3D print kan vende op og ned på industri-produktion

I en nedlagt bilfabrik udenfor San Francisco kan man ane hvordan en ny og meget anderledes form for industriproduktion er ved at vokse frem.

San Leandro ligger en lille times kørsel nord-øst for San Francisco. Der er ikke meget af Silicon Valleys high-tech tryllestøv over stedet. Tæt ved stationen ligger en kæmpe betonbygning, der engang var en samlefabrik for Chrysler biler. Underetagen rummer et lidt sørgmodigt, forfaldent indkøbscenter. Men i overetagen arbejder en klynge af nye virksomheder på at skabe afløseren for den gamle industri. De enorme haller er ved at blive fyldt af en bikube af små start-ups, der alle har til fælles, at de er specialister i 3D print. Ét selskab fremstiller printere, et andet laver de plastiktråde, der er råmaterialet for printerne. Andre udvikler scannere, der kan affotografere og digitalisere genstande, og andre igen udvikler software til at styre design-processen. Tilsammen kaldes klyngen BAAM; Bay Area Advanced Manufacturing.

Projektet er startet af en nordmand, Espen Sivertsen, der også er CEO for den største af virksomhederne i klyngen, TypeA machines. Hans selskab fremstiller en populær, semi-professionel printer, der koster omkring 3000 dollars. Udover at producere printere, har TypeA gang i masser af projekter i tæt samarbejde med de andre selskaber i bygningen. Der er vægge mellem de forskellige virksomheder, men som besøgende udefra er det lidt svært at se, hvor grænserne imellem dem egentlig går.

BAAM åbnede i januar 2014, i dag er der 11 virksomheder og der flytter jævnligt nye ind. Det er stadig kun en lille del af den store gamle fabrik, der bliver brugt – men målet er klart, at der i løbet af nogle år skal blive så meget aktivitet, at det igen bliver en fordel, at have plads til at laste store trucks og indrette produktion og udvikling i stor skala. 

3D printeren: En computerstyret limpistol
Det er imidlertid en fundamentalt anderledes type fremstilling, der afløser de gamle samlebånd.

Nogen kalder 3D printeren en computerstyret limpistol. Fuldstændig som en ink-jet til papir afsætter den små dråber, der hvor computeren instruerer den til det.  Men i stedet for blæk, sætter den små dråber plastik i tynde lag ovenpå hinanden.

Det afgørende er, at 3D printeren er digital. Det er ikke fysiske støbeforme eller værktøjer, der bestemmer, hvordan den printer. Hver opgave kan være helt forskellig, det tager ikke tid at stille maskineriet om. Og ligesom ord og billeder kan sendes over internettet og printes ud hvor som helst, kan instrukserne til 3D printede genstande downloades, tilpasses og overføres globalt øjeblikkeligt. Der er ikke brug for en hær af fabriksarbejdere eller håndværkere til at udføre produktionen – og derfor heller ingen grund til at outsource produktionen til billiglande i Asien. Tværtimod, med en helt lokal printer sparer man både tiden og omkostningerne til transport. Det er ikke tilfældigt, at BAAMs slogan er ”Bringing manufacturing back home”. 

Billigere, bedre, hurtigere og hurtigere
3D printere kan også sammenlignes med printere til papir i den forstand, at papir printere for ikke så mange år siden var både dyre og dårlige. Dem, der er gamle nok, vil kunne huske matrix printerne med deres lidt prikkede bogstaver på endeløse papirbaner... Det er nogenlunde dér, 3D printerne er nået til i dag. De billigste printere er grove, med tydelige striber mellem hvert lag af materiale, og de kan kun printe i én farve ad gangen. Man kan købe avancerede maskiner, der kan printe med høj opløsning i mange forskellige materialer og farver samtidig – men de koster også en formue.

Ligesom papirprinterne udvikler 3D printere sig imidlertid hastigt. De bliver mere præcise, hurtigere og flexible – og formentlig bliver de i løbet af nogle årtier så billige, at det vil være almindeligt at have en stående derhjemme, så børnene kan printe deres skoleprojekter ud. 

The sweet spot: Personligt tilpassede plastikprodukter
I dag bruger virksomheder først og fremmest 3D print til at lave hurtige prototyper. For langt de fleste produkter, kan printerne ikke konkurrere med klassisk masseproduktion – hverken i pris, hastighed eller kvalitet.

Men der er allerede nicher, hvor 3D print har fordele. Som tommelfingerregel siger Espen Sivertsen fra BAAM, at printere giver mening til produktion, når delene er af plastik, og de skal kunne leveres hurtigt og fleksibelt. Hvis det er en kompleks form, kan man undgå udgiften til at lave et dyrt værktøj til sprøjtestøbning, men print bliver for dyrt og langsomt, hvis det er produktion over nogle tusinde styks.

Som eksempel på den type produktion nævner Sivertsen en amerikansk producent af cykelhjelme, der er personligt tilpasset ved at kunden får scannet hovedet i en butik. Tilsvarende findes der virksomheder, der leverer individualiserede knæ-beskyttere, hovedtelefoner eller høre-apparater.

”Ved at 3D printe kan man tilbyde en grad af tilpasning, som ellers ville være for dyr og besværlig til forbruger-markedet”, siger Espen Sivertsen. Han nævner også, mange virksomheder bruger printeren sammen med resten af deres udstyr, så enkelte dele af et produkt hurtige kan tilpasses en specifik kunde, men det meste af produktet stadig er fremstillet på almindelig vis. 

Eksponentiel vækst
Som så mange i Californien har Espen Sivertsen blikket stift rettet mod fremtiden – og den kommer med eksponentielt stigende fart. I dag kan man producere plastik-stumper, men i morgen vil det være metaller og senere keramiske materialer, glas, og biologiske og medicinske komponenter. Samtidig vokser præcisionen så man printe elektroniske kredsløb og hele apparater med bevægelige dele i en arbejdsgang.

Det er en branche, hvor man mentalt er nødt til at gange alt hvad man ser op, for at forstå perspektiverne. Den årlige vækst indenfor 3D print industrien som helhed ligger omkring 20% årligt, og alt tyder på at væksten vil fortsætte mange år frem. Blandt de virksomheder, som investerer stort i at bruge 3D print til produktion, er General Electric og Siemens. Siemens forventer, at 3D print om 5 år vil være 4 gange hurtigere, og koste det halve. 

Decentraliseret produktion
Efter Espen Sivertsens mening kan 3D printere grundlæggende forandre forsyningskæderne og de traditionelle roller indenfor fremstilling.

”Den almindelige struktur i dag er, at man har store centrale fabrikker og store varelagre, der er fyldt med millioner af ting. Men der er et utroligt spild ved den model. Dels har man bundet meget store økonomiske ressourcer i lageret, men når man skal sende varerne rundt, tager det tid, det er en kæmpe arbejdsindsats, og det er heller ikke godt for miljøet”.

Man kan forestille sig, at flere virksomheder i stedet for at fremstille deres produkter centralt, vælger at få dem printet ud tæt på slutbrugeren hos lokale partnere, der har et passende udstyr. I princippet kan en virksomhed helt droppe fremstilling og blot sælge adgang til at anvende deres designs.

Tilsvarende kan fabrikker ændres fra at være forbeholdt en enkelt virksomhed til i stedet at være generelle centraler for fremstilling og distribution.

Det er en struktur, der kan gøre det langt lettere for en virksomhed at distribuere sine produkter, og som gør det muligt at tilbyde lokale kunder overalt et langt større udvalg af produkter og reservedele. 

Hvad med kvaliteten?
Det største problem ved den decentrale produktionsmodel er kvalitetskontrollen.

“For selskaber som LEGO eller deres konkurrent Mattel er kvaliteten af deres plastik produkter ekstremt vigtig. De gør meget ud af sikre at produktionen lever op til deres tolerancer, og derfor kan de ikke bare distribuere gennem en eller anden lokal print-central”, siger Espen Sivertsen.

Før visionen kan realiseres, skal der laves certificeringsordninger, der skal uddannes operatører, og teknologien skal udvikles. Som eksempel, nævner Sivertsen, at de printere, hans virksomhed fremstiller, er forsynet med kameraer, der gør det muligt at kontrollere resultatet på afstand.

På sigt mener Espen Sivertsen, at mange virksomheder må omdefinere, hvad det er for en kvalitet de leverer til kunderne. I takt med at decentralt fremstillede produkter bliver bedre, og i takt med at det bliver lettere at kopiere designs, må virksomhederne i højere grad fokusere på andre dele af kundens oplevelse, mener han:
“Virksomheder skal gøre det langt enklere og interessant for kunden at gå mere ind i processen med at definere produktet. Det er en ny form for kvalitet, man kan levere. Kun ved at gå offensivt ind i at udnytte mulighederne i 3D print, kan virksomhederne undgå at de bliver overhalet af mere fleksible konkurrenter”, siger Espen Sivertsen. 

Det kræver et skarpt fokus at skabe en renæssance
Når man står i de gamle produktions haller i et lidt afsides, kedeligt kvarter i USA og oplever, hvordan industrien er ved at genopstå gennem ny teknologi, er det nærliggende at overveje, om det var muligt at lave noget lignende i Danmark. Den danske provins er strøet med gamle fabrikshaller fra industrialismens tid. 

Efter Espen Sivertsens mening kunne andre byer med fordel skabe lignende klynger af lokale start-ups – men det er ikke sikkert, at det bedste fokus for alle er 3D print.

”Vi fokuserer på 3D, fordi der er mange selskaber i området som er specialister indenfor det. Hvis man vil starte en klynge i Danmark, må man tage udgangspunkt i noget, hvor man har en særlig kompetence, som man så vælger at satse på i fællesskab. Der skal være et skarpt fokus. Noget, man vil være de bedste i verden til. At lave et generelt miljø for nye virksomheder hjælper ikke meget på en global markedsplads. Heldigvis er der masser af ting man kan være den bedste til”.

Tekst: Peter Hesseldahl
Artiklen blev bragt i Ugebrevet Mandag Morgen, 21. Sept. 2015.