Pencetakan 3D Saat Ini Potensi Pasar $500B

Selama ribuan tahun, kita telah mengandalkan proses seperti penempaan dan pengecoran dengan menggunakan cetakan untuk menciptakan alat dan barang konsumen yang semakin kompleks. Namun dalam beberapa tahun terakhir, teknologi yang terlibat dalam proses manufaktur tersebut telah mengalami lonjakan besar berkat munculnya manufaktur aditif - yang sering disebut sebagai pencetakan 3D.

Manufaktur aditif adalah proses yang dikendalikan komputer di mana medium khusus (biasanya disebut ‘filamen’) dilelehkan dan dikurasi, lapis demi lapis. Tergantung pada skala printer dan kebutuhan proyek, filamen yang digunakan dapat berkisar dari plastik ABS hingga logam cair, infus serat karbon, dan lainnya. Hal ini memungkinkan penciptaan barang yang hanya dibatasi oleh kreativitas manusia.

Pada tahun 2023, teknologi ini telah berkembang hingga dapat diakses secara luas tidak hanya pada skala industri, tetapi juga oleh para hobiis dan semua orang di antaranya.

Sumber – ARK Invest ‘Big Ideas 2023’ Halaman 131

Selain mempertimbangkan hal seperti ‘Wrights Law‘ - yang pada dasarnya menyatakan bahwa semakin banyak kita membuat sesuatu, semakin baik kita melakukannya - manufaktur aditif banyak diperkirakan akan terus berkembang karena potensinya untuk mengubah banyak sektor lainnya. ARK Invest menyoroti hal ini dalam laporan ‘Big Ideas 2023’ terbaru mereka, di mana mereka memperkirakan bahwa ketika diterapkan pada pasar yang ada “pencetakan 3D akan menjadi peluang pasar senilai $500 miliar”.

Melihat ke depan hingga 2030, penelitian laporan membayangkan manufaktur aditif akan mempertahankan tingkat pertumbuhan tahunan majemuk (CAGR) sebesar 21%, dan memiliki ukuran pasar lebih dari $77B.

Produsen dan Inovator

Sebelum menyelami beberapa contoh bagaimana manufaktur aditif dapat mengubah cara kita mendekati hal-hal seperti rekayasa struktural, perawatan kesehatan, dan lainnya, berikut beberapa contoh perusahaan yang terlibat langsung dengan sektor ini. Contoh-contoh ini bukan rekomendasi investasi, melainkan dimaksudkan untuk menyoroti pemain kunci yang bekerja untuk mengembangkan teknologi ini.

Autodesk Inc. (ADSK)

Komponen kunci yang memungkinkan manufaktur aditif menjadi mungkin adalah perangkat lunak yang memungkinkan pembuatan dan pelaksanaan rencana desain produk. Di sinilah Autodesk berperan, menawarkan rangkaian lengkap perangkat lunak (Fusion 360, Netfabb, Tinkercad) yang dirancang khusus untuk manufaktur aditif.

Autodesk berkantor pusat di California, Amerika Serikat. Pada tahun 2022, perusahaan mencatat pendapatan sebesar $4,4B.

Stratasys, Ltd (SSYS)

Perusahaan ini merupakan pemimpin dalam sektor manufaktur aditif. Melalui lini printer 3D dan layanan mereka, perusahaan menawarkan solusi yang ditujukan untuk berbagai bidang, termasuk dirgantara, kedokteran gigi, otomotif, dan lainnya.

Stratasys berkantor pusat di Minnesota, Amerika Serikat. Pada tahun 2021, perusahaan mencatat pendapatan sebesar $606,3M.

Xerox Holdings Corp. (XRX)

Pada tahun 1980, futuris terkenal Ray Kurzweil menjual berbagai teknologi, termasuk pemindai flatbed, kepada Xerox. Dalam beberapa dekade sejak itu, Xerox telah menjadi eponim untuk pemindai dan printer secara umum, dan menjadi nama rumah tangga.

Berkenaan dengan manufaktur aditif, Xerox telah memanfaatkan kemampuan riset dan pengembangannya untuk menciptakan produk seperti ElemX, yang memungkinkan pencetakan logam cair.

Xerox berkantor pusat di Connecticut, Amerika Serikat. Pada tahun 2022, perusahaan mencatat pendapatan sebesar $7,11B.

Di Mana Peluang Tersembunyi

Jadi kita tahu bahwa perkiraan tinggi sedang dibuat untuk masa depan manufaktur aditif. Namun, implementasi apa dari teknologi ini yang menjadi dasar bagi prediksi tersebut? Berikut hanya beberapa contoh dari ratusan.

Kesehatan

Setiap manusia itu unik. Oleh karena itu, tidak ada solusi satu ukuran untuk semua dalam hal perangkat medis. Dengan pemikiran ini, Kesehatan menjadi contoh sempurna dari industri yang siap untuk diganggu oleh manufaktur aditif.

• Butuh pinggul baru? Pencetakan 3D dapat menawarkan rekreasi yang sempurna, dibuat khusus untuk penerimanya.
• Butuh ortotik? Pencetakan 3D dapat menawarkan sisipan khusus untuk memastikan langkah yang tepat pada lansia guna meminimalkan jatuh, mengurangi kerusakan sendi, dan bahkan membantu penderita diabetes.
• Butuh prostetik? Pencetakan 3D dapat menawarkan solusi hemat biaya bagi amputee untuk mendapatkan kembali penggunaan semua anggota tubuh mereka.
• Butuh operasi kardiovaskular? Pencetakan 3D memungkinkan pembuatan implan khusus pasien seperti stent & katup, membuat operasi lebih efektif.

Berkenaan dengan Kesehatan, daftar ini terus berlanjut, dan itulah mengapa ARK Invest percaya bahwa selain sektor Dirgantara, sektor ini merupakan salah satu implementasi paling menguntungkan untuk manufaktur aditif dalam beberapa tahun mendatang.

Robotika / Mesin

Sementara Robot telah muncul dalam film sejak 1918 dalam ‘The Master Mystery’, pada tahun 1980-an mereka benar‑benar menjadi bagian dari budaya pop dengan film seperti Rocky IV dan Short Circuit sebagai contoh utama. Alasan utama adalah karena, meskipun teknologi untuk menciptakan robot berbicara yang layak masih dianggap berjarak puluhan tahun, hal itu beralih dari fantasi menjadi kemungkinan. Melompat ke tahun 2023, manufaktur aditif kini siap memainkan peran utama dalam mewujudkan pandangan masa lalu tentang masa depan, dengan proyek seperti Atlas (seperti yang terlihat pada video berikut), dan InMoov memimpin jalan.

Pengembangan proyek-proyek tersebut kini sangat dibantu oleh manufaktur aditif, karena prosesnya memungkinkan,

• pembuatan biaya efektif untuk bagian bervolume rendah
• rasio kekuatan terhadap berat yang lebih tinggi pada komponen
• penghilangan banyak kompleksitas rekayasa

Dengan penelitian yang terus berlangsung meningkatkan pemahaman kita tentang Robotika, kita jauh lebih dekat untuk melihat contoh dunia nyata daripada yang diperkirakan banyak orang. Tidak diragukan lagi bahwa ketika melihat ke depan 5‑10 tahun, manufaktur aditif akan terus memainkan peran penting dalam mewujudkan hal ini.

Aplikasi Dirgantara & Militer

Pada pertengahan 2022, sebuah kapal Angkatan Laut Amerika Serikat, USS Essex, melihat pemasangan ElemX. Ini adalah perangkat yang diproduksi oleh Xerox, yang memungkinkan pencetakan logam cair. Pemasangan khusus ini penting, karena digunakan untuk menguji kemampuan printer 3D di lokasi dalam membantu ‘kesiapan operasional’ kapal tersebut.

Penggunaan printer 3D melampaui operasi militer di laut, hingga ke luar angkasa. Tidak hanya lembaga pemerintah seperti NASA yang sudah membangun komponen roket melalui manufaktur aditif, tetapi penelitian sedang dilakukan untuk menguji kelayakan teknologi ini di lingkungan gravitasi rendah. Jika berhasil, ini dapat berarti pemeliharaan stasiun luar angkasa, habitat ekstraterestrial, dan lainnya menjadi lebih mudah.

Daya tarik manufaktur aditif dalam aplikasi militer dan dirgantara melampaui kemudahan menciptakan suku cadang sesuai permintaan. Seiring pemahaman kita tentang ilmu material meningkat, kita mengembangkan medium baru yang menawarkan rasio kekuatan terhadap berat yang semakin baik – kunci untuk efektivitas biaya dan integritas struktural dalam struktur kompleks.

Satu ‘D’ Tambahan?

Jika semua contoh di atas belum cukup meyakinkan Anda tentang keunggulan manufaktur aditif, pertimbangkan bahwa kita baru saja mulai menemukan kasus penggunaan ini dengan pemahaman ilmu material kita saat ini.

Melihat ke depan hingga 2030 dan seterusnya, langkah besar yang diharapkan banyak orang untuk manufaktur aditif adalah menambahkan satu ‘D’ lagi ke proses melalui pengembangan ‘pencetakan 4D’.

Pencetakan 4D mengacu pada penggunaan apa yang disebut banyak orang sebagai ‘materi dapat diprogram’. Pada dasarnya, ini adalah pencetakan 3D yang menggunakan medium yang akan bereaksi terhadap rangsangan eksternal (termal, listrik, dll.) setelah dibuat.

Setelah disempurnakan, proses semacam itu akan memungkinkan produk yang dapat mengubah bentuk/ukuran, menyembuhkan diri sendiri melalui ‘memori’ struktural, dan banyak lagi.

Kata Penutup

Meskipun banyak produk akhir yang dibuat melalui pencetakan 3D yang disorot dalam artikel ini sudah tersedia hari ini melalui metode yang lebih mapan, pembeda utama yang ditawarkan adalah efisiensi, aksesibilitas, dan biaya di mana teknologi ini memungkinkan mereka diproduksi.

Ke depan, potensi manufaktur aditif untuk mengubah banyak sektor dan membuka pintu baru bagi apa yang dapat dicapai oleh kecerdikan manusia tetap menjadi proposisi yang menggoda. Dengan pemikiran itu, perkiraan bahwa sektor ini akan melambung naik hingga puluhan miliar nilai dalam beberapa tahun mendatang mungkin tidak sepenuhnya berlebihan.