4 ข้อเข้าใจผิด เทคโนโลยี Additive Manufacturing

อัปเดตล่าสุด 4 พ.ย. 2564

Additive Manufacturing (AM) หรือ 3D Printing เป็นเทคโนโลยีการผลิตรูปแบบใหม่ที่กำลังแพร่หลายมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง จากการพัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถรองรับการผลิตด้วยวัสดุที่หลากหลาย ทั้งพลาสติก โลหะ วัสดุผสม เซรามิก และอื่น ๆ ทำให้มีอิสระในการออกแบบชิ้นงานมากกว่าที่แล้วมา

3D Printing: เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ สำหรับอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล

Advertisement

อย่างไรก็ตาม ยังมีความเข้าใจผิดเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้อีกมาก รวมถึงการประเมินค่าเทคโนโลยีนี้ที่อาจจะสูงหรือต่ำเกินไป ทางสมาคมเครื่องจักรกลแห่งยุโรป หรือ CECIMO ได้จัดทำรายงานหัวข้อ “ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับ Additive Manufacturing” ซึ่งมีสาระที่น่าสนใจที่จะช่วยเปิดมุมมองให้เราเข้าใจเทคโนโลยี AM ได้ดียิ่งขึ้น

1. Additive Manufacturing จะเข้ามาแทนที่การผลิตแบบดั้งเดิม

AM จะไม่เข้ามาแทนที่การผลิตแบบดั้งเดิม แต่จะถูกนำมาใช้ร่วมกันเพื่อยกระดับการผลิตชิ้นงานให้ดีกว่าที่ผ่านมา เนื่องจากข้อดีของการผลิตด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ หรือ 3D Printer มีจุดเด่นที่ให้ความอิสระในการออกแบบ

ด้วยเหตุนี้เอง เทคโนโลยี Additive Manufacturing จึงได้รับความสนใจจากภาคอุตสาหกรรมยุโรปเป็นอย่างมาก มีการจดทะเบียนธุรกิจอย่างหลากหลายไม่ว่าจะเป็นการผลิตชิ้นส่วน, การผลิตเครื่องจักรกล, และงานบริการที่เกี่ยวข้อง ซึ่งสำนักงานสิทธิบัตรยุโรป (EPO) รายงานว่า ในปี 2020 มีผู้จดสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับการผลิตแบบ Additive Manufacturing มาจากประเทศสมาชิกอียูมากถึง 47%

นอกจากนี้ ยังพบว่า หลายอุตสาหกรรมมีการใช้งาน 3D Printer ที่คืบหน้าไปอย่างมาก ไม่ได้ถูกจำกัดไว้แค่เพียงการผลิตชิ้นงานต้นแบบหรือแบบจำลองเท่านั้น แต่เริ่มมีการนำมาใช้ผลิตชิ้นงานจริงแล้ว ไม่ว่าจะเป็นอากาศยาน, เครื่องมือทางอุตสาหกรรม, ทูลส์, และอื่น ๆ ซึ่งล้วนแล้วแต่มีการใช้งาน AM เพิ่มขึ้นตลอดซัพพลายเชน

อย่างไรก็ตาม การตัดสินใจว่าจะนำ 3D Printer มาใช้หรือไม่ยังมีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบการใช้งาน ต้นทุน วัสดุที่ใช้ ทักษะของพนักงาน และอื่น ๆ ซึ่งพอจะสรุปประเด็นสำคัญได้ดังนี้

Additive Manufacturing เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นงานที่มี Lead Time สูง เนื่องจากสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้ภายใน 24 ชั่วโมง
เหมาะสำหรับการนำมาใช้ผลิตชิ้นส่วนหรือวัสดุที่มีโครงสร้างรูปแบบใหม่ ๆ ที่ช่วยให้ชิ้นงานนั้นมีคุณภาพสูงขึ้น
ช่วยยกระดับการออกแบบผลิตภัณฑ์ และลดการใช้งานวัสดุในกระบวนการออกแบบ
เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อน หรือชิ้นส่วนทีสั่งทำเป็นพิเศษ
ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนจากวัสดุที่ Machining ได้ยาก เช่น Superalloys

2. Additive Manufacturing เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นงานขนาดเล็กเท่านั้น

ในความเป็นจริง เทคโนโลยี AM ไม่จำกัดแค่ชิ้นงานขนาดเล็ก แต่สามารถใช้ผลิตชิ้นงานขนาดใหญ่ได้ ยกตัวอย่างเช่นการใช้ผลิตชิ้นส่วนปีกอากาศยานที่มีขนาดใหญ่ มีน้ำหนักมาก จำเป็นต้องใช้เครื่องจักรและอุปกรณ์ขนาดใหญ่ อีกทั้งยังมีความลำบากในการจัดส่ง ซึ่ง Additive Manufacturing สามารถช่วยให้การผลิตชิ้นงานขนาดใหญ่ทำได้ง่าย ช่วยลดเวลาประกอบ ไปจนถึงทำให้ชิ้นงานเบาลงได้ผ่านการออกแบบ

อย่างไรก็ตาม การใช้ 3D Printer ผลิตชิ้นงานขนาดใหญ่ยังเป็นเรื่องที่ใหม่มาก เนื่องจาก

มีต้นทุนสูง
ภาคธุรกิจส่วนมากยังไม่ทราบว่าสามารถนำวิธีการพิมพ์แบบ 3 มิติมาใช้ผลิตได้ หรือหากนำมาใช้แล้วจะเกิดผลดีอย่างไร
เครื่องพิมพ์ต้องมีขนาดใหญ่กว่าชิ้นส่วน
นอกจากนี้ ยังมีอุตสาหกรรมอื่นที่มีแนวคิดการนำ 3D Printer มาใช้ เช่น อุตสาหกรรมก่อสร้าง ซึ่งมีหลายบริษัทอยู่ระหว่างการทดลองผลิตบ้านจาก 3D Printer แต่ก็ยังเป็นเพียงขั้นเริ่มต้นเท่านั้น

3. ชิ้นงานทุกแบบผลิตผ่าน 3D Printer ได้

แม้ว่า 3D Printer จะรองรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน แต่ไม่ใช่ทุกสิ่งจะสามารถผลิตผ่าน 3D Printer ได้ เนื่องจากในความเป็นจริงยังมีข้อจำกัดอีกมาก เช่น

ต้นทุนการผลิตโดยรวม
ต้นทุนค่าวัสดุ
ลักษณะของชิ้นส่วน เช่น ชิ้นส่วนที่มีรูปทรงยื่นขนาดใหญ่
ทักษะของพนักงาน ทั้งการใช้งาน 3D Printer และการทำ Post Process
ชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อนจะมีพื้นผิวบางส่วนที่ไม่สามารถทำงานต่อ หรือทำงานต่อได้ยาก หากชิ้นงานที่ผลิตจำเป็นต้องมีการปรับแต่งพื้นผิวในจุดเหล่านี้ การผลิตผ่าน 3D Printer ก็จะไม่เหมาะสม

ซึ่งข้อจำกัดเหล่านี้เอง ที่เป็นการยืนยันว่า 3D Printer ไม่สามารถใช้ผลิตชิ้นงานได้ทุกชนิดอย่างที่หลายคนเข้าใจผิดกันมานาน

4. Additive Manufacturing จะทำให้ปัญหาการละเมิดทรัพย์สินทางปัญญารุนแรงยิ่งขึ้น

การที่เครื่องพิมพ์ 3D มีราคาถูกลง และเทคโนโลยีดิจิทัลเข้าถึงง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มผู้ใช้ทั่วไป ทำให้หลายฝ่ายกังวลว่า AM จะทำให้การละเมิดลิขสิทธิ์รุนแรงขึ้น แต่ในความเป็นจริงแล้วไม่ใช่เช่นนั้น เนื่องจากพบว่า 3D Printer มีการเติบโตในกลุ่มผู้ใช้ทั่วไปช้ากว่าในภาคอุตสาหกรรมและภาคธุรกิจเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะในภาคอุตสาหกรรมการผลิตที่มีการปรับตัวเพื่อรองรับปัญหาการละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาอย่างต่อเนื่อง เช่น

การฝัง QR Code ลงไปเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์
การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อป้องกันให้ไม่สามารถนำชิ้นงานไปสแกนเป็นไฟล์ดิจิทัล
การนำบล็อกเชนเข้ามาช่วยป้องกันการเข้าถึงไฟล์ต้นฉบับและข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

สมาคมเครื่องจักรกลแห่งยุโรปแสดงความเห็นว่า อีกเทคโนโลยีที่มีหลายฝ่ายกังวลว่าจะก่อให้เกิดปัญหาการละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาคือเครื่องสแกน 3 มิติ (3D Scanner) เนื่องจากในปัจจุบันเครื่องสแกนมีราคาถูกลง เข้าถึงได้ง่ายขึ้น มีประสิทธิภาพการประมวลผลและการบันทึกข้อมูลสูง และมีประสิทธิภาพการสแกนชิ้นงานที่ดีขึ้นเป็นอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแล้ว เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติที่ก้าวหน้านี้ ก็ยังห่างไกลในการสแกนเพื่อจำลองแบบออกมาผลิตชิ้นงานนั้น ๆ ให้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ และยังมีอีกหลายปัจจัยที่ทำให้ไม่อาจลอกเลียนแบบชิ้นงานได้ ไม่ว่าจะเป็นวัสดุของชิ้นงาน เครื่องมือและเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิต และอื่น ๆ

3D Printing