Additive Manufacturing (AM) bliver i stigende grad omdrejningspunktet i den grønne omstilling af fremstillingsindustrien i takt med, at stadig flere får øje på teknologiens muligheder. Det fulde potentiale er dog stadig uforløst, og det er derfor nødvendigt at se teknologien i et 360-graders perspektiv.

Tekst af Dansk AM Hub – artiklen kan læses hos Business Insights.

Et markant reduceret materialeforbrug og -spild. Distribueret, lokal ”on-demand”-produktion. Mindre behov for store varelagre. Langt mere bæredygtige materialer i produktionen og færdige emner, der består af færre komponenter og er mere energieffektive. Det er blot nogle af de fordele ved Additive Manufacturing (AM)/3D print, som kan gøre produktionen mere bæredygtig.

I stedet for den konventionelle produktion med gammeldags tunge maskiner, der støber eller fræser produkter ud med brug af meget materiale, bruger 3D printeren kun det helt nødvendige materiale. Maskinen kan stå i samme by som forbrugeren, og der kan trykkes ”print”, når varen er bestilt og betalt.

Men for at få adgang til de fordele er det afgørende, at virksomhederne ikke er bekymrede for at investere i ny og måske mere ukendt teknologi. En forbedret version af en traditionel maskine føles måske som en mere sikker investering, men det kan potentielt være en bedre investering at se på ny produktionsteknologi.

AM som cirkulær løsning

Additiv produktion kan hjælpe os til at nedbringe CO2-udledningen i forbindelse med produktion. Ifølge analysen ’Completing the Picture’ af The Ellen MacArthur Foundation udgør materialeforarbejdning cirka en fjerdedel af al verdens udledning, og udledningen fra produktion spås kun at stige de næste år i takt med, at købekraften i udviklingslandene stiger.

Men AM giver mulighed for bedre og smartere designs og skræddersyede produkter, og de digitale værdikæder skaber de førstnævnte grønne fordele. Dermed rummer teknologien et kæmpe potentiale for at reducere vores CO2-udledning i produktion, transport og lagerbeholdning. Et potentiale, som kun styrkes, når flere og flere bæredygtige materialer vinder frem og gør det muligt at printe i eksempelvis genanvendeligt plast og 100 procent biobaseret materiale.

AM i et 360-graders perspektiv

Den digitale lag-på-lag-fremstilling kritiseres til tider for at være en energikrævende proces sammenlignet med konventionelle fremstillingsmetoder – og eksisterende data har fokuseret på at sammenligne AM med de traditionelle produktionsmetoder ud fra et tons per tons perspektiv, hvor f.eks. ét tons plastic printet i Danmark er blevet sammenlignet med ét tons plastic sprøjtestøbt i Kina. Men det er et misvisende billede, og det er afgørende at se på, hvordan additiv produktion forbedrer hele systemet og sammenligne hele processen fra design, udvikling, produktion og til transport.

Produkter i konventionel fremstilling består nemlig typisk af en masse dele, hvorimod produkter fremstillet med AM-teknologi har markant færre. Fremstiller man et produkt eller emne i et 3D printet design, har man også muligheden for at skabe et helt nyt design fri for støbeformens begrænsninger, der er bedre til dets formål og mere effektivt. Det har vores nabolandes fly- og bilindustri nydt godt af længe, men andre industrier begynder også at følge med.

Og det er godt for Danmark. Sønderjyske Danitech, som er en jysk fremstillingsvirksomhed af den type, som vi har tusindvis af i Danmark, og som fremstiller specialiserede produkter – særligt hydraulikblokke og mekaniske emner – har virkeligt taget dette til sig. Danitech har gennem vores projekter og samarbejde med GTS-institutter lykkes med at udvikle en 3D printet ventilblok til en aktuator – en ventilblok, som både vil være fysisk mindre, kræve mindre materiale, bruge op til 50 procent mindre energi og stadig levere samme effekt. 3D print gør altså virksomheden i stand til at reducere spild med 50-70 procent samt nedbringe transportomkostninger, og det dertilhørende CO2-aftryk og samtidig give Danitechs kunder den helt rigtige løsning frem for en standardløsning.

Sammenligningen: Konventionel vs additiv

Pointen er, at vi skal se det i et 360-graders perspektiv for at blive klogere på teknologien. Vi kan ikke nøjes med at sammenligne tons per tons og kåre vindermetoden – vi skal tage højde for hele produktionen, for emnet skal også pakkes og transporteres med tog, fly og lastbil fra en fabrik i Kina til køberen i København, Kerteminde og Kolding. For her findes forskellen. I den lokale og mere distribuerede produktion muliggjort med AM.

Lad os tage et eksempel fremført af en af vores samarbejdspartnere, den amerikanske virksomhed Ivaldi, der rådgiver industrivirksomheder om omlægning til digital produktion. De finder netop, at det afgørende især er CO2-udledningen fra transport, og at det er sikkert at kåre AM som den mest bæredygtige vinder på grund af dens mulighed for mere digital og distribueret produktion. Sådanne beregningsmodeller skal vi have langt flere af, men tallene dækker over et vigtigt parameter; “Time to Market”. For med AM finder Ivaldi en tidsbesparelse på helt op mod 38 dage afhængig af transportmidlet fremfor konventionel produktion.

Netop den tidsbesparelse har gjort en afgørende forskel for den Aarhus-baserede fremstillingsvirksomhed DAFA, som laver produkter i skum, gummi og plastmaterialer til byggeri, industri og vindenergi, som eksempelvis pakninger, fugebånd, lyd- og vibrationsdæmpende løsninger. Efter at have deltaget i et af vores programmer, hvor de lånte og testede en 3D printer i én måned, investerede de selv i teknologien – og har formået at skære otte uger (!) af udviklingstiden på nye produkter, fordi de kan levere nye prototyper på én arbejdsdag. Det er en markant konkurrencemæssig fordel for DAFA, der også kan og skal udnyttes til at skabe en mere bæredygtig produktion, hvor AM indtænkes i mere smarte, digitale og distribuerede værdikæder.

Det bæredygtige potentiale

Deres erfaring bakker således også op om konklusionen fra Ivaldi: 3D print er den mest bæredygtige og grønne løsning PÅ TRODS AF det nødvendige energiforbrug i selve fremstillingsprocessen. I den direkte sammenligning vil konventionel produktion vinde, men vi skal sammenligne hele processen for at kåre en – åbenlys – vinder. Ved at se AM i et 360-graders perspektiv kan vi bedre forstå teknologiens bæredygtige potentiale og de positive effekter, den skaber for mennesker og planet – såvel som for den enkelte virksomhed. AM kan øge lokal beskæftigelse, reducere transport, materialeforbrug og -spild, men samtidig bidrage til mere uafhængighed i den respektive fremstillingsvirksomhed, som ligeledes kan nyde godt af øget designfrihed og styrket konkurrenceevne.

AM rummer ubestridt et uforløst, bæredygtigt potentiale – men også et potentiale, som gradvist vil blive forløst i takt med, at vi på globalt plan lærer at anskue teknologien i det fulde perspektiv og gennemfører yderligere forskning og udregninger som den fra Ivaldi, der bevæbner os til at anvende teknologien på den bedst mulige måde. Til gavn for nutidige generationer, men bestemt også for de kommende og for den planet, de skal bo på.