EIC Article : 3D Printing กับจุดเปลี่ยนห่วงโซ่อุปทานในอนาคต

EIC Article : 3D Printing กับจุดเปลี่ยนห่วงโซ่อุปทานในอนาคต
ผู้เขียน: นิธิ กวีวิวิธชัย

เมื่อนวัตกรรมและเทคโนโลยีกลายเป็นสิ่งที่คอยขับเคลื่อนเศรษฐกิจในยุคนี้ จนทำให้การเปลี่ยนแปลงทางธุรกิจและกลยุทธ์ในการแข่งขันนั้นเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะเกิดคำถามมากมายว่าเราต้องปรับตัวและรับมืออย่างไร อย่างไรก็ดี หลากหลายองค์กรระดับโลกมีการนำเทคโนโลยีใหม่ๆ เข้ามาใช้เพื่อเพิ่มศักยภาพในการแข่งขัน และหนึ่งในเทคโนโลยีที่มาแรงอย่างมากในปัจจุบัน คือ เทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติ (3D Printing) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สามารถสร้างวัสดุอุปกรณ์ตั้งแต่ชิ้นเล็กๆ ไปจนถึงขนาดใหญ่มหึมา เช่น รถยนต์ หรือแม้กระทั่งบ้านทั้งหลังได้แล้ว และในไม่ช้าก็เร็วนี้ 3D Printing จะมีบทบาทมากขึ้นในหลายอุตสาหกรรม ไม่เพียงแต่ภาคการผลิตแต่รวมไปถึงการสร้างประสบการณ์และความสัมพันธ์กับลูกค้า ซึ่งจะเปลี่ยนวิธีการทำธุรกิจ (business model) ให้ต่างไปจากเดิม สิ่งเหล่านี้ล้วนสร้างผลกระทบให้กับผู้ประกอบการและผู้บริโภคทุกคนอย่างแน่นอน

พลาสติกยังคงเป็นวัสดุหลักในอุตสาหกรรม 3D Printing แต่ความต้องการพิมพ์โลหะเพิ่มขึ้นต่อเนื่อง

แม้ว่าปัจจุบัน 3D Printing จะสามารถผลิตสิ่งของจากวัสดุที่หลากหลายมากขึ้น แต่ความนิยมส่วนใหญ่ยังคงใช้เส้นพลาสติก โดยเฉพาะ PLA และ ABS ซึ่งเป็นพลาสติกจำพวก Thermal Plastic ที่สามารถเปลี่ยนรูปเป็นของหนืดเมื่อได้รับความร้อน และกลับเป็นของแข็งเมื่อเย็นตัวลง

PLA เป็นพลาสติกที่มาจากพืช นิยมใช้ทำบรรจุภัณฑ์อาหาร มีความแข็งแรงมากกว่า ABS แต่ข้อเสียคือขาดความยืดหยุ่น จึงไม่เหมาะสมกับงานที่ต้องสวมประกอบ ในขณะที่ ABS เป็นพลาสติกที่ได้มาจากน้ำมัน นิยมใช้ในอุตสาหกรรม เพราะมีความยืดหยุ่นและทนความร้อนได้ดีกว่า PLA ทั้งนี้ พลาสติกทั้งสองชนิดนี้เป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับการทำ 3D Printing ด้วยปัจจัยเรื่องราคา และความหลากหลายของสี

อย่างไรก็ดี จากการสำรวจความคิดเห็นของบริษัทชั้นนำของโลก 900 บริษัท ซึ่งจัดทำโดย Ernst & Young พบว่ากว่า 50% ของบริษัทต้องการที่จะเห็น 3D Printing จากโลหะ โดยบริษัทระบุว่าคุณภาพและราคาถือเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดสำหรับบริษัทที่จะนำ 3D Printing มาใช้ในการดำเนินกิจการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมโรงงานและวิศวกรรมเครื่องกล ซึ่งผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่มีโลหะเป็นส่วนประกอบสำคัญ

นอกจากนี้ อุตสาหกรรมการบินและยานยนต์นับเป็น 2 อุตสาหกรรมที่มีการใช้งาน 3D Printing จากโลหะอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะการผลิตชิ้นส่วนเครื่องบินและการผลิตรถต้นแบบที่สามารถใช้งานได้จริง (functional prototype) ซึ่งการผลิตโดย 3D Printing ช่วยให้สามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อนและมีน้ำหนักเบาได้ โดยเทคโนโลยีที่นิยมใช้ใน 3D Printing จากผงโลหะ (เช่น อลูมิเนียม ไททาเนียม เหล็กสแตนเลส) ก็คือ DMLS (Direct Metal Laser Sintering) ซึ่งทำงานโดยใช้แสงเลเซอร์เชื่อมผงโลหะให้จับเป็นก้อนทีละชั้น ซ้อนกันจนได้เป็นชิ้นงานที่ต้องการ นับเป็นกระบวนการที่มีความแม่นยำสูง แต่ข้อจำกัดคือราคาที่สูงมาก และวิธีการทำที่ละเอียด ทำให้ต้องใช้เวลาในการพิมพ์นาน

อีกหนึ่งอุตสาหกรรมที่เริ่มใช้เทคโนโลยี 3D Printing คือ การแพทย์ ซึ่งมีการนำ 3D Printing ไปใช้เพื่อสร้างอวัยวะที่ไม่ซับซ้อนมากนัก เช่น หลอดเลือด ใบหู กะโหลก หรือกระเพาะปัสสาวะแล้ว นอกเหนือจากนั้นเทคโนโลยีนี้ยังมีประโยชน์อย่างมากต่อการสร้างแบบจำลองอวัยวะ เพื่อใช้เพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของทีมแพทย์ โดยเริ่มตั้งแต่การวินิจฉัย วางแผนการรักษาไปจนถึงขั้นตอนการผ่าตัด

อย่างไรก็ตาม แม้ว่า 3D Printing จะถูกนำมาใช้แล้วในหลายอุตสาหกรรม แต่หากประเมินผลกระทบในวงกว้างของการนำมาใช้ อีไอซีมองว่า ในระยะสั้นการใช้งานส่วนใหญ่จะยังจำกัดอยู่กับตลาดเฉพาะกลุ่ม (niche market) เท่านั้น

สำหรับเทคโนโลยี 3D Printing การใช้งานจริงในอุตสาหกรรม (mass adoption) ในวงกว้างนั้น คาดว่าจะใช้เวลาค่อนข้างนาน เนื่องจากข้อจำกัดหลายปัจจัย ซึ่งในเชิงทฤษฎี การยอมรับ exponential technology จะเกิดขึ้นได้ ก็ต่อเมื่อราคาต่อประสิทธิภาพการใช้งานนั้นเกิดความคุ้มค่าและสามารถแทนที่กิจกรรมแบบเดิมๆ ได้ แต่ในเวลาปัจจุบัน 3D Printing ยังอยู่ในช่วงแรกของ development curve โดยผู้เล่นในอุตสาหกรรมกำลังให้ความสำคัญกับการพัฒนาศักยภาพของเครื่องพิมพ์ที่สามารถพิมพ์วัสดุที่หลากหลายและมีให้เลือกหลายสีมากขึ้น (multi-color and multi-material) รวมไปถึงการเพิ่มขนาด ความละเอียดและความเร็วของการพิมพ์วัตถุเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันออกไป

อย่างไรก็ดี จากการสำรวจเดียวกันของ Ernst & Young พบว่าเกือบ 80% ของบริษัทไม่มีประสบการณ์ในการใช้ 3D Printing ในขณะที่อีก 10% เริ่มรู้จักและได้ทดลองใช้เทคโนโลยีนี้ แต่ยังไม่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะนำเทคโนโลยีนี้มาใช้กับบริษัทของตัวเองอย่างไร และมีเพียงไม่ถึง 5% ที่เข้าใจและได้นำการ 3D Printing มาปรับให้เข้ากับวิธีการดำเนินธุรกิจแล้ว

ทั้งนี้ อีไอซีวิเคราะห์เหตุผล 5 ข้อหลักที่ทำให้การใช้งานจริงในวงกว้าง (mass adoption) ยังไม่เกิดขึ้นนั้น ได้แก่ 1. การขาดความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับการนำเทคโนโลยีมาใช้ 2. ราคาของวัสดุที่ต้องใช้พิมพ์, เครื่องพิมพ์และเครื่องสแกน 3. ความเร็วในการพิมพ์และคุณภาพของชิ้นงาน 4. การรับประกันสินค้าที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์ 3D Printing และ 5. การจดทะเบียนสิทธิบัตร  โดยเหตุผลในเรื่องของการรับประกันสินค้าที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์และการจดทะเบียนสิทธิบัตรนับเป็นสิ่งที่หลายคนอาจจะมองข้ามได้ ซึ่งหากไม่ได้รับการแก้ไขอย่างจริงจัง อาจเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ผู้ใช้เกิดความไม่มั่นใจ และด้วยปัจจัยดังกล่าวจึงทำให้การใช้งานส่วนใหญ่ของ 3D Printing ในปัจจุบันยังอยู่ในด้านการทำ prototyping หรือการผลิตชิ้นงานในตลาดเฉพาะกลุ่มเท่านั้น

ในระยะยาว 3D Printing จะกลายเป็นตัวเปลี่ยนเกมการแข่งขันในภาคธุรกิจ ซึ่งอาจจะเกิดการเปลี่ยนแปลงกับห่วงโซ่อุปทานอย่างมีนัยสำคัญ

เป็นที่ทราบกันดีว่า 3D Printing จะไม่สามารถแทนที่การผลิตแบบดั้งเดิมได้ ด้วยปัจจัยเรื่องราคาเป็นสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสินค้าที่ต้องผลิตเป็นจำนวนมาก อย่างไรก็ดี หาก 3D Printing ยังคงพัฒนาต่อเนื่อง อาจจะส่งผลกระทบต่อรูปแบบการทำธุรกิจได้หลายช่องทาง ได้แก่ 1. spare part on demand ซึ่งหมายถึงการลดการผลิตสินค้าคงคลังเกือบทั้งหมด โดยใช้เครื่องพิมพ์ 3D Printing พิมพ์อะไหล่ตามคำสั่งของผู้ซื้อแทน การเปลี่ยนแปลงนี้จะส่งผลกระทบโดยตรงต่อผู้ผลิตชิ้นส่วนและอะไหล่ เพราะในเวลาปัจจุบัน ยอดการผลิตอะไหล่ต่างๆ นั้น สูงกว่าความต้องการใช้จริงอยู่ถึงประมาณ 20% 2. individualized products หรือการทำสินค้าเฉพาะบุคคล ซึ่งจะเห็นได้ชัดในอุตสาหกรรมทางการแพทย์ เช่น การผลิต ใบหู ที่ครอบฟัน หรืออวัยวะเทียมต่างๆ ที่ต้องการขนาดที่เฉพาะเจาะจง

นอกจากนี้ การใช้ 3D Printing ในการผลิตสิ่งของนับเป็นกลยุทธ์สำคัญของ product postponement หรือ การเลื่อนการผลิตสินค้าออกไปให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อลดต้นทุนในความผิดพลาด และ 3. half mass produced- half customized ซึ่งถือเป็นการเปิดมิติใหม่แห่งการทำ mass customization โดยการเพิ่ม option ในการผลิต ในแง่ของการออกแบบ ตกแต่งหน้าตาสินค้าให้ลูกค้าแต่ละคนได้มีส่วนร่วมในการตัดสินใจเลือกมากขึ้น บริษัทอาจจะผลิตส่วนที่เป็นพื้นฐานของสินค้าโดยการผลิตแบบดั้งเดิม (traditional manufacturing) และผลิตส่วนที่สามารถทำ customization ได้ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D Printing ซึ่งรูปแบบนี้มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดขึ้นจริงในอนาคต อุตสาหกรรมที่คาดว่าจะนำวิธีนี้ไปใช้อย่างแพร่หลายในอนาคต คือ สินค้าอุปโภคบริโภค เช่น การผลิตรองเท้า กระเป๋า เสื้อผ้า เครื่องดนตรี โทรศัพท์มือถือ งานออกแบบศิลปะ ของเล่น เฟอร์นิเจอร์และของตกแต่งต่างๆ เป็นต้น โมเดลธุรกิจแบบนี้จะช่วยลด lead time และยังช่วยเพิ่มความผูกพันกับลูกค้า (customer engagement) อีกด้วย

เทคโนโลยี 3D Printing ยังอยู่ในช่วงของการพัฒนา ซึ่งคาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว บริษัทควรเฝ้าระวังเพื่อรอดูจังหวะที่เหมาะสม (wait & see mode) ในการเริ่มลงทุน

เทคโนโลยี 3D Printing มีหลากหลายรูปแบบ การเลือกใช้นั้นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน และวัสดุที่ต้องการ บริษัทที่ต้องการนำมาใช้จำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องศึกษาทำความเข้าใจความแตกต่างของแต่ละเทคโนโลยี พร้อมทั้งวิเคราะห์ความเป็นไปได้ที่จะนำเอา 3D Printing มาเพิ่มมูลค่าให้กับสินค้าของบริษัท โดยควรเริ่มจากการทำ pilot project เล็กๆ กับหมวดสินค้าเฉพาะกลุ่มที่มีโอกาส ก่อนที่จะเริ่มทำแบบ full scale ในภายหลัง  

สุดท้ายนี้ เราคงยังไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงของห่วงโซ่อุปทานจาก 3D Printing ในระยะนี้ เนื่องจากอาจต้องใช้เวลานานก่อนที่จะเกิด mass adoption  แต่เราจะเห็นการนำมาใช้จริงมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในกลุ่มการผลิตอะไหล่ทดแทนเครื่องจักร และการทำอวัยวะเทียมที่ต้องการความละเอียดและความเฉพาะเจาะจงสูง