Applicering av additiv tillverkning för metall i svensk tillverkningsindustrin: En kvalitativstudie med fokus på utmaningar, möjligheter och framtidsutsikter
2023 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Application of additive manufacturing for metal in the Swedish manufacturing industry : A qualitative study with a focus on challenges, opportunities, and future prospects (English)
Abstract [sv]
Additivtillverkning (även känd som 3D-printing) är en samlingsbeteckning för en relativt ny tillverkningsteknik som går ut på att tillverka tre dimensionella objekt genom att bygga upp de lager för lager utifrån en digital ritning eller data modell. Under de senaste åren har tekniken upplevt en omfattande utveckling där nya appliceringar och användningsområden har vuxit fram, det gäller inte minst användningsområden där metalltillverkning förekommer. I takt med att tekniken utvecklas och integreras med dagens tillverkande industri finns det ett behov av att kartlägga de utmaningar och hinder som tekniken möter, samt undersöka vilket mervärde den nya tekniken kan tillföra industrin och hur det kan påverka dess framtid.
Studien bygger på en kvalitativ metod där intervjuer genomförts med noga utvalda aktörer med erfarenhet av additivtillverkning i metall i Sverige. Insamlade data analyserades och presenterades under sju olika teman. De främsta utmaningar som identifierades i studien är brist på kunskap om additivtillverkning, otillfredsställande standardisering, utmaningar med kvalitetssäkring och processövervakning samt behovet av bättre guidning mellan olika AM tekniker och övergriplig investeringsöversikt. Samtidigt identifierades en rad fördelar som tekniken kan medföra industrin, bland annat att AM tekniken bidrar till en mer hållbar industri då man tillverkar produkter efter behov, och att råmaterial används på ett mycket mer effektivt sätt samtidigt som man kan återanvända stora delar av restmaterialet. AM tekniken bidrar också till att stärka lokaltillverkningen och minskar behovet av stora lager och långa transporter vilket också bidrar till ökad resliens. Resultatet visade även att AM tekniken har kommit med nya trender som kommer att förändra framtiden för den tillverkande industrin. Detta bland annat genom möjligheten att byta ut fysiska lager mot digitala, att tillverkning sker efter behov ”on demande” och att man betalar för hårdvaran som en tjänst i stället för att köpa ”hardware as service”.
Studien har även identifierat de parametrar som företagen behöver utvärdera inför vägvalet av tillverkningsmetod baserat på företagens produktportföljer. Det gäller främst komplexiteten i de produkter man önskar tillverka, behovet av anpassningar och justeringar, samt antal objekt man önskar tillverka i en serie. Andra parametrar likt ledtid, kostnad, val av material och objektets geometri kan väga in vid valet av additiv tillverkning som en tillverkningsmetod.
Abstract [en]
Additive manufacturing (AM) also known as 3D-printing is a combination term for a relatively new manufacturing technique that involves manufacturing of three-dimensional objects by building them up layer by layer based on a digital drawing or a data model. In recent years, the AM technology has experienced extensive development where new applications and areas of use have emerged, not least of which applies to areas of use where metal manufacturing occurs. As the technology develops and integrates with today's manufacturing industry, there is a need to map the challenges and obstacles that the technology faces, as well as investigate what added value the new technology can add to the industry and how it can affect its future.
The study is based on a qualitative method where interviews were conducted with carefully selected actors with experience in additive manufacturing in metal in Sweden. Collected data were analyzed and presented under seven different themes. The main challenges identified in the study are a lack of knowledge about additive manufacturing, unsatisfactory standardization, challenges with quality assurance and process monitoring, as well as the need for better guidance between different AM technologies and comprehensive investment overview. At the same time several advantages that the technology can bring to the industry were identified. One of them includes AM technology contributing to a more sustainable industry as products are manufactured as needed and that raw materials are used in a much more efficient way, while large parts of the residual material can be reused. AM technology also contributes to strengthening local manufacturing and reduces the need for large warehouses and long transports, which also contributes to increased travel reliability. The result also showed that AM technology has brought new trends that will change the future of the manufacturing industry. Through the possibility of replacing physical stocks with digital ones, that manufacturing takes place as needed "on demand" and that you pay for the hardware as a service instead of buying "hardware as service".
The study has also identified the parameters that companies need to evaluate before choosing a manufacturing method based on the companies' product portfolios. This mainly applies to the complexity of the products you wish to manufacture, the need for adaptations and adjustments, and the number of items you wish to manufacture in a series. Other parameters such as lead time, cost, choice of material and the geometry of the object can weigh in when choosing additive manufacturing as a manufacturing method.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 74
Series
TRITA-ITM-EX ; 2023:38
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-324827OAI: oai:DiVA.org:kth-324827DiVA, id: diva2:1743967
Supervisors
Examiners
2023-03-162023-03-162023-03-16Bibliographically approved