3D-tulostus mallintaa uudenlaista ajattelua

Kuva: Teollinen 3D-tulostus perustuu metalli- ja muovijauheisiin. Siitä syntyy tuotteita kaikille teollisuuden ja taiteen aloille.

Millainen on se sukupolvi, joka tulee elämään pitkälle vietyjen 3D-tulostuksen tuotosten ja mahdollisuuksien kanssa? Suunnittelijoina, kehittäjinä ja ongelmanratkaisijoina meidän ja erityisesti liiketoiminnan tulee ymmärtää, että teknologia ei estä meitä kehittämästä, parantelemasta ja toteuttamasta asioita. Useimmin esteitä muodostaa oman mielikuvituksemme rajoittuneisuus.

3D-tulostuksesta kilpailuetua liiketoimintaan -tapahtuma herätteli tutkimaan tulevaisuuden mahdollisuuksia 3D-tulostuksen, 3D-skannauksen ja mallintamisen hyödyntämisessä osana liiketoimintaa.  3D-tulostus toteuttaa käytännön tasolla hyvin erilaisia ja -kokoisia suunnitelmia. Liiketoiminnan kehittämistyön kannalta uusia ideoita ja havaintoja on parhaimmassa tapauksessa luomassa eri ammattialojen edustajat yhdessä.

– Muotoilu on enemmän kuin suunnittelua. Se on vastausten hakemista siihen, mitä tarvitaan. Uusia ratkaisuja etsiessä saadaan parempia tuloksia, kun eri toimijat tekevät yhteistyötä jakaen osaamista ja ideoita, johdattelee 3DStepin toimitusjohtaja Pekka Ketola ajattelemaan 3D-tulostuksen taustalla olevaa luomistyötä.

– Vuoden 2018 Porin Asuntomessuilla esillä ollut Lehtisilta on erinomainen esimerkki monialaisesta yhteistyöstä ja 3D-tulostuksen tuomista mahdollisuuksista.

Kuva: 3D-tulostus tarkoittaa muotoilun vapautta. Tuotteet voidaan tehdä juuri sellaisiksi kuin mielikuvitus sallii, kuvailee Ketola. Hän oli kertomassa 3D-tulostuksen maailmasta BusinessAsemalla 13.3. järjestetyssä 3D-tulostuksesta kilpailuetua liiketoimintaan -tapahtumassa.

3D-tulostus käytännössä ja liiketoiminnan näkökulmasta

Mihin 3D-tulostusta sitten käytetään? 3D-tulostuksen kautta yritys voi vaikuttaa hyvin moniin toimintansa osa-alueisiin. Käyttökohteet voivat luoda lopputuotteita tai olla osana valmistusprosessia.

Suunnittelemalla uudestaan tuotteita ja niiden osia, voidaan 3D-tulostuksella aikaansaada parempaa muotoilua, toiminnallisuutta ja tehokkuutta sekä madallettua kustannuksia esimerkiksi edullisemman ylläpidon kautta. Käytännössä tämä voi tarkoittaa usean kilogramman painoisen osan uudelleen muotoilua ja teettämistä 3D-tulosteena niin, että sen painoksi saadaan vain satoja grammoja. Vastaavasti tuotteesta voidaan vähentää komponenttien määrää kehittämällä niitä, jolloin erilaisten rikkoutumisien mahdollisuus pienenee.

– Muotoilun kautta haetaan merkittäviä kilpailuetuja. TKI-toiminnan kautta saadaan uuden muotoilun ja materiaalien myötä paranneltuja osia. Voidaan esimerkiksi poistaa yhteenliitoksia ja saumoja, jolloin osien halkeamien tai vuotamisen mahdollisuudet vähenevät, kuvailee Pekka Ketola 3D-tulostuksen tuomia mahdollisuuksia.

– 3D-tulostamalla voidaan tehdä varaosia sitä mukaa kuin niitä tarvitaan, jolloin varastoja ei tarvita.

Tuotekehityksen kannalta 3D-tulostaminen avaa paljon ovia. Tuotteiden ja niiden osien suunnittelu- ja materiaalivaihtoehtojen vertailu on edullisempaa ja nopeampaa. Prototyyppien ja parhaan toteutustavan etsiminen helpottuu. 3D-tulosteissa voidaan hyödyntää esimerkiksi muovia, metallia, komposiittia, kierrätysmateriaaleja, biomateriaaleja kuten puuta ja sellua, lääketieteen biomateriaaleja, sementtiä ja keraamia sekä elektroniikkaa.

3D-tulostus Suomessa

– Etulinjassa on meillä taitelijat, mutta 3D-tulostusta hyödyntäviä yrityksiä on noin tuhat. Ne ovat testanneet tai toteuttaneet tuotteita, komponentteja, varaosia ja prototyyppejä, mutta myös tuotteiden sarjatuotanto on arkipäivää, Ketola täsmentää Suomen markkinoita.

Teollisia 3D-tulostuksen palveluntarjoajia on jo useampia, esimerkiksi 3DStep, Felotek, 3DFormtech, 3DTech, Delva, Materflow ja Amexci. Vastaavasti suunnittelupalveluja tarjoavia toimijoitakin löytyy kuten Etteplan, Enmac ja Huld. Toimijoita tulee koko ajan lisää. Kansainvälisellä tasolla tästä kertoo myös 3D-tulostusta koskevien patenttien määrän kasvu kahdeksan kertaa nopeammin kuin kaikkien teknologioiden patentit keskimäärin (Lähde: EPO).

Uusi toimiala vaatii tutkimusta, mikä näkyy Suomessa. Oulussa tutkimusta ja keskustelua ylläpitää muun muassa Kerttu Saalasti Instituutin Tulevaisuuden tuotantoteknologiat tutkimusryhmä. Yksi heidän päätutkimuskohteistansa liittyy metallin 3D-tulostukseen. Yliopistojen lisäksi alan tutkimusta toteuttaa VTT.

3D-tulostuksen vaikutukset tulevaisuuden työmarkkinoihin

– Tämä ala alkaa muodostua varmaksi toimialaksi liiketoiminnan, koulutuksen ja työpaikkojen suhteen. Koulutus tulee vähän perässä, mutta uusia työnimikkeitä on muodostumassa, pohtii Ketola 3D-tulostuksen ympärille muodostuvia tulevaisuuden näkymiä. Hän hahmottelee erilaisia toimenkuvia ja titteleitä:

– Digimuotoilija, 3D-mittaaja, 3D-mallintaja, 3D-tulostaja, tavaraohjelmoija, lähivalmistaja, mallinvalintakonsultti, tulosteiden jälkikäsittelijä, raaka-ainekonsultti, ja niin edelleen.

Tutkintoihin johtavaa koulutusta löytyy jo muutamista korkeakouluista, joissa ensimmäiset ryhmät suorittavat opintoja. 3D-​tulostuksen ja mallintamisen artesaani -tutkintoon on voinut valmistua jo hetken aikaa Sastamalasta, Ikatan käsi- ja taideteollisuusoppilaitoksesta.  Myös BusinessOulu luotsaa Digipajalta työelämään -hanketta, joka sisältää 3D-osaajien työkokeilun.

– Upea tavoite olisi saada järjestettyä esimerkiksi lähituotanto tälle alalle. Maailman tilanne tukee tätä ajatusta – lähituotantoa ja kestävän kehityksen toimintamalleja tarvitaan ja arvostetaan. Yritykset tarvitsisivat tähän kuitenkin lisää avustusta ja rahoitusmekanismeja.

– Sillä ei ole väliä, miten tekniikka toimii, vaan sillä, miten business toimii. Yksin tässä ei onnistu, tarvitaan monitaitoista toimintaa. Siksi verkostoituminen on tärkeää, Ketola tiivistää.

3D-tulostus BusinessAseman FabLabissa

Oulussa 3D-tulostukseen pääsee tutustumaan BusinessAseman FabLabissa, joka on digitaalisen valmistuksen työskentelytila. Tilan hyödyntäminen on maksutonta ja käyttöön voi varata esimerkiksi laser- tai vinyylileikkurin, 3D-skannerin ja 3D-tulostimia, jyrsimiä ja ompelukoneita.

Yrityksille FabLab tarjoaa oivan prototyyppilaboratorion. Myös yritykset voivat varata yksilöllisiä konsultointiaikoja hahmotellakseen, miten FabLab ja laajemminkin 3D-tulostus voisivat olla hyödynnettävissä liiketoiminnassa. Kysy lisää osoitteesta fablab@businessasema.com.

Pekka Ketola on 3DStep Oy:n toimitusjohtaja ja hän oli puhumassa 3D-tulostuksesta kilpailuetua liiketoimintaan -tapahtumassa BusinessAsemalla. Digipajalta työelämään -hanke on Euroopan Unionin osarahoittama ja sen tavoitteena on tukea alueen yrityksiä 3D-tulostuksen, 3D-skannauksen ja mallintamisen hyödyntämisessä osana liiketoimintaa. Hankkeessa täsmäkoulutetaan 3D-Osaajia yritysten osaajatarpeisiin. Tämä tukee myös Pohjois-Pohjanmaan älykkään erikoistumisen strategian tavoitteita. Hankkeen toteutusaika on 1.11.2023 –31.8.2025.