8.10.2015   

RO

Jurnalul Oficial al Uniunii Europene

C 332/36

Raportor:

domnul Dumitru FORNEA

Coraportor:

doamna Hilde VAN LAERE

1.1

Fabricația aditivă este una dintre tehnologiile generice cheie care vor introduce o nouă viziune asupra activității industriale și asupra produselor și uzinelor viitorului. Asocierea dintre revoluția digitală și această tehnologie revoluționară va permite Europei să își recupereze capacitățile de producție din regiunile cu salarii mai mici, pentru stimularea inovării și asigurarea unei creșteri durabile pe plan intern.

1.2

CESE consideră că UE își poate menține poziția actuală de actor mondial important în fabricație aditivă, dar pentru a realiza acest lucru trebuie luate următoarele măsuri la nivel european și național:

1.3

Trebuie să se acorde prioritate investițiilor în infrastructurile TIC, astfel încât toți cetățenii și întreprinderile să aibă acces la rețelele de internet de mare viteză, la cele mai înalte standarde de calitate și securitate;

1.4

Capacitatea europeană de stocare și transmitere a unor volume mari de date digitale trebuie consolidată și actualizată, iar protecția acestor date trebuie garantată în conformitate cu interesele legitime ale cetățenilor și întreprinderilor din UE;

1.5

Instituțiile UE și guvernele naționale ar trebui să pregătească oamenii pentru provocările societății digitale și ale tehnologiilor revoluționare aferente precum fabricație aditivă, prin investiții în programe culturale, educaționale și de formare adaptate la dinamica și cerințele de noi profiluri profesionale generate de o nouă generație de sisteme de producție.

1.6

În vederea atingerii potențialului maxim al fabricației aditive, trebuie încurajate cercetarea și creativitatea (prin stimulente financiare și fiscale) în întreprinderi și în instituțiile relevante de educație și știință;

1.7

Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a extinde gama de materiale și numărul de cereri, precum și pentru a îmbunătăți fiabilitatea, viteza, productivitatea și gradul de maturitate ale acestei tehnologii. Etapele maturizării procesului de producție trebuie parcurse în Europa, pentru a garanta competitivitatea UE pe piețele mondiale și pentru a menține în UE beneficiile economice și locurile de muncă de înaltă calitate;

1.8

Parteneriatele europene pentru inovare trebuie să asigure integrarea eforturilor de dezvoltare a unor noi materiale pentru fabricația aditivă. O gamă mai largă de materiale și un număr sporit de furnizori vor duce la prețuri mai competitive, crearea de noi sectoare industriale și cantități mai mari de materiale de fabricație aditivă și piețe de aprovizionare mai competitive;

1.9

UE trebuie să faciliteze investițiile în noi echipamente de fabricație aditivă și ar trebui să încurajeze dezvoltarea tehnologiilor de fabricație aditivă în sisteme de producție deschise flexibile și ușor de integrat cu alte tehnologii de producție și finisare, în vederea creșterii numărului de aplicații și a cifrei de afaceri;

1.10

Cadrul european și național de reglementare nu a fost în măsură să țină pasul cu ritmul rapid al schimbărilor din fabricația aditivă, motiv pentru care este necesară o reglementare specifică, care să abordeze, în primul rând, standardele și certificarea, proprietatea intelectuală, protecția consumatorilor, sănătatea și securitatea la locul de muncă și mediul;

1.11

Procesul de reglementare privind fabricația aditivă trebuie să se bazeze pe cercetarea interdisciplinară și științifică a impactului acestei tehnologii, cu participarea deplină a tuturor părților interesate.

2.1

Industria prelucrătoare are o contribuție economică semnificativă, în special sub aspectul inovării, al productivității și al asigurării de locuri de muncă de înaltă calitate. Cu toate acestea, industria europeană a pierdut teren în ultimele două decenii, ceea ce a dus la o scădere a ocupării forţei de muncă în industrie și a valorii adăugate a acestui sector  (1). După decenii de diminuare progresivă a sectorului fabricației (ca urmare a externalizării acesteia către o mână de lucru ieftină), atenția se îndreaptă din nou către țările cu salarii ridicate și rolul esențial jucat de capacitățile de producție interne în concretizarea inovațiilor, precum și către capacitatea de a spori rapid producția de noi produse bazate pe tehnologii avansate. Inovarea, automatizarea și procesele sofisticate se află la baza strategiilor de succes industrial și se dovedesc esențiale pentru menținerea poziției de lider (2). Utilizând tehnologii de fabricație avansate, Europa și-ar putea recupera capacitățile de producție din regiunile în care salariile sunt mai mici pentru a stimula inovația și a genera creștere durabilă pe teritoriul său. Numai în acest mod ar putea Europa să devină lider în cadrul noii revoluții industriale.”

2.2

Fabricația aditivă este procesul de asamblare a materialelor, de regulă prin depunere de straturi succesive, pentru a realiza obiecte plecând de la datele unor modele 3D, ceea ce este opusul metodelor de fabricație prin substracție. „Fabricația aditivă” este termenul standard oficial folosit în acest sector (ASTM F2792), în vorbirea curentă utilizându-se cel de „imprimare 3D”.

2.3

Este un termen generic, care acoperă un set de tehnologii și procedee ce folosesc diferite materiale (metale, polimeri, ceramică și altele). Aceste tehnologii au atins un nivel de maturitate care permite un număr din ce în ce mai mare de aplicații comerciale cu valoare adăugată. Fabricația aditivă este considerată în întreaga lume ca una dintre tehnologiile generice esențiale care vor introduce o nouă viziune asupra industriei prelucrătoare și asupra produselor și uzinelor viitorului. Există deja așa-numitele FABLAB – laboratoare pentru serviciile și produsele de imprimare 3D.

2.4

Fabricația aditivă este un sector în creștere rapidă. Creșterea s-a accelerat în ultimii patru ani, întrucât un număr din ce în ce mai mare de întreprinderi adoptă fabricația aditivă de produse și servicii. Rata compusă anuală de creștere a veniturilor la nivel mondial generată de totalitatea produselor și serviciilor în ultimii 25 de ani a atins cifra impresionantă de 27 %. În ultimii trei ani (2011-2013), ea a fost de 32,2 %, respectiv o piață de 2,43 miliarde EUR în 2013 (3). Wohlers Associates prevede că, până în 2016, această piață va depăși 5,5 miliarde EUR și, până în 2018, 10 miliarde EUR. Totuși, fiind vorba de o tehnologie emergentă, experții din sectorul fabricației aditive estimează că actuala pătrundere pe piața acoperă numai o parte din aplicațiile potențiale identificate. În 2011, experții estimau pătrunderea pe piață la mai puțin de 8 % (ceea ce reprezintă o piață totală de aproximativ 17 miliarde EUR) (4). Dacă fabricația aditivă crește până la 2 % din piața de producție globală, potențialul este de 10 ori mai mare (aproximativ 170 miliarde EUR) (5).

2.5

Domeniul de aplicare s-a extins de la crearea de prototipuri la începutul anilor '90, până la producția de componente funcționale. Creșterea așteptată va fi generată, în principal, de fabricarea rapidă, rentabilă și pe scară largă de produse finite, complexe și funcționale din materiale diverse (plastic, metal sau ceramică) mai curând decât de design și crearea de prototipuri. Fabricația aditivă este performantă în materie de creare de prototipuri, dar este încă în faza de „inovare” în ceea ce privește produsele finite și funcționale. Apar produse inovatoare create prin fabricație aditivă, dar acestea nu sunt viabile, întrucât nu există mașini de fabricație aditivă solide și sisteme de producție de mare volum.

2.6

Procedeele aditive inovatoare vor revoluționa modul în care sunt concepute și fabricate obiectele. Fabricația aditivă poate îmbunătăți crearea de valoare a produselor actuale în cadrul lanțurilor de aprovizionare existente sau poate influența radical produsele, lanțurile de aprovizionare și modelele de afaceri (6). Europa trebuie să se afle în frunte în momentul în care fabricația aditivă își ia avânt. În contextul ecosistemelor europene de fabricație aditivă, se așteaptă o creștere atât prin extinderea activităților actuale (când actorii existenți trec de la crearea de prototipuri la fabricația de serie), precum și prin lansarea de noi activități în cadrul lanțului valoric.

2.7

La nivel mondial, fabricația aditivă este considerată o tehnologie generică esențială pentru crearea de noi produse și pentru lanțul de aprovizionare. Ea se generalizează și beneficiază de fonduri publice substanțiale, care contribuie la procesul său de maturizare (de exemplu, în SUA, China și Singapore). Din perspectivă istorică, UE ocupă o poziție bună, dar, dacă nu se întreprinde nicio acțiune, ea își va pierde această poziție și va rămâne în urmă în cursa pentru cucerirea de noi piețe.

3.1.1

Fabricația aditivă va contura o nouă viziune asupra procesului de fabricație și a „fabricii viitorului”:

3.1.2

La nivel de producție, fabricarea aditivă va deveni piatra de temelie a inovării:

3.1.3

La nivelul întreprinderii, fabricația aditivă va duce la modele economice disruptive:

—

Foile de parcurs în materie de fabricație aditivă (9), (10), (11), (12), (13) de la nivel internațional subliniază necesitatea unor pași hotărâtori în domeniul tehnologiei de fabricație aditivă, factor esențial de promovare a valorii adăugate și a adoptării fabricației aditive. Tehnologia utilizată în prezent a fost dezvoltată pentru realizarea de prototipuri prin fabricația aditivă; mașinile nu au atins încă nivelul industrial necesar unei producții de mare volum. Barierele tehnologice împiedică întreprinderile din acest domeniu să îndrepte fabricația aditivă către fabricația de serie. Concepția mașinilor de fabricație aditivă datează încă din perioada creării de prototipuri, iar inovațiile introduse sunt minime (mașinile de astăzi arată în interior aproape la fel ca și cele de acum 10-15 ani). Sunt necesare inovații „disruptive” la nivelul mașinilor pentru a ridica această industrie la un nivel superior (14).

—

Pentru a accelera dezvoltarea, întreprinderile și cercetătorii din sectorul fabricației aditive au nevoie de acces la platforme deschise (atât în materie de hardware, cât și de software), pentru a depăși restricțiile mașinilor comerciale de tip „cutie neagră”.

—

Creșterea capacităților (raport cost-eficacitate, soliditate și fiabilitate) ar permite extinderea actualului potențial al fabricației aditive către producția pe scară largă pentru o întreagă gamă de aplicații. Modificarea limitelor tehnologice și integrarea cu alte procedee (producție hibridă) vor crea condițiile unor aplicații revoluționare (15). Introducerea lor în industria prelucrătoare necesită integrarea fabricației aditive în mediul de lucru din întreprinderi și în sistemele de control.

—

Odată cu cercetarea strategică, trebuie inventate concepte proprii pentru un nou sistem de producție disruptiv; este vorba de schimbarea din temelii a modurilor de producție bazate pe actualele tehnologii de fabricație aditivă și a modului în care aceste sisteme sunt integrate în mediul întreprinderii. Aceasta înseamnă că, în viitor, fabricație aditivă nu va mai fi bazată pe mașini în serie, plasate una lângă alta într-o hală de producție; aplicația necesită conceptul unui sistem de producție aditivă continuu, bazat pe înlănțuirea diferitelor faze de producție. Aceste sisteme sunt deja cunoscute sub numele de „mașini de fabricație aditivă 2.0” și vor sta la baza dezvoltării mașinilor de fabricație aditivă în viitor.

—

Cei care controlează canalele de distribuție își păstrează poziția dominantă, de exemplu, producătorii de mașini prevăd în contractele lor de întreținere și garanție obligația utilizării de materii prime specifice foarte scumpe, deseori distribuite numai de către ei sau utilizează un model economic de tip „razor-razorblade”, în care, pentru consumabile, se recurge la un sistem de obligare a utilizatorului să apeleze la același furnizor. Controlul canalelor de distribuție și un volum în prezent încă limitat (16) fac ca furnizorii de materiale să fie mai puțin interesați să investească sume mari în dezvoltarea de noi materiale.

—

Numărul limitat de surse de aprovizionare cu materiale determină creșterea exagerată a prețului materiilor prime și sporește riscurile în ceea ce privește asigurarea aprovizionării pentru utilizatorii finali. Acest mecanism de piață are un efect de blocare a potențialului tehnologiei de fabricare aditivă.

—

În prezent, creșterea pieței, care se exprimă într-un număr cu două cifre, creează oportunităţi economice și atrage mai mulți furnizori de materiale. Dezvoltarea materialelor trebuie sprijinită și stimulată. Este important să se extindă gama de materiale și să se îmbunătățească proprietățile acestora. Creșterea numărului de furnizori va stimula competitivitatea prețurilor, prin urmare, va fi mai ușor să se facă abstracție de garanțiile mașinilor, volumul va fi mai mare, iar piețele de materiale mai competitive.

—

Extinderea gamei de materiale va permite deschiderea de noi sectoare industriale și va antrena creșterea cererii de materiale de fabricație aditivă.

3.2.4

Principalele piedici de natură tehnică – ceea ce împiedică pătrunderea pe scară largă în sectoare precum industria aerospațială, industria auto, sectorul medical sau cel al bunurilor de consum are legătură în principal cu creșterea productivității, fiind vorba de:

3.2.5

Se impun eforturi de cercetare strategică pentru:

3.2.6

Riscul unei scurgeri de tehnologie din Europa

3.3

Impactul fabricației aditive sub aspect juridic (17)

—

Implementarea tehnologiilor fabricației aditive va avea un impact direct asupra modelelor tradiționale de producție, în special asupra organizării interne a atelierelor. Fabricația aditivă va facilita instalarea de mini-uzine foarte aproape de clienți, atunci când există cerere. Astfel vor fi create locuri de muncă, numărul acestora neputând fi încă calculat, deoarece aplicarea la scară industrială a acestei tehnologii este prea recentă.

—

Impactul real din perspectiva cifrelor privind ocuparea forței de muncă este greu de stabilit, deoarece, pe de o parte, nu au fost efectuate studii și, pe de altă parte, este probabil ca actualele locuri de muncă să fie înlocuite în viitor de cele de operatori în domeniul fabricației aditive.

—

Locurile de muncă în domeniul tehnologiei de fabricație aditivă vor necesita noi competențe, cum ar fi cele de operatori de mașini capabili să utilizeze programele specifice procesului sau ingineri în măsură să conceapă piese cu noi sisteme: optimizarea topologică, reproiectare etc.

—

Odată cu adoptarea tehnologiilor de fabricației aditivă, instituțiile de învățământ și de formare vor avea misiunea de a menține și dezvolta capacitatea de inserție profesională a lucrătorilor. În prezent, în cele mai multe cazuri, fabricația aditivă lipsește din programa școlilor europene și a structurilor de formare ulterioară. Majoritatea cursurilor de formare oferă doar o descriere a acestor tehnologii și a performanțelor lor potențiale și nu au menirea să ajute elevii să dobândească o competență reală. Administrațiile locale ar trebui să integreze fabricația aditivă în planurile lor de învățământ, cel puțin pentru formarea profesională. Atractivitatea imprimării 3D, care acoperă întregul proces de inovare (concept, proiectare, calcul, robotica și producerea unui produs fizic finit) într-un timp scurt, ar putea fi utilizată ca o metodă eficientă de pregătire în educația școlară care orientează atenția copiilor către tehnologie și metode de fabricație.

—

Este de dorit ca orice ofertă de formare să fie concepută pe baza unei cooperări între industrie, autoritățile locale, instituțiile de învățământ și organizațiile lucrătorilor și să răspundă nevoilor reale ale întreprinderilor care își desfășoară activitatea în acest sector.

—

riscurilor chimice asociate rășinilor volatile utilizate în fabricația aditivă a pieselor din polimeri, precum și a aditivilor volatili metalici sau nemetalici din pulberile metalice;

—

riscurilor chimico-fiziologice care decurg din utilizarea pulberilor, mai ales în cazul în care aceste pulberi conțin nanoparticule;

—

riscului de explozie, care rezultă din utilizarea pulberilor;

—

riscuri specifice, în urma utilizării de surse laser, fascicule de electroni etc.