VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD Digitalisaatio ja 3D-tulostus liiketoimintanäkökulmasta Välkky-työpaja 1.12.2016
Sisältö Digitalisaation tuomat muutokset arvoverkostoihin ja liiketoimintamalleihin Verkostojen muuttuminen digitaalisen varaosavalmistuksen myötä Liiketoimintamallit metallien 3D-tulostamiseen liittyen 22/12/2016 2
Digitalisaatio mitä sillä tarkoitetaan? Data, computational power, and connectivity E.g., big data, open data, IoT, cloud technology Analytics and intelligence E.g., digitalisation and automatisation of knowledge work (artificial intelligence, machine learning), advanced analytics Digitalization is the use of digital technologies to change a business model and provide new revenue and value-producing opportunities; it is the of moving to a digital business Human-machine interaction E.g., touch interfaces, virtual augmented reality Digital-to-physical conversion E.g., 3D printing, advanced robotics (machine vision), energy storage and harvesting Gartner: IT Glossary, http://www.gartner.com/it-glossary/digitalization McKinsey&Company, 2015: Industry 4.0 - How to navigate digitization of the manufacturing sector http://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/industry-four-point-o-how-to-navigae-the-digitization-of-the-manufacturing-sector
Valmistavan teollisuuden arvoketjut ja verkostot muutoksessa Toimijoiden määrä kasvaa rajapintojen määrä kasvaa Arvoketjuihin tulee kokonaan uudentyyppisiä toimijoita Ennestään tutut toimijat tarjoavat kokonaan uudentyyppisiä tuotteita/ palveluita Roolit ja verkostot vielä muodostumatta kuka liidaa? (esim. cyberturvallisuus IT-/ telco- / muu?) 22/12/2016 McKinsey&Company, 2015: Industry 4.0 - How to navigate digitization of the manufacturing sector 4 http://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/industry-four-point-o-how-to-navigae-the-digitization-of-the-manufacturing-sector
Neljä trendiä liiketoimintamalleissa Suuntaus kohti palveluliiketoimintaa, alustoja ja ekosysteemejä Tuotteiden myynnin merkitys pienenee 22/12/2016 McKinsey&Company, 2015: Industry 4.0 - How to navigate digitization of the manufacturing sector 5 http://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/industry-four-point-o-how-to-navigae-the-digitization-of-the-manufacturing-sector
Tuloksia DIVA- ja Liito -hankkeista Digitaaliset varaosat DIVA (1/2016-12/2017) Digitaalisten varaosien ja varaosiin liittyvän tiedon digitaalinen siirto ja varastointi Liiketoiminta- ja ansaintamallit, teknologinen potentiaali, varaosaverkostot 14 yritystä -teknologiasta uutta liiketoimintaa Liito (9/2014-8/2016) 7 yritysprojektia, yksi tutkimusprojekti Lisätietoja: DIVA: Sini Metsä-Kortelainen, VTT, Pasi Puukko, VTT Liito: Pasi Puukko, VTT 22/12/2016 6
DIVA-projektin tutkimusasetelma Mitäpä jos digitaaliset varaosat ja niihin liittyvä tieto siirrettäisiin ja varastoitaisiin digitaalisesti ja varaosa 3D-tulostettaisiin vasta, kun sitä tarvitaan lähellä loppuasiakasta Muutos keskitetystä tuotantoprosessista hajautettuun, älykkääseen tuotantoon Massatuotannosta paikalliseen tuotantoon
Varaosien toimitusketju Perinteinen malli vs. digitaalisten varaosien toimitusketju OEM Distribution center Service center Service center OEM Jan Holmström Jouni Partanen Jukka Tuomi Manfred Walter, (2010),"Rapid manufacturing in the spare parts supply chain", Journal of Manufacturing Technology Management, Vol. 21 Iss 6 pp. 687-697
-Liito-hankkeessa tunnistetut liiketoimintamallit Metallien 3D-tulostamisen vaihtoehtoiset liiketoimintamallit Machine shop renewal Uudistuva alihankintakonepaja Broker Välittäjä Green field Uusi -yritys OEM Laitevalmistaja Product design Product design Product design for Workshop Broker for Green field for for OEM Product design 22/12/2016 9
Esimerkkejä ( Liito) Machine shop renewal Broker Green field OEM Workshop in Germany: 53 5-axis milling machines 24 robots 5 EDM 1 machine http://praewest.com/ Service house in Finland: Metal 3D printing service Consulting service service Education service Utilize network 3D metal service provider: 1 metal 3D printer Stress relief treatment Manual machining http://www.amfinland.fi/ International company: Metal facility in Sweden ~24 M$ investment Turbine production http://www.3dpartners.fi/ 22/12/2016 http://www.3dpartners.fi/ 10
Liiketoimintamalleihin liittyviä mahdollisuuksia ja haasteita ( Liito) Machine shop renewal Uudistuva konepaja Strengths / opportunities: Existing customer relationships Understanding customer needs Existing products / business Existing supporting infra (machines and resources) Relevant competences Financial support Interest to expand Competence development inhouse for (OEM) Workshop Product design Things to consider: Which existing products would benefit from additive manufacturing Focus in manufacturing of final parts (not prototyping) => production scale machine => materials choice How to build competences for design How to link design to customers product design Weaknesses / threats: Capability for renewal Lack of competences for design Lack of risk-taking 22/12/2016 11
Broker Välittäjä Strengths / opportunities: Small investment Quick improvement of design competence Capability for prototyping and demonstrations Increasing competence inhouse with own machine Broker Product design for Things to consider: Typically focus on prototyping and demonstration How to expand/develop business: for Own machine In long term, how to bring added value to customer? Weaknesses / threats: Lack of existing customers Lack of design at the beginning Quality control while utilising network model for 22/12/2016 12
Green field Uusi -yritys Strengths / opportunities: Enthusiasm and innovativeness Quick learning Organisation focus on business => supporting structure Weaknesses / threats : Big investment Lack of competences or resources Economical resources Building customer relationship Green field Product design for Things to consider: Is the focus on prototyping or final part manufacturing? Prototyping machine investment should emphasise versatility Final product investment according to assumed needs Material selection, Quality assurance, building envelope size 22/12/2016 13
OEM - Laitevalmistaja Strengths / opportunities: Combination of product design and design for Quality assurance in own hands Good capability of develop new and improve performance for products for Product design Things to consider: To invest in machines or utilizing it as a customer? If can bring advances to core technology => investment to own facility Weaknesses / threats : Large variety of different technologies Utilization rate of machines Typically big investment OEM 22/12/2016 14
Muutos teollisessa valmistuksessa Odotuksena on, että osa tuotannosta jatkuu kuten ennenkin, mutta osa muuttuu jo lähivuosina huomattavasti Suunnittelun merkitys tulee painottumaan Räätälöidyt ja personoidut tuotteet Valmistuksen odotetaan hajautuvan ja siirtyvän lähemmäksi markkinoita Miten verkostot tulevat rakentumaan? Jakeluverkostot, logistiikkapalvelut, jne.? Kuinka materiaalien hankinta tullaan organisoimaan? Varaosapuolella hyötyjä nähdään erityisesti 3D-printtauksen tuomassa lisäarvossa Vaikka tuotantokustannukset eivät välttämättä ole matalammat Toimitusnopeus! Huomattavasti pienempi tarve kuljetuksille ja varastoinnille Yksinkertaisempi arvoverkko Kehitys jatkossa riippuu paljolti siitä, kuinka tulostuksen kustannukset muuttuvat: Koneet, koneiden ylläpito ja huolto, materiaalit, työvoima, energia Patentit, kilpailutilanne, tarjonta & kysyntä DIVA Veli Kujanpää, VTT: 3D-tulostuksella lisäarvoa tuotteisiin 22/12/2016 15
VTT Policy Brief (11/2016): Kiertotalous 3D-tulostus mahdollistaa uuden, materiaalien kulutusta vähentävän liiketoiminnan syntymisen koneiden ja laitteiden osien tuotantoon. Samalla syntyy myös uudenlaista metallien jalostusta Suomeen. Murros suunnittelussa sekä korjaus- ja huoltotoiminnassa Digitaalisesti lähetetty tuotetiedosto ja printtaaminen lähellä käyttäjää siirtää osan logistiikkaa digitaaliseen muotoon Raportti saatavissa osoitteesta: http://www.vtt.fi/documents/uutiset/kiertotalous_vtt_policy_brief_1_2016.pdf 22/12/2016 16
Työpajat keväällä 2017 Työpajan nimi Ajankohta Liiketoimintaa 3D-tulostuksella 31.1.2017 Katse tulevaisuuteen I 9.3.2017 Tuotteen ja tuotteiston suunnittelun mahdollisuudet lisäävässä valmistuksessa 16.3.2017 Katse tulevaisuuteen II 4.4.2017 3D-tulostettavan kappaleen laskenta ja optimointi 12.4.2017 Uutta asiakasarvoa 3D-tulostuksella 4.5.2017 Keraamien tulostus teollisiin sovelluksiin 1.6.2017 3D-tulostettavan kappaleen tukirakenne ja jälkityöstö 7.6.2017