โลหะ additive manufacturing จากงานต้นแบบสู่สายการผลิตยุทธศาสตร์
โลหะ additive manufacturing คือกระบวนการสร้างชิ้นส่วนโลหะโดยการเติมวัสดุทีละชั้นด้วยเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน น้ำหนักเบา และผสานฟังก์ชันหลายอย่างในชิ้นเดียว รองรับการออกแบบที่ยืดหยุ่นสูง ลดจำนวนชิ้นส่วนและระยะเวลาการพัฒนา เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตอากาศยาน ระบบการป้องกันประเทศ และงานอวกาศที่ต้องการประสิทธิภาพสูงและรอบการพัฒนาที่รวดเร็วกว่ากระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม
ประเด็นสำคัญวันนี้ไม่ใช่ว่าเทคโนโลยีใหม่แค่ไหน แต่คือทำไมตอนนี้อุตสาหกรรมการป้องกันประเทศและการผลิตอากาศยานถึงกล้าขยับจากการใช้เพื่อทำต้นแบบ ไปสู่การผลิตจริงในระดับอุตสาหกรรม การติดตั้งระบบโลหะ additive manufacturing แบบหลายเลเซอร์บนสายการผลิต การจับมือระหว่างผู้เชี่ยวชาญดาวเทียมกับบริษัทออกแบบชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ และแพลตฟอร์มเครื่องมือสำหรับคอมโพสิตที่ให้บริการแบบออนดีมานด์ ล้วนบอกชัดว่าบริษัทยุทธศาสตร์มองเทคโนโลยีนี้เป็นโครงสร้างพื้นฐานใหม่ที่ต้องมี ไม่ใช่ของเล่นวิศวกรอีกต่อไป
KONGSBERG กับการติดอาวุธสายการผลิตด้วยเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติหลายเลเซอร์
เมื่อผู้ให้บริการโซลูชันด้านการป้องกันประเทศและความมั่นคงอย่าง KONGSBERG ตัดสินใจซื้อระบบโลหะ additive manufacturing แบบหลายเลเซอร์จาก EOS และ AMCM และติดตั้งในโรงงานผลิตหลักเพื่อเร่งการใช้เทคโนโลยีนี้ในโปรแกรมด้านการป้องกันประเทศและความมั่นคง นี่คือสัญญาณชัดว่าการผลิตด้วยเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติกำลังกลายเป็นส่วนหนึ่งของกำลังรบระดับชาติ ไม่ใช่แค่พื้นที่ทดลองในแล็บ ระบบอย่าง AMCM M 4K และ M 290-2 1KW พร้อมอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ทำให้ KONGSBERG สามารถพิมพ์ชิ้นส่วนขนาดเต็มสำหรับตัวอย่างเทคโนโลยี การรับรองผลิตภัณฑ์ และฮาร์ดแวร์ที่พร้อมขึ้นบิน
สิ่งที่น่าสนใจคือแนวคิดเบื้องหลังการลงทุนนี้ KONGSBERG ระบุว่า additive manufacturing เปิดโอกาสให้ท้าทายกระบวนการออกแบบและผลิตแบบเดิม และอาจเหลือแค่จินตนาการของนักออกแบบเป็นข้อจำกัด ขณะที่ EOS และ AMCM ไม่ได้ขายแต่เครื่อง แต่เข้ามาสร้างความร่วมมือระยะยาวผ่านทีมให้คำปรึกษา Additive Minds เพื่อฝังการออกแบบและผลิตด้วยการพิมพ์โลหะเข้าไปในวิธีทำงานจริง นี่คือการยืนยันว่าหากต้องการผลิตในระดับอุตสาหกรรม การลงทุนต้องไปไกลกว่าซื้อเครื่องแพงๆ คือการสร้างความเชี่ยวชาญและกระบวนการที่รองรับวงจรผลิตทั้งระบบ
SWISSto12 – Mitsubishi Electric เมื่อดาวเทียมพบดีเอ็นเอการออกแบบพิมพ์ 3 มิติ
อีกด้านหนึ่งของสนามคืออวกาศ เมื่อ SWISSto12 ลงนามบันทึกความเข้าใจกับ Mitsubishi Electric Corporation เพื่อร่วมกันผลักดันเปย์โหลดขั้นสูง ผลิตภัณฑ์ RF และการพัฒนาตลาดในญี่ปุ่นและภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก แกนกลางของดีลนี้อยู่ที่การผสานความเชี่ยวชาญระบบดาวเทียมและการบูรณาการของ MELCO เข้ากับการออกแบบและกระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ SWISSto12 เทคโนโลยีการพิมพ์นี้วางรากฐานให้กับเปย์โหลดรุ่นถัดไปของ SWISSto12 ซึ่งมีผลิตภัณฑ์มากกว่า 2,000 ชิ้นอยู่ในวงโคจรแล้ว แปลว่าโลกอวกาศไม่ได้ทดลองกับเทคโนโลยีนี้เฉพาะบนโต๊ะ แต่ใช้ในภารกิจจริงมาแล้ว
ที่สำคัญกว่านั้นคือแรงขับด้านดีมานด์ ฝั่ง SWISSto12 ระบุว่าความต้องการในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกสำหรับเปย์โหลดและผลิตภัณฑ์ RF ที่ล้ำสมัย กำลังเติบโตในงานภาคพื้นดิน ทางทะเล ทางอากาศ และอวกาศของแต่ละรัฐ ขณะเดียวกัน Mitsubishi Electric มองว่าเทคโนโลยีของ SWISSto12 รวมถึงการผลิตชิ้นส่วนด้วยการพิมพ์ 3 มิติและแพลตฟอร์มดาวเทียมขนาดเล็ก มีศักยภาพสูง และตั้งใจใช้จุดแข็งของทั้งสองบริษัทเพื่อหาธุรกิจใหม่ในญี่ปุ่นและตลาดต่างประเทศ พร้อมส่งมอบโซลูชันด้านการป้องกันประเทศและอวกาศที่แข่งขันได้ในระดับสูง การใช้เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติในอวกาศจึงไม่ใช่เรื่องโชว์เทคโนโลยี แต่เป็นยุทธศาสตร์เพื่อความเป็นเจ้าของระบบสื่อสารของรัฐ
RapidWings ของ Massivit และสงครามชิงเวลาในสายการผลิตคอมโพสิต
หากฝั่งโลหะ additive manufacturing เน้นชิ้นส่วนโลหะสำหรับการผลิตอากาศยานและระบบยุทธศาสตร์ ฝั่งคอมโพสิตก็มีการปฏิวัติรูปแบบเดียวกัน Massivit ขยายแพลตฟอร์ม RapidWings สำหรับอุตสาหกรรมการบินและการป้องกันประเทศ ด้วยการให้บริการเครื่องมือคอมโพสิตในอเมริกาเหนือ ผ่านความร่วมมือกับบริษัทออกแบบและผลิตอย่าง Artek แพลตฟอร์มนี้จะให้บริการเครื่องมือฟอร์แมตใหญ่แบบออนดีมานด์ รวมถึงต้นแบบและการสาธิตสำหรับลูกค้าในอุตสาหกรรมการบินและการป้องกันประเทศที่ศูนย์ของ Artek เพื่อลดเวลาการผลิตคอมโพสิตลงอย่างมีนัยสำคัญ
หัวใจคือเทคโนโลยี Cast-In-Motion ซึ่งผสานการพิมพ์ 3 มิติแบบความเร็วสูงกับวัสดุสององค์ประกอบ เพื่อสร้างแม่พิมพ์ มาสเตอร์ จิ๊ก ฟิกเจอร์ และแมนด์เรลสำหรับชิ้นส่วนกลวงที่เป็นไอโซทรอปิกขนาดใหญ่ให้พร้อมเข้าเตา autoclave และทนช่วงอุณหภูมิหลากหลาย Massivit ระบุว่าบริการนี้ลดเวลาจัดทำเครื่องมือได้ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ และช่วยให้ผู้ผลิตคอมโพสิตรับมือกับดีมานด์ที่พุ่งขึ้นในโดรน เครื่องบิน และโครงสร้างคอมโพสิตที่ต้องผลิตจำนวนมาก พร้อมชี้ว่ากองกำลังทหาร ผู้ผลิตรายใหญ่ และผู้รับเหมาด้านการป้องกันประเทศกำลังพยายามเคลียร์คิวผลิตที่ตกค้างจากดีมานด์ที่เกินความสามารถของระบบผลิตแบบเดิม RapidWings จึงถูกวางตัวให้เปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานอุตสาหกรรมการบินและการป้องกันประเทศในหลายภูมิภาค เพื่อให้รัฐและเอกชนสามารถผลิตแบบเป็นเจ้าของและอิสระ ณ จุดที่มีความต้องการ
บทสรุป: ใครไม่ลงทุนวันนี้ พรุ่งนี้อาจตกขบวนอุตสาหกรรมยุทธศาสตร์
เมื่อมองร่วมกันจะเห็นภาพเดียวกันคือโลหะ additive manufacturing และแพลตฟอร์มพิมพ์ 3 มิติคอมโพสิตกำลังถูกยกระดับจากเครื่องมือทดลอง ไปเป็นส่วนหนึ่งของยุทธศาสตร์ชาติด้านการป้องกันประเทศและการผลิตอากาศยาน KONGSBERG ลงทุนเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติแบบหลายเลเซอร์และสร้างพันธมิตรกับผู้ให้คำปรึกษา เพื่อฝังแนวคิดการออกแบบใหม่เข้าไปในสายการผลิต SWISSto12 ผนึกกำลังกับ Mitsubishi Electric เพื่อสร้างระบบดาวเทียมและสื่อสารที่รัฐเป็นเจ้าของ โดยมีการออกแบบพิมพ์ 3 มิติเป็นรากฐาน ขณะเดียวกัน Massivit ใช้ RapidWings แก้ปัญหาคิวผลิตคอมโพสิตที่ล้นระบบเดิม และผลักดันบริการเครื่องมือแบบออนดีมานด์ให้ใกล้จุดใช้งานมากขึ้น
สิ่งที่บทเรียนเหล่านี้บอกเราคือ ถ้าองค์กรด้านการป้องกันประเทศและการผลิตอากาศยานยังมองเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติเป็นแค่เครื่องทำต้นแบบ วันหนึ่งจะพบว่าคู่แข่งใช้มันเป็นโรงงานเคลื่อนที่ที่ออกแบบเฉพาะภารกิจ มีความสามารถด้านการควบคุมห่วงโซ่อุปทานเอง และปรับผลิตได้ตามสถานการณ์โลกที่เปลี่ยนเร็ว ความท้าทายต่อไปไม่ใช่แค่ว่าจะซื้อเครื่องอะไร แต่คือจะสร้างทักษะ กระบวนการ และพันธมิตรแบบไหน เพื่อให้โลหะ additive manufacturing กลายเป็นข้อได้เปรียบเชิงยุทธศาสตร์ ไม่ใช่แค่เทคโนโลยีที่อยู่มุมหนึ่งของโรงงาน
