3D printing, atau manufaktur aditif, telah berkembang pesat sejak pertama kali dikembangkan pada tahun 1980-an. Awalnya, 3D printing hanya digunakan untuk membuat prototipe cepat. Namun, teknologi ini kini telah berkembang pesat dan telah terintegrasi dengan berbagai macam teknologi.
Perkembangan 3D printing telah mendorong pertumbuhan pesat dalam jumlah perusahaan yang mengadopsi teknologi ini. Termasuk perusahaan dalam industri manufaktur.
Dalam artikel ini, MyRobin akan membahas mengenai 3D printing dalam industri manufaktur, lengkap dengan contoh dan studi kasus nyatanya. Simak selengkapnya disini!
Apa itu 3D Printing dalam Industri Manufaktur?
3D printing (cetak 3D) atau manufaktur aditif adalah proses pembuatan objek tiga dimensi dari file digital. Pembuatan objek cetak 3D dicapai menggunakan proses aditif.
Dalam proses aditif, suatu objek dibuat dengan meletakkan lapisan material secara berturut-turut hingga objek terbentuk. Setiap lapisan ini dapat dilihat sebagai potongan tipis melintang dari objek tersebut.
Namun, ada satu pengecualian, yaitu yang disebut cetak 3D volumetrik. Dengan pencetakan volumetrik, seluruh struktur dapat dibentuk sekaligus tanpa perlu fabrikasi lapis demi lapis. Namun perlu dicatat bahwa sampai saat ini, teknologi volumetrik masih dalam tahap penelitian.
Cetak 3D adalah kebalikan dari manufaktur subtraktif, yaitu memotong / melubangi balok material dengan misalnya mesin milling. Cetak 3D memungkinkan Anda menghasilkan bentuk yang kompleks menggunakan lebih sedikit material daripada metode manufaktur tradisional.
Pencetakan 3D memberikan fleksibilitas yang besar dalam produksi produk dalam jumlah kecil maupun besar. 3D printing memungkinkan perubahan cepat dalam garis produksi dan mempercepat proses pengembangan produk.
Meskipun sangat efektif untuk produksi awal, teknologi pencetakan 3D terus berkembang dan berpotensi menjadi lebih relevan dalam manufaktur skala besar di masa depan.
Apa Manfaat 3D Printing untuk Industri Manufaktur?
Pencetakan 3D memberikan banyak manfaat untuk industri manufaktur. Di antara manfaat dari 3D Printing adalah:
Pengurangan Biaya
Metode manufaktur tradisional terkenal mahal, sementara proses pencetakan 3D membuat pembuatan komponen produk menjadi lebih murah dan lebih mudah diakses.
Berbeda dengan manufaktur tradisional di mana banyak orang yang mungkin diperlukan untuk mengoperasikan sejumlah mesin atau jalur produksi diperlukan untuk merakit produk, pencetakan 3D menghilangkan hal ini.
Setiap pencetak 3D hanya memerlukan seorang operator untuk memulai mesin sebelum ia memulai proses otomatis membuat desain yang diunggah.
Oleh karena itu, ketika menggunakan pencetakan 3D untuk manufaktur, biaya tenaga kerja jauh lebih rendah karena tidak diperlukan tukang mesin terampil atau operator untuk menjadi bagian dari proses.
Pengurangan Risiko
Ketika bisnis memiliki kemampuan untuk mengonfirmasi desain sebelum mengkomitmenkannya pada produksi, itu dapat membantu menghilangkan risiko kesalahan, pemborosan material, dan uang.
Membuat produk dengan pencetakan 3D dapat membantu meningkatkan kepercayaan, terutama jika Anda mempertimbangkan bahwa prototipe 3D lebih mudah untuk diubah dan dimodifikasi dibandingkan dengan apapun yang telah dibuat menggunakan metode tradisional.
Dalam hal biaya pengaturan, produsen tidak perlu memproduksi begitu banyak produk untuk membenarkan biaya pengaturan.
Metode produksi tradisional sering mengandalkan efisiensi produksi massal dan memerlukan banyak pekerja perakitan, sedangkan pencetakan 3D hanya memerlukan bahan filament dan tidak banyak lagi untuk memenuhi pesanan.
Kegagalan Menjadi Lebih Murah
Pencetak 3D tidak perlu disesuaikan ulang antara produksi. Kecepatan dengan yang pencetak 3D bisa merakit bisa dianggap lebih lambat daripada jalur perakitan tradisional.
Namun, ketika Anda mempertimbangkan masalah mesin yang bisa menghentikan produksi dan kesalahan manusia, ada lebih banyak hal yang bisa salah dalam manufaktur tradisional.
Waktu ke Pasar
Pencetakan 3D memungkinkan pengembangan ide dengan kecepatan yang lebih tinggi. Dalam beberapa kasus, mungkin memungkinkan konsep 3D untuk dirancang dan dicetak pada hari yang sama, tetapi dalam hal manufaktur dalam skala besar, tentu lebih cepat daripada metode konvensional.
Hal ini dapat membantu perusahaan mengurangi waktu manufaktur dari berbulan-bulan menjadi hari, sambil memastikan mereka tetap berada di depan pesaing-pesaing mereka.
Membangun dan Bertumbuh
Untuk bisnis yang mengadopsi manufaktur 3D, adalah mungkin untuk terus berkembang dan berevolusi melalui produksi barang-barang yang telah dibuat dari imajinasi mereka.
Tidak ada batasan ketika datang ke manufaktur 3D karena hal-hal bisa diciptakan secara virtual dan kemudian dicetak dalam jangka waktu yang sangat singkat.
Oleh karena itu, untuk bisnis apa pun, sebuah produk dapat berubah dari ide, menjadi konsep langsung menjadi bagian yang selesai.
Tidak ada Batasan dalam Geometri
Selama bertahun-tahun, teknik manufaktur standar telah menghambat desain produk. Namun, dengan banyak perbaikan yang telah dilakukan dan yang akan datang di masa depan, proses manufaktur 3D dapat menciptakan daftar kemungkinan yang tak terbatas.
Geometri yang dulunya sulit sekarang dapat dicapai seperti lubang yang mengubah arah atau rongga interior kotak. Desain semacam ini telah menjadi mungkin dan lebih sederhana untuk dibangun.
Sedikit Limbah
Karena ini adalah teknologi yang relatif baru yang semakin mendapatkan momentum, biaya material masih dapat tetap tinggi. Namun, beragam material semakin berkembang dan ini membuat harga bisa berkurang seiring berjalannya waktu.
Namun, dibandingkan dengan metode tradisional, biaya keseluruhan jauh lebih rendah. Proses manufaktur bisa menghasilkan banyak limbah, terutama jika berkaitan dengan manufaktur tradisional.
Di sinilah pencetakan 3D untuk manufaktur dapat mengubah jumlah limbah, karena cara penggunaan sumber daya yang lebih efisien.
Ketika menggunakan pencetakan 3D untuk manufaktur, pencetak 3D hanya akan menggunakan bahan yang melewati ekstruder pencetak dan digunakan untuk perakitan produk.
Dibandingkan dengan cetakan injeksi, seringkali ada kebutuhan untuk menggunakan bahan tambahan untuk mengisi cetakan.
Dalam sebagian besar kebutuhan produksi massal, pencetakan 3D akan memberikan jumlah limbah yang lebih sedikit (misalnya, bahan penyangga) daripada manufaktur tradisional.
Ruang Penyimpanan yang Lebih Sedikit
Banyak industri mengharuskan bisnis untuk menyimpan bagian dan produk yang mereka butuhkan atau jual. Ini berarti diperlukan sejumlah besar ruang penyimpanan untuk menyimpan barang yang mungkin duduk di rak selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun, ini menghabiskan banyak uang.
Dengan menggunakan pencetakan 3D untuk manufaktur, biaya dapat dipotong dengan mengurangi jumlah ruang penyimpanan yang diperlukan.
Pencetakan 3D membuat mungkin bagi barang untuk dibuat saat mereka dijual. Ini berarti tidak akan ada over produksi dan biaya penyimpanan yang berkurang.
Tantangan Penggunaan Pencetakan 3D dalam Produksi Skala Besar
Penggunaan pencetakan 3D dalam manufaktur sangat menggiurkan. 3D printing tidak hanya meningkatkan efisiensi, kecepatan, pengurangan limbah, mengurangi kemungkinan error, dan pengurangan biaya yang signifikan.
Namun banyak produsen masih meragukan apakah akan beralih dari metode tradisional ke metode manufaktur baru ini.
Mengidentifikasi tantangan utama dapat membantu Anda menganalisis apakah pencetakan 3D cocok untuk Anda dan bagaimana Anda dapat mengatasi tantangan tersebut dengan melihat betapa berpengaruhnya teknologi pencetakan 3D dan prospeknya di masa depan.
Ketika berbicara tentang pembuatan sejumlah komponen dalam skala besar, menggunakan pencetak 3D juga menghadirkan beberapa tantangan yang harus dihadapi perusahaan, seperti:
Tantangan-tantangan yang dihadapi ketika menggunakan pencetakan 3D dalam produksi skala besar dapat diuraikan sebagai berikut:
Biaya Peralatan yang Tinggi
Investasi awal yang diperlukan untuk membeli dan memasang peralatan pencetakan 3D seringkali cukup besar. Peralatan canggih dan berkualitas tinggi diperlukan untuk memenuhi kebutuhan produksi dalam skala besar.
Hal ini bisa menjadi hambatan utama, terutama bagi bisnis kecil atau menengah yang mungkin terbatas dalam hal anggaran.
Keterbatasan Bahan
Ketersediaan bahan pencetakan 3D yang sesuai dengan kebutuhan industri tertentu dapat menjadi masalah. Bahan yang tersedia mungkin terbatas dalam hal kekuatan, ketahanan, atau sifat lain yang diperlukan untuk aplikasi tertentu. Ini bisa membatasi jenis produk yang dapat diproduksi menggunakan teknologi ini.
Kebutuhan Pemrosesan Pasca Produksi
Produk yang dihasilkan melalui pencetakan 3D seringkali memerlukan pemrosesan tambahan untuk mencapai kualitas dan tampilan akhir yang diinginkan, termasuk proses seperti pembersihan, pengecatan, atau perakitan. Pemrosesan ini dapat menambah biaya dan waktu produksi secara keseluruhan.
Biaya Manufaktur
Meskipun pencetakan 3D dapat mengurangi biaya tenaga kerja dalam beberapa aspek, biaya bahan dan peralatan awal seringkali cukup tinggi. Selain itu, biaya pemeliharaan dan perbaikan peralatan juga harus dipertimbangkan. Seluruh biaya manufaktur dapat menjadi faktor yang signifikan.
Keterbatasan Keahlian dan Pengetahuan
Penggunaan teknologi pencetakan 3D memerlukan keahlian khusus dan pengetahuan yang mungkin tidak dimiliki oleh semua karyawan. Pelatihan yang memadai diperlukan untuk mengoperasikan peralatan dan mengatasi masalah potensial. Keahlian ini dapat menjadi langka dalam beberapa industri.
Pengembangan Perangkat Lunak dan Kemampuan Teknis
Perangkat lunak yang digunakan untuk merancang dan mengendalikan proses pencetakan 3D terus berkembang. Mengintegrasikan teknologi ini ke dalam proses produksi yang ada dan mengoptimalkan kemampuan teknis dapat menjadi tantangan tersendiri.
Masalah Terkait Daur Ulang Material
Daur ulang material dalam pencetakan 3D masih dalam tahap pengembangan. Sementara teknologi daur ulang ada, masih ada kendala terkait kualitas dan kemurnian material yang didaur ulang. Masalah ini berdampak pada keberlanjutan dan dampak lingkungan.
Tantangan Penggunaan Pencetakan 3D Terkait dengan Sumber Daya Manusia
Tidak hanya aspek teknis, dan keuangan saja. SDM memegang peranan penting bagi keberhasilan perusahaan manufaktur dalam menerapkan 3D printing. Tantangan SDM yang dihadapi industri manufaktur terkait 3D printing dapat disederhanakan menjadi:
Keterbatasan Keahlian
Penggunaan teknologi pencetakan 3D memerlukan keahlian khusus dalam pengoperasian peralatan, perangkat lunak desain, dan pemahaman mendalam tentang proses pencetakan itu sendiri. Pekerja yang sudah memiliki keahlian ini mungkin langka, dan perusahaan perlu melatih atau merekrut pekerja yang memiliki kompetensi dalam hal ini.
Pelatihan Karyawan
Untuk mengoptimalkan penggunaan pencetakan 3D, perusahaan perlu menyelenggarakan pelatihan yang efektif bagi karyawan mereka. Hal ini bisa memakan waktu dan sumber daya. Pelatihan ini mencakup penggunaan peralatan, perangkat lunak, pemahaman material yang digunakan, serta prosedur keselamatan.
Rekrutmen Karyawan Berkompeten
Jika perusahaan memutuskan untuk merekrut pekerja baru yang memiliki keahlian dalam pencetakan 3D, dapat menjadi tantangan untuk menemukan individu yang memiliki pengalaman dan pemahaman yang mendalam tentang teknologi ini. Persaingan untuk merekrut pekerja berbakat dalam bidang ini dapat menjadi sengit.
Perubahan Budaya Perusahaan
Menerapkan teknologi pencetakan 3D dalam skala besar mungkin memerlukan perubahan dalam budaya perusahaan. Karyawan mungkin perlu beradaptasi dengan perubahan cara kerja dan proses produksi yang berbeda. Ini memerlukan komunikasi yang baik dan dukungan manajemen.
Konsistensi dan Kualitas
Memastikan konsistensi dan kualitas produk yang dihasilkan melalui pencetakan 3D juga merupakan tantangan. Pekerja harus memiliki pemahaman yang kuat tentang parameter dan proses pencetakan untuk memastikan setiap produk memenuhi standar kualitas yang diinginkan.
Alternatif 3D Printing
Ketika perusahaan Anda mungkin belum mampu untuk menggunakan teknologi 3D printing. Ada beberapa alternatif yang mungkin bisa Anda coba terapkan. Di antara alternatifnya yaitu:
CNC Machining
Mesin CNC (Computer Numerical Control) adalah metode manufaktur yang melibatkan penggunaan peralatan mesin yang dikendalikan oleh komputer untuk mengukir, memotong, dan membentuk bahan seperti logam, plastik, atau kayu. CNC machining dapat digunakan untuk memproduksi komponen dengan toleransi tinggi dan kompleksitas geometri.
Pengecoran
Pengecoran adalah metode di mana logam cair atau plastik dilelehkan dan muncul dalam cetakan untuk membuat berbagai produk dan komponen. Ini adalah pilihan yang baik untuk produksi skala besar atau komponen dengan geometri yang lebih sederhana.
Pemesanan Produk Jadi
Jika perusahaan hanya membutuhkan produk jadi, mereka dapat memesan produk yang sudah ada dari produsen atau pemasok yang memproduksi barang-barang tersebut. Ini adalah alternatif yang paling sederhana, tetapi mungkin membatasi dalam hal fleksibilitas desain.
Pekerjaan Manual
Jika skala produksi sangat kecil atau jika komponen yang dibutuhkan relatif sederhana, pekerjaan manual oleh tangan manusia masih bisa menjadi alternatif yang memadai. Namun mungkin ini akan memerlukan keterampilan kerajinan tangan yang tinggi.
Outsourcing
Perusahaan dapat mempertimbangkan untuk menggandakan pekerjaan manufaktur mereka kepada pihak ketiga yang memiliki peralatan dan keahlian yang diperlukan.
Outsourcing Sebagai Solusi Mengatasi Tantangan SDM Perusahaan Manufaktur
Terlepas dari perusahaan Anda dapat menerapkan 3D printing ataupun belum, sumber daya manusia adalah aspek yang sangat penting dalam industri manufaktur. Menerapkan 3D printing memerlukan pekerja terlatih yang mampu mengoperasikan mesin-mesin rumit tersebut.
Merekrut, melatih, dan mengelola karyawan secara internal tidak hanya membebani sumber daya perusahaan Anda, namun juga fokus yang terbuang, yang harusnya dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan bisnis inti.
Dengan memanfaatkan penyedia jasa outsourcing, perusahaan dapat mendapatkan akses ke keahlian dan tenaga kerja khusus tanpa perlu menambah biaya tenaga kerja internal. Ini juga memungkinkan perusahaan untuk mengurangi beban administrasi terkait SDM dan lebih fokus pada inovasi produk, pengembangan pasar, dan aspek inti lainnya.
MyRobin merupakan penyedia jasa layanan outsourcing on-demand terpercaya, yang dapat menyalurkan pekerja profesional dari berbagai bidang sesuai dengan kebutuhan kurang dari 24 jam untuk industri manufaktur Anda.
Dengan teknologi yang terintegrasi, MyRobin dapat membantu Anda memonitor dan mengelola pekerja, mulai dari absensi, shift, hingga penggajian, semuanya dapat dikelola secara end-to-end oleh MyRobin. Untuk lebih jelasnya, simak produk dan layanan MyRobin disini!
ID 
EN