Новый пакет помощи для малых и средних производственных предприятий страны под названием Additive Manufacturing Forward (подробно об этом мы писали тут), разработанный администрацией Байдена, призван содействовать инновациям и внедрению аддитивного производства (3D-печати) для решения целого ряда текущих проблем - от блокировки цепочек поставок, перевода рабочих мест в другие страны до простого проигрыша другим странам в инновациях в производстве. Американцы ощущают последствия неспособности мелких производителей модернизироваться в виде повышения цен на товары, сказал Байден на презентации программы 6 мая в Огайо.
"Технология 3D-печати невероятна, - сказал Байден, - она может сократить время изготовления деталей на 90%, снизить стоимость материалов на 90% и вдвое сократить потребление энергии. Все это снижает стоимость производства товаров здесь, в Америке". Но до сегодняшнего дня не все малые и средние фирмы имеют доступ к ресурсам, финансированию и поддержке, которые им необходимы для адаптации к этой технологии".
AM Forward - это сложное сочетание партнерств, обязательств и ряда федеральных программ, которые американские производители могут использовать для поддержки внедрения аддитивного производства и повышения своей конкурентоспособности.
Сработает ли?
В других странах уже существуют аналогичные программы по внедрению технологии аддитивного производства, и AM Forward - это не первый план США. На самом деле, нет недостатка в странах, претендующих на роль мирового центра инноваций в области аддитивного производства, в которые инвестируются сотни миллионов по всему миру в попытке начать новую промышленную революцию в стареющих отраслях производства.
Подходы различны, но одно остается неизменным: для того чтобы подтолкнуть производственный сектор к инновациям, требуется время. Давайте взглянем на то, что происходит в мире, и посмотрим, с чем сравнивает AM Forward.
Сделать НИОКР более доступными
Программа Catapult в Великобритании в 2018 году влила в производственный сектор страны более 900 миллионов долларов США для продвижения инноваций на важных рынках - от биотехнологий до производства. В рамках программы была создана серия центров Catapult для ускорения применения научных исследований и масштабирования новых технологий. Центры Catapult предоставляют предприятиям доступ к своему опыту и оборудованию, позволяя им тестировать, демонстрировать и совершенствовать свои идеи.
Сегодня в программе участвуют более 9 000 малых и средних предприятий. Среди них RAM Engineering & Tooling, поставщик станков. Программа помогла машиностроительной компании разобраться в сложностях технологии аддитивного производства и снизить риски своих планов перед ее внедрением. Использование аддитивного производства в компании RAM Engineering & Tooling уже начало приносить дивиденды, сообщает Catapult. Этот подход позволил компании начать предлагать своим клиентам аддитивные технологии наряду с режущими инструментами, что помогло ей получить заказы от новых клиентов.
"Финансирование AM началось очень поздно в Великобритании, раньше в Европе, особенно в Германии", - говорит Ян Холлидей, консультант по стратегии AM и пионер в этой отрасли. "США, как ни странно, немного позже включились в игру по государственной поддержке, хотя там было много денег, вложенных частным капиталом и венчурными фондами".
План AM Forward предусматривает, что Министерство энергетики предоставит свой демонстрационный производственный центр в Национальной лаборатории Ок-Ридж в распоряжение производителей малого и среднего бизнеса для тестирования новых технологий аддитивного производства. Также обещается техническая помощь через правительственное Партнерство по расширению производства, которое имеет центры во всех 50 штатах и Пуэрто-Рико.
Государственно-частные партнерства
Германия является горячей точкой Европы в области 3D-печати и домом для почти 25% всех компаний, занимающихся аддитивным производством в мире. По данным Germany Trade & Invest, агентства внешней торговли страны, примерно каждая третья крупная немецкая промышленная компания - от аэрокосмической и автомобильной до машиностроительной и железнодорожной отраслей - в настоящее время в той или иной мере использует 3D-печать. Производственный сектор быстро внедряет технологию 3D-печати, в немалой степени благодаря значительным программам, финансируемым правительством, с тех пор как Германия впервые определила аддитивное производство в качестве ключевой технологии более десяти лет назад.
Сегодня Германия выходит за рамки НИОКР и внедрения в малые и средние предприятия, переходя на заводские производственные линии и дополняя традиционные технологии аддитивным производством. Один из государственных проектов под названием IDAM (Индустриализация и цифровизация аддитивного производства), который стартовал в 2020 году и обеспечил финансирование в размере более 10 миллионов долларов, только что продемонстрировал свою первую историю успеха. Компания BMW объявила о запуске полностью автоматизированной производственной линии аддитивного производства на своем заводе под Мюнхеном, которая, как ожидается, будет печатать 50 000 металлических автокомпонентов в год. Эта инициатива была государственно-частной пилотной программой с участием BMW в качестве доказательства концепции для стимулирования дальнейшего внедрения.
В Швеции Центр применения аддитивного производства при Исследовательских институтах Швеции является еще одним примером государственно-частного инновационного партнерства для стимулирования внедрения 3D-печати в качестве устойчивой производственной технологии. В рамках своих программ центр предлагает семинары, охватывающие различные аспекты аддитивного производства, технико-экономические обоснования для компаний, заинтересованных в аддитивном производстве, а также практическое обучение и тренинги.
AM Forward также является частно-государственной инициативой, в которой ведущую роль играют крупные корпорации. Такие компании, как GE Aviation, Honeywell и Lockheed Martin LMT -2,3%, подписали пакт AM Forward, обязуясь закупать 3D-печатные компоненты у американских поставщиков. Ожидается, что еще больше крупных предприятий присоединятся к AM Forward и создадут привлекательный рынок для 3D-печатной продукции малых и средних американских производителей.
"Что мне нравится в AM Forward, так это то, что это государственно-частный договор, - говорит Джон Барнс, ветеран отрасли, ставший консультантом по AM, - и если мы будем работать вместе, то сможем решить множество проблем. Не поймите меня неправильно, я бы хотел, чтобы правительство выделило кучу денег, но сегодня нам нужно больше деталей, проходящих через цепочку поставок AM. Когда это произойдет, производители будут инвестировать".
Стандартизация аддитивного производства
Аддитивное производство включает в себя по меньшей мере семь уникальных технологий, обширную экосистему материалов и бесчисленное количество запатентованных машин. Оно охватывает все ниши производства, многие из которых в регулируемых отраслях требуют сертификации конечного продукта.
Отсутствие стандартизации в аддитивном производстве уже давно считается препятствием для его внедрения. Хотя Международная организация по стандартизации и Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) установили некоторые стандарты после начала координации своих усилий почти десять лет назад, многие местные и национальные организации работают над внедрением собственных стандартов и утверждением 3D-печатных деталей для использования на таких рынках, как аэрокосмическая промышленность, здравоохранение, нефтегазовая промышленность.
Инициатива ЕС по поддержке стандартизации в аддитивном производстве (SASAM) направлена на внедрение единых стандартов и координацию деятельности по стандартизации по всей Европе, чтобы больше производителей в регулируемых отраслях могли быстрее внедрять аддитивное производство.
Организация AM Forward также определила разработку общих стандартов и сертификацию продукции аддитивного производства в качестве одного из четырех основных направлений для обеспечения развития AM. Администрация Байдена пообещала, что Министерство торговли США через Национальный институт стандартов и технологий будет не только проводить исследования, но и ускорит процесс утверждения стандартов, особенно для металлической 3D-печати.
"Предыдущие усилия по стимулированию внедрения аддитивного производства в США были направлены в большей степени на повышение осведомленности и развитие и в меньшей степени на производство", - отмечает Барнс. "Образование и НИОКР, конечно, необходимы, но без стандартов мы не сможем внедрить их, поэтому все это связано воедино".
Повышение квалификации производственных кадров
Аддитивное производство требует значительных инвестиций, которые нелегко сделать, не зная из первых рук о преимуществах его внедрения.
В настоящее время десятки университетов по всему миру предлагают программы обучения по аддитивному производству, выпуская тысячи инженеров AM в год, что не позволяет удовлетворить существующий спрос.
По словам Халлидея, возможности образования слабы для переподготовки нынешней рабочей силы, и производители 3D-принтеров берут на себя большую часть этой проблемы. "Подавляющее большинство усилий по образованию в Великобритании взяли на себя поставщики услуг AM, просто потому, что никто другой не был особо заинтересован в том, чтобы эта работа была выполнена. Тем не менее, осведомленность об АМ в Великобритании в малом бизнесе еще предстоит пройти долгий путь".
Национальные центры аддитивного производства, такие как Институт Фраунгофера в Германии и America Makes, спонсируемый Министерством обороны США институт производственных инноваций в Огайо, также предлагают обучение, чтобы заполнить этот пробел.
Администрация Байдена поручила America Makes сделать больше. AM Forward будет полагаться на эту организацию в разработке учебной программы для подготовки рабочей силы - только с участием участников AM Forward - и будет помогать производителям в запуске программ ученичества в области аддитивного производства.
Деньги на покупку оборудования
По словам производителей 3D-принтеров, несмотря на исключительную важность обучения, образования и НИОКР, финансирование закупок оборудования - это то, что быстрее всего стимулирует внедрение.
"Мы видим, что гранты оказывают огромное влияние на продажи", - говорит Томас Клостр, директор по продажам французского производителя 3D-принтеров Prodways. "Грантовая среда все еще сильна в восточноевропейских странах, но менее сильна в Западной Европе, где аддитивное производство более прочно укоренилось". Сегодня в Европе для молодой компании, начинающей предлагать 3D-печать как услугу, получение грантов на покупку оборудования является обычным делом, говорит Клаустр, "но гранты задерживают продажу на целых шесть месяцев, в зависимости от того, как быстро клиент сможет получить грант".
В последние годы правительство Германии предлагало субсидии в размере до 70% для компаний на покупку 3D-принтеров, Австрия предлагала грант в размере 14%, а Великобритания предлагала широкий спектр грантов для стартапов и компаний, стремящихся к инновациям.
AM Forward будет предоставлять доступное финансирование малым производителям в рамках различных программ, позволяющих им модернизировать существующее производственное оборудование, приобрести новые аддитивные машины и обеспечить обучение, необходимое для повышения квалификации рабочей силы, но прямые гранты на финансирование, похоже, не рассматриваются.
Многосторонний подход
Если взглянуть на международные усилия по стимулированию внедрения аддитивного производства, становится ясно одно: для этого необходим комплексный подход. Сочетание образования, обучения практическим навыкам, пропаганды и исследований с установлением стандартов, партнерством с промышленностью и прямым финансированием закупок оборудования - все это важно. Программа AM Forward, разработанная в партнерстве со многими производителями и организациями, которые на протяжении десятилетий выступают за аддитивное производство в США, похоже, содержит все необходимые ингредиенты для стимулирования устойчивых инвестиций и внедрения промышленного аддитивного производства.
Когда станут очевидны результаты?
"Всегда требуется больше времени, чем вы думаете, чтобы принять что-то, что принесет позитивные изменения", - говорит Халлидей. "Я бы сказал, что два-четыре года - это отлично, но, вероятно, скорее пять-десять лет".
#additive manufacturing #аддитивное производство #3d-печать
#технологии
