8.10.2015   

CS

Úřední věstník Evropské unie

C 332/36

Zpravodaj:

Dumitru FORNEA

Spoluzpravodajka:

Hilde VAN LAERE

1.1

Aditivní výroba je jednou z klíčových základních technologií, jež budou utvářet nový přístup k výrobě a produktům a továrnám budoucnosti. Digitální revoluce spolu s touto výrobní revolucí umožní Evropě relokalizovat výrobu z regionů s nižšími mzdami s cílem urychlit inovace a vytvořit domácí udržitelný růst.

1.2

EHSV je přesvědčen, že si EU může udržet svoji stávající pozici významného globálního subjektu v oblasti aditivní výroby, ale aby toho dosáhla, musí být na evropské a vnitrostátní úrovni přijata tato opatření:

1.3

Investice do infrastruktury IKT by měly být prioritní, aby všichni občané a podniky měli přístup k vysokorychlostním internetovým sítím s co nejvyššími možnými standardy kvality a bezpečnosti.

1.4

Evropská kapacita pro ukládání a přenos velkého množství digitálních dat musí být posílena a aktualizována a ochrana těchto dat musí být zaručena v souladu s oprávněnými zájmy občanů a podniků EU.

1.5

Orgány EU a vlády členských států by měly pomocí investic do kulturních, vzdělávacích a školicích programů, které jsou v souladu s dynamikou a požadavky nových profilů pracovních míst souvisejících s novou generací výrobních systémů, občany připravit na výzvy digitální společnosti a související disruptivní technologie, jako je aditivní výroba.

1.6

K dosažení plného potenciálu aditivní výroby je třeba v podnicích a relevantních vzdělávacích a vědeckých institucích podporovat (prostřednictvím finančních a daňových pobídek) výzkum a tvořivost.

1.7

K rozšíření škály materiálů a počtu aplikací a ke zlepšení odolnosti, rychlosti, produktivity a vyspělosti této technologie je zapotřebí dalšího výzkumu. V Evropě bychom měli podniknout kroky směrem k vyspělému výrobnímu procesu, aby se zajistilo naše konkurenční postavení na globálních trzích a zachovaly se v rámci EU hospodářské přínosy a související vysoce kvalitní pracovní místa.

1.8

Evropská inovační partnerství musí zefektivnit úsilí o rozvoj nových materiálů pro aditivní výrobu. Rozšířená řada materiálů a vyšší počet dodavatelů povzbudí větší cenovou konkurenci, otevřou nová průmyslová odvětví a vytvoří větší objemy materiálů pro aditivní výrobu a konkurenčnější dodavatelské trhy.

1.9

EU musí usnadnit investice do nových zařízení pro aditivní výrobu a měla by povzbudit rozvoj technologií aditivní výroby v otevřených výrobních systémech, které jsou flexibilní a dají se snadno začlenit do jiných technologií výroby a konečné úpravy, s cílem rozšířit počet aplikací a zvýšit obrat.

1.10

Evropský ani vnitrostátní regulační rámce nedokázaly držet krok s rychlým tempem změn v aditivní výrobě, proto je třeba přijmout zvláštní nařízení, které se bude zabývat především normami a certifikací, právy duševního vlastnictví, ochranou spotřebitelů, bezpečností a ochranou zdraví při práci a životním prostředím.

1.11

Je třeba, aby regulatorní postup týkající se aditivní výroby vycházel z interdisciplinárního a vědeckého výzkumu dopadu této technologie a plně zapojil všechny zúčastněné strany.

2.1

Zpracovatelský průmysl je pro hospodářství významným přínosem, zejména pokud jde o inovace, produktivitu a vysoce kvalitní pracovní místa. Evropský průmysl však v posledních dvou desetiletích ztratil své postavení, v důsledku čehož došlo k poklesu zaměstnanosti v průmyslu a snížila se přidaná hodnota  (1). Po desetiletích omezování zpracovatelského odvětví (kvůli externalizaci do zemí s levnou pracovní sílou) se pozornost zaměřuje opět na výrobu v zemích s vysokými mzdami a na rozhodující roli domácích zpracovatelských kapacit při zavádění inovací a schopnost urychleně „navýšit“ výrobu nových produktů založených na pokročilých technologiích. Základem úspěšných průmyslových strategií jsou inovace, automatizace a propracované postupy, které se při udržování vedoucího postavení ukázaly jako rozhodující (2). Za využití správné pokročilé výrobní technologie by Evropa mohla relokalizovat výrobu z regionů s nižšími mzdami s cílem urychlit inovace a vytvořit domácí udržitelný růst. Pouze takto by Evropa mohla získat vedoucí postavení v nové průmyslové revoluci.

2.2

Aditivní výroba je, na rozdíl od metod výroby pomocí odebírání materiálu, proces spojování materiálů s cílem vytvořit předměty podle údajů trojrozměrného modelu, obvykle vrstvu po vrstvě. „Additive manufacturing“ (aditivní výroba) je oficiální termín odvětvové normy (ASTM F2792), zatímco jako synonymum se běžně používá výraz „3D printing“ (3D tisk).

2.3

Aditivní výroba je zastřešujícím termínem pro soubor technologií a postupů pro různé materiály (kovy, polymery, keramiku a další). Tyto technologie dosáhly úrovně vyspělosti, která stále více umožňuje vznik komerčních aplikací s přidanou hodnotou. Aditivní výroba je celosvětově považována za jednu z klíčových základních technologií, jež budou utvářet nové přístupy k výrobě a produktům a továrnám budoucnosti. Již existují tzv. fablabs, neboli laboratoře pro služby a produkty 3D tisku.

2.4

Aditivní výroba je rychle rostoucí odvětví. Růst se v posledních čtyřech letech zrychlil, neboť stále více organizací přebírá výrobky a služby aditivní výroby. Složená roční míra růstu (CAGR) celosvětových příjmů tvořených všemi výrobky a službami za posledních 25 let je impozantních 27 %. CAGR za poslední tři roky (2011–2013) činila 32,2 % a odbyt v roce 2013 dosáhl výše 2,43 miliard EUR (3). Společnost Wohlers Associates předpokládá, že do roku 2016 odbyt překročí částku 5,5 miliard EUR a 10 miliard EUR do roku 2018. Jelikož však jde o nově vznikající technologii, odborníci z odvětví aditivní výroby odhadují, že stávající penetrace trhu zahrnuje pouhý zlomek identifikovaných možných aplikací. V roce 2011 odborníci odhadovali, že penetrace trhu je nižší než 8 % (což znamenalo celkový odbyt ve výši přibližně 17 miliard EUR) (4). Pokud aditivní výroba získá pouhá 2 % celkového zpracovatelského trhu, je její potenciál desetkrát vyšší (přibližně 170 miliard EUR) (5).

2.5

Oblasti využití se vyvinula od vývoje prototypů na počátku devadesátých let k výrobě funkčních dílů. Očekávaný růst je spíše než navrhováním výrobků a vývojem prototypů poháněn především rychlou, nákladově efektivní a rozsáhlejší sériovou výrobou konečných a komplexních funkčních výrobků z různých materiálů (plastových, kovových či keramických). Aditivní výroba je vyzrálá v oblasti vývoje prototypů, ale v oblasti výroby konečných funkčních výrobků je stále v „novátorské“ fázi. Objevují se inovativní produkty vytvořené procesem aditivní výroby, které však nelze realizovat, protože chybí dostatečně robustní stroje a systémy velkoobjemové výroby.

2.6

Inovativní aditivní postupy budou mít zlomový vliv na to, jak jsou věci navrhovány a vyráběny. Aditivní výroba může zlepšit zhodnocení stávajících výrobků v rámci existujících dodavatelských řetězců nebo může mít zásadní dopad na výrobky, dodavatelské řetězce a obchodní modely (6). Je třeba, aby ve chvíli, kdy se rozběhne industrializace aditivní výroby, měla Evropa vedoucí postavení. Očekává se, že budoucího růstu v rámci evropských systémů aditivní výroby bude dosaženo rozšířením stávajících činností (ve chvíli, kdy nynější subjekty postoupí od vývoje prototypů k výrobě) a zahájením nových činností podél hodnotového řetězce.

2.7

Aditivní výroba se celosvětově považuje za klíčovou základní technologii pro inovaci výrobků a dodavatelského řetězce. Probíhá její začleňování do formální ekonomiky a získává značné finanční prostředky z veřejných zdrojů ke zvýšení vyzrálosti (např. v USA, Číně a Singapuru). EU má z historického pohledu dobré postavení, ale nebudou-li přijata žádná opatření, o toto postavení přijde a v boji o nové trhy bude zaostávat.

3.1.1

Aditivní výroba bude na úrovni výrobního závodu utvářet nové přístupy k výrobě a továrnám budoucnosti:

3.1.2

Na úrovni výrobků se aditivní výroba stane základem pro jejich inovaci:

3.1.3

Na úrovni podniků povede aditivní výroba ke zlomovým obchodním modelům:

—

V mezinárodních plánech pro aditivní výrobu (9), (10), (11), (12), (13) se vyzdvihuje, že v oblasti aditivní výroby jsou zapotřebí významné technologické kroky, které jsou klíčovým faktorem k tomu, aby se uspíšila plánovaná přidaná hodnota a přijetí aditivní výroby. Dnešní technologie aditivní výroby byly vypracovány za účelem vývoje prototypů, stroje tedy zatím nejsou připravené k hromadné výrobě. Podniky v oblasti aditivní výroby narážejí na technologické překážky při její přeměně v sériovou výrobní technologii. Konstrukční koncepce strojů pro aditivní výrobu stále pochází z fáze vývoje prototypů a bylo zavedeno příliš málo inovací (dnešní stroje uvnitř vypadají téměř stejně jako jejich předchůdci z doby před 10–15 lety). Má-li se toto odvětví posunout na vyšší úroveň, jsou zapotřebí zlomové inovace strojů (14).

—

K urychlení rozvoje potřebují podniky a výzkumní pracovníci v oblasti aditivní výroby přístup k otevřeným platformám (z hlediska hardwaru i softwaru), aby se překonala omezení komerčních strojů typu „černá skříňka“.

—

Zvýšení kapacit (nákladové efektivnosti, robustnosti a spolehlivosti) by rozšířilo stávající potenciál aditivní výroby směrem k výrobě ve větším měřítku pro širokou škálu použití. Posun v oblasti technologických omezení a integrace s dalšími postupy (hybridní výroba) umožní vznik průlomových aplikací (15). Uplatnění ve zpracovatelském průmyslu vyžaduje integraci aditivní výroby do prostředí výrobního závodu a kontrolních systémů.

—

Spolu s tímto strategickým výzkumem je třeba vytvořit nové zlomové koncepce výrobních systémů a na základě současných technologií aditivní výroby a způsobu začleňování těchto systémů do výrobního prostředí zásadně přehodnotit způsob, jakým jsou produkty vytvářeny. To znamená, že budoucí zpracování pomocí aditivní výroby již nebude založeno na strojích pro dávkovou aditivní výrobu umístěných vedle sebe ve výrobní hale. S ohledem na potřeby využití je nutná koncepce systémů kontinuální aditivní výroby založená na řetězci různých výrobních kroků. Tyto koncepce jsou již známé jako „AM machine 2.0“ a budou stát za budoucím vývojem strojů pro aditivní výrobu.

—

Ti, kdo kontrolují distribuční kanály, si udržují dominantní postavení. Výrobci strojů například do svých smluv o údržbě a záruce zařazují povinnost používat konkrétní drahé suroviny, které často distribuují pouze oni, nebo využívají obchodní model razor-razorblade, kdy si levným dodáním stroje zajišťují odbyt nákladného spotřebního materiálu. Kvůli kontrole distribučních kanálů a stále omezenému objemu (16) je pro dodavatele materiálů méně atraktivní, aby investovali značné prostředky do vývoje nových materiálů.

—

Omezený počet zdrojů dodávajících materiály má za následek nepřiměřeně vysoké ceny surovin a zvyšuje rizika v oblasti zaručení dodávek koncovým zákazníkům. Tento tržní mechanismus omezuje potenciál technologie aditivní výroby.

—

V současné době vytváří trh s dvouciferným růstem nové hospodářské příležitosti a přitahuje více poskytovatelů materiálů. Rozvoj materiálů je třeba podporovat a povzbuzovat. Je důležité rozšířit škálu materiálů a zlepšit jejich vlastnosti. Zvýšení počtu dodavatelů podpoří větší cenovou konkurenci, stane se zajímavějším nebrat na vědomí záruky na strojní zařízení a vytvoří se trhy s větším rozsahem a větší konkurencí.

—

Rozšířená řada materiálů otevře nová průmyslová odvětví a vytvoří poptávku po větších objemech materiálů pro aditivní výrobu.

3.2.4

Hlavní technické překážky – hlavní překážky rozsáhlého pokroku v odvětvích, jako jsou letecký a kosmický průmysl, automobilový průmysl, zdravotnictví nebo spotřební zboží, souvisí především se zvýšením produktivity a lze je shrnout takto:

3.2.5

Strategický výzkum musí:

3.2.6

Riziko odlivu technologie z Evropy:

3.3

Dopad aditivní výroby na právní záležitosti (17):

—

Zavádění technologií aditivní výroby bude mít přímý dopad na tradiční výrobní modely, zejména na vnitřní organizaci dílen. Aditivní výroba usnadní zavedení velmi malých zpracovatelských závodů velmi blízko zákazníkům, kdekoli bude existovat poptávka. To povede k tvorbě nových pracovních míst, jejichž počet ještě nemůže být stanoven, protože průmyslové využití je příliš nové.

—

Skutečný dopad na zaměstnanost lze určit jen velmi obtížně, protože nebyly provedeny žádné studie a protože je velmi pravděpodobné, že proběhne nahrazování současných pracovních míst za budoucí pracovníky v aditivní výrobě.

—

Pracovní místa v oblasti technologií aditivní výroby budou vyžadovat nové dovednosti, jako je obsluha strojů schopná pracovat se softwarem specifickým pro dané postupy nebo inženýři schopní navrhnout díly pomocí nových metod: topologické optimalizace, reinženýringu atd.

—

Po zavedení technologií aditivní výroby bude zapotřebí školicích a vzdělávacích zařízení, aby se udržela a rozvíjela zaměstnatelnost pracovníků. Evropské studijní programy v současné době do značné míry ignorují aditivní výrobu a totéž platí i pro mimoškolní odbornou přípravu. Většina kursů odborné přípravy pouze popisuje příslušné technologie a jejich potenciální možnosti, ale tyto kursy nejsou určeny k tomu, aby studentům pomohly získat skutečné dovednosti. Místní samosprávy by měly do svých studijních plánů, alespoň pro odbornou přípravu, začlenit aditivní výrobu. Přitažlivost 3D tisku zahrnujícího v krátkém čase celý inovační proces (návrh, design, programování, robotiku a výrobu konečného fyzického produktu) by mohla být využita jako účinná instruktážní metoda v rámci školního vzdělávání zaměřující pozornost dětí na technologii a výrobu.

—

Je žádoucí, aby veškeré nabídky odborné přípravy byly navrženy na základě spolupráce mezi průmyslem, místními orgány, vzdělávacími institucemi a organizacemi pracovníků a vycházely ze skutečných potřeb podniků působících v tomto odvětví.

—

chemickým rizikům vznikajícím kvůli těkavým pryskyřicím využívaným k aditivní výrobě polymerových dílů a kvůli těkavým kovovým nebo nekovovým příměsím v kovových prášcích;

—

chemickofyzikálním rizikům vznikajícím při používání prášků, zejména pokud tyto prášky obsahují nanočástice;

—

nebezpečí výbuchu vznikajícím při používání prášků;

—

specifickým rizikům vznikajícím při používání laserových zdrojů, elektronových svazků atd.