Additive Manufacturing… กับแนวโน้มอุตสาหกรรมและอสังหาริมทรัพย์

Additive Manufacturing

การตั้งโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อผลิตชิ้นส่วน และนำชิ้นส่วนไปประกอบกันเป็นสินค้า แต่ไหนแต่ไรมาต้องการพื้นที่โรงงานพร้อมเทคนิคการขึ้นรูปชิ้นงานที่สลับซับซ้อน และสินค้าหลายชนิดที่ต้องการชิ้นส่วนจำนวนมากประกอบกัน… ทุกครั้งจะต้องวางแผนเตรียมงานก่อนผลิตสินค้าชิ้นนั้นหลายขั้นตอน และหนึ่งในนั้นคือการผลิตชิ้นส่วนทุกชิ้นด้วยเทคนิคการหล่อขึ้นรูปบ้าง ใช้ขบวนการกลึงอย่างการกัด การตัด การเจาะ การคว้าน การไส ซึ่งต้องใช้เครื่องจักรซับซ้อนมากมาย 

ตัวอย่างการผลิตชิ้นส่วนพัดลม จะมีชิ้นส่วนมอเตอร์ไฟฟ้าที่เป็นโลหะมากมายให้สร้างขึ้น… หลายชิ้นปั๊มตัดจากแผ่นโลหะให้ได้รูป… บางชิ้นต้องใช้แม่พิมพ์หล่อจากโลหะหลอม… บางชิ้นใช้โลหะแท่งกลึงรูปทรง… ตัวใบพัดลมต้องใช้แม่พิมพ์และเครื่องฉีดพลาสติกสร้างชิ้นงาน… ซึ่งทั้งหมดนั้น หากสร้างโรงงานไว้ด้วยกัน ย่อมต้องใช้พื้นที่มากมาย และนั่น… ทำให้การผลิตสินค้าที่ต้องใช้ชิ้นส่วนผลิต มีการสั่งซื้อชิ้นส่วนและอะหลั่ยจากหลายๆ โรงงานจนกลายเป็น Supply Chain หรือห่วงโซ่การผลิตของเครือข่ายการผลิตทั่วโลก

แต่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการผลิตชิ้นงานที่เรียกว่า Additive Manufacturing ได้ก้าวเข้ามาแทนที่การผลิตชิ้นงานแบบเดิมๆ ที่การจะผลิตชิ้นส่วนอะไร ก็เพียงแต่เอาเนื้อวัสดุที่ต้องการ มาพอกหรือเติมเนื้อวัสดุจนได้ชิ้นงานพร้อมใช้… ไม่มีเศษเหลือ ไม่มีขยะ อัตราการศูนย์เสียต่ำและยังปรับแก้ชิ้นงานได้ง่ายด้วย

AM หรือ Additive Manufacturing หรือในภาษาไทยเรียกกันอย่างเป็นทางการว่า… การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ซึ่งก็คือการผลิตชิ้นงานด้วยเทคนิคการเพิ่มชั้นวัสดุเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนชิ้นงานสมบูรณ์ตามแบบ มีพัฒนาการมามากมายหลายเทคนิคจนถึงยุคปัจจุบัน และเทคนิคที่ก้าวหน้าและรู้จักกันดีที่สุดก็คือ 3D Printing นั่นเอง

Additive Manufacturing เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีเดิม หรือ Subtractive Manufacturing ซึ่งเป็นการผลิตแบบนำก้อนวัสดุมาทำการกัด กลึง เจาะ เอาชิ้นเนื้อออก เพื่อให้ได้ชิ้นงานตามต้องการ แน่นอนว่าข้อจำกัดสำคัญ คือ การออกแบบและของเสียจากกระบวนการผลิต… ในขณะที่ Additive Manufacturing เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานจากไฟล์ 3D เกิดขึ้นมาเพื่อแก้ไขปัญหาหลักของการผลิตแบบ Subtractive Manufacturing โดยมีประโยชน์หลัก 4 ข้อ คือ…

1. Design Freedom หรือออกแบบไปทุกรูปร่าง… ไม่ว่ารูปร่างไหน รูปทรงอะไร จะซับซ้อนแค่ไหน Additive Manufacturing ทำได้หมด ที่สำคัญคือการลดจำนวนชิ้นส่วน ลดการประกอบชิ้นส่วนเพื่อรวมเป็นชิ้นงาน หรือสามารถรวมชิ้นงานให้เป็นชิ้นเดียวกันได้

2. Better Design หรือ ออกแบบให้ดีกว่าเดิมได้… ลดความผิดพลาดในการออกแบบ สามารถทำ Concept Varification หรือการตรวจสอบชิ้นงานและนำไปปรับแต่งก่อนทำการผลิตจริง… สามารถทำ Design Validation หรือตรวจดูความหนา บาง สูง ต่ำ ของชิ้นงานจริงที่ได้ออกแบบ ให้มีความเหมาะสม… และสามารถ Functional Performance หรือทดสอบการทำงานของชิ้นงานก่อนทำการผลิตจริงได้ด้วย

3. Faster Design ออกแบบและปรับเปลี่ยนได้เร็ว…  เพราะ Product Life Cycle ในปัจจุบันเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว หากเราปรับปรุงกระบวนการผลิตได้รวดเร็วขึ้น ก็จะสามารถตอบสนองต่อความต้องการในตลาดได้ทัน และเทคโนโลยี Additive Manufacturing ในปัจจุบันนี้ไปไกลถึงการทำ End to End Design จบภายในเครื่องเดียวได้แล้ว

4. Cheaper Production หรือต้นทุนของผลิตภัณฑ์ต่ำ… เพราะไม่ต้องมีเครื่องมือ ไม่มีโมลหรือแม่พิมพ์ เน้นการผลิตแบบ Low Volume และการจัดการ Stock แบบ Digital Inventory

Additive Manufacturing Type… ชนิดของ AM

ในปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตแบบ Additive Manufacturing ถูกพัฒนาอย่างรวดเร็วให้ทันต่อความต้องการของผู้ใช้ ทำให้เกิดเกิดความหลากหลายทั้งวัสดุหรือขั้นตอนกระบวนการสร้างชิ้นงาน ดังนี้

1. SLA หรือ Stereolithography… เป็นการขึ้นรูปเรซิ่นเหลวด้วยเลเซอร์ ใช้ในงาน Prototype, Concept Modeling หรือ Casting Patterns มีความคล้ายคลึงกับ Digital Light Processing แต่เปลี่ยนจากการยิงแสงเลเซอร์เป็นการใช้กล้อง Projector ฉายให้เรซิ่นเหลวแข็งตัวแทน โดย Material หลักคือ Photopolymer
จุดเด่น
     – มี Material ให้เลือกเยอะ
     – Accuracy ดี
     – ขนาด Build size ใหญ่
     – พื้นผิวของชิ้นงานเรียบ

ข้อจำกัด
     – เหนียว เลอะมือ

2. FDM หรือ Fused Deposition Modeling… เป็นการขึ้นรูปวัสดุพลาสติกด้วยการฉีดความร้อน เป็นที่นิยมมากเพราะเป็นการใช้พลาสติกที่ไม่ผ่านการแปรรูป ทนต่อความร้อน แสง UV มีวัสดุ ESD ที่ไม่นำไฟฟ้าสถิตย์ วัสดุ Nylon12CF ที่แข็งแรงที่สุด และวัสดุ Ultem ที่ใช้ในอากาศยาน มักนำไปใช้ในงาน Functional Prototype งาน Production Part งาน Manufacturing Tooling สำหรับการประกอบงาน หรืองาน Aircraft Interiors 
จุดเด่น
     – เนื้อของชิ้นงานพลาสติกที่ได้จะยังคงคุณสมบัติเดิม
     – ใช้ในการทดสอบการทำงานของชิ้นงาน
     – สามารถทำการ Post-processed ต่อได้ (ขัด เจาะ แต่งสี CNC)
ข้อจำกัด
     – Anisotropy การรับแรงในทิศทางการขึ้นรูป
     – พื้นผิวของชิ้นงานไม่ละเอียด
     – บางจุดในชิ้นงานไม่แข็งแรง

3. PBF หรือ Powder Bed Fusion… การขึ้นรูปผงวัสดุพลาสติกหรือโลหะด้วยแหล่งพลังงาน ที่มีทั้งแสงเลเซอร์และอิเล็กตรอน มักนำไปใช้ในงาน Functional Prototyping งาน Production Part จากวัสดุโลหะ ที่ถูกนำไปใช้งานจริง และงาน Rapid Prototyping
จุดเด่น 
     – สามารถผลิตได้ทั้งชิ้นงานที่เป็นโลหะและอโลหะ
     – Biocompatible ชิ้นงานสามารถสัมผัสร่างกายได้
     – สามารถทำการ Post-processed ต่อได้ (ขัด เจาะ แต่งสี CNC)
ข้อจำกัด
     – ระบบใหญ่ มีหลาย Unit
     – ราคาสูง

4. Polyjet หรือ การขึ้นรูปด้วยการพ่นเรซิ่นเหลวไวแสง… ซึ่งเป็นกลุ่ม Photopolymer เน้นงานประเภท Rapid Prototyping ที่มีความเสมือนจริง งาน Concept Modeling หรืองาน Medical Models Anatomy สำหรับฝึกนักศึกษาแพทย์ จากการวิเคราะห์ร่างกายมนุษย์ผ่านข้อมูล CT Scan  
จุดเด่น
     – สามารถทำ Multiple Material และ Full colors ได้
     – วัสดุสามารถสัมผัสกับร่างกายมนุษย์ได้
     – เน้นงานที่ต้องการความละเอียดสูง สีสวย พื้นผิวเรียบเนียน
ข้อจำกัด
     – Photopolymer ถูกขึ้นรูปด้วยแสง UV อาจมีผลต่อรูปร่างชิ้นงานในระหว่างใช้งานได้
     – ชิ้นงานเปราะบาง แตกหักได้ง่าย

5. Metal 3D Printing หรือการพิมพ์โลหะ 3 มิติ… เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานจากผงโลหะด้วยกรรมวิธีต่างๆ ส่วนใหญ่จะเน้นโลหะกลุ่ม Alloy เป็นหลัก ดังนี้

     – 17-4PH เป็น Stainless Steel มีความแข็งแรงสูงและทนการกัดกร่อนได้ดี
    – H13 เป็นเหล็กกล้าเกรดเครื่องมือ มีค่าความแข็งและต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงได้ดี
    – Copper หรือทองแดงที่นำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี
    – AISI 4140 เป็น Low Alloy หรือเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง ที่มีความแข็งแรงและทนทานสูง
    – 316L เป็น Stainless Steel มีความแข็งแรงสูงและทนการกัดกร่อนได้ดี
    – Alloy 625 เป็น Super Alloy ที่มีความแข็งแรงสูงและทนการกัดกร่อนที่อุณหภูมสูงได้ดี

ประเด็นที่ผมเอาเรื่องใต้หลังคาโรงงานมาเล่าในเวบอสังหาก็เพื่อจะบอกว่า… เทคโนโลยี AM หรือที่เราเรียกรวมๆ กันว่า 3D Printing นับจากนี้ จะทำให้พื้นที่โรงงาน คลังสินค้าและผังไลน์ผลิตในโรงงานสำหรับหลายๆ อุตสาหกรรมจะเปลี่ยนไปอีกไม่น้อย และยังไม่มีใครรู้ว่าจะเปลี่ยนยังไง แค่ไหนและอะไรบ้าง… แต่วงสนทนาของกลุ่มวิศวกรที่ปรึกษาโรงงานอุตสาหกรรมที่ผมนั่งฟังและลักจำมาเขียนวันนี้ คาดเดากันว่า… ขนาดของโรงงานจะเล็กลงมาก และหลายๆ กรณีก็สามารถตัดคลังสินค้าที่เคยต้องเก็บชิ้นส่วนและอะหลั่ย มาเป็นเก็บ AM Materials แทน

ผมก็ไม่ทราบว่าแนวโน้มแบบนี้จะกระทบอสังหาริมทรัพย์หรือไม่… มองออกแต่ว่า Supply Chain คงสั้นลงอีกมาก… ชิ้นส่วนก็คงลดลงอีกมาก 

ขอให้ทุกท่านสุขภาพแข็งแรงทุกวันครับ!

อ้างอิง

https://www2.mtec.or.th
https://www.applicadthai.com

Share this post

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on print
Share on email
Add Properea's Friend

เพิ่ม Properea.com เป็นเพื่อนทาง Line ท่านจะได้ Link บทความใหม่ทุกเช้า

Related Post

ธนาคารแห่งประเทศไทย

ผ่อนคลายเกณฑ์นำเงินออกนอกประเทศ… โอกาสการลงทุนต่างแดน

ในที่สุดประเทศไทยก็เดินมาถึงจุดเปลี่ยนทางการเงินการลงทุนสำคัญ ที่การรับมือปัญหาค่าเงินบาทแข็งค่า ได้นำโอกาสมาสู่ทุนไทยที่ต้องการแสวงหาโอกาสใหม่ๆ ในต่างแดนได้มากขึ้น

Doing Business 2017

กรมที่ดินกับวิสัยทัศน์ Ease of Doing Business

กรมที่ดินยุค Thailand 4.0 ภายใต้การนำของ คุณนิสิต จันทร์สมวงศ์ มีอะไรเกิดขึ้นและเปลี่ยนแปลงจนต้องติดตามกันตลอดทีเดียว เหมือนครั้งที่ท่านเป็นอธิบดีกรมพัฒนาชุมชน ที่ผลงานหลายอย่าง เปลี่ยนชีวิตหลายๆ คนหลายๆ ครอบครัวมาแล้วทั่วประเทศ!

Transparent aluminum furniture

ALON… อลูมิเนียมโปร่งใส

ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิต Aluminum Oxynitride และชื่อ Alon เป็นของ Surmet Corporation ที่เริ่มผลิตเชิงพาณิชย์เพื่อ Mass Products แล้ว… ข้อมูลทางเทคนิคขั้นสูงและความลับทางการค้าในการผลิต Alon ที่ก้าวหน้าอย่างแท้จริงยังอยู่กับ Surmet Corporation อยู่… แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ด้านเคมีและวัสดุสังเคราะห์ทั่วโลกจะพยายามทดลองและเผยแพร่ผลการวิจัยมากมาย

Biomass

โรงไฟฟ้าชุมชนเพื่อเศรษฐกิจฐานราก

คณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงาน หรือ กบง. ได้มีการประชุมเมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน พ.ศ. 2563 โดยเห็นชอบโครงการนำร่องโรงไฟฟ้าชุมชนเพื่อเศรษฐกิจฐานราก มีเป้าหมาย 150 เมกะวัตต์… แบ่งเป็นโรงไฟฟ้าชีวมวล 75 MW และ ก๊าซชีวภาพ 75 MW โดยใช้ชีวมวลและก๊าซชีวภาพ กำหนดให้ใช้พืชพลังงาน ผสมน้ำเสียและหรือของเสียไม่เกิน 25 %…