שדה הקרב משתנה היום מהר יותר מקווי הייצור שמשרתים אותו. מערכות בלתי מאוישות מתפתחות בין משימה למשימה, דרישות מבצעיות משתנות בתוך שבועות, ובמקביל צבאות נדרשים להשאיר מטוסים, כלי רכב ופלטפורמות ותיקות בכשירות במשך שנים ארוכות מהמתוכנן.
הבעיה היא לא מחסור בחדשנות. האתגר הוא להפוך את החדשנות הזו ליכולת שאפשר לייצר, לפרוס ולתחזק בקצב שבו היא נדרשת.
וזו בדיוק הנקודה שבה הדפסה בתלת-ממד הופכת מטכנולוגיה מעניינת לכלי תעשייתי אסטרטגי.
כלכלת הייצור משתנה
הייצור המסורתי מצוין כאשר צריך לייצר מאות אלפי או מיליוני יחידות זהות לאורך זמן. אבל חלק גדול מהצורך הביטחוני נראה אחרת לחלוטין: עשרות עד אלפי חלקים, מספר גרסאות של אותו מוצר, צורך דחוף בחלק שכבר אינו מיוצר, או שינוי תכנוני שנדרש בעקבות ניסיון מהשטח. בייצור כזה, העלות והזמן של תבניות, כלים והקמת קו ייצור יכולים להפוך דווקא את הכמות הקטנה ליקרה ולא יעילה.
הדפסה בתלת-ממד משנה את הכלכלה הזו. במקום להשקיע בכלי ייצור חדש בכל פעם שמשתנה התכנון, ניתן לעבור מקובץ דיגיטלי לחלק, לייצר את הכמות הנדרשת ולא יותר, ולעדכן את התכנון לקראת סדרת הייצור הבאה.
היתרון משמעותי במיוחד בעולם הכטב"מים. כשהמערכת משתנה במהירות, אין היגיון כלכלי או מבצעי לבנות תשתית ייצור קשיחה לכל גרסה. אם חיישן או מטען משתנים, המבנה צריך להיות מותאם למשימה והייצור צריך להשתנות יחד איתם.
בתרחיש ייצור שבחנו בסטרטסיס, מערך יחיד של מערכת SAF H350 יכול לתמוך בייצור של 24 רחפנים ביום. בפרויקט כטב"ם של Aurora, כ-80% ממשקל כלי הטיס יוצר בהדפסה וזמן התכנון והבנייה קוצר ב-50%. המשמעות אינה רק שאפשר לייצר מהר יותר. המשמעות היא שאפשר לשנות ולייצר מחדש בלי להתחיל בכל פעם את תהליך התיעוש מהתחלה.
קובע אם הפלטפורמה תישאר באוויר
הצד השני של האתגר הביטחוני הוא כמעט הפוך: לא מערכת חדשה שמשתנה במהירות, אלא מערכת ותיקה שחייבת להמשיך לפעול.
צבאות מפעילים מטוסים, מסוקים, כלי רכב ומערכות שנמצאים בשירות עשרות שנים. עם הזמן, ספקים מפסיקים לייצר חלקים, תבניות נעלמות, כלי ייצור אינם זמינים ועלות פתיחת קו מחדש עבור עשרות חלקים בלבד עלולה להיות בלתי הגיונית. אלא שעבור הכוח בשטח, חלק שאינו זמין עדיין יכול להשבית מערכת שלמה.
כאן נמצאת אחת ההזדמנויות הגדולות של ההדפסה בתלת-ממד: להאריך את החיים המבצעיים של צי קיים באמצעות ייצור כלכלי של חלפים בכמויות קטנות. במקום להחזיק מלאי פיזי של אלפי חלקים לאורך עשרות שנים, חלק מהמל אי יכול להיות דיגיטלי: קובץ מאושר שניתן לייצר ממנו את החלק הנדרש, בכמות הנדרשת ובמועד שבו הוא נדרש.
כבר היום סטרטסיס שולחת יותר מ-100,000 חלקים בשנה ללקוחות ביטחוניים, ויותר מ-30 מערכות שלה תומכות באתרי NAVAIR ויותר מ-30 נוספות באתרי חיל האוויר האמריקאי. אלה אינם יישומי מעבדה. מדובר בייצור שתומך בכשירות של מערכות בעולם האמיתי.
הערך האמיתי לא רק בחלק הסופי
יש נקודה נוספת שלא תמיד מקבלת מספיק תשומת לב בדיון על הדפסה תלת-ממדית: כלי הייצור עצמם. תבניות, ג'יגים, מתקני הרכבה, כלי עזר ואביזרי ייצור הם חלק קריטי מכל קו ייצור, וכאשר צריך לשנות אותם, הם עלולים להיות בדיוק מה שמעכב את הקו.
הדפסה תלת-ממדית מאפשרת לייצר כלי כזה בתוך ימים במקום להיכנס לתהליך רכש וייצור שיכול להימשך שבועות או חודשים. במקרה הזה, הייצור התוסף אינו מחליף את קו הייצור המסורתי. הוא מאפשר לו לנוע מהר יותר ולהשתנות בלי לעצור.
וזה חשוב במיוחד בזמן מלחמה, כשהדרישה אינה לבחור בין ייצור מסורתי לייצור תוספתי. המטרה היא להשתמש בכל טכנולוגיית ייצור במקום שבו היא יוצרת את היתרון הגדול ביותר.
לרכיב שמיוצר במאות אלפים, קו ייצור מסורתי עשוי להיות הבחירה הנכונה. אבל עבור 50 חלפים לפלטפורמה ותיקה, 200 חלקים לגרסה חדשה של מערכת, או כלי ייצור שדרוש עכשיו כדי לפתוח צוואר בקבוק בקו, הכלכלה שונה לחלוטין.
מקו ייצור ליכולת ייצור מבוזרת
כאשר מחברים את כל אלה יחד, מתחילים להבין מדוע השינוי גדול יותר מטכנולוגיית ההדפסה עצמה.
אם ניתן לייצר סדרות קצרות באופן כלכלי, להחזיק חלקים כמלאי דיגיטלי, לייצר כלי ייצור במהירות ולעדכן תכנון בלי להחליף בכל פעם את כל תשתית הייצור, הייצור כבר אינו חייב להיות קשור לקו אחד, מפעל אחד או ספק אחד. קובץ דיגיטלי מאושר יכול לנוע במקום חלק פיזי, והייצור יכול להתבצע קרוב יותר למקום שבו החלק נדרש.
זו המשמעות האמיתית של קו הייצור שעובר לחזית. לא שכל מפעל עובר פיזית לשדה הקרב, אלא שהמרחק בין הצורך המבצעי לבין יכולת הייצור מתקצר דרמטית.
זה גם משנה את החוסן של שרשרת האספקה. במקום להיות תלויים אך ורק בספק מסוים, בכלי מסוים או בקו שנמצא במקום אחד, ניתן לבנות רשת של יכולות ייצור מוסמכות ולהעביר ייצור ביניהן בהתאם לצורך.
מפתרון הנדסי ליכולת אסטרטגית
חדשנות לבדה אינה מספיקה.
המבחן הבא הוא האם נוכל לבנות מערכת ייצור גמישה מספיק: כזו שיודעת לייצר 50 חלקים באופן כלכלי ולא רק 50 אלף; להחזיר פלטפורמה ותיקה לכשירות כאשר שרשרת האספקה המקורית כבר אינה קיימת; לייצר כלי חדש בתוך ימים; ולעבור מגרסה אחת של מערכת לגרסה הבאה בלי להמתין חודשים.
זה המקום שבו הדפסה בתלת-ממד הופכת מפתרון הנדסי ליכולת אסטרטגית.
בשדה הקרב הבא, היתרון לא יהיה רק למי שימציא ראשון. הוא יהיה למי שיוכל לקחת את מה שהומצא, לייצר אותו בכמות הנכונה, לשנות אותו כשהמציאות משתנה ולשים אותו במקום שבו הוא נדרש.
כשהמשימה משתנה, גם קו הייצור צריך להיות מסוגל להשתנות איתה. זהו המעבר האמיתי מהמפעל לחזית.
להגיב מהר לצרכים משתנים
סטרטסיס (Nasdaq: SSYS) היא מובילה עולמית בייצור מתקדם ובפתרונות הדפסה תלת-ממדית לתעשייה. במשך יותר מ-35 שנה החברה מאפשרת ליצרנים לעבור מפיתוח לייצור, באמצעות טכנולוגיות, חומרים, תוכנה ושירותים לייצור חלקים, כלים ופתרונות העומדים בתקנים מתקדמים ובדרישות המחמירות של סביבות תעשייתיות, תוך הבטחת חזרתיות ועקיבות.
לסטרטסיס מטה ברחובות, לצד מטה החברה בארה"ב, שהם מוקדים של מרכזי מחקר, פיתוח וייצור, המחברים בין חדשנות לבסיס לקוחות גלובלי בתעשיות התעופה, הביטחון, הרכב, הרפואה ומוצרי הצריכה.
בתחום התעופה והביטחון, טכנולוגיות סטרטסיס משמשות לייצור חלקים לכלי טיס בלתי מאוישים, חלפים לפלטפורמות ותיקות, וכלים, תבניות ומתקני הרכבה שמסייעים להאיץ קווי ייצור מסורתיים. היכולת לייצר לפי דרישה ובסדרות קצרות מאפשרת לצמצם תלות במלאי ובשרשראות אספקה ארוכות, לתמוך בכשירות של מערכות לאורך זמן ולהגיב מהר יותר לצרכים משתנים.
הגישה של סטרטסיס ברורה: הדפסה בתלת-ממד אינה עוד טכנולוגיה לעתיד או כלי שמוגבל לעולם הפיתוח. תחת הסיסמה:
"Made for Manufacturing. Proven in Production", הפתרונות של החברה נועדו לייצור אמיתי, מחלקים בודדים וסדרות קצרות ועד לייצור תעשייתי, ומשלבים גמישות עם איכות וחזרתיות.
סטרטסיס מחויבת גם לייצור אחראי. במסגרת Mindful Manufacturing™, החברה מציבה יעדים מדידים לשנת 2030, מודדת ומדווחת על התקדמותה ומשלבת שיקולי קיימות בפיתוח מוצרים ובשרשרת האספקה. ייצור לפי דרישה, קרוב יותר לנקודת הצורך, יכול לצמצם מלאי, פסולת ושינוע ולחבר בין יעילות תפעולית, חוסן ואחריות סביבתית.
למידע נוסף: www.stratasys.com
הכותב הוא מנכ"ל סטרטסיס
