ส่อง "GIGAPRESS" นวัตกรรม 3D Printing เปลี่ยนโลกจากอิตาลี

3 October 2022

• เทคโนโลยี 3D Printing รุดหน้า จนก่อกำเนิด GIGAPRESS นวัตกรรมเด่นจากไอดร้า กรุ๊ป ประเทศอิตาลี ทำให้พลิกโฉมอุตสาหกรรมรถยนต์ด้วยความรวดเร็วในการหล่อ ขึ้นรูป และเชื่อมต่อโครงรถยนต์แบบอัตโนมัติ ทั้งยังทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำลง
• เทสลา ขานรับ GIGAPRESS ในการผลิตรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นใหม่ ๆ เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันและรองรับการเติบโตของตลาดอีวีทั่วโลก
• ตอบโจทย์อุตสาหกรรม 4.0 ที่มุ่งสู่คาร์บอนเป็นกลาง
• การพิมพ์ 3 มิติ ยังไปต่อได้สวย ด้วยปัจจัยบวกเพียบ ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบและผลิตสินค้าที่ตรงตามความต้องการของลูกค้า การเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุน รวมถึงเวลาในการผลิต ตลอดจนการส่งเสริมและลงทุนจากรัฐบาลประเทศต่าง ๆ ทั่วโลก 

GIGAPRESS เป็นแท่นพิมพ์ 3 มิติ หรือชุดเครื่องหล่ออะลูมิเนียมที่ผลิตโดยไอดร้า กรุ๊ป (Idra Group) ประเทศอิตาลี เป็นบริษัทแรกในโลก มีความโดดเด่นเพราะเป็นเครื่องหล่อแบบแรงดันสูงที่ใหญ่ที่สุดในโลก ด้วยแรงจับยึดที่ 55,000 ถึง 61,000 กิโลนิวตัน แต่ละเครื่องมีน้ำหนัก 410–430 ตัน และมีศักยภาพในการผลิตโครงรถยนต์ (chassis) ได้มากถึง 40-45 คัน ภายในระยะเวลาเพียง 1 ชั่วโมงเท่านั้น หรือสามารถผลิตโครงรถยนต์ได้มากถึง 1,000 คันต่อวันเลยทีเดียว จึงถือเป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมรถยนต์อย่างแท้จริง เพราะลดทั้งเวลาในผลิตโครงรถยนต์และลดค่าใช้จ่ายในการประกอบเป็นอย่างมาก ขณะเดียวกันก็ตอบโจทย์ต่อภารกิจรักษ์โลก เพราะมีของเสียเหลือน้อยจากการผลิต ใช้พลังงานอย่างเหมาะสม น้อยกว่าเครื่องหล่ออื่น ๆ ของไอดร้า กรุ๊ป มากถึง 50%  อีกทั้งยังมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน และบำรุงรักษาง่าย

“GIGAPRESS นำเสนอความท้าทายด้านวิศวกรรมมากมายที่ทีมงานของเราต้องแก้ไขปัญหาทีละขั้นตอนในระหว่างกระบวนการวิจัยและพัฒนา ซึ่งใช้เวลานานกว่า 2 ปี กว่าจะประสบความสำเร็จ” Riccardo Ferrario ผู้จัดการทั่วไปของไอดรา กรุ๊ปกล่าวในวิดีโอที่โพสต์บนช่อง YouTube ของบริษัทฯ  

“เทคโนโลยีที่คิดค้นขึ้นใหม่ที่สำคัญที่สุดคือ ระบบหัวฉีดใหม่ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรซึ่งออกแบบโดยทีมวิศวกรที่มีประสบการณ์และเชี่ยวชาญของเรา ทำให้เราเติมแม่พิมพ์ด้วยการเคลื่อนอลูมิเนียมประมาณ 100 กิโลกรัมเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ภายในระยะเวลาเพียงแค่ 60 ถึง 100 มิลลิวินาที เท่านั้น”

"ไอดร้า กรุ๊ป พร้อมที่จะพลิกโฉมอุตสาหกรรมยานยนต์ทั้งหมดด้วยการเปลี่ยนจากการปั๊มแบบดั้งเดิมเป็นการหล่อ ขึ้นรูป และเชื่อมต่อแบบอัตโนมัติ โดยป้าหมายสูงสุดของเราคือ GIGAPRESS จะช่วยเปลี่ยนอุตสาหกรรมยานยนต์ให้เป็นสิ่งที่ง่ายขึ้น มีประสิทธิภาพ และยั่งยืนอย่างแท้จริง” เขากล่าว

ด้วยนวัตกรรมเปลี่ยนโลกนี้ ทำให้แม้แต่บริษัทรถยนต์ไฟฟ้าชื่อดังอย่างเทสลา ไม่อาจปฏิเสธ GIGAPRESS ได้ โดยการผลิตรุ่นใหม่ของเทสลาได้หันไปใช้นวัตกรรมนี้ในการหล่อชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ เนื่องจากเครื่องหล่อของ ไอดร้านั้นใหญ่ที่สุดและตอบโจทย์ความต้องการของเทสลามากที่สุด โดยเทสลาได้ซื้อเครื่องหล่อที่ใหญ่ที่สุดในโลกหลายเครื่อง แต่ละเครื่องมีมูลค่าหลายล้านดอลลาร์สหรัฐฯ และเครื่องแรกของเทสลาได้รับการติดตั้งที่โรงงานในฟรีมอนต์ และเริ่มดำเนินการในปี 2020 ซึ่งนั่นทำให้เทสลาสามารถผลิต Model Y ด้วยชิ้นส่วนด้านหลังเพียงชิ้นเดียวแทนที่จะประกอบด้วยชิ้นส่วน 70 ชิ้น นั่นหมายความว่าทำให้ลดต้นทุนในการผลิตได้มหาศาล ต่อมาเทสลารับมอบเครื่องหล่อขนาดยักษ์อีกหลายเครื่องเพื่อประจำการที่ Gigafactory ในเท็กซัส และปัจจุบันนี้ได้เริ่มผลิต Model Y ที่โรงงานด้วยการหล่อแบบชิ้นเดียวทั้งด้านหน้าและด้านหลัง

"การหล่อด้านหน้าและด้านหลังแต่ละส่วนจะแทนที่ชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุต่าง ๆ 70 ชิ้น ซึ่งต้องยึดและปิดผนึกอย่างเหมาะสม เทสลาเริ่มด้วยการใช้โครงสร้างด้านหลังแบบหล่อ ซึ่งจะตามมาด้วยการหล่อด้านหน้าและชุดแบตเตอรี่ เมื่อรวมกันแล้วด้วยการเปลี่ยนแปลงนี้จะกำจัดชิ้นส่วนไปได้มากึง 370 ชิ้น เลยทีเดียว" Elon Musk  ผู้ร่วมก่อตั้งและซีอีโอของเทสลากล่าว

ล่าสุดเทสลาได้ว่าจ้างให้ไอดร้า กรุ๊ป ทำงานที่ใหญ่และท้าทายขึ้นเพื่อผลิตส่วนประกอบโครงรถยนต์สำหรับรถกระบะ Cybertruck ของเทสลาที่วางแผนไว้ว่าจะเปิดตัวในภายในปี 2023 ซึ่งด้วยโครงสร้างภายนอกที่เป็นสแตนเลสจะต้องใช้ GIGAPRESS ที่มีความสามารถในการหล่อที่แตกต่างไปจากเดิม

เพราะ Cybertruck สร้างขึ้นด้วยโครงสร้างภายนอกที่เป็นเกราะชั้นดีที่แทบจะทะลุเข้าไปไม่ได้ ผลิตขึ้นเพื่อความทนทานสูงสุด รวมถึงการปกป้องผู้โดยสาร โดยส่วนประกอบทุกชิ้นได้รับการออกแบบให้มีความแข็งแกร่งและความทนทานกว่ารถกระบะทั่วไป ตั้งแต่ผิวโครงสร้างสเตนเลสสตีลรีดเย็น Ultra-Hard 30X ไปจนถึงกระจกเกราะของเทสลา

“เครื่องจักรขนาดยักษ์นี้จะใช้สำหรับการผลิตส่วนประกอบโครงรถยนต์ของรถยนต์ขนาดใหญ่ เช่น รถกระบะ ยานพาหนะไฟฟ้าน้ำหนักเบา และรถอเนกประสงค์ SUV ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างแท้จริง” ผู้จัดการทั่วไปของไฮดร้า กรุ๊ป ให้รายละเอียดเพิ่มเติม

อย่างไรก็ตาม แม้ขณะนี้ทสลาจะมี GIGAPRESS จากไอดร้า กรุ๊ป อยู่มากถึง 12 เครื่อง แต่เพื่อไม่เป็นการฝากความหวังกับซัพพลายเออร์รายเดียวจนเกินไป รวมถึงต้องการนวัตกรมที่แตกต่าง จึงมีรายงานข่าวว่าในปี 2023 เทสลาจะเพิ่มผู้ผลิตเครื่องหล่อขนาดยักษ์รายใหม่ โดยขณะนี้กำลังอยู่ในระหว่างการเจรจากับ Bühler ผู้ประกอบการจากสวิตเซอร์แลนด์ ซึ่งได้เคยติดต่อกันมาตั้งแต่ปี 2019

ทั้งนี้จากการวิจัยของ Market and Markets ระบุว่าตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกมีมูลค่าราว  ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ในปี 2021 และคาดว่าเพิ่มขึ้นเป็น 47.95 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ภายในปี 2026 หรือมีอัตราเติบโตเฉลี่ย 22.5% ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ โดยมีปัจจัยหลักมาจาก ความง่ายในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่กำหนดได้เองตามความต้องการของลูกค้า (Customized product)  ช่วยลดต้นทุนการผลิตและเวลาในการผลิต ขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มผลผลิต รวมถึงการลงทุนของรัฐบาลประเทศต่าง ๆ ที่เพิ่มขึ้นในโครงการ 3D Printing ด้วยการส่งเสริมการพัฒนาและให้เงินทุนแก่สถาบันการศึกษา ศูนย์วิจัย และองค์กรวิจัยและเทคโนโลยี เพื่อสำรวจโอกาสเพิ่มเติมจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ตัวอย่างเช่น สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร และแคนาดา ได้ดำเนินโครงการระดับชาติเพื่อส่งเสริมการวิจัยการพิมพ์ 3 มิติระดับมหาวิทยาลัย ซึ่งขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ขณะเดียวกันการเกิดขึ้นของบรรดาสตาร์ทอัพที่ให้บริการด้านการพิมพ์ 3 มิติ ด้วยจุดขายที่แตกต่าง และนวัตกรรมด้านการพิมพ์ 3 มิติจากบริษัทยักษ์ใหญ่ ก็ได้ดึงดูดนักอุตสาหกรรมและรัฐบาลทั่วโลกให้หันมาให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีนี้มากขึ้นเรื่อย ๆ

โดยเติบโตอย่างรวดเร็วจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมยานยนต์ การดูแลสุขภาพ (รวมถึงการแพทย์ ศัลยกรรมกระดูก และทันตกรรม) การบินและอวกาศ

Sources:

Gigapress | Die-casting machine | Idra Group
Tesla Reportedly Looking To Change Giga Press Suppliers (insideevs.com)
An Italian supplier's Giga Press is changing car manufacturing | Automotive News Europe (autonews.com)