Additive Manufacturing ใบเบิกทางสู่ธุรกิจใหม่ของ SMEs ญี่ปุ่น

อัปเดตล่าสุด 25 เม.ย. 2566

แม้ญี่ปุ่นจะมีความล่าช้าในการใช้เทคโนโลยี Additive Manufacturing (AM) หากเทียบกับฟากตะวันตก แต่วันนี้ AM กำลังแพร่หลาย โดยเฉพาะกลุ่ม SMEs ในอุตสาหกรรมแปรรูปโลหะที่กำลังนำมาใช้เป็นใบเบิกทางสำหรับเข้าสู่ธุรกิจใหม่ ๆ

Advertisement

เมื่อ Additive Manufacturing คือใบเบิกทางสู่ธุรกิจใหม่ของ SMEs

Ifuku Seimitsu ผู้ผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง เป็นหนึ่งในบริษัทที่เลือกใช้เทคโนโลยี Additive Manufacturing โดยเปิดห้องประชุมเพื่อให้พนักงานและผู้เชี่ยวชาญในสาขาที่เกี่ยวของ เช่น 3D CAD สามารถแลกเปลี่ยนความเห็นได้อย่างเปิดกว้าง

Additive Manufacturing ใบเบิกทางสู่ธุรกิจใหม่ของ SMEs ญี่ปุ่น

ห้องประชุมบริษัท Ifuku Seimitsu ที่เปิดให้ผู้เชี่ยวชาญได้สนทนากัน

ในปี 2016 บริษัทตัดสินใจจัดหาโซลูชันด้าน AM จาก Sodick มาติดตั้งในโรงงานเพื่อเข้าสู่ธุรกิจด้านการพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งปัจจุบัน Ifuku Seimitsu ติดตั้งเครื่องจักรสำหรับงาน AM ทั้งหมด 3 ตัว เพื่อผลิตสินค้าต่าง ๆ เช่น ชามข้าวโลหะ ไม้กอล์ฟ และบริการผลิตชิ้นส่วนโลหะอื่น ๆ โดยบริษัทมีพนักงาน 50 คน และกว่า 75% ของพนักงานได้รับ “ใบรับรองวิศวกร 3D CAD” และ “ใบรับรองวิศวกร 3D Printer” แล้ว

นาย Motohiko Ifuku ประธานบริษัท แสดงความเห็นว่า หลังจากนี้ บริษัทจะมุ่งวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีด้านวัสดุ รวมทั้งการร่วมมือกับบริษัทอื่นเพื่อให้เทคโนโลยี AM มีความน่าเชื่อถือและใช้งานง่ายยิ่งขึ้น

DAIMARU Steel Industry บริษัท SME ซึ่งมีผลิตภัณฑ์หลักคือชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่สำหรับเครื่องจักรก่อสร้าง ชิ้นส่วนสะพาน และชิ้นส่วนปั๊มอื่น ๆ เป็นอีกรายที่นำเทคโนโลยี Additive Manufacturing มาใช้งาน โดยเลือกใช้ DED AM System จาก Nidec ซึ่งนาย Yoshihiko Ota กรรมการผู้จัดการเผยว่า การผลิตแบบที่ผ่าน ๆ มาไม่อาจทำให้บริษัทเติบโตได้อีกต่อไป จึงต้องนำเทคโนโลยี AM มาใช้

Additive Manufacturing ใบเบิกทางสู่ธุรกิจใหม่ของ SMEs ญี่ปุ่น

ชิ้นงานที่ DAIMARU Steel Industry ทดลองผลิต เช่น แก้วน้ำจากไทเทเนียมอัลลอย

นาย Yoshihiko Ota อธิบายว่าปัจจุบันบริษัทอยู่ระหว่างการทดลองพิมพ์อะลูมิเนียมเพื่อตอบรับออเดอร์จากการก่อสร้างโรงไฟฟ้า และขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ต้นแบบอื่น ๆ เช่น ถ้วยที่ผลิตจากโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งเป็นวัสดุที่ผลิตด้วยเครื่องเพรสได้ยาก ซึ่งองค์ความรู้ที่ได้จากการผลิตชิ้นงานเหล่านี้จะถูกนำไปต่อยอดให้บริษัทสามารถก้าวเข้าสู่ตลาดชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้าได้

สำนักวิเคราะห์ KBV Research รายงานมูลค่าตลาด Additive Manufacturing ซึ่งครอบคลุมทั้งเครื่องจักร ซอฟต์แวร์ และบริการที่เกี่ยวข้องทั่วโลกในปี 2021 อยู่ที่ 3,529.80 ล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยคาดว่าจะเติบโตอยู่ที่ 11,626.50 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2028 เติบโตเฉลี่ยปีละ 19.5% ในช่วงปี 2022 - 2028 โดยมีสาเหตุสำคัญมาจากการที่เทคโนโลยี Additive Manufacturing สามารถช่วยลดเวลาที่ใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ไปจนถึงต้นทุนการผลิต และยังมีการผลักดันเทคโนโลยีนี้ในอุตสาหกรรมโลหะการอีกด้วย

ผู้ผลิตเครื่องจักรมีแนวทางอย่างไร?

ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิตเครื่องจักรหลายรายจึงเล็งเห็นถึงโอกาสของตลาด Additive Manufacturing และได้ทุ่มเทให้กับการพัฒนาเทคโนโลยีนี้มากขึ้น ยกตัวอย่างเช่น OKUMA ซึ่งพัฒนา Multitasking Machine “MU-6300V LASER EX” ที่รองรับการพิมพ์วัสดุหลายชนิดไปจนถึงวัสดุต่างชนิด ซึ่งแผนกเทคโนโลยีเผยว่า การพิมพ์ชิ้นงานจากวัสดุต่างชนิดกันจะช่วยให้เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายยิ่งขึ้น จึงใช้สิ่งนี้เป็นจุดขาย พร้อมยกตัวอย่างการนำไปใช้ เช่น การผลิตแม่พิมพ์ Die casting จากเบริลเลียมคอปเปอร์ (Beryllium Copper) ที่มีความแข็งแรงสูง นำความร้อนได้ดี ส่วนผื้นผิวแม่พิมพ์ผลิตจาก High Speed Steel (HSS) เพื่อให้ได้แม่พิมพ์ที่ทนความร้อนได้ดี เนื่องจากคุณสมบัติการนำความร้อนของเบริลเลียมคอปเปอร์ช่วยให้แม่พิมพ์ระบายความร้อนได้ดี ป้องกันไม่ให้อุณหภูมิของแม่พิมพ์สูงขึ้นทุกครั้งที่เพรสชิ้นงาน ในขณะที่ HSS ซึ่งแข็งแรงกว่าช่วยให้แม่พิมพ์ทนทานยิ่งขึ้น

Additive Manufacturing ปัจจุบัน ตอบโจทย์ "การออกแบบแม่พิมพ์" แค่ไหน

Mitsubishi Electric เป็นอีกรายที่ตั้งใจส่งเสริมตลาด AM ด้วย "AZ600" เทคโนโลยี wire-laser metal 3D printer ซึ่งใช้เลเซอร์ในการหลอมวัสดุที่เป็นเส้นลวด ช่วยลดต้นทุนค่าวัสดุ ลดพื้นที่จัดเก็บ และช่วยให้การผลิตมีความปลอดภัยยิ่งขึ้น

แผนกเทคโนโลยีการผลิตด้วยเลเซอร์เผยว่า เทคโนโลยีนี้มีความแม่นยำต่ำกว่าการพิมพ์ด้วยวัสดุแบบผง แต่มีความคงทนสูง ช่วยลดความบกพร่องของชิ้นงาน อีกทั้งเพิ่มความเร็วในการพิมพ์ซ้อนกันได้มากกว่า 5 เท่า จึงสามารถนำไปใช้พิมพ์รูปทรงที่มีความซับซ้อน เช่น ใบพัด โดยพิมพ์แบบ Near net shape ก่อนจะนำไปกัดจนได้รูปทรงที่แม่นยำ ช่วยประหยัดเวลากว่าการกัดวัสดุทั้งชิ้น และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยลง

เพิ่มคุณภาพด้วยซอฟต์แวร์

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี Additive manufacturing ยังเป็นเทคโนโลยีใหม่เมื่อเทียบกับการผลิตชิ้นงานที่แล้วมา ซึ่งความใหม่ของเทคโนโลยีนี้ทำให้เกิดอุปสรรคว่า จะต้องตั้งค่าการพิมพ์อย่างไร ผู้ใช้จึงจะสามารถผลิตชิ้นงานที่มีคุณภาพสูงได้ตามต้องการ ทำให้ผู้ผลิตหลายรายเลือกมุ่งไปที่การพัฒนาซอฟต์แวร์เช่นกัน

ตัวอย่างเช่น DMG MORI ซึ่งนาย Yoko Hirono ผู้จัดการทั่วไปฝ่ายพัฒนาเทคโนโลยี AM อธิบายว่า บริษัทอยู่ระหว่างการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่จะตั้งค่าอัตโนมัติได้ตามเงื่อนไขที่ผู้ใช้ต้องการ และคาดการณ์ว่าจะสามารถเข้าสู่ตลาดได้ภายในปี 2024

ทางด้าน Nidec Machine Tool ได้เลือกพัฒนาระบบการตั้งค่าการพิมพ์โดยกรอกข้อมูลวัสดุ รูปทรง เวลาที่ใช้ จากนั้นระบบจะตั้งค่าการพิมพ์อัตโนมัติโดยใช้กล้องในการตรวจสอบสถานะการพิมพ์ ซึ่งนาย Haruhiko Niitani ประธานบริษัท อธิบายว่า การใช้ AI ในการตั้งค่าเป็นฟังก์ชันใหม่ที่เป็นนวัตกรรมเป็นอย่างมาก

Mitsubishi Corporation Technos ได้เปิด “Tokyo Customer Experience Center (Tokyo CEC)” โชว์รูมและศูนย์วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี AM ขึ้นในเดือนพฤศจิกายน 2019 ปัจจุบันมีผู้เยี่ยมชม 3 - 4 บริษัทต่อสัปดาห์ และรับออเดอร์พิมพ์ชิ้นงานราว 12 - 13 รายการต่อเดือน ซึ่งนาย Issei Hirose หัวหน้าแผนก AMS แสดงความเห็นว่า ในช่วงหลังมานี้ ผู้เข้าเยี่ยมชมหลายรายไม่มีความรู้ด้าน AM มาก่อน แต่มีความคิดว่า จะผลิตชิ้นงานด้วยเทคโนโลยีนี้อย่างไร ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้กำลังได้รับความสนใจมากขึ้น

Additive Manufacturing ใบเบิกทางสู่ธุรกิจใหม่ของ SMEs ญี่ปุ่น

“Tokyo CEC” โดย Mitsubishi Corporation Technos ที่เปิดให้ผู้สนใจเข้าเยี่ยมชม

อย่างไรก็ตาม อีกกำแพงหนึ่งของ Additive Manufacturing คือ ราคาเครื่องจักรและผงวัสดุที่ยังมีราคาสูง ซึ่งผู้ผลิต Machine Tools รายใหญ่รายหนึ่ง อธิบายว่า สาเหตุที่เครื่องจักรเหล่านี้มีราคาแพง คือเครื่อง Laser Oscillator อย่างไรก็ตาม หากส่วนประกอบนี้มีราคาลดลง ก็จะทำให้การพิมพ์ 3 มิติแพร่หลายยิ่งขึ้น

ส่วนฝ่ายบริหารผู้ผลิตเครื่องจักรอีกราย แสดงความเห็นว่า ปัจจุบันหลายอุตสาหกรรมมีการพิมพ์ชิ้นงานมากขึ้น และคาดการณ์ว่าในอนาคตที่ผงวัสดุมีราคาถูกลง เทคโนโลยีนี้ก็จะเป็นที่แพร่หลายทั้งในโรงงานและครัวเรือน