Digitaalisen tuotepassin benchmarkkaus
Oma tutkimustyöni liittyi lisäävän valmistuksen eli arkikielisemmin 3D-tulostuksen kestävyyteen. Lisäävä valmistus tarkoittaa joukkoa tekniikoita, joilla valmistetaan tuotteita lisäämällä raaka-ainekerroksia. Esimerkiksi jauhepetitulostuksessa voi materiaalina olla polymeeri, metalli tai keraaminen jauhekerros. Jauhemateriaali levitetään tulostimeen ohuina kerroksina ja sulatetaan tai sintrataan yhteen kerros kerrokselta. Lisäävä valmistus lisää jo oletusarvoisesti kestävyyttä koska se mahdollistaa pienet, vain tarpeeseen tehtävät tuotesarjat ja vähentää näin hukkaa. Kiertotaloutta lisäävä valmistus taas edistää muun muassa mahdollistamalla varaosien tulostamisen. Tulostusmateriaalina voidaan myös käyttää muiden prosessien jätevirtoja.
Digitaalinen tuotepassi (DPP) on digitaalinen kuvaus fyysisestä tuotteesta. Se perustuu EU:n ekosuunnitteluasetukseen ja edistää kiertotaloutta ja tuotantoketjujen jäljitettävyyttä tuottamalla standardoitua tuotetietoa. DPP tulee pakolliseksi suurelle osalle EU:ssa valmistetuista ja EU:hun tuoduista tuotteista, ja eri tuoteryhmille on vaiheittainen käyttöönottoaikataulu. Lisäävä valmistus on valmistusmenetelmä, jolla voidaan tehdä erilaisia tuotteita ja joka liittyy moniin arvoketjuihin. Digitaalinen tuotepassi tuo uusia liiketoimintamahdollisuuksia, joten sen kehittämisessä ja pilotoinnissa kannattaa olla proaktiivisesti mukana.
Konferenssijulkaisussa vertailemme akkujen DPP:n määritteitä (attribuutteja) kirjallisuudesta löydettyihin lisäävän valmistuksen kestävyyshaasteisiin sekä tutkimme avoimen lähdekoodin FIWARE-ympäristön mahdollisuuksia digitaalisen tiedon keräämiseen. Akkujen DPP:n nk pitkä lista sisältää yli 100 attribuuttia jaoteltuna seitsemään eri kategoriaan. Kestävyysnäkökulmasta hiilijalanjäljen laskenta ja kiertotalous ja resurssitehokkuus kategoriat ovat keskeisiä, kun tähdätään lisäävän valmistuksen energia- ja materiaalitehokkuuden parantamiseen. On tärkeää pystyä luotettavasti osoittamaan, että A on kestävämpi vaihtoehto kuin B. Lisäävän valmistuksen kestävyyttä on tutkittu ja tutkitaan elinkaarianalyysin avulla, mutta tulosten vertailtavuus on haasteellista. Linkki artikkeliin löytyy blogin lopusta.
AMAze-hankkeen fokuksessa jälkikäsittelyn automaatio
Konferenssimatka oli osa kaksivuotista AMAze hanketta (Additive Manufacturing Post-processing Automation), jonka tavoitteena on kehittää uusia ratkaisuja lisäävän valmistuksen jälkikäsittelyn ja laadunvalvonnan automatisointiin sekä osien jäljitettävyyteen ja tiedonhallintaan. Tätä tarvitaan, kun lisäävä valmistus siirtyy yhä enemmän yksittäisistä tulostimista isompiin tuotantolinjoihin ja tulostinfarmeihin. Hankkeessa on mukana viisi johtavaa yritystä lisäävän valmistuksen arvoketjusta, ja TAMK on hankkeen ainoa korkeakoulupartneri. Hanketta vetää DIMECC ja sen rahoittaja on Business Finlandin Co-Innovation instrumentti. Aloite hankkeelle tuli FAME-ekosysteemistä (Finnish Additive Manufacturing Ecosystem), joka kokoaa yhteen lisäävän valmistuksen arvoketjun organisaatiot.
Julkaistu artikkeli löytyy täältä:
Kostia, S., Naakka, K., Häkkinen, S., Siivonen, J., Haapakoski, T., Huhtanen, S. and Salminen, K. (2025). Industry 4.0: A Tool for Improving Sustainability of Additive Manufacturing. Procedia CIRP, 134 (639-644). https://doi.org/10.1016/j.procir.2025.02.215
Muita hankkeessa julkaistuja JUFO-luokiteltuja konferenssiartikkeleita:
Huhtanen et al. Towards automated quality control system for additive manufacturing post-processing. Accepted at International Conference on Industry of the Future and Smart Manufacturing.
Kanto et al., Enhancing Sustainability in SLS: Reliable and Practical Methods for Assessing Powder Aging. Accepted at Global Conference on Sustainable Manufacturing.
Kuvaaja: Silja Kostia
Kirjoittaja: Silja Kostia, yliopettaja, TAMK Soveltavan tutkimuksen keskus
Kommentit