Lager på lager – en revolution

Additiv tillverkning är en teknik för att tillverka tredimensionella komponenter lager för lager utifrån en 3D-CAD-modell. Det kallas även 3D-printning och går att använda för material som plast, keramer eller metall.

Siemens i Finspång har kommit längre än de flesta, men i förhållande till den totala produktionsvolymen använder sig företaget än så länge relativt lite av 3D-printning. Takten ökar dock snabbt och fram till 2022 ska antalet komponenter som 3D-printas fullt ut i serieproduktion inom koncernens enheter globalt accelerera drastiskt.

– Tekniken börjar bli mogen. Frågan är snarare om vi som organisation orkar och hinner, säger Magnus Hallberg.

Dagens hinder för industriell printning gäller storlek på komponenter, material och kostnad. Inom några år är nästa generation printrar inte bara större utan också mycket snabbare. Priset sjunker förmodligen som en följd av volymeffekter och bättre utrustning.

Materialmässigt går utvecklingen mot graded materials, med möjlighet att bygga upp en komponent av flera material med olika egenskaper. Komponenten kan då till exempel vara värmetålig i ena änden men tåla kyla extremt bra i den andra.  För turbinbranschen är också så kallade nickelbaserade superlegeringar högintressanta.

– Men de är svåra att få in i en effektiv additiv tillverkningsprocess. Vi och alla andra jobbar på det, så den nöten är snart knäckt.

Inom produktutveckling ger 3D-printning möjlighet att ta fram helt nya saker, inte bara bättre och effektivare varianter av redan befintliga produkter. Metoden är också resurssnål. Till utmaningarna hör miljö- och hälsoaspekten. Siemens samarbetar med Linköpings universitet som forskat om hälsoeffekterna kring hantering av pulver och satsar på ett särskilt miljö- och hälsoprogram.

Teknologin påverkar den dagliga verksamheten högst påtagligt, med ny utrustning, nya lokaler, nya personalgrupper som formas medan andra avvecklas. Men teknikskiftet ger effekter även utanför. Vissa underleverantörer kommer inte att behövas.

– Additiv tillverkning är inte bara en kul teknikgrej. Den förändrar hela logistik- och leveranskedjan.

Turbinbranschen är konservativ. Många kunder är tveksamma till ny teknologi, även med löften om produkter med bättre verkningsgrad och livslängd.

– Har man en känslig produkt och en konservativ kund krävs kommersiella garantier. Vi jobbar också med att knyta kontakter och hoppas få tag i en vd bland våra kunder som vill stå i rampljuset och vara först med att testa nya produkter, säger Magnus Hallberg.

Alla områden berörs kompetensmässigt. Nya ingenjörer behöver ha med sig en god grundförståelse för tekniken, men även nya tankebanor. I stället för att göra lösningar av befintliga formvaror gäller det att vända helt om och börja med att tänka ut vilken funktion man vill få ut. Rekryteringsbehovet gäller också spetskompetens.

– Det finns inte så många experter att tillgå. Högskolor och institut över hela världen har forskare, men de som jobbat med additiv tillverkning i serieproduktion är lätträknade.

Teknologin för med sig nya teknikområden och gör att nya ord kopplade till digitalisering hörs i industrimiljön: big data-management, online close loop control...

– Wow! Vi ser plötsligt att här finns problem med kvalitetssäkring och processövervakning och möjliga lösningar med olika typer av artificiell intelligens och molnbaserade superdatorer. Den kompetensen finns inte i svensk industri i dag, det har helt andra branscher jobbat med.

Siemens utbildar befintliga anställda i samarbete med Lunds universitet. För framtiden krävs att alla ingenjörsutbildningar på högskolenivå och gymnasieskolornas industriella program har additivt tillverkningsspår. Beslutsfattare behöver skjuta till pengar till investeringar.

– Vissa universitet har utrustning och några program, andra behöver komplettera sina tekniklabb med en 3D-printer för metall, säger Magnus Hallberg.