4 Alasan Mengapa Manufaktur Aditif adalah Game Changer bagi Industri Manufaktur di Indonesia

Bahkan saat ini, seiring dengan aktivitas perekonomian yang berangsur pulih, manfaat yang ditawarkan oleh manufaktur aditif, yang sangat bermanfaat di masa pembatasan, terus terlihat nilainya; di masa pandemi, kekurangan tenaga kerja dan disrupsi rantai pasok. Perusahaan manufaktur bisa memanfaatkan manufaktur aditif untuk mencetak suku cadang yang sulit diakses, bahkan secara remote dan efisiensi tenaga kerja sangat mungkin dilakukan mengingat manufaktur aditif bisa dioperasikan secara digital. Singkatnya, manufaktur aditif sangat fleksibel, kebanyakan nirsentuh, tidak begitu sensitif terhadap guncangan rantai pasok dan penuh potensi.

Namun hal-hal tersebut bukanlah satu-satunya alasan mengapa semakin banyak UKM mengandalkan manufaktur aditif dalam aktivitas operasional mereka. Berikut empat alasan lainnya:

1. Manufaktur aditif bukanlah hal baru, dan sudah begitu banyak penggunaannya 

Meski percetakan 3D bermula pada sekitar 40 tahun lalu pada tahun 1981, saat Hideo Kodama dari Nagoya Municipal Industrial Research Institute menerbitkan penelitian pertama tentang manufaktur dengan model cetakan 3D, percetakan 3D telah berkembang pesat sejak saat itu.

Dari mesin cetak 3D senilai US$200.000 yang membutuhkan ruangan dan teknisinya sendiri di tahun 2009, hingga tahun 2019 ketika mesin cetak 3D berukuran cukup untuk diletakan di meja kitadan hari ini mesin cetak 3D bahkan semudah pasang dan pakai (PnP).

Saat ini, manufaktur aditif digunakan di berbagai sektor industri, mulai dari penerbanagan hingga kesehatan. Penjualan mesin cetak 3D (baik untuk industri maupun unit desktop) tumbuh lebih dari 100 kali dalam 10 tahun menjadi lebih dari 600.000 unit di tahun 2019. Biaya per suku cadang juga semakin murah seiring makin banyaknya jenis suku cadang yang diproduksi.

Manufaktur yang semula adalah temuan kini menjelma menjadi kebutuhan bagi perusahaan manufaktur agar bisa tetap. Pada tahun 2019, sebuah laporan dari Ernst & Young report menemukan bahwa manufaktur aditif telah menarik perhatian dimana hampir dua pertiga (65%) pelaku bisnis yang mereka survey saat ini telah mencoba menggunakan teknologi ini – hampir tiga kali lipat dibandingkan tahun 2016.

Percetakan 3D saat ini digunakan untuk mencetak peralatan medis untuk menyelamatkan nyawa pasien, prostesis dan pengganti sendi; dan bisa digunakan untuk memproduksi sekitar 40 hingga 60 persen suku cadang kendaraan listrik dan telah merevolusi cara kita melakukan penelitian dan purwarupa.

Percetakan 3D juga sangat berpotensi untuk menghasilkan komponen otomotif yang lebih ringan, menghemat biaya seiring dengan semakin banyaknya material dan teknik yang terus dikembangkan serta memudahkan validasi desain tertentu dengan menggunakan perangkat lunak komputer.

2. MA berkembang dalam kompleksitas; semakin kompleks semakin baik

Kompleksitas menjadi gratis lewat manufaktur aditif, seperti kata pepatah.

Jika dulu suku cadangyang rumit dan sangat detail menjadi mimpi buruk bagi produsen tradisional, pencetakan 3D berkembang pesat di bagian yang sulit – semakin sulit bagian tersebut untuk diproduksi dengan akurasi tinggi, semakin berani percetakan 3D unjuk gigi. Dalam manufaktur tradisional, ketika kompleksitas suku cadang meningkat, biaya juga kian naik-- tetapi dengan manufaktur aditif, yang terjadi adalah sebaliknya.

MA mampu menghasilkan suku cadang yang sangat dapat disesuaikan, hemat biaya. Sebagai contoh, kolaborasi Hexagon dengan rumah sakit terkenal di India, di mana untuk penggantian sendi untuk pasien, dicetak sendi yang disesuaikan untuk pasien secara 3D. Sebelum ada percetakan 3D, penggantian sendi dibuat dengan ukuran standar, dan sering kali gagal -- bagaimanapun juga tidak ada satu ukuran yang cocok untuk semua tubuh manusia. Namun, dengan penggantian khusus, pengalaman itu jauh lebih nyaman dan aman bagi pasien, mencegah rasa sakit serta mempercepat penyambungan sendi.

Kompleksitas dan personalisasi ini membuka lebih banyak peluang bagi MA untuk digunakan di industri seperti otomotif dan penerbangan. Di industri otomotif, MA membuat gelombang dalam memproduksi suku cadang yang kompleks dan rapi yang dibutuhkan untuk kendaraan listrik misalnya. Karena kompleksitas tidak berpengaruh pada biaya, MA bisa menekan harga kendaraan listrik lebih jauh.

3. Tantangan terbesar MA --skala dan kuantitas—saat ini hampir terselesaikan

Salah satu tantangan besar MA adalah, secara harfiah, besar. Ukuran dan skala menjadi salah satu kelemahan MA, karena MA berfokus pada akurasi, detail, dan kompleksitas untuk bagian yang sangat halus atau khusus. MA saat ini masih berjuang keras dalam hal skala, yang masih terlalu mahal baik dari segi produksi maupun biaya material untuk mencetak objek skala besar dalam jumlah banyak.

Namun tantangan ini mungkin akan segera terselesaikan Perkembangan terkini, dengan teknik yang dikenal sebagai pengaliran pengikat logam (metal binder jetting) terbukti sangat baik untuk memproduksi suku cadang skala menengah hingga besar.

Binder jetting adalah proses penggunaan pengikat cair untuk menggabungkan partikel bubuk, lapis demi lapis. Prosesnya dimulai dengan tempat tidur bubuk atau powder bed (dari berbagai bahan, biasanya bubuk logam, pasir atau bahkan bubuk keramik), dimana printheads atau kepala cetak yang menyimpan tetesan pengikat digerakan di atas permukaan bubuk. Tetesan ini mengikat partikel bubuk bersama-sama untuk menghasilkan setiap lapisan objek.

Setelah satu lapisan dicetak, alas bedak atau print plate diturunkan dan lapisan bedak baru disebarkan di atas lapisan yang baru saja dicetak. Proses ini diulang sampai objek yang lengkap terbentuk.

Dengan cara ini, ada berbagai keunggulan tersendiri. Pertama, mesin pengikat logam lebih murah dibanding mesin 3D yang menggunakan laser atau sorotan elektron.

Binder jetting juga dapat menggunakan serbuk Metal Injection Moulding (MIM), yang juga lebih murah dibandingkan serbuk logam lain yang dikembangkan untuk pencetakan 3D. Selain itu, binder jetting mencetak lebih cepat daripada beberapa printer 3D logam, dan mampu mencetak unit dalam skala besar dengan akurasi tinggi, sehingga membuatnya sangat skalabel; sangat cocok untuk industri otomotif dan penerbangan.

4. MA hanya akan terus berkembang dari sini

Dengan material baru yang berperforma tinggi seperti biomaterial yang masuk ke pasar; aplikasi MA akan semakin meluas. Mesin cetak 3D juga berkembang sesuai kebutuhan; mesin baru datang dengan kapasitas produksi yang lebih besar.

Pabrikan juga semakin familiar dengan pendekatan hybrid-- menggunakan manufaktur tradisional di beberapa bagian dan percetakan 3D di bagian lain secara strategis, untuk menyesuaikan penggunaan dengan kompleksitas dan menghasilkan fleksibilitas yang lebih besar dalam hal biaya dan desain.

Misalnya, menggabungkan manufaktur tradisional dan percetakan 3D dalam produksi kendaraan; di mana pemodelan awal dan prototipe kendaraan dapat dicetak secara 3D untuk pengujian dan penelitian, kemudian menggunakan manufaktur tradisional untuk memproduksi kendaraan yang sebenarnya. Toyota, misalnya, telah mulai menggunakan pencetakan 3D untuk tujuan ini saat menguji dan membuat prototipe hatchback dan model sport Toyota Corolla mereka.

Indonesia bisa menjadi pemimpin di kawasan untuk manufaktur cerdas

Sebagai negara manufaktur terbesar ke-10 di dunia; serta sektor manufaktur mencapai hampir seperempat dari total PDB dan menyerap seperlima tenaga kerjanya. Sebagai gambaran, sektor manufaktur Indonesia saat ini melebihi sektor manufaktur Inggris, Rusia dan Meksiko.

Indonesia telah membangun panggung untuk pertumbuhan lebih jauh: Kebijakan revolusi industri 4.0 dari Kementerian Perindustrian juga mencanangkan 10 prioritas nasional untuk menjadikan Indonesia “4.0” dan salah satu fokus utamanya adalah untuk mereformasi aliran bahan baku dengan mengurangi ketergantungan terhadap impor bahan baku sambal meningkatkan kemampuan memproduksi komponen bernilai tambah tinggi, yang mana MA memiliki potensi sangat besar untuk mewujudkannya

Lebih menggembirakan lagi, Indonesia sudah mencoba penggunaan percetakan 3D sebagai alat untuk memenuhi kebutuhan akan infrastruktur yang terjangkau di negara tersebut. Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat juga mulai mengeksplorasi penggunaan percetakan 3D pada skala yang lebih besar untuk membangun perumahan dengan lebih cepat dan berkelanjutan, dan bahkan saat ini rencananya membangun sekolah dengan percetakan 3D!

Tidak diragukan lagi, MA adalah standar baru bagi industri manufaktur dan perusahaan manufaktur harus tetap berada di atasnya agar tetap kompetitif. 

Namun, masih ada beberapa tantangan, misalnya kebutuhan untuk melatih dan melatih ulang tenaga kerja dengan metode MA. Pemerintah juga perlu membuat regulasi dan standardisasi baru untuk mengejar pesatnya kemajuan MA; dimana saat ini belum ada pengujian standar kohesif untuk bahan misalnya. Namun, hal ini sedang dipecahkan --saat MA tumbuh, begitu juga ekosistem yang mengelilinginya dan mewujudkannya.

Pada akhirnya, di Hexagon, kami memiliki misi untuk membantu produsen mengoptimalkan biaya, memvalidasi kemampuan manufaktur MA, dan meningkatkan hasil melalui rangkaian lengkap solusi MA end-to-end kami yang akan memungkinkan tidak hanya peningkatan produktivitas, tetapi juga peningkatan efisiensi dan profitabilitas.

Semakin banyak produsen yang mengadopsi MA ke dalam proses operasional mereka, yang sangat jelas ditunjukkan lewat fakta bahwa ukuran pasar industri MA diperkirakan akan mencapai US$35,6 miliar pada tahun 2023, dan tumbuh dengan CAGR sebesar 21,8% menjadi US$61,1 pada tahun 2027 (sumber) dengan pengeluaran MA mencapai US$3,6 miliar pada tahun 2021 di kawasan Asia-Pasifik. (sumber) 

Penulis: Terrence Lim, General Manager untuk ASEAN dan Pasifik, Hexagon Manufacturing Intelligence