Raportti Metallien 3D-tulostus: Maisemaselvitys ja aktivointi
Raportti – Metallien 3D-tulostus: Maisemaselvitys ja aktivointi Tiivistelmä Metallien 3D-tulostus Pirkanmaalla - maisemaselvitys ja aktivointi oli monialainen selvityshanke, joka tuotti yrityksille ja organisaatioille kustannustehokkaasti ymmärrystä, kokemusta, osaamista ja oivalluksia metallien 3D-tulostuksen tarjoamista mahdollisuuksista (aktivointi), sekä loi ekosysteemin ja liiketoimintatilanteen kokonaiskuvan (maisema). 1. 3D PIRKANMAA HANKE 4 2. 3D-‐TULOSTUKSEN MAISEMA 5 2.1. KANSAINVÄLINEN MAISEMA CASE: TECHSHOP, USA (TECHSHOP.WS) CASE LAYERWISE (LAYERWISE.COM) CASE MATERIALISE (MATERIALISE.COM) 2.2. KOTIMAAN JA PIRKANMAAN MAISEMA 2.3. MUUT SELVITYKSET 2.4. MITÄ LIIKETOIMINTAA ON SYNTYNYT JA SYNTYMÄSSÄ? 2.5. TEOLLISEN 3D-‐TULOSTUKSEN YMPÄRISTÖJÄ PIRKANMAALLA 2.6. YHTEENVETO: PK-‐YRITYKSET LÄHTÖKUOPISSA PK-YRITYSTEN TARPEITA 5 7 7 8 8 9 10 10 11 12 3. AKTIVOINTI 13 3.1. AKTIVOINTITAVAT INNOVAATIOKINKERIT MUUT TILAISUUDET KOKOONTUMISISSA HAVAITTUJA TARPEITA 3.2. PK-‐YRITYKSET 3.3. OPPILAITOKSET OPPILAITOSTEN TARPEITA 3.4. YHTEISÖ JA VAPAAT TOIMIJAT 3.5. YHTEENVETO 13 13 14 14 14 15 15 16 16 4. KEITTOKIRJA: TUOTANNON RENESANSSI 17 4.1. JALKAUTUSSUUNNITELMA TAVOITE: SKANDINAVIAN JOHTAVA ADDITIVE MANUFACTURING OSAAMIS- JA TUOTANTOKESKUS OSAAMINEN TOIMINTAMALLIT NOPEA TOTEUTUS 4.2. TOIMINTAYMPÄRISTÖN KEHITYSEHDOTUKSIA 4.1.2 KANSAINVÄLISET KEHITYSTOIMET 4.1.3 3D-TULOSTUKSEN YHTEISÖMANAGERI 4.3. ÄLYKÄS JA OSALLISTAVA TOIMINTA 4.2.1 ÄLYKKÄÄT HANKINNAT. 4.2.2 YHTEISTYÖN TIIVISTÄMINEN JA JATKAMINEN 4.3.1 TIEDON KERÄÄMINEN JA JAKAMINEN 4.4. UUDEN LIIKETOIMINNAN MAHDOLLISTAJAT 4.4.1 RAHOITUS 4.4.2 SOVELLUSALUEIDEN MONIALAINEN TUTKIMUS 4.4.3 LAITE- JA PALVELUKEHITYS 17 17 18 18 19 19 19 19 19 20 20 20 20 20 20 20 4.4.4 PROTOTYYPPIPALVELUT 4.5. OSAAMINEN JA KOULUTUS 4.5.1 OPPIMISPOLUT 4.5.2 KOULUTUSINNOVAATIOT 4.5.3 OPPISOPIMUSKOULUTUS 4.5.4. 3D-TULOSTUKSESTA KANSALAISTAITO 4.6. YHTEENVETO 21 21 21 21 21 21 21 5. JOHTOPÄÄTÖKSET 22 6. TIETOPANKKI 23 6.1. 3D PIRKANMAA –HANKKEEN PROSESSI 6.2. 3D PIRKANMAA TOIMINTAKERTOMUS 6.3. AKTIVOINNIN SATOA 6.4. 3D-‐TULOSTUKSEN PALVELUITA 6.5. TULOSTINVALMISTAJIA 6.6. OHJELMISTOJA 6.7. 3D-‐TULOSTUKSEN UUTISIA 6.8. DESIGN YRITYKSIÄ 6.9. FOORUMEITA 6.10. SUOMALAISIA TOIMIJOITA 6.11. TULEVIA TAPAHTUMIA JA KONFERENSSEJA 6.12. KOULUTUKSEN KEHITYS 6.13. KÄSIKIRJOJA 6.14. RAPORTTEJA, OPINNÄYTTEITÄ JA TUTKIMUKSIA 6.15. VIDEOITA 6.16. 3D-‐TULOSTIMET PIRKANMAALLA 6.17. ARTIKKELEITA 23 23 24 25 25 26 26 26 26 26 27 27 27 27 28 28 29 1. 3D Pirkanmaa hanke Metallien 3D-tulostuksen Innovaatiopäivässä Tampereella (24.10.2013) pk-yritykset ja elinkeinoelämän edustajat pohtivat yhdessä 3D-tulostuksen alueellista hyödyntämistä. Osanottajat totesivat, että tärkeimmät 3D-tulostuksen hyödyntämisen aloitusvaiheen aktiviteetit ovat alueellinen kehittäminen, konkreettiset yrityspilotit ja koulutusratkaisut. Oivallusten pohjalta käynnistettiin hanke, jonka ytimenä on yritysten tarpeiden ja motivaatioiden ymmärtäminen ja niihin vastaaminen. Metallien 3D-tulostus Pirkanmaalla - maisemaselvitys ja aktivointi on monialainen selvityshanke, jonka tavoitteena on tuottaa yrityksille ja organisaatioille kustannustehokkaasti ymmärrystä, kokemusta, osaamista ja oivalluksia metallien 3D-tulostuksen tarjoamista mahdollisuuksista (aktivointi), sekä luoda ekosysteemin ja liiketoimintatilanteen kokonaiskuva (maisema). Raportti koostuu seuraavista pääosista: ● Maisema (Luku 2): Missä mennään kesällä 2014? ● Aktivointi (Luku 3): Millaista aktivointia tehtiin? ● 3D-tulostuksen keittokirja (Luku 4): Kuinka tästä eteenpäin? ● Johtopäätökset (Luku 5) ● Tietopankki (Luku 6) Tässä raportissa käytämme kansankielistä termiä 3D-tulostus. Teknisiä termejä ovat mm. materiaalia lisäävä valmistus (additive manufacturing, AM) ja pikavalmistus (rapid prototyping). Raportin kuvissa esitellään 3D-tulostettuja esineitä. 2. 3D-tulostuksen maisema 3D-tulostukseen perustuva ja sitä hyödyntävä liiketoiminta kehittyy nopeasti. Kyseessä on maailmaa nopeasti muuttava megatrendi, jonka äärelle ryntäävät parhaillaan teollisuuden suuret toimijat, pk-yritykset, kokeilijat, keksijät ja yhteisöt. 3D-tulostuksen sovelluksia löytyy lähes kaikilta sovellusalueilta atomitason tulostuksesta lentokoneen osien tulostukseen ja talonrakennukseen. Tekniikkaa sovelletaan yhä useammin sovelluksissa, joissa vaaditaan kestävyyttä ja yksilöllisyyttä, kuten lääketieteessä, koruteollisuudessa, energiateollisuudessa ja kulkuvälineissä. Uutta liiketoimintaa synnytetään aktiivisesti ja olemassa olevia toimintoja muokataan uuteen muotoon. Vaikka raportin lähtökohtana on metallien 3D-tulostus, on kokonaiskuvan luomisessa ylitettävä materiaali- ja menetelmärajat ja katsottava tilannetta laajemmasta näkökulmasta. 2.1. Kansainvälinen maisema Palveluiden, verkostojen, laitteiden ja sovellusten määrä kasvaa nopeasti. Kattavan kuvan muodostaminen jo nykyhetkellä on mahdotonta. Tilanne on samankaltainen, kuin Internetin räjähdysmäinen kehitys 2000-luvun taitteessa. Kokonaiskuvaa päivittävät alan aktiiviset nettisivustot, kuten 3dprintingindustry.com ja 3ders.org. Metallitulostuksen pääsovellusalueet ovat: teolliset laitteet (18,5%), moottoriajoneuvot (17,3%), kuluttajatuotteet (18%), lääketiede (13,7%) ja ilmailu (12.3%). 3D-tulostuksen liiketoiminnan arvo 2013 oli hieman yli $3 miljardia (vrt. 2012 $2.5 miljardia). Lähde: Wohlers Report 2013. Uusina sovellusalueina ovat nousemassa mm. rakennusteollisuus, museotoiminta ja do-it-yourself apuvälineet. • • • • • • • Säädökset: 3D-tulostus johtaa uusien säädösten, rajoitusten ja lakien kehitykseen. Suomessa aiheen sääntelyä ei ole vielä tehty. Esimerkiksi: (1) Food and Drug Administration (FDA) on Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto, jonka vastuulla on säädöksien laatiminen Yhdysvaltain markkinoille. FDA miettii parhaillaan, mitä pitäisi säädellä. Esimerkiksi: Jos lääkärin tiloissa oleva 3D-tulostin tuottaa lääkärin ja tietokoneohjelman suunnitteleman proteesin, kuka on proteesin valmistaja ja kuka vastaa laadusta? 3D-tulostukseen liittyvät uudenlaiset IPR & Copyright -kysymykset ovat toistaiseksi ratkaisematta. Useissa maissa näitä ratkotaan parhaillaan ennakkotapausten kautta. Aiheen pohtiminen on pisimmällä USA:ssa. Toisaalta, 3D-tulostuksen tiimoilta on syntynyt toisenlainen ajattelutapa ja käytäntö: On hyvä, että ideani on vapaasti muiden saatavilla ja haluan että toiset parantavat ideaani tai tuotettani. Nämä aiheet olivat esillä muodin näkökulmasta Maailman henkisen omaisuuden päivän Suomen päätapahtumassa Helsingissä 25.4.2014. Lähdedokumentteja on kappaleessa 6.17. Rahoitus: 3D-tulostus kiinnostaa rahoittajia. Esimerkiksi angel.co/3d-printing/investors -lista kattaa (12.8.2014) lähes 3500 kansainvälistä rahoittajaa. Keskimääräinen valuaatio on $4 miljoonaa. Tutkimus ja kehitys: Tehokkaita metallitulostuksen palvelukeskuksia on noussut ja nousee parhaillaan mm. USA:han, Eurooppaan ja Aasiaan. Esimerkkinä Layerwise Belgiassa, CERN Sveitsissä, National Additive Manufacturing Innovation Institute USAssa ja 10 3D-tulostuksen osaamiskeskusta Kiinassa (China 3D Printing Technology Industry Alliance). Etelä-Korea on aloittanut laajat 3D-tulostukseen liittyvät teknologiset ja yhteiskunnalliset kehityshankkeet (3dprint.com/6800/korea-3d-printing). Aiheen merkittävin tiedon kokoaja ja analysoija on Wohlers (wohlersassociates.com). Alalla on muutamia eri tarkoituksia palvelevia kattojärjestöjä, kuten Global Alliance of Rapid Prototyping Associations ja Additive Manufacturing Consortium. Koulutus: 3D-tulostukseen liittyviä teknisiä harjoitustöitä tehdään nykyään laajalti maailman oppilaitoksissa. Esimerkiksi robotiikkaa ja 3D-tulostusta yhdistävät teemat ovat suosittuja. Yliopistoissa on tarjolla eri tasoisia koulutusohjelmia. Usein 3D-tulostus on liitetty moduulina muuhun opetukseen. Esimerkiksi New York University:ssä voi suorittaa Rapid Prototyping sertifikaatin ja MIT tarjoaa 5 päivän kesäkursseja. Lisätietoja esimerkiksi: 3dprintingindustry.com/education. Ekologisia näkökulmia: 3D-tulostuksen ekologisia ja yhteiskunnallisia sovelluksia ovat esimerkiksi: • Kaduilta kerätystä jätemuovista tulostetaan käyttöesineitä (tiny.cc/gvpdhx, Taiwan) • Merestä kerätystä muovijätteestä tuotetaan työkaluja (youtu.be/oAdv-oRtS9Y) • Rakennusjätteestä tulostetaan taloja (tiny.cc/3zpdhx). Online-palvelut: 3D-tulostus on synnyttänyt suuren joukon kaupallisia ja ei-kaupallisia verkostoihin perustuvia online-palveluita, joiden kautta 3D-malleja voidaan luoda, käyttää, jakaa ja tulostaa. Palvelut tarjoavat jokaiselle kiinnostuneelle ilmaiset tai huomattavan edulliset lähtökohdat 3D-tulostuksen hyödyntämiseen. Esimerkiksi 3dcontentcentral.com ja 3dprintfox.com keräävät ja tarjoavat ilmaisia alkuperäisiä (supplier certified) autonosia CADmalleina. Amazon.com on aloittanut 3D-tulosteiden tarjoamisen verkkokaupassaan. Palveluita on lueteltu kappaleessa 6.4. Ohjelmistot: 3D-mallinnuksen ja tulostuksen myötä on kehitetty lukuisia ilmaisia ja kaupallisia ohjelmistoja. Näitä on lueteltu kappaleessa 6.6. • • • • • Kehittäjäyhteisöt: Innostuksesta ja uteliaisuudesta motivoituvat 3D-tulostuksen kehittäjäyhteisöt ratkaisevat ihmisten konkreettisia ongelmia, sekä tekniikan haasteita. Tällainen on esimerkiksi erittäin aktiivinen do-it-yourself -proteeseja kehittävä E-Nable yhteisö. Tekniikkaongelmia ratkotaan omilla foorumeillaan, kuten 3dprintboard. Autotehdas Local Motors toimii yhteisöjen varassa ja hyödyntää aktiivisesti 3D-tulostusta, mm. autojen yhteisöllisessä suunnittelussa ja valmiiden autokorien tulostuksessa (localmotors.com). LinkedIn:stä ja Facebookista löytyy lukuisia aiheen keskustelu- ja kehitysryhmiä. Foorumeita on lueteltu kappaleessa 6.9. Tapahtumat: 3D-tulostuksen tiimoilta järjestetään vuosittain kymmeniä kansainvälisiä tapahtumia. Merkittäviä foorumeita ovat mm. Maker Faire:t ja 3D Printshow, sekä luonnollisesti alan messut, kuten EuroMold (25.-28.11.2014, Frankfurt, www.euromold.com). Tapahtumatietoja tarjoaa mm. www.3ders.org/3d-print-events.html. Tapahtumia on listattu myös kappaleessa 6.11. Portaalit: 3DHubs.com on tällä hetkellä suurin portaali, joka pyrkii kokoamaan ja jakamaan tiedon maailman 3D-tulostimista. Palvelun avulla kuka tahansa voi löytää lähimmän tulostimen, sekä kertoa omasta tulostimestaan. 750 miljoonaa ihmistä asuu 15 kilometrin säteellä lähimmästä 3DHubsin listaamasta 3D-tulostimesta (Toukokuu 2014). Vastaava portaali on esim. www.makexyz.com. 3D-tulostuspalvelut: Palveluita on saatavilla lähes kaikkiin tarpeisiin monissa muodoissa, kuten yksittäisten toimijoiden pieniä tulostuspalveluita, 3D-tulostuskahviloita, sekä 3Dmallinnus- ja skannauspalveluita. Teollisuudelle suunnattuja palveluita ja palvelukeskuksia on lukuisia. Tulostuspalvelut, mm. prototyyppien ja valmiiden osien valmistukseen ovat pääsääntöisesti saatavilla Internetin kautta. 3D-tulostimet: 3D-tulostimien tuotekehitys on nopeaa ja uusia merkittäviä toimijoita tulee alalle. Alalle ovat tyypillisiä suuret yritysostot, fuusiot ja olemassa olevien yritysten uudet toimialavaltaukset. Esimerkiksi HP ja Seiko Epson ovat ilmoittaneet 3D-tulostuksen kehityshankkeista. Laitteet monipuolistuvat ja niissä ratkotaan perusongelmia, kuten tulostusnopeus ja prosessinhallinta, askel kerrallaan. Kesäkuun 10. 2014 raportoitiin ensimmäisen kerran, että 3D-tulostus on päihittänyt ruiskuvalun nopeudessa ja tehokkuudessa (3dprint.com/5723/3d-printing-speed-barrier). Tulostinvalmistajia on lueteltu kappaleessa 6.5. Case: TechShop, USA (techshop.ws) TechShop on rakentajien ja värkkääjien yhteisö. Kyseessä on fyysinen tila, jossa voi rakentaa lähes mitä tahansa. TechShop tarjoaa mm. tilat, laitteet, koulutuksen ja materiaalit. Kuukausittaista tai vuosittaista jäsenmaksua vastaan jäsenet saavat käyttöönsä kaikki tarjolla olevat resurssit. TechShopit sisältävät mm. erityyppisiä 3D-tulostimia ja skannereita. USAssa on tällä hetkellä 8 TechShop:ia ja lisää on valmisteilla. Case Layerwise (layerwise.com) Belgialainen LayerWise on esimerkki menestyneestä metallien 3D-tulostukseen erikoistuneesta metallialan yrityksestä ja uudesta toimintamallista. Layerwise palvelee yhtälailla ilmailuteollisuutta kuin hammaslääketiedettä. Ytimenä on valmistusmenetelmän fokusoitu haltuunotto ja sen soveltaminen luovasti. Layerwise on Philipsin spin-off -yritys. Case Materialise (materialise.com) Materialise on myös belgialainen 3D-tulostuspalveluiden kehittäjä. Yritys työllistää tällä hetkellä yli 1000 työntekijää. Yritys kasvaa voimakkaasti aggressiivisen partneroinnin ja aktiivisen kokeilukulttuurin kautta. Materialise ei rajoitu mihinkään tiettyyn menetelmään tai liiketoimintaalueeseen, vaan palvelee sujuvasti kaikenlaisia toimijoita. 2.2. • • • Kotimaan ja Pirkanmaan maisema Online-palvelut: Suomessa (ja Skandinaviassa) ei ole merkittäviä 3D-tulostuksen online palveluita, lukuunottamatta yritysten pienehköä kaupallista toimintaa (verkkokaupat). 3Dsuunnitteluympäristö Tinkercad on kehitetty Suomessa. Tapahtumat: Suomen Pikamallinnusyhdistys FIRPA (firpa.fi) järjestää vuosittain kevätseminaarin, joka kokoaa kansalliset toimijat yhteen. Maker Fairen kotimainen versio on kokeilijoiden ja keksijöiden Wärk:fest (www.warkfest.org), jossa 3D-tulostus on esillä eri tavoin. Näiden lisäksi on säännölliseen tahtiin mm. oppilaitosten ja kaupallisten toimijoiden, kuten Ideascout, Sovelto ja laitteita myyvät yritykset, järjestämiä tapahtumia. Mindtrek 2012 tapahtumassa Tampereella oli 3D-tulostuksen työpaja. Koulutus: 3D-tulostuksen koulutus- ja oppimisympäristö on toistaiseksi alkuvaiheessa ja sirpaleinen. Koulutuspolkuja ei ole tarjolla. • Peruskouluissa, lukioissa ja ammattioppilaitoksissa tehdään yksittäisiä 3Dtulostuksen kokeiluja, pääasiassa innostuneiden opettajien vetäminä. 3D-tulostimien opetuskäyttöä pohditaan yhteisöissä (Esimerkiksi: 3dtulostus.blogspot.fi ja 3dtulostus.meke.wikispaces.net). Syyskuussa 2013 jopa 64 koulua haki avustusta aiheen kehittämiseen, erityisesti laitehankintoina. Opetushallitus pohtii asiaa mm. opetussuunnitelmien näkökulmasta. • Ammatillisessa koulutuksessa (AMK) on menossa lukuisia hankkeita, joissa kokeillaan 3D-tulostuksen hyödyntämistä. Rakenteilla on mm. protopajaympäristöjä (TAMK) ja kilpailuja (Taitaja 2014). • Yliopistotason koulutusta tarjoaa erityisesti Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto (LUT, 3D-tulostuksen asiantuntijaohjelma). Tampereen Teknillisessä Yliopistossa aiheen • • • • • 2.3. koulutustarjontaa ja toimintaa kehitetään parhaillaan. Aalto –yliopistossa on aiheen merkittävää tutkimusta. • Kaupallisia 3D-tulostuksen koulutuksia tarjoaa erityisesti Sovelto. Turun Koneteknologiakeskus tarjoaa alan koulutusta, yhteistyössä eri organisaatioiden kanssa (www.koneteknologiakeskus.fi). Kehittäjäyhteisöt: 3D-tulostuksen ympärille on syntynyt virtuaaliyhteisöjä, kuten n. 500 hengen Pursotinklubi (Facebook). Lahteen on parhaillaan syntymässä muotoilijoiden 3Dtulostusyhteisö. Oppilaitosten yhteydessä toimii kerhomaisia yhteisöjä aktiivisten henkilöiden ympärillä. Tampereella toimiva Hackerspace 5W (5w.fi) -yhteisö tarjoaa yhteisön käyttöön toimitilaa ja laitteita. Vastaavia toimijoita on myös Lappeenrannassa, Turussa ja Jyväskylässä (hacklabs-fi.referata.com). Portaalit: 3DHubs jakaa tietoa myös suomalaisista 3D-tulostimista. Firpa toimii alan portaalina ja mm. ylläpitää listaa järeämmistä 3D-tulostimista Suomessa. 3D-tulostuspalvelut: Suomessa on tällä hetkellä kaksi metallitulostuksen palveluja tarjoavaa toimijaa: LUT ja Oulun PMC. Hetitec Valkeakoskella ja Virtain Muovityö tarjoavat teollisuuden tulostuspalveluita. Näiden lisäksi löytyy parikymmentä pientä muovitulostuksen palveluntarjoajaa, sekä laitteiden, kuten 3D-tulostinten ja 3Dskannereiden, käyttöön liittyvää palvelu- ja laitemyyntitoimijaa. Rahoitus: Suomalaiset rahoittajat eivät olet toistaiseksi kiinnostuneet 3D-tulostuksesta. Mm. TEKES ja SITRA ovat tukeneet aiheen kehityshankkeita. Tutkimus ja kehitys: 3D-tulostuksen tutkimukselle ja kehitykselle on hyvät puitteet. Suomesta on lähtöisin aiheen merkittäviä patentteja, joiden seurauksena mm. saksalaisen tulostinvalmistaja EOS:n tutkimuskeskus on Turussa. Tutkimustoimintaa on erityisesti LUT:ssa (laser-pohjaiset menetelmät), TTY:ssä (mm. laser ja materiaaliteknologia) sekä Tampereen yliopiston biolääketieteellisen teknologian yksikössä. FIMECC:in MANU hanke (Future digital manufacturing technologies and systems, www.fimecc.com/content/manu-future-digital-manufacturing-technologies-andsystems) keskittyy digitalisaation ja valmistavan teollisuuden yhdistämiseen ja hyödyntämiseen. Hanke koostuu kuudesta projektista ja näissä on useita liittymäkohtia metallien 3D-tulostukseen. Manun P6 projektissa tutkitaan rapid prototyping, 3D-printing ym. tulevaisuuden tekniikoita Manun jäsenyritysten tarpeisiin. Muut selvitykset Tähän kappaleeseen on koottu muutamia selvityksiä ja hankkeita, joissa on luontevia linkkejä 3D-tulostukseen. • Eduskunnan Tulevaisuusvaliokunnan selvitys Suomen Sata Uutta Mahdollisuutta – Radikaalit Teknologiset Ratkaisut kuvaa useita 3D-tulstuksen sovellusalueita ja mahdollisuuksia suomalaiseen toimintaan. • Tredean tuottama alustaselvitys (Kenneth Nyholm, 2013) tarjoaa ohjeita, joita voidaan soveltaa 3D-tulostuksen ekosysteemin rakentamisessa. • TTY:n tutkimushanke CSM Hotelli on teollisuuden tuotantokonsepti, jossa useat toimijat toimivat saman katon alla muodostaen tuotantoketjun hyödyntäen yhteisiä resursseja. Erillisiä toimijoita yhdistää yhteinen strategia (https://wiki.tut.fi/CSMHotelli). 3D-tulostus voi olla tässä mallissa yhteinen resurssi tai yksi tuotantokonseptin toimijoista. • • • 2.4. Samankaltaisia yhteistoimintamalleja on kehitetty myös muualla, kuten Digilen liiketoimintaekosysteemeissä. Pirkanmaan Design Network oli muotoilun edistämishanke, jonka tavoitteena oli parantaa pirkanmaalaisten yritysten kilpailukykyä muotoilun avulla. Hankkeessa oli useita liittymispintoja 3D-tulostuksen ja muotoilun välillä. 3D-tulostuksen tilannetta selvitellään harvakseltaan eri tasoisissa opinnäytteissä. Näitä on koottu raportin lopussa olevaan tietopankkiin. 3D-tulostus on erityinen mahdollisuus painotalojen liiketoiminnan uudistamiseksi. Aiheen mallinnus- ja aineisto-ohjeistus tehtiin VTT:n, Viestintäalan tutkimussäätiön ja yritysten rahoittamassa projektissa. Painotalon uudet tuotteet - 3D tulostuksen mallinnus- ja aineisto-ohjeet -http://www.vkl.fi/files/2195/3DTulostuksenAineisto.pdf Mitä liiketoimintaa on syntynyt ja syntymässä? 3D-tulostusta hyödyntävää kokeilevaa liiketoimintaa on Suomessa ollut 1980-luvulta lähtien. Menetelmällä tuotetaan prototyyppejä, malleja, muotteja ja yhä kasvavassa määrin valmiita tuotteita. Tämä synnyttää uudenlaista liiketoimintaa ja yksinkertaistaa sekä nopeuttaa olemassa olevia valmistusprosesseja. Alan konkareita Pirkanmaalla ovat esimerkiksi Virtain muovityö ja TP-tools, jotka ovat hyödyntäneet 3D-tulostusta aktiivisesti jo vuosien ajan, osana muuta toimintaa. Lukuisat tuotekehitysorganisaatiot, insinööritoimistot, muotoilijat ja arkkitehdit ovat hyödyntäneet menetelmää erityisesti nopeiden mallien ja prototyyppien tuottamiseen, ja siten liiketoiminnan edistämiseen. Tyypillinen tapa hyödyntää menetelmää on tilata kehitteillä olevan tuotteen malli tai prototyyppi tulostettuna pikamallina. Mielenkiintoista uutta liiketoimintaa on syntynyt Pirkanmaan seudulle. Valkeakoskelainen Hetitec tulostaa erityisesti muotteja ja kernoja, Sitako Tampereella palvelee kokeilevia 3Dtulostuksen soveltajia ja Prenta Kangasalla on kehittänyt kaksimateriaali-3D-tulostimen. Vireillä on muutamia uusia hankkeita, joissa kehitetään uudentyyppisiä laitteita ja palveluita, sekä laajennetaan tulostettavien materiaalien tarjontaa. 2.5. Teollisen 3D-tulostuksen ympäristöjä Pirkanmaalla Pirkanmaalla on menossa useita toimintaympäristöjen kehitysaktiviteetteja, jotka tarjoavat luonnollisen ympäristön 3D-tulostuksen hyödyntämiselle kolmannen teollisen vallankumouksen myötä. • • • • • • • • Teollisuus2020 –projektin tavoitteena on luoda seutukunnallinen strategia siihen, miten maksimoidaan liiketoiminta- ja innovaatiohyöty, jonka Pirkanmaan teollisuus voi teollisen Internetin murroksesta saada. Pirkanmaan liitto. Tredealle tuotetty selvitys, Teollinen internet: mahdollisuudet ja vaadittavat edellytykset Pirkanmaan seutukunnalle INKA – innovatiiviset kaupungit -ohjelman tavoitteena on synnyttää korkeaan osaamiseen perustuvia kilpailukykyisiä yrityksiä ja vauhdittaa innovaatiokeskittymien syntymistä Suomeen. Inka uudistuva teollisuus –hanke voi hyödyntää tämän hankkeen tuloksia monin tavoin. FIMECC:in MANU -hanke (Future digital manufacturing technologies and systems) keskittyy digitalisaation ja valmistavan teollisuuden yhdistämiseen ja hyödyntämiseen. Hanke koostuu kuudesta projektista ja näissä on useita liittymäkohtia metallien 3D-tulostukseen. Manu hankkeessa 3D-tulostus liittyy erityisesti P6 projektiin (Next Generation Manufacturing). FIMECC Factory on työtilakonsepti yhteisölliseen työskentelyyn. Muun muassa. syksyllä 2013 tällainen perustettiin Turkuun, jotta meriteollisuus uusiutuisi nimenomaan hakemalla kasvua ja ratkaisuja työskentelemällä muiden alojen osaajien kanssa. Optoelektroniikan tutkimuskeskus (TTY) on Suomen johtava nanofotoniikan ja optoelektroniikan tutkimuskeskus. Hanke on kiinnostunut 3D-tulostuksesta osien valmistuksessa, koska toimintaan liittyy erilaisten laitteiden ja prototyyppien rakentaminen, jotka vaativat hyvin erilaisia ja eri materiaaleista tehtäviä pieniäkin osia. TAMK:ssa valmistellaan Pirkanmaan Protopaja -INKA-hanketta. Tähän osallistuvat oppilaitokset eri tasoilta luoden yhteistä toimintatapaa palvella elinkeinoelämää. 3Dtulostus on osa protopajan toimintaa. Hankkeessa kehitetään mm. protopajan oppilaitostoimintamallia ja yhteisön toimintaa. Tampere Hacklab (kutsumanimeltä 5w) on yhteisö, joka ylläpitää Tampereen keskustassa harrastetilaa tekniikasta ja teknologiasta kiinnostuneille. Kuukausimaksua vastaan jäsenet saavat ympärivuorokautisen pääsyn tilaan ja käyttöönsä tilassa olevat työkalut, kuten 3Dtulostimen. 2.6. Yhteenveto: PK-yritykset lähtökuopissa Suomalainen ja pirkanmaalainen teollisuus perustuu pääsääntöisesti pienten sarjojen tuotantoon (<10 000 kappaletta). 3D-tulostuksen suunnittelu- ja tuotannolliset hyödyt tulevat erityisesti esiin juuri tässä mittakaavassa. 3D-tulostukseen liittyvä pk-yritysten toiminta on kokonaiskuvassa organisoitumatonta. Olemme vaiheessa, jossa toimintatapoja kokeillaan ensisijaisesti innostuneiden ihmisten johdolla. Innostusta ja kiinnostusta on paljon, mutta hyödyllistä tietoa on vähän ja sitä on vaikea saada. 3D Pirkanmaa -hankkeen alussa haastattelimme suuren joukon pirkanmaalaisia metallialan yrityksiä. Alkuvaiheessa näistä yrityksistä vain harva oli oivaltanut, että 3D-tulostus on hyödynnettävissä, ja että se voi koskettaa omaa toimintaa. Tällä hetkellä n. 9/10 pirkanmaalaisesta metallialan pk-yrityksestä uskoo, että metallien 3D-tulostus muuttaa omaa liiketoimintaa kahden vuoden kuluessa. Yrityksissä on kiinnostusta ja motivaatiota jalkauttaa menetelmä liiketoimintaan. Yrityksissä on myös tahto rakentaa yhteistä 3D-tulostuksen ekosysteemiä, jossa toimijat vahvistavat toisiaan. Luonnollisia rooleja löytyy mm. 3D-tulostuspalveluiden tarjoajina, palveluiden hyödyntäjinä, suunnittelutoimijoina ja laitteiden toimittajina ja ylläpitäjinä. On myös selkeitä esteitä ja jarruja. Teknologian hyödyllisyyttä ja kypsyyttä epäillään, kansainväliseen toimintaan liittyviä valmiuksia ei ole riittävästi, ja uusi menetelmä koetaan uhkana. Uuden menetelmän soveltaminen liiketoiminnassa vaatii normaalia suuremman hyppäyksen. 3D-tulostus ja sen synnyttämä liiketoimintaa kehittyy uskomattoman nopeasti. Kehityksen nopeus ei näy pk-yritysten tutkassa. PK-yritysten tarpeita • Tieto: menetelmät, laitteet, materiaalit, palvelut • Osaaminen ja osaajat: suunnittelu, valmistus, jälkikäsittely, sovellukset • Esimerkit: konkreettiset tuotteet, yritykset, liiketoiminta • Yhteistoiminta: laitehankinnat, yhteiskehitys, resurssien jako. • Toimintaympäristö / Alusta 3. Aktivointi Hankkeen toinen keskeinen tavoite oli aktivoida paikallisia toimijoita. Aktivointi tapahtui monilla eri tasoilla, alkaen yhteydenotoista ja keskusteluista, päätyen haastatteluihin ja erilaisiin osallistavan tuotekehityksen tapahtumiin. Yhteydenottojen, keskustelujen ja haastattelujen perusteella useat Pirkanmaalaiset yritykset olivat kuulleet 3D-tulostamisen mahdollisuuksista, mutta vain harvat olivat ymmärtäneet että uusi tekniikka vaikuttaa heidän liiketoimintaansa. Uuden tekniikan merkitys ja mahdollisuudet selvisivät kuitenkin hyvin pian keskustelujen ja etenkin haastattelujen aikana. Lopputuloksena voidaan todeta että yhdeksän kymmenestä alueen yrityksestä on sitä mieltä, että 3D-tulostus muuttaa heidän omaa liiketoimintaansa kahden vuoden kuluessa. Tarve herättelylle oli olemassa ja aktivointi onnistui hyvin. 3.1. Aktivointitavat Yhteydenottoja (puhelut, sähköpostit ja tapaamiset) eri tahoihin oli useita satoja. Näiden keskustelujen pohjalta valittiin sopivimmat yritykset haastatteluihin, joita järjestettiin parikymmentä. Innovaatiokinkerit Kaikkiaan järjestettiin 4 tapahtumaa: kolmet Innovaatiokinkerit, sekä Opi ja Oivalla tapahtuma. Yhteydenottojen ja haastatteluiden pohjalta alkoi syntyä innostuneiden henkilöiden ryhmä, joka kokoontui ensimmäisille Innovaatiokinkereille. Tilaisuus kokosi kolmisenkymmentä osallistujaa eri toimialoilta. Sama innostus jatkui muillakin kinkereillä. Tapahtumat aloitettiin oppimisvaiheella, jossa alan asiantuntijat kertoivat viimeisimpiä kuulumisia ja käytännön esimerkkejä. Opittua täydennettiin oivallusvaiheella, jossa yhdessä pohtien kehitettiin 3D-tulostuksen Suurimpia Mahdollisuuksia Pirkanmaalle. Kun kymmenet henkilöt useaan kertaan tapasivat eri tilaisuuksissa, luottamuksen taso nousi ja keskustelujen yhteismäärä nousi useisiin satoihin. Verkottumista tapahtui hyvin laajasti. Satunnaisten kohtaamisten lisäksi saatoimme aktiivisesti useita yrityksiä yhteen. Pirkanmaalainen halu tehdä asioita yhdessä nousi voimakkaasti esiin. Tilaisuuksien päätuloksena on aktivoituminen, tiedon ja innostuneisuuden lisääntyminen ja verkostoituminen eri tahojen kesken. Kesäkuun tilaisuuden tuloksena syntyi 6 aktiivista työryhmää, jotka kokoontuvat kesän aikana. Kappaleessa 6.3 on tiedot ryhmistä ja ensimmäisestä kokoontumisesta, sekä jokaisen ryhmän koollekutsuja. Toiminta jatkuu myös yhteisön laajemmissa kokoontumisessa kolmesti syksyn kuluessa. Kokoonkutsujat ovat Inkahanke, TTY ja TAMK. Muut tilaisuudet Levitimme 3D-tulostuksen sanomaa ympäristökunnissa ja muutamilla yliopistoluennoilla: • 3.4. ELY Tampere: 3D-tulostuksen koulutusratkaisut. Osallistujat: Oppilaitokset ja koulutuksen kehittäjät • 13.3. Pilkahdus: Koulutusennakointitapaaminen: 3D-tulostus ja osaaminen. Osallistujat: Koulutuskehittäjät • 14.4. MW-kehitys, Mänttä: Metallien 3D-tulostuksen mahdollisuudet, aamiaistilaisuus. Osallistujat: PK-yritykset • 16.4. FRAMI Seinäjoki: Metallien 3D-tulostuksen mahdollisuudet, aamiaistilaisuus + työpaja. Osallistujat: PK-yritykset • 24.4. Tampereen yliopisto, opiskelijaluento: 3D-tulostuksen mahdollisuudet. Osallistujat: Opiskelijat • 2.6. Tampereen yliopisto, täydennyskoulutus: 3D-tulostus ja hyvinvointiteknologia, luento & työpaja. Osallistujat: Työllistyvät asiantuntijat Kokoontumisissa havaittuja tarpeita • Yhteisötapaamiset • Yhdessä kehittämisen tarve • Online-foorumit keskustelua varten (mm. LinkedIn, Wikipedia) • Tapoja digitaalisen tiedon jakamiselle. 3.2. PK-yritykset Kuten aiemmin todettiin, yritysten yleinen tieto- ja ymmärrystaso aiheesta oli niukkaa. Asiasta oli kuultu ja luettu lehdistä, mutta linkkiä omaan yritystoimintaan ei ollut muodostunut. Yleinen käsitys oli, että 3D-tulostus on kaukana tulevaisuudessa, eikä kiirettä vielä ole: odotellaan rauhassa, että tästä tulee oikeaa toimintaa. Illuusio katosi äkkiä, kun todettiin maailmalla olevan useita yrityksiä, jotka hyödyntävät 3Dtulostusta menestyksellisesti liiketoiminnassaan. Eurooppalaiset kilpailijat ovat jo vauhdissa. Muutos aktiivisuudessa ja innostuksessa oli nopeaa. Huolimatta jatkuvasta kiireestä ja rajallisista resursseista, etenkin pienissä yrityksissä, osallistuminen eri tilaisuuksiin oli runsasta. Aktivointi onnistui. Oli hienoa huomata miten eri yritykset alkoivat heti hakea rooliaan tuotantoketjussa ja samalla etsimään partnereita täydellisen ketjun rakentamiseksi. Tässä havaittiin osallistavan kehityksen vaikutus verkottumisen helpottumiseen. 3.3. Oppilaitokset Vaikka opetus ja koulutus eivät kuuluneet tähän hankkeeseen, on tärkeää, että oppilaitokset ovat aktiivisesti mukana kehittämässä suurimpia mahdollisuuksia yhdessä yritysten ja organisaatioiden kanssa. Kun tarve kasvaa yrityksissä, oppilaitokset voivat tarjota osaajia kasvaville markkinoille. Ennen 3D Pirkanmaa-hankkeen syntyä, joulukuussa 2013, Ideascout toteutti Opetushallituksen 3D-tulostuksen Mahdollisuudet Opetuksessa -innovaatiotilaisuuden. Tämä oli alkusysäys ammatillisen 3D-tulostuksen opetuksen kehittämisen alueella. Eri vaiheissa on käsitelty koulutustarvetta yritysten näkökulmasta. Monelle pienelle yritykselle on ollut haastavaa vielä tässä vaiheessa hahmottaa omaa osaamistarvetta, saati sitten kuvata yleisempiä tarpeita. Yhdessä oppilaitosten kanssa on kuitenkin oivallettu, että tarvetta on ja oppilaitokset ovat kiitettävästi aktivoituneet. Projektin rinnalla Ideascout toteutti ELY -keskuksen tilauksesta Koulutuksen Innovaatiokinkerit. Tässä tilaisuudessa oli mukana koulutuksen ammattilaisia kaikilta koulutussektoreilta: peruskoulu, ammattikoulu, ammattikorkeakoulu, yliopisto, täydennyskoulutus. Joukkoa täydensi eri hallinnon alan edustajat ja yrittäjät. Tällä joukolla määriteltiin koulutustarpeita ja koulutuskonsepteja. Ensimmäisten oppimispakettien arvioidaan olevan tarjolla jo syksyllä 2014. Alueen aktiivisimmat oppilaitokset ovat olleet Sasky, TAMK, TTY ja TaY. Myös HAMK on osoittanut kiinnostuksensa koulutuksen kehittämiseen. Oppilaitosten tarpeita • Opetus- ja oppimiskokeilut. Kokeiluista saadun tiedon jakaminen • Oppilaitosten ja yritysten välinen koulutusyhteistyö • Esimerkkejä muissa maissa toteutetuista 3D-tulostuksen koulutusratkaisuista 3.4. Yhteisö ja vapaat toimijat 3D Pirkanmaa -hankkeen yksi tärkeimmistä aktivoinnin tavoitteista on aktiivinen yhteisö. Tämä näkyy eri vaiheissa luotujen ryhmien toiminnassa ja tuloksissa sekä toiminnan jatkuvuudessa. Onnistumisen mittareista ehkä selkeimpänä voidaan pitää aktiivisen foorumin syntymistä ja sen toimimista. Tähän mennessä yhteisö on itse luonut Innovaatiokinkerit nimellä kulkevan Wikin (innovaatiokinkerit.purot.net) ja 3D Pirkanmaa LinkedIn-ryhmän, sekä järjestänyt tapaamisia. Viestintää on usean tahon toimesta hoidettu Twitterissä, Facebookissa ja LinkedIn:ssä. Hankkeen toimintaan on viitattu myös monissa blogeissa. Jo ensimmäisillä Innovaatiokinkereillä heräsi ajatus suomenkielisen 3D-tulostuksen käsikirjan toteuttamisesta. Tällekin ajatukselle löytyi yhteisöstä aktiivinen vetäjä, joka onkin vienyt käsikirjan kehitystä kevään aikana eteenpäin. 3.5. Yhteenveto Alun epätietoisuudesta ja vaatimattomasta tiedon tasosta on päästy lyhyessä ajassa innokkaan yhteisön aktiiviseen toimintaan. Yritykset hakevat tietoa eri lähteistä, hakeutuvat yhteistyöhön keskenään ja haluavat rakentaa aiheen tiimoilta uutta liiketoimintaa ja tutkimusta. Jo nyt näkyy selviä merkkejä kiihtyvästä vauhdista ja uusien ideoiden synnystä. Jatkuvuutta on haettu tämän valmisteluhankkeen ja jatkohankkeen välille sitouttamalla eri tahoja järjestämään tilaisuuksia 3D tulostuksen alueelta. Tällä varmistetaan, että vaikka tämä hanke päättyy ja seuraavaa aktiivisesti valmistellaan, niin toiminta ei pääty hankkeen loppuessa. On sovittu, että kolme seuraavaa tapahtumaa järjestetään eri tahojen (TTY, TAMK ja INKA) kanssa. Tarkkoja aikoja ei ole vielä sovittu, mutta tapahtumat järjestetään syys-, loka- ja marraskuussa. 4. Keittokirja: Tuotannon renesanssi Kuinka 3D-tulostus jalkautetaan Pirkanmaalle tehokkaasti? Seuraavassa joukko ehdotuksia hankkeessa tuotettujen havaintojen ja tarpeiden pohjalta. 4.1. Jalkautussuunnitelma Tavoite: Skandinavian johtava Additive Manufacturing osaamis- ja tuotantokeskus Tampereen seudulle luodaan Skandinavian johtava osaamis- ja tuotantokeskus, jonka piirissä on tutkimus, kehitys, opetus, pk-yritysten palvelutoiminnot ja teollisuuden tarpeiden täyttäminen. Keskittymän rakennuksessa hyödynnetään kokemuksia olemassa olevien keskittymien, kuten Materialise ja Layerwise, kehityksestä. Osaamiskeskus kytkeytyy kiinteästi eurooppalaisiin keskittymiin ja toimijoihin mm. Vanguard Initiativen ja FIMECC:n kautta. Osaaminen Keskittymän osaamispääoma hankitaan mm. 1. Luomalla aktiiviset liikesuhteet ja henkilötason yhteydet olemassa oleviin eurooppalaisiin (erityisesti Saksa ja Belgia), aasialaisiin ja amerikkalaisiin Additive Manufacturing toimijoihin, esimerkiksi vierailuin, yhteisissä foorumeissa ja konkreettisilla projekteilla. 2. Hyödyntämällä kotimainen osaaminen, mm. FIMECC:in (Manu), Aalto -yliopiston, LUT:n, FIRPA:n, VTT:n ja EOS:n kautta. Hyödynnetään kotimainen ja ulkomainen koulutustarjonta, erityisesti AM liiketoimintaan liittyen. 3. Hyödyntämällä paikallisten toimijoiden nykyinen erityisosaaminen, kuten oppilaitokset, 3Dtulostuksen yritykset ja edelläkävijät, esimerkiksi tarjoamalla mahdollisuuksia tulla rakentamaan osaamiskeskusta (CSM hotelli). 3D-tulostuksen professuuri? 4. Luomalla selkeä ja näkyvä tahtotila tavoitteesta, joka houkuttelee alan osaajia. Tällaista tukee esimerkiksi Pohjois-Euroopan merkittävin Additive Manufacturing konferenssi Tampereella 2016, sekä näkyvyys Euromold -tapahtumassa. Toimintamallit Osaamiskeskus on käytännössä toiminta-alusta ja fyysinen ympäristö, jonka päälle voidaan rakentaa monitahoisia toisiaan tukevia toimintoja ja palveluja, kuten opetusta, tutkimusta, tuotekehitystä ja tuotantoa. Alustan toimintamallin on johdettava menetelmään liittyvän tiedon systemaattiseen kumuloitumiseen ja jalostumiseen, sekä konkreettisiin liiketoimintasovelluksiin. Osaamiskeskuksen toiminnassa on huomioitava erilaiset toimijat ja toimialueet laaja-alaisesti: • Teollisuuden tarpeisiin on kehitettävä järeitä mutta joustavia resursseja. Tähän esimerkiksi Materialise -yrityksen tai yrityksiä yhdistävän CSM -hotellin konseptit tarjoavat lähtökohdan. Myös Tredean tuottama Alustaselvitys tarjoaa hyödyllisiä ajatuksia. • PK -yritysten piensarjojen prototypointi-, kehitysja tuotantotarpeisiin voidaan vastata tarjoamalla ketteriä ja edullisia tuotantoympäristöjä. Layerwise – yrityksen kaltainen toimija pystyy vastaamaan monialaisiin tarpeisiin ja tarjoamaan myös fokusoituja tutkimus-, koulutus- ja tuotekehityspalveluita. Oulun PMC on toteuttanut 3D-tulostukseen perustuvaa piensarjatuotanto yrityksille, tarjoten yhden toimintaesimerkin. • • Yksittäiset toimijat, harrastajat, yhteisöt ja mikroyritykset tarvitsevat usein pelkän toimintaympäristön, jossa voivat itse toimia. Additive Manufacturing –painotteinen TechShop tarjoaa täydellisen esimerkin tällaisen ympäristön toteutuksesta. Toimintaa ja kehitystä tukemaan perustetaan alkuvaiheessa toimintaa johtava, koordinoiva ja aktivoiva Additive Manufacturing yhteisömanagerin pesti. Tämä tarjoaa samalla yhden kontaktipisteen aiheesta kiinnostuneille toimijoille. Nopea toteutus 1. Tavoite: Luodaan tärkeimpien toimijoiden kanssa yksi yhteinen visio, tavoite ja toimintasuunnitelma. 2. Koordinaatio: Perustetaan yhteisömanagerin työtehtävä vastamaan käytännön asioista. 3. Nopea aloitus: Toteutetaan konkreettinen pilottiympäristö n. 5 yrityksen CMhotelliyhteisönä esimerkiksi TTY:n kampuksella. Aloitetaan pilottiympäristön toteutus alkuvuonna 2015. Seuraavissa kappaleissa kuvataan yksittäisiä toimintaehdotuksia yllä kuvatun lisäksi. 4.2. Toimintaympäristön kehitysehdotuksia Teollisen 3D-tulostuksen jalkauttamisen edellytys on hyvä toimintaympäristö. Käytännössä tämä tarkoittaa hyviä suhteita toimijoiden välillä, aktiivista tiedonjakoa, sekä ketteriä yhteistyötapoja. 3D-tulostuksen hyödyntäminen vaatii yhtälailla teknistä osaamista, liiketaloudellisia innovaatioita, toimijoiden välistä luottamusta ja uudenlaisten IPR asioiden hallintaa. 4.1.2 Kansainväliset kehitystoimet • Vaikka 3D-tulostuksen suuri lupaus on lähivalmistus, niin toiminta on lähtökohtaisesti kansainvälistä. Hanke on liitettävä eri tavoin eurooppalaiseen toimintaan. Erityisesti Vanguard Initiative (www.s3vanguardinitiative.eu) on huomioitava sekä toteutusvaiheessa, että Vanguard -aktiviteettien kehityksessä. • Järjestetään fokusoituja työpajoja, joissa on mukana kansainvälisiä 3D-tulostuksen edelläkävijöitä. Esimerkiksi Inka-hankkeen osana. 4.1.3 3D-tulostuksen yhteisömanageri • Perustetaan 3D-tulostuksen yhteisömanagerin tehtävä. Tehtävänä on toimia nopeasti kehittyvän menetelmän keskitettynä tietotoimistona, yritysten neuvonantajana ja aiheen keskitettynä kehittäjänä. 4.3. Älykäs ja osallistava toiminta 3D-tulostuksen hyödyntäminen haastaa nykyiset toimintatavat. Yritysten on osattava hyödyntää toisiaan ja rakentaa yhteistyötä yli toimialarajojen ja hyödyntää aktiivisia yhteisöjä. Osallistava toimintatapa on tehokkain tapa luoda nopeasti älykkään toiminnan verkosto. 4.2.1 Älykkäät hankinnat. • Luodaan tapa tiedottaa ja keskustella eri organisaatioiden laitehankinnoista. Esimerkiksi koulujen osalta on hyödyllistä välttää päällekkäisiä tai suorastaan vääriä 3Dtulostininvestointeja. 4.2.2 Yhteistyön tiivistäminen ja jatkaminen • Ylläpidetään ja kehitetään 3D-tulostuksen toimijoiden Foorumia 3D Pirkanmaa -hankkeen työn jatkoksi. Foorumin tehtävänä tarjota on tukea erilaisia toimintaryhmiä ja aiheesta kiinnostuneita. Sopii esimerkiksi yhteisömanagerin toiminnan osaksi. • Luodaan luottamuksellisia kahden ja useamman toimijan välisiä tuotanto- ja palveluketjuja. Tällainen on esimerkiksi palveluketju, joka ratkaisee nopeasti asiakkaiden pikavalmistustarpeita prototyypeistä ja piensarjatuotannoksi. 3D-tulostuksen yhteisöissä on huomattava määrä käytännön tietoa ja kykyä haastavienkin ongelmien ratkaisemiseen. Yritysten haasteena puolestaan on hyödyllisen tiedon saaminen ja sen muuttaminen liiketoiminnaksi. Nämä kaksi voivat kohdata sekä kasvokkain, että verkkoympäristöissä. 4.3.1 Tiedon kerääminen ja jakaminen • Perustetaan pirkanmaalainen tai kansallinen 3D-tulostuksen portaali. Portaalin ylläpitäjänä voi toimia esim. 3D-tulostuksen yhteisömanageri. • Kehitetään osallistavia ja muita tapoja jakaa hiljaista tietoa konkreettisissa tapaamisissa, seminaareissa, koulutuksissa ja luottamuksellisissa yrityskumppanuuksissa. • Muutetaan käytännön tietoa ja oppeja formaaliin muotoon. Tällainen voi olla esim. 3Dtulostuksen käsikirja PK-yrityksille. 4.4. Uuden liiketoiminnan mahdollistajat 3D-tulostuksen sovellukset lukemattomilla toimialoilla mahdollistavat uusia liiketoimintatapoja ja -malleja. Päivittäin on tarjolla uutisia merkittävistä kehitysaskelista, jotka muuttavat käsityksiä tekniikan mahdollisuuksista. Tästä syystä on hyvin tärkeää, että myös rahoitus kulkee nopean kehityksen vauhdissa. 4.4.1 Rahoitus • Aktivoidaan yksityisiä ja julkisia rahoittajia tukemaan 3D-tulostuksen hyödyntämistä ja kehittämistä, ja kehittämään ketteriä yritysten tarpeita palvelevia rahoitustapoja, esimerkiksi uusimpien teknologiaratkaisujen nopeaan hyödyntämiseen. 4.4.2 Sovellusalueiden monialainen tutkimus • Aktivoidaan ja tuetaan 3D-tulostuksen erilaisten sovellusalueiden monialaista tutkimusta. Kerätään ja analysoidaan tietoa erityisesti kansainvälisistä edistysaskeleista eri sovellusalueilla, kuten talonrakennus ja edullisten proteesien kehitys. 4.4.3 Laite- ja palvelukehitys • Pirkanmaalle on jo syntynyt ensimmäiset toimijat, joilla on omaa 3D-tulostukseen liittyvää laite- ja palvelukehitystä. Kannustetaan eri tavoin näitä toimijoita eteenpäin ja yhteistyöhön! 4.4.4 Prototyyppipalvelut • Kehitetään teollisuuden tarpeista lähteviä ketteriä ja monipuolisia 3D-tulostukseen ja muihin edistyneisiin menetelmiin, kuten robotiikkaan ja 3D-skannaukseen, perustuvia prototyyppipalveluita. 4.5. Osaaminen ja koulutus 3D-tulostus on useimmille suomalaisille oppilaitoksille uusi asia. Aiheen osaamisen ja koulutusratkaisujen kehityksessä toimii sama periaate kuin liiketoiminnan luomisessa: uudet toimintatavat, voimakas yhteistyö ja edelläkävijöiden hyödyntäminen. Aiheeseen liittyviä käytännön osaamisalueita ovat mm. muotoilu, mallinnus, tulostus, markkinointi, sekä esimerkiksi yhteisöjen hyödyntäminen. Samankaltaisia oppimisprosesseja on käyty lävitse mm. Internetin arkipäiväistämisessä sekä älypuhelinten omaksumisessa. 4.5.1 Oppimispolut • Luodaan oppilaitosten ja Opetushallituksen kanssa yhteistyössä oppimispolkuja peruskouluun, ammattiopetukseen, täydennyskoulutukseen ja korkeakouluihin. • Luodaan kansainvälisiä oppimispolkuja, jotta pystytään omaksumaan alan eturivin toimijoiden käytännöt nopeasti. 4.5.2 Koulutusinnovaatiot • Kehitetään 3D-tulostuksen koulutusinnovaatioita lainaten parhaita ideoita muilta sovellusalueilta. Esimerkkejä: Open badges / Mozilla foundation, Science Hackdays, Apple iTunes University. www.incited.org tarjoaa joukkoistukseen perustuvan työkalun uusien koulutusratkaisujen kehitykselle. • Rakennetaan 3D-tulostusnysse viemään 3D-tulostuksen resursseja Pirkanmaan oppilaitoksiin, kyliin ja kerhoihin. 4.5.3 Oppisopimuskoulutus • 3D-tulostuksen osaajat kehittyvät käytännön kautta. Luodaan mahdollisuuksia aiheen oppisopimuskoulutukseen, mm. Tredun palveluiden kautta. 4.5.4. 3D-tulostuksesta kansalaistaito • Asetetaan Tampereen koulutuspolitiikan tavoitteeksi, että 3D-tulostus on kansalaistaito. Kehitetään yhteiskunnallisia kehitystavoitteita yhdessä mm. Opetushallituksen kanssa. 4.6. Yhteenveto Mitä resursseja tullaan tarvitsemaan? Useiden kansainvälisten arvioiden mukaan 3D-tulostus tulee muuttamaan maailmaa enemmän kuin Internet. Myös muutoksen nopeus on suuri. Vaikutukset ovat yhtä lailla laajoja yhteiskunnallisia muutoksia, kuin yksittäisten ihmisten arkeen vaikuttavia asioita. Tässä kappaleessa on esitetty muutamia toimenpiteitä, jotka ovat tarpeellisia. Ne ovat hankkeen sisällöstä nousseita ilmeisiä asioita. Olennaista on, että käynnissä olevaan muutokseen reagoidaan uteliaasti, reippaasti ja nopeasti, hyödyntäen Pirkanmaan vahvuudet, mahdollisuudet ja kansainväliset opit. 5. Johtopäätökset Olemme hankkeessa asettaneet tavoitteeksi, että Pirkanmaa kehittyy teollisen 3D-tulostuksen hyödyntämisen edelläkävijäksi. Nopeasti kehittyvässä teknologia- ja yhteiskuntaympäristössä tavoite on haastava, mutta mahdollinen. Kaikki tarvittava on ulottuvillamme. Edelläkävijän tunnuspiirteitä ovat toiminnat ja tekemiset, joista muuta vielä unelmoivat: • They are at the leading edge of important market trends and; • They have a strong incentive to find solutions for the novel needs they encounter at the leading edge. • They often have to develop the new products and services they need for themselves - they become user-innovators; (Eric von Hippel) Onko alueellisesta edelläkävijyydestä hyötyä? Edelläkävijyyden myötä on mahdollista tuottaa uusia työpaikkoja nopeammin kuin muut, hyödyntää yllättävät taloudelliset mahdollisuudet ja löytää ensimmäisenä ratkaisuja käytännön ongelmiin ja tarpeisiin. Nollaskenaariossa (= mitään ei tehdä) yritykset joutuvat joka tapauksessa reagoimaan muutokseen altavastaajan lähtökohdista ja kovemmasta kilpailutilanteesta. Muutos on tällöin merkittävästi hitaampi, koska ratkaisuja ja resursseja kehitetään, etsitään ja hankitaan yrityskohtaisesti. Alueellista ekosysteemiä tai osaamiskeskittymää ei synny. 3D-tulostuksen hyödyntäminen pirstaloituu tai jää toteutumatta. Millainen 3D-tulostuksen edelläkävijä Pirkanmaa voisi olla? • Täällä on vahva tekninen osaaminen ja sitä tukeva tutkimustoiminta. Skandinavian merkittävin 3D-tulostuksen osaamis- ja tuotantokeskus löytyy täältä. • Pienten sarjojen erikoisosaaja. Teollisuudelle ovat tyypillistä pienet tuotantosarjat. • Ainutlaatuinen 3D-tulostuksen ekosysteemi. Toimijoilla on vahva yhteistyön motivaatio. • Pirkanmaa on voimakkaasti verkottunut eurooppalaiseen teollisuuteen ja liiketoimintaan houkutellen alan osaajia ja investointeja. 6. Tietopankki 6.1. 3D Pirkanmaa –hankkeen prosessi 3D Pirkanmaa – hankkeessa kehitettiin työprosessi, joka on kustannustehokas tapa selventää monitahoisten ja kansainvälisten aiheiden tilannekuvaa. Prosessin ydinasiat ovat: 1. Yritystapaamiset yhdistettyinä puhelinkontakteihin. Tavoitteena on sekä kerätä tietoa, että viedä uutta tietoa yrityksiin. 2. Sarja tietoa tuottavia fokusoituja tapahtumia (osallistavat Innovaatiokinkerit, Opi ja Oivalla – tapahtumat). 3. Aktiivinen ja monitahoinen verkostoituminen (yritykset, tutkijat, kaupalliset toimijat, organisaatiot, jne) ja kaikkien tahojen yhteentuominen luomaan yhteistä visiota ja agendaa. 4. Edelläkävijöiden ja aktiivien hyödyntäminen (pienimuotoiset tapaamiset, tiedon tuottaminen). 5. Hankkeen tiedotus perustui 3dpirkanmaa.fi weppisivustoon, sekä postituslistaan. 6.2. • • • • • 3D Pirkanmaa toimintakertomus Hankkeen toteutuksesta vastasivat Pekka Ketola ja Petri Pitkänen. Yritystapaamiset (20 kpl) olivat 2-3 tunnin työpajoja, joissa käytiin läpi sekä yrityksen tulokulma 3D-tulostuksen mahdollisuuksiin, että uusimman aiheen tiedon vieminen yrityksen suuntaan. Tapaamisissa yrityksiä kutsuttiin Innovaatiokinkereille. Innovaatiokinkerit (3 kpl) käsittelivät aiheita, jotka askarruttivat yrityksiä eniten. Kuhunkin tapahtumaan kuului olennaisena osana osallistava työskentely. Aiheet olivat: - 3D-tulostuksen tekniikat (11.3.2014). Kinkereiden tuloksena osallistujille selvitettiin erityisesti metallitulostuksen perustekniikat. - 3D-tulostus ja muotoilu, 3D-skannaus (23.4.2014). Kinkereillä tutustuttiin muotoiluyrityksen kokemuksiin 3D-tulostuksesta, sekä käytiin läpi erilaiset 3Dskannausmenetelmät. - 3D-tulostuksen yritysesimerkit ja koulutus (28.5.2014). Kinkereillä esittäytyivät pirkanmaalaiset 3D-tulostuksen edelläkävijät. - Opi ja Oivalla –tapahtuma (10.6) kokosi yhteen 60 pirkanmaalaista 3D-tulostuksen toimijaa ja aiheen pohtijaa. Tapahtumassa luotiin toimintaryhmiä, jotka vievät luotuja aiheita eteenpäin vapaaehtoisissa toimintaryhmissä. Pilkahdus-tapaaminen 13.3.2014: Koulutustarpeiden ennakointiryhmän tapaaminen. Tapaamisessa esiteltiin 3D-tulostukseen liittyviä koulutus- ja oppimistarpeita, sekä olemassaolevia ratkaisuja. Osallistujina oli suur osa pirkanmaalaisista oppilaitoksista. 3D-tulostuksen mahdollisuudet, luento TaY 24.4.2014. Luento 2. vuoden tietojenkäsittelyopin opiskelijoille. Luennon perusteella muutama opiskelija innostui perehtymään aiheeseen tarkemmin. • • • Metallien 3D-tulostuksen mahdollisuudet, aamiaistilaisuus ja työpaja, FRAMI Seinäjoki 16.4.2014. Tapahtumassa oli lähes 100 etelä-pohjalaista yritystä ja toimijaa kuulemassa 3Dtulostuksen tilanteesta. N. 20 osallistujaa oli mukana aamiaistilaisuuden jälkeisessä innovaatiotyöpajassa. Metallien 3D-tulostuksen mahdollisuudet, aamiaistilaisuus, MW-kehitys, Mänttä 14.4. Tapahtumassa vietiin metallitulostuksen tilannetietoa mänttäläisille yrityksille. 3D-tulostuksen koulutusratkaisut, ELY Tampere, 3.4. Tilaisuuteen osallistui kolmisenkymmentä oppilaitosten ja oppijoiden edustajaa työstämään 3D-tulostuksen osaamistarpeita. 6.3. Aktivoinnin satoa Hankkeen aktivoinnin tuloksena on syntynyt mm. seuraavaa: • Wikipedia-sivusto aiheen pirkanmaalaiseen kehitykseen ja tiedon kokoamiseen. http://innovaatiokinkerit.purot.net. Sivuston jatkokehittyminen tarvitsee moderaattorin. • LinkedIn-ryhmä: 3D Pirkanmaa • Roolijakoja: Yrityksillä on kohtalaisen selvä käsitys, millaisen roolin he voisivat ottaa 3Dtulostuksen ekosysteemissä (esim. metallitulostuksen palveluntarjoajia, palvelun hyödyntäjiä, laitteiden ylläpitäjiä, jne). Tämän lisäksi yrityksillä on halu rakentaa uuden teknologian ekosysteemiä yhdessä toisten kanssa. • Aktiivinen yhteisö. Yhteisö koostuu monenlaisista innostuneista yksityishenkilöistä, jotka ovat valmiina kehittämään 3D-tulostuksen sovelluksia. • Pirkanmaalaista 3D-tulostinkehitystoimintaa (2 yritystä) on tuettu tiedollisesti. • Yrityksille suunnatun 3D-tulostusoppaan kehitys on käynnistetty. • Pirkanmaalaiset oppilaitokset aktivoituneet 3D-tulostuksen teemasta. • Suomen ensimmäinen 3D-tulostuksen yrityskummi on aloittanut Kesäkuun tilaisuuden tuloksena syntyi 6 aktiivista työryhmää, jotka kokoontuvat kesän aikana. Alla on tiedot ryhmistä ja ensimmäisestä kokoontumisesta, sekä jokaisen ryhmän koollekutsuja. • • • • • • 3D-tulostus ja uusi bisnes. Kokoontumisaika: 15.9 klo 14 Paikka: Kirjasto Metson yläkerta. Koollekutsuja: [email protected] Pilotit ja kokeilut. Kokoontumisaika: 26.8 klo 13 Paikka: TAMK. Koollekutsuja: [email protected] Viestintä ja yhteisö, tiedonvälitys. Kokoontumisaika: 24.6 klo 18 Paikka: Scandic Food factory, omakustanteinen ruokailu. Koollekutsuja: [email protected] 3D-tulostus ja koulutus. Kokoontumisaika: 15.8 klo 14. Paikka: TAMK. Koollekutsuja: [email protected] 3D-tulostuksen yhteisöalusta - Kuinka 3D-tulostukseen liittyvää tietoa välitetään tehokkaasti?. Kokoontumisaika: 20.8 klo 16.00 Paikka: Tampereen Ikean ravintola. Koollekutsuja: [email protected] Materiaalitestit - miten varmennetaan tuotteen ominaisuudet. Kokoontumisaika: TBD Paikka: TTY. Koollekutsuja: [email protected] Kehitysryhmiin on mahdollista päästä mukaan ottamalla yhteyttä ryhmien kokoonkutsujiin. Toiminta jatkuu myös yhteisön laajemmissa kokoontumisessa kolmesti syksyn kuluessa. Kokoonkutsujat ovat Inka-hanke, TTY ja TAMK. 1. 2. 3. 4. 5. Toteutusvaiheen kuvaus syksylle 2014 Alueellista 3D-tulostuksen hyödyntämisen liiketaloudellista ymmärtämistä ja osaamista Osaajia (3D-tulostuksen osaajia ja kehittäjiä yrityksiin) Alueellinen toimintamalli Lisäymmärrystä 3D-tulostamisella valmistetun tuotteen kustannusrakenteesta ja sen kilpailukyvystä verrattuna perinteisiin tuotantomenetelmiin 6. Aktiivinen Foorumi 3D-tulostuksen hyödyntämiseen 7. Opinnäytteitä, joissa 3D-tulostus on keskeisessä roolissa. 6.4. • • • • • • • • • • • • • • • • • • 3dhubs.com,Netherlands amazon.com exone.com,USA grabcad.com,USA i.materialise.com ,Belgia layerwise.com ,Belgia materialise.com,Belgia ponoko.com,USA quickparts.com,USA shapeways.com,USA thingiverse.com,USA www.3dcontentcentral.com,USA. mm. alkuperäisiä CAD-tiedostoja autotehtailta www.3dprintfox.com,mm. alkuperäisiä CAD-tiedostoja valmistajilta www.3dprintplanet.org, www.dimensionalley.com ,Germany www.goengineer.com,USA www.makexyz.com,USA youmagine.com , 6.5. • • • • • • • • 3D-tulostuksen palveluita Tulostinvalmistajia 3dsystems.com Betabram.com (talotulostimet) eos.info makerbot.com minifactory.com Prenta (ent. T-Maker 3D) stratasys.com tmaker3d.com 6.6. • • • • • Autodesk 123dapp.com Blender Sketchup.com Solidworks Tinkercad.com 6.7. • • • Foorumeita 3dprintboard.com 3dprinterplans.info additivemanufacturing.com enablingthefuture.org ewi.org/additive-manufacturing-consortium fi.wikipedia.org/wiki/Kolmiulotteinen_tulostus hacklabs-fi.referata.com lifehacker.com/tag/3-d-printing localmotors.com ww.s3vanguardinitiative.eu www.additivemanufacturingusersgroup.com www.garpa.org www.generativ.fraunhofer.de,Fraunhofer Additive Manufacturing Alliance www.manufacturing.gov/nnmi_pilot_institute.html,America Makes: National Additive Manufacturing Innovation Institute (NAMII) 6.10. • • • • • Design yrityksiä Freedomofcreation.com 6.9. • • • • • • • • • • • • • • 3D-tulostuksen uutisia 3dprintingindustry.com www.3ders.org www.3duniverse.org 6.8. • Ohjelmistoja Suomalaisia toimijoita 3Dreams.fi descartes.fi hetitec.com Maker3D.fi materflow.fi • • • • • • • • • • • planix.onet.tehonetti.fi sitako.fi www.3donline.fi www.3dtulostimet.fi www.alphaform.fi www.fabrigate.fi www.oulupmc.com www.prenta.fi (ent. T-Maker 3D) www.tulostintavaratalo.fi www.versoteq.com www.virtain-vmt.fi 6.11. • • • • • 3dprintshow.com Additive manufacturing and 3D printing , http://www.amconference.com/?dm_i=7VM,2E5F1,RHN0J,8OTQV,0, http://www.additivemanufacturingasia.com makerfaire.com World 3D Printing Technology Industry American Summit, http://cn.world3dassociation.com/en/index.html 6.12. • • Koulutuksen kehitys 3dtulostus.blogspot.fi, 3dtulostus.meke.wikispaces.net hwww.pinterest.com/objet3dprinters/education-3d-printing/ 6.13. • Tulevia tapahtumia ja konferensseja Käsikirjoja www.thingarage.com/handbook/ 6.14. Raportteja, opinnäytteitä ja tutkimuksia Alla muutamia ajankohtaisia raportteja. FIRPA ylläpitää listaa opinnäytetöistä osoittessa: firpa.fi/html/opinnaytetyot.html • • • • Additive Manufacturing Education in the UK. 2012 http://www.econolyst.co.uk/resources/documents/files/Paper%20-%20Aug%202012%20%20Additive%20manufacturing%20education%20in%20the%20UK.pdf Arvekari Lassi, 2013. 3D-tulostus - Case Printrbot. LAHDEN AMMATTIKORKEAKOULU, Opinnäytetyö. http://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/56792/Arvekari_Lassi.pdf?sequence=1 CSM Hotelli: https://wiki.tut.fi/pub/CSMHotelli/WebHome/CSM-‐Hotel_-‐project__-‐ _Presentation_slides_-‐_WIKI.pdf Hämälänen Mervi (valmistumassa 2014. Customer-centric and value-based business model design impacts of the ADDITIVE MANUFACTURING technology On firm’s business model • • • Lohilahti Jarkko, 2011. SELVITYS 3D-TULOSTAMISEN TILANTEESTA SUOMESSA. http://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/36967/Lohilahti_Jarkko.pdf. AMK opinnäyte. Mika Salmi, 2013. Medical applications of additive manufacturing in surgery and dental care. https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/11854. Väitöskirja. Suomen Sata Uutta Mahdollisuutta – Radikaalit Teknologiset Ratkaisut. http://web.eduskunta.fi/dman/Document.phx?documentId=ie27613151734377 6.15. • • • • • Videoita 3D-tulostettu kehon ulkopuolinen ”selkäranka” – Exoskeleton. https://www.youtube.com/watch?v=bhCAkUMQ5GA Metallin 3D-tulostus ilmaan. Talon tulostus. : http://www.theguardian.com/technology/video/2014/apr/29/3d-printerbuilds-houses-china-video Pienet talotulostimet: player.vimeo.com/video/97976677 Ääniohjattavan käsiproteesin valmistus. http://www.youtube.com/watch?v=zz6hT3kDhOc 6.16. 3D-tulostimet Pirkanmaalla Tässä kappaleessa luetellaan pirkanmaalaisia ja suomalaisia toimijoita, joilla on käytössään kuluttajatulostimia järeämpiä laitteita. Pirkanmaa • 3DHubs.com listaa Pirkanmaalla 13 tulostinta jotka pääasiassa ovat edullisia Ultimakereita. Näillä tulostimilla kuka tahansa pääsee edullisesti tulostamisen makuun. • Metallitulostimet: Ei ole vielä. • Muovitulostimet: o Virtain-vmt.fi, Virrat o Teveteam.fi , Tampere o Sitako.fi, Tampere o AN-Cadsolutions.fi, Tampere o 5w.fi Hackerspace 5w, Tampere o TAMK, Tampere (mm. Stratasys FDM, ABS-muovi) • Hiekkatulostin: o Hetitec.fi, Valkeakoski Muu Suomi • • Metallitulostimet o EOS, Turku o PMC-osuuskunta, Oulu o LUT Laser, Lappeenranta Muut o Rpcase.fi, Lahti o Maker3D.fi, Helsinki o 3Dreams.fi, Vantaa o innoexpress.fi, Helsinki o o o o o o o o o c-advice.com, Lahti alphaform.fi, Turku bestdan.fi, Vantaa versoteq.com, Espoo coveston.fi, Kiikala Youngskills.fi osuuskunta Jurva kaupunkiverstas.fi, Helsinki Espoon kirjastot Cadvision.fi, Salo Lisäksi Suomessa on oppilaitosten yritysten omassa käytössä lukuisa tulostimia joista osa on listattu osoitteessa: http://www.firpa.fi/AM_lista_viimeisin.pdf 6.17. • • Artikkeleita FDA & 3D-tulostuksen säädökset. http://www.mddionline.com/article/fda-grapples-futureregulation-3-d-printed-medical-devices140613?utm_content=buffer4c257&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_ca mpaign=buffer IPR • What’s the Deal with Copyright and 3D Printing? https://www.publicknowledge.org/news-blog/blogs/whats-the-deal-with-copyright-and3d-printing • 3D-tulostuksen ja muodin IPR-kysymykset esillä Maailman henkisen omaisuuden päivän Suomen päätapahtumassa. https://www.sttinfo.fi/release?releaseId=13477917 • It Will Be Awesome if They Don’t Screw it Up: 3D Printing. https://www.publicknowledge.org/news-blog/blogs/it-will-be-awesome-if-they-dontscrew-it-up-3d-printing 3dpirkanmaa.fi Aina siellä, missä välähtää.
© Copyright 2024