In 3D, còn được gọi là sản xuất bồi đắp, sẽ phát triển trong những năm tới vì nó đóng vai trò quan trọng trong tương lai của ngành sản xuất toàn cầu. Vậy, điều đó có ý nghĩa gì đối với Công nghiệp 4.0 và các quốc gia như Thổ Nhĩ Kỳ đã tận dụng in 3D để thúc đẩy nền kinh tế của họ như thế nào?
In 3D không chỉ là một từ thông dụng trong thế giới đổi mới. Trong bối cảnh công nghiệp, in 3D hay sản xuất bồi đắp liên quan đến việc sử dụng phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) hướng dẫn phần cứng lắng đọng vật liệu từng lớp để tạo ra sản phẩm cuối cùng; một công nghệ có vẻ đơn giản nhưng có tiềm năng biến đổi toàn bộ ngành công nghiệp.
Điều thú vị là việc sử dụng in 3D như một công cụ sản xuất không phải là mới – nguồn gốc của nó có thể là có nguồn gốc từ Nhật Bản vào những năm 1980Tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ in 3D trong nhiều ngành công nghiệp thực sự chỉ tăng trưởng đáng kể trong thập kỷ trở lại đây.
Trong thời gian đó, sự kết nối ngày càng tăng trên toàn cầu đã cho phép các nhà sản xuất chia sẻ ý tưởng, công nghệ 3D và mẫu in rộng rãi hơn, thúc đẩy sự phát triển của toàn ngành.
Ví dụ, vào năm 2014, một vật thể lần đầu tiên được in 3D trong không gian và đã có một số tiến bộ về công nghệ giúp tăng tốc độ in 3D lên 10 lần hoặc hơn.
Các báo cáo gần đây cho thấy thị trường sản xuất phụ gia sẽ có tốc độ tăng trưởng thậm chí còn nhanh hơn trong vài năm tới, với một báo cáo dự đoán tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 20,8% từ năm 2022 đến năm 2030.
Một báo cáo khác đưa ra giá trị thị trường in 3D là $15,1 tỷ đô la Mỹ vào năm 2021 và nhấn mạnh tiềm năng tăng trưởng hơn nữa là 24% vào năm 2026, đạt mức đáng kinh ngạc là $44,5 tỷ đô la Mỹ.
Tiềm năng tăng trưởng to lớn của in 3D một phần được thúc đẩy bởi ứng dụng thực tế của nó trong việc giải quyết các vấn đề trong thế giới thực. Ví dụ, trong đại dịch gần đây, in 3D đã giúp một số nhà sản xuất vượt qua những thách thức về chuỗi cung ứng và hậu cần do lệnh phong tỏa và đóng cửa biên giới.
Với sản xuất bồi đắp, các nhà sản xuất có thể dần ít phụ thuộc hơn vào chuỗi cung ứng truyền thống của mình và tiết kiệm chi phí và tăng độ tin cậy, bảo vệ sở hữu trí tuệ tốt hơn, v.v.
Do tầm quan trọng ngày càng tăng của công nghệ này trong quá trình chuyển đổi tương lai của ngành sản xuất toàn cầu, ở đây chúng ta sẽ xem xét sâu hơn về cách sản xuất bồi đắp có thể đóng vai trò lớn hơn nữa trong Công nghiệp 4.0 trong tương lai và cách các quốc gia như Thổ Nhĩ Kỳ đã thiết lập các kế hoạch toàn diện để sử dụng công nghệ in 3D nhằm thúc đẩy một số ngành công nghiệp của mình.
Kết hợp sản xuất phụ gia với Công nghiệp 4.0
Sự phát triển của các công nghệ như IoT, trí tuệ nhân tạo, robot và tự động hóa được sử dụng để thúc đẩy Công nghiệp 4.0 đã dẫn đến sự chuyển đổi sản xuất trên toàn thế giới.
Do đó, sản xuất bồi đắp có thể trở nên hiệu quả hơn, năng suất hơn và thân thiện với môi trường hơn nhờ các công nghệ thông minh này, vì chúng có thể tạo sự hiệp lực và đưa sản xuất lên tầm cao mới.
Với công nghệ sản xuất bồi đắp đã được tích hợp vào nhiều ngành công nghiệp khác nhau trong lĩnh vực sản xuất, việc triển khai các công nghệ Công nghiệp 4.0 sẽ trở nên dễ dàng hơn nhờ chi phí thấp hơn và sản xuất nhanh hơn.
Để giúp các ngành công nghiệp sẵn sàng cho Công nghiệp 4.0, một công cụ đánh giá chuẩn trung lập như Chỉ số sẵn sàng của ngành công nghiệp thông minh (SIRI) sẽ rất có lợi vì các công ty, cơ quan chính phủ và ngành công nghiệp sẽ có thể truy cập thông tin và công cụ hữu ích để xác định những khoảng cách trong lộ trình phát triển công nghiệp của họ.
Thông qua Khung SIRI, các cơ sở sản xuất có thể sử dụng nhiều mô hình đánh giá và Ma trận đánh giá để hiểu rõ hơn về tình trạng hiện tại của nhà máy và xí nghiệp của họ.
Điều này cung cấp cái nhìn rõ ràng hơn về các lĩnh vực có thể được cải thiện và được ưu tiên để tiến gần hơn tới quá trình chuyển đổi Công nghiệp 4.0 thành công.
Với sự trợ giúp của một công cụ như SIRI, các quốc gia và ngành công nghiệp có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số trong công nghiệp và tiến gần hơn một bước tới mục tiêu đạt được sự hoàn hảo trong hoạt động.
Thổ Nhĩ Kỳ đầu tư đáng kể vào in 3D như một phần của tương lai
Thổ Nhĩ Kỳ là một nghiên cứu điển hình hấp dẫn về cách các quốc gia trên toàn cầu đang đầu tư vào in 3D như một phần của quá trình chuyển đổi và bảo vệ tương lai. Năm 2019, Thổ Nhĩ Kỳ đã công bố Kế hoạch phát triển thứ mười một, được thiết kế như một "tầm nhìn phát triển của [Thổ Nhĩ Kỳ] với viễn cảnh dài hạn".
Kế hoạch này cung cấp một khuôn khổ phát triển cơ bản nhằm mục đích chuyển đổi “cơ cấu kinh tế của Thổ Nhĩ Kỳ, để duy trì sự ổn định và bền vững trong dài hạn”.
Một phần của kế hoạch bao gồm việc nâng cao năng lực R&D và đổi mới của quốc gia để theo kịp các sáng kiến chuyển đổi số đang diễn ra trên toàn cầu và in 3D đã được công nhận là một trong những công nghệ quan trọng trong lộ trình công nghệ của quốc gia này để giúp quốc gia này duy trì khả năng cạnh tranh.
Hành trình sản xuất phụ gia của Thổ Nhĩ Kỳ không chỉ bắt đầu từ Kế hoạch phát triển lần thứ 11. Ngay từ năm 2014, nước cộng hòa này đã sử dụng công nghệ in 3D trong nhiều ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ và quốc phòng, y tế, v.v.
Và đến năm 2020, thị trường sản xuất phụ gia của Thổ Nhĩ Kỳ đã tăng trưởng và chiếm 1,3% trong ngành công nghiệp toàn cầu, với quy mô thị trường khoảng 19.300 triệu đô la Mỹ.
Ngày nay, Thổ Nhĩ Kỳ tiếp tục tiến về phía trước bằng cách tiếp tục đầu tư đáng kể vào in 3D. Đầu năm nay, ngành công nghiệp quốc phòng và hàng không vũ trụ của Thổ Nhĩ Kỳ đã được thúc đẩy khi Turkish Aerospace Industries (TAI) mua lại máy in 3D tích tụ năng lượng bằng chùm tia điện tử lớn nhất thế giới, cho phép TAI in 3D một số cấu trúc khí động học titan lớn nhất thế giới.
Đây là một trường hợp đáng chú ý trong lịch sử của ngành và không chỉ giúp Thổ Nhĩ Kỳ trong việc "phát triển, hiện đại hóa, sản xuất, tích hợp hệ thống và hỗ trợ vòng đời của các hệ thống trong ngành hàng không và vũ trụ" như TAI đưa ra, mà còn giảm sự phụ thuộc vào sản xuất nước ngoài.
Hơn 500 máy in 3D đã được sử dụng trong ngành sản xuất của Thổ Nhĩ Kỳ và con số này dự kiến sẽ tăng lên do nhu cầu ngày càng tăng về thiết bị tiên tiến, phần mềm, vật liệu in và năng lực sản xuất phụ gia quy mô lớn ở quốc gia này.
Các nước khác như Trung Quốc, Úc và khu vực ASEAN đang theo dõi sự phát triển của công nghệ in 3D ở Thổ Nhĩ Kỳ để xem họ cũng có thể thúc đẩy sản xuất phụ gia như thế nào trong tương lai gần.
Tương lai của Công nghiệp 4.0 và sản xuất phụ gia
Trước tình hình đại dịch COVID-19 đang diễn ra và sự gián đoạn của chuỗi cung ứng toàn cầu, rõ ràng là sản xuất bồi đắp có thể đóng vai trò là bàn đạp hỗ trợ chuyển đổi số và cải thiện tính linh hoạt.
Sự linh hoạt được cải thiện này đã được nhìn thấy trong những ngày đầu của đại dịch khi in 3D có thể đáp ứng nhu cầu cấp thiết đối với van máy thở – điều mà sản xuất truyền thống không thể đạt được.
Đại dịch cũng thúc đẩy nhiều công ty tập trung vào khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng khi họ tìm cách giải quyết tình trạng gián đoạn chuỗi cung ứng, lạm phát gia tăng và chi phí tăng cao.
Bằng cách kết hợp Công nghiệp 4.0 và năng lực sản xuất bồi đắp, các công ty có thể mong đợi giảm chi phí sản xuất nhờ sản xuất nội bộ và giảm lượng khí thải carbon nhờ sản xuất thông minh hơn và sử dụng nguyên liệu thô bền vững.
Ở quy mô rộng hơn, in 3D có thể giúp ngành sản xuất toàn cầu trở nên năng suất hơn, thân thiện với môi trường hơn và bền vững hơn.
Trong trường hợp của Thổ Nhĩ Kỳ, việc áp dụng sản xuất phụ gia ngày càng tăng sẽ tiếp tục thúc đẩy ngành công nghiệp nói chung.
Và với các khuôn khổ ngành và công cụ đánh giá chuẩn như SIRI hỗ trợ Công nghiệp 4.0, Thổ Nhĩ Kỳ đang ở vị thế tuyệt vời để đạt được các mục tiêu còn lại được nêu trong Kế hoạch phát triển lần thứ mười một và hơn thế nữa. Đây là một quốc gia đáng chú ý.
Thiết kế hành trình chuyển đổi hiệu quả để thành công
Với tư cách là đơn vị đi đầu trong việc áp dụng Công nghiệp 4.0, International Centre for Industrial Transformation (INCIT) có cả công cụ và phạm vi tiếp cận để hỗ trợ các quốc gia như Thổ Nhĩ Kỳ và các nhà sản xuất trên toàn cầu khi họ chuẩn bị đẩy mạnh nỗ lực áp dụng Công nghiệp 4.0.
Để tìm hiểu thêm về cách bạn có thể thiết kế hành trình chuyển đổi của mình một cách thành công, liên hệ chúng tôi để biết thêm thông tin.
