8.10.2015   

SV

Europeiska unionens officiella tidning

C 332/36

Föredragande:

Dumitru FORNEA

Medföredragande:

Hilde VAN LAERE

1.1

Additiv tillverkning (AT) är en av de viktiga möjliggörande tekniker som kommer att ge upphov till nya tillverkningsmetoder och framtidens produkter och fabriker. Den digitala revolutionen kommer, tillsammans med denna tillverkningsrevolution, att göra det möjligt för Europa att återföra produktionen från låglöneregioner i syfte att stimulera innovation och skapa hållbar tillväxt på hemmaplan.

1.2

EESK menar att EU kan bibehålla sin nuvarande ställning som en viktig global aktör inom additiv tillverkning, men då måste följande åtgärder vidtas på EU-nivå och nationell nivå:

1.3

Investeringar i IKT-infrastruktur måste prioriteras så att hela allmänheten och alla företag har tillgång till höghastighetsinternet av högsta standard när det gäller kvalitet och säkerhet.

1.4

Den europeiska kapaciteteten för lagring och överföring av stora mängder digitala uppgifter måste förstärkas och uppdateras och skyddet av dessa uppgifter måste garanteras i enlighet med de legitima intressena hos EU:s medborgare och företag.

1.5

EU-institutionerna och de nationella regeringarna bör förbereda medborgarna på utmaningarna med det digitala samhället och dess omvälvande teknik, såsom additiv tillverkning, genom investeringar i kultur-, utbildnings- och yrkesutbildningsprogram som är i linje med dynamiken i och kraven på de nya yrkesprofiler som hänger samman med den nya generationen av produktionssystem.

1.6

För att förverkliga den additiva tillverkningens fulla potential måste forskning och kreativitet uppmuntras (via ekonomiska och skattemässiga incitament) i företag och relevanta utbildnings- och forskningsinstitutioner.

1.7

Ytterligare forskning behövs för att utöka urvalet av material och antalet tillämpningar samt för att förbättra robustheten, hastigheten, produktiviteten och mognadsgraden hos denna teknik. Stegen mot en fullt utvecklad produktionsprocess bör tas i Europa, så att vi tryggar vår konkurrenskraft på den globala marknaden och bibehåller de ekonomiska fördelar och högkvalitativa arbetstillfällen som följer av detta inom EU.

1.8

De europeiska innovationspartnerskapen måste effektivisera insatserna för att ta fram nya material för additiv tillverkning. Ett bredare urval av material och ett ökat antal leverantörer kommer att främja en mer konkurrenskraftig prissättning, öppna nya industrisektorer och skapa större volymer av AT-material och ett mer konkurrenskraftigt utbud.

1.9

EU måste underlätta investeringar i ny AT-utrustning och bör uppmuntra utvecklingen av AT-teknik i öppna produktionssystem som är flexibla och lätta att integrera med andra produktions- och slutbehandlingstekniker, i syfte att öka antalet tillämpningar och höja omsättningen.

1.10

Europeiska och nationella regelverk har inte kunnat hålla jämna steg med de snabba förändringarna inom additiv tillverkning, och därför behövs det en särskild förordning som främst ska ta upp standarder och certifiering, immateriella rättigheter, konsumentskydd, arbetsmiljö samt miljöaspekter.

1.11

Lagstiftningsprocessen för additiv tillverkning måste grundas på tvärvetenskaplig forskning om effekterna av denna teknik, där alla berörda parter deltar.

2.1

Tillverkning ger ett viktigt bidrag till ekonomin, i synnerhet när det gäller innovation, produktivitet och arbetstillfällen av hög kvalitet. Europas industri har dock förlorat mark under de senaste tjugo åren, vilket lett till en minskad sysselsättning inom industrin och ett minskat mervärde  (1). Efter årtionden av nedbantning av tillverkningssektorn (på grund av outsourcing till länder med billig arbetskraft) ligger fokus återigen på produktion i höglöneländer och den viktiga roll som inhemsk produktionskapacitet spelar för att återuppväcka innovationen och förmågan att snabbt ”trappa upp” tillverkningen av nya produkter som bygger på avancerad teknik. Innovation, automatisering och avancerade processer utgör grunden för framgångsrika industriella strategier och har visat sig avgörande för att bibehålla en ledande ställning (2). Genom att utnyttja rätt avancerad tillverkningsteknik skulle Europa kunna återföra produktionen från låglöneregioner för att stimulera innovationen och skapa hållbar tillväxt på hemmaplan. Endast på detta sätt kan Europa inta en ledande ställning i den nya industriella revolutionen.

2.2

Additiv tillverkning (AT) är en process där man sammanför material för att skapa föremål från 3D-modelldata, vanligen i lager på lager, i motsats till subtraktiva tillverkningsmetoder. ”Additiv tillverkning” är den officiella term som används inom branschen (ASTM F 2792) medan ”3D-utskrift” är en vanlig synonym.

2.3

Additiv tillverkning är en övergripande term för en rad tekniker och processer för olika material (metaller, polymerer, keramik och andra). Dessa tekniker har nått en mognadsgrad som i allt större utsträckning möjliggör kommersiella tillämpningar med mervärde. Additiv tillverkning betraktas allmänt som en av de viktiga möjliggörande tekniker som kommer att ge upphov till nya tillverkningsmetoder och framtidens produkter och fabriker. Det finns redan så kallade fablabs – laboratorier för 3D-utskriftstjänster och -produkter.

2.4

Additiv tillverkning är en snabbt växande sektor. Tillväxttakten har tilltagit under de senaste fyra åren i och med att allt fler organisationer har börjat använda sig av produkter och tjänster inom additiv tillverkning. Den kumulerade årliga tillväxttakten (Compound Annual Growth Rate [CAGR]) för de världsomfattande intäkterna från alla de produkter och tjänster som producerats under de senaste 25 åren är imponerande 27 %. Den kumulerade årliga tillväxttakten för de senaste tre åren (2011–2013) var 32,2 % och 2013 uppnåddes ett marknadsvärde på 2,43 miljarder euro (3). Wohlers Associates räknar med att marknaden kommer att överskrida 5,5 miljarder euro år 2016 och 10 miljarder euro år 2018. Enligt uppskattningar från branschexperter inom additiv tillverkning täcker dock marknadspenetrationen hos denna framväxande teknik endast in en bråkdel av de potentiella tillämpningar som identifierats. Under 2011 beräknade experterna marknadspenetrationen till mindre än 8 % (vilket innebär en sammanlagd marknad på omkring 17 miljarder euro) (4). Om additiv tillverkning växer och erövrar bara 2 % av den globala tillverkningsmarknaden, är potentialen 10 gånger större (cirka 170 miljarder euro) (5).

2.5

Tillämpningsområdet har utvecklats från prototyper i början av nittiotalet till produktion av funktionella delar. Den förväntade tillväxten drivs främst framåt av den snabba, kostnadseffektiva och storskaliga serieproduktionen av komplexa funktionella slutprodukter i olika material (plast, metall eller keramik), snarare än inom produktdesign och prototyper. Additiv tillverkning befinner sig i mognadsfasen för prototyper, men fortfarande i innovationsfasen när det gäller produktion av funktionella slutprodukter. Innovativa AT-produkter är en framväxande, men inte livskraftig bransch, på grund av bristen på robusta AT-maskiner och system för högvolymproduktion.

2.6

Innovativa additiva processer kommer att få en omvälvande effekt på hur produkter utformas och tillverkas. Additiv tillverkning kan förbättra värdetillväxten hos dagens produkter inom befintliga leveranskedjor eller kan på ett genomgripande sätt komma att påverka produkter, leveranskedjor och affärsmodeller (6). Europa måste befinna sig i en tätposition när industrialiseringen av additiv tillverkning kommer i gång. Inom de europeiska ekosystemen för additiv tillverkning förväntas framtida tillväxt uppnås genom att man utökar dagens verksamhet (när de nuvarande aktörerna övergår från prototypframställning till tillverkning) och genom att nya verksamheter kommer i gång längs värdekedjan.

2.7

Additiv tillverkning betraktas allmänt som en viktig möjliggörande teknik för innovationer inom produkter och leveranskedjan. Tekniken är på väg att bli konventionell och betydande statliga medel investeras för att öka mognadsgraden (t.ex. i USA, Kina och Singapore). Historiskt sett befinner sig i EU i en god position, men om inga åtgärder vidtas kommer vi att förlora denna position och halka efter i jakten på nya marknader.

3.1.1

På fabriksnivå kommer additiv tillverkning att ge upphov till nya tillverkningsmetoder och framtidens fabrik:

3.1.2

På produktnivå kommer additiv tillverkning att bli en hörnsten i produktinnovationen:

3.1.3

På företagsnivå kommer additiv tillverkning att leda till omvälvande affärsmodeller:

—

I internationella färdplaner för additiv tillverkning (9), (10), (11), (12), (13) framhålls behovet av betydande tekniska framsteg inom additiv tillverkning som en nyckelfaktor för att höja det förväntade mervärdet och öka användningen av additiv tillverkning. Dagens teknik för additiv tillverkning har utvecklats för att framställa prototyper, så maskinerna är ännu inte redo för stora produktionsvolymer. Företagen inom additiv tillverkning ställs inför tekniska hinder när de vill göra additiv tillverkning till en serieproduktionsteknik. Koncepten för AT-maskinernas struktur är fortfarande desamma som för prototypstadiet och alltför få innovationer har tillkommit (inuti ser dagens maskiner nästan likadana ut som sina 10–15 år gamla föregångare). Det behövs omvälvande innovationer på ”maskin”-området för att ta branschen vidare till nästa nivå (14).

—

För att påskynda utvecklingen behöver företag och forskare inom additiv tillverkning tillgång till öppna plattformar (vad gäller både hård- och mjukvara), för att övervinna begränsningarna hos kommersiella ”black box”-maskiner.

—

En ökad kapacitet (kostnadseffektivitet, robusthet och tillförlitlighet) skulle utöka den potential som nu finns inom additiv tillverkning i riktning mot en storskalig produktion för ett stort antal användningsområden. En förändring i de tekniska begränsningarna och en integrering med andra processer (hybridproduktion) kommer att möjliggöra banbrytande tillämpningar (15). För att tillverkningsindustrin ska ta sig an additiv tillverkning krävs det att denna integreras i fabrikens miljö och kontrollsystem.

—

Parallellt med denna strategiska forskning måste nya, banbrytande produktionssystem uppfinnas som radikalt omprövar hur produkter byggs upp med hjälp av dagens AT-teknik och hur dessa system integreras i fabrikens miljö. Det innebär att morgondagens additiva tillverkning inte länge kommer att bygga på partitillverkning där AT-maskiner står uppradade bredvid varandra i en produktionshall. I stället kommer tillämpningsbehoven att kräva ett koncept där produktionssystemet bygger på oavbruten AT-produktion, utifrån en kedja av olika produktionssteg. Dessa koncept är redan kända under begreppet ”AM machine 2.0” och de kommer att driva på den framtida utvecklingen av maskiner för additiv tillverkning.

—

De aktörer som kontrollerar distributionskanalerna vidmakthåller en dominerande ställning, t.ex. har maskintillverkare som krav i sina underhålls- och garantiavtal att specifika och dyra råmaterial, vilka ofta distribueras endast av dem själva, ska användas, eller så tillämpar de affärsmodellen ”razor/razorblade”, där en låsning skapas för förbrukningsvaror. Kontrollen över distributionskanalerna, i kombination med en alltjämt begränsad volym (16), har gjort det mindre attraktivt för materialleverantörer att investera stora summor i utvecklingen av nya material.

—

Det begränsade antalet källor till material leder till överdrivet höga priser på råvaror och ökar leveransgarantiriskerna för slutkunderna. Denna marknadsmekanism hämmar AT-teknikens potential.

—

För närvarande skapar den tvåsiffriga tillväxtmarknaden ekonomiska möjligheter och lockar fler materialleverantörer. Materialutvecklingen måste stödjas och uppmuntras. Det är viktigt att urvalet av material utökas och att materialens egenskaper förbättras. Att öka antalet leverantörer kommer att främja en mer konkurrenskraftig prissättning, vilket gör det mer lockande att ignorera maskingarantier, och leda till större volymer och konkurrenskraftigare materialmarknader.

—

Ett större urval av material kommer att öppna nya industrisektorer och skapa efterfrågan på större volymer av AT-material.

3.2.4

De huvudsakliga tekniska hindren – de huvudsakliga hindren för ett genombrott på bred front inom sådana sektorer som rymdfartsindustrin, fordonsindustrin, medicinska produkter eller konsumtionsvaror – hänger främst samman med möjligheten att höja produktiviteten och kan sammanfattas på följande sätt:

3.2.5

Strategisk forskning behövs för att

3.2.6

Risk för teknisk kunskapsflykt från Europa:

3.3

Hur additiv tillverkning påverkar rättsliga frågor (17):

—

Utbyggnaden av AT-tekniken kommer att ha en direkt inverkan på traditionella produktionsmodeller, och i synnerhet arbetet med att organisera interna workshoppar. Den additiva tekniken kommer att underlätta inrättandet av små tillverkningsverkstäder mycket nära kunderna, där efterfrågan finns. Detta kommer att ge upphov till nya arbetstillfällen, vars omfattning ännu inte kan mätas eftersom användningen inom industrin inte har pågått tillräckligt länge.

—

Vilka effekter detta kommer att få på sysselsättningen i praktiken är svårt att säga eftersom inga studier om detta har genomförts och eftersom det är mycket troligt att det kommer att uppstå ett utbyte mellan faktiska arbetstillfällen och framtida AT-aktörer.

—

Arbetstillfällena inom AT-tekniken kommer att kräva nya färdigheter, såsom maskinoperatörer som kan hantera den processpecifika programvaran eller ingenjörer som kan utforma delar med nya system: topologisk optimering, omstrukturering etc.

—

Med AT-teknikens utbyggnad kommer det att behövas utbildning och utbildningsinstitutioner för att bevara och utveckla arbetstagarnas anställbarhet. I dag uppmärksammas den additiva tekniken i stort sett inte alls inom den europeiska skolundervisningen. Detsamma gäller för den eftergymnasiala utbildningen. De flesta utbildningskurser beskriver endast tekniken och dess potential, och inte är avsedda att hjälpa studenter att förvärva faktiska färdigheter. Lokala myndigheter bör integrera additiv teknik i sina utbildningsplaner, åtminstone i yrkesutbildningen. Attraktionskraften hos 3D-utskrifter, som omfattar hela innovationsprocessen (idé, utformning, databehandling, robotteknik och framställning av en slutlig fysisk produkt) på kort tid, skulle kunna användas som en effektiv utbildningsmetod inom skolutbildningen för att fästa barnens uppmärksamhet på teknik och tillverkning.

—

Det vore önskvärt att utbildningsutbudet utformades i samarbete mellan näringslivet, lokala myndigheter, utbildningsinstitutioner och arbetstagarorganisationer, och att det grundar sig på de verkliga behoven hos företagen inom denna sektor.

—

de kemiska riskerna till följd av de flyktiga hartser som används i additiv tillverkning av polymerdelar, och de flyktiga metalliska eller icke metalliska tillsatserna i metallpulver,

—

de kemiska och fysiska risker som uppstår till följd av användningen av pulver, särskilt när dessa pulver innehåller nanopartiklar,

—

risken för explosioner vid användningen av pulver,

—

särskilda risker i samband med användning av laserkällor, elektronstrålar osv.