاعتماد على التصنيع الأجنبي.

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

بلدان 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 طلب عاجل لصمامات أجهزة التنفس الصناعي – وهو الأمر الذي لم تتمكن التصنيع التقليدي من تحقيقه.

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

من 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 وصديقا للبيئة وأكثر استدامة.

وفي حالة تركيا، فإن الاعتماد المتزايد على التصنيع الإضافي من شأنه أن يواصل تعزيز الصناعة على نطاق أوسع.

وبفضل الأطر الصناعية وأدوات القياس المعياري مثل SIRI التي تسهل الصناعة 4.0، أصبحت تركيا في وضع ممتاز لتحقيق بقية أهدافها المحددة في خطة التنمية الحادية عشرة وما بعدها. إنها دولة تستحق المتابعة.

صمم رحلة تحول فعالة لتحقيق النجاح

باعتبارها رائدة في تبني الصناعة 4.0، تتمتع International Centre for Industrial Transformation (INCIT) بالأدوات والقدرة على تقديم الدعم لدول مثل تركيا والمصنعين على مستوى العالم أثناء استعدادهم لتكثيف جهودهم في مجال الصناعة 4.0.

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