تمرکز بر تولید افزودنی در نیکون « Fabbaloo

حمید زرین قلم، مدیر عامل تولید پیشرفته نیکون، درباره استراتژی چاپ سه بعدی، چالش ها، رشد و موازی با صنعت نیمه هادی صحبت می کند.

از یک فرد معمولی بپرسید که نیکون چه می سازد، و آنها احتمالاً خواهند گفت: «دوربین».

از یک مهندس معمولی بپرسید، و آنها احتمالاً خواهند گفت: “ماشین های لیتوگرافی” یا “تجهیزات اندازه گیری”.

از حمید زرین‌قلم بپرسید، او پاسخ بسیار گسترده‌تری به شما خواهد داد:

نفوذ نیکون در تقاطع اپتیک، اپتوالکترونیک و تجهیزات دقیق نهفته است.

زرین قلم معاون شرکت نیکون شرکت، و همچنین مدیر عامل نیکون ساخت پیشرفته و نیکون ونچرز است. او تقریباً 40 سال است که در نقش‌های مختلف با این شرکت بوده است، و این باعث می‌شود او در موقعیت خوبی صحبت کند که نیکون امروز در چه جایگاهی قرار دارد و به کجا می‌رود، به‌ویژه وقتی صحبت از تولید مواد افزودنی (AM) به میان می‌آید.

ما با زرین قلم به بحث در مورد استراتژی AM نیکون، چالش‌های پیش روی صنعت و فرصت‌های رشد آینده پرداختیم.

Engineering.com: اهداف استراتژیک برای ساخت پیشرفته نیکون چیست و چگونه با استراتژی گسترده‌تر نیکون هماهنگ می‌شود؟

حمید زرین قلم: DNA نیکون ریشه در ساخت و فناوری دقیق دارد. من بیش از 30 سال از کارم را در لیتوگرافی نیمه هادی گذراندم که شامل برخی از پیچیده ترین ماشین های جهان است. هر دو سال یکبار، این ماشین‌ها باید به روز شوند تا قانون مور، که نوآوری در نیمه‌رساناها را هدایت می‌کند، فعال شود. با توجه به موفقیت نیکون در این زمینه، ما شروع به بررسی مرحله بعدی تولید کردیم که معتقدیم ساخت دیجیتال است.

ما تولید افزودنی را به عنوان یکی از اجزای حیاتی این تغییر شناسایی کردیم زیرا امکان تولید ساده تر و یکپارچه قطعات پیچیده را فراهم می کند و جایگزین روش های سنتی مانند ریخته گری و آهنگری می شود. مزایایی مانند کاهش وزن، کاهش زمان سرب و کاهش ضایعات را ارائه می دهد.

مشارکت نیکون به طور ارگانیک با توسعه فناوری رسوب مستقیم انرژی آغاز شد که منجر به ورود اولیه ما به تولید دیجیتال شد. با این حال، به زودی متوجه شدیم که رشد بیشتری لازم است، به ویژه از نظر نرخ پذیرش، که هنوز پایین بود. تنها حدود 2 درصد از قطعات فلزی که می توانند با استفاده از مواد افزودنی تولید شوند، در واقع به این روش ساخته می شوند.

چالش‌ها واضح بودند: آیا تولید افزودنی می‌تواند اقتصادی، با سرعت بالا، در مقیاس و با تکرارپذیری انجام شود؟ اگر می‌توانستیم به این سؤالات پاسخ دهیم، معتقد بودیم که تولید افزودنی می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های سنتی شود. با توجه به تجربه نیکون در تولید نیمه هادی، ما احساس می کنیم که موقعیت خوبی برای مقابله با این چالش ها داریم.

ما همچنین متوجه شدیم که صنعت به حمایت یک شرکت قوی با تخصص عمیق در زمینه فناوری و ساخت و همچنین ثبات نیاز دارد. این منجر به خرید SLM Solutions در جولای 2022 شد که من رهبری آن را بر عهده گرفتم. ما فناوری‌های خود را با تحقیق و توسعه SLM ادغام کردیم و واحد تجاری تولید پیشرفته را با دفتر مرکزی جهانی آن در کالیفرنیا تأسیس کردیم. هدف این واحد این است که تولید دیجیتال را به یک ستون رشد برای نیکون تبدیل کند، مطابق با استراتژی چشم انداز 2030 ما، که نیکون را به عنوان یک شرکت جهانی که امکان همکاری یکپارچه بین انسان و ماشین را فراهم می کند، پیش بینی می کند.

انتظار می‌رود که تولید دیجیتال به یک تجارت مهم برای نیکون تبدیل شود و به طور بالقوه به مقیاس یک تجارت میلیارد دلاری در دهه 2030 برسد و به رشد کلی نیکون و همسو شدن با DNA و تاریخچه شرکت کمک کند.

آیا می‌توانید بگویید که امروزه تولید مواد افزودنی در مرحله مشابهی با صنعت نیمه‌رساناها در 20 یا 30 سال پیش قرار دارد؟

نمی‌توانم بگویم که آنها دقیقاً یکسان هستند، زیرا در آن زمان چالش‌ها متفاوت بود، اما شباهت‌هایی وجود دارد. زمانی که من برای اولین بار درگیر نیمه هادی ها شدم، احتمالاً 50 یا 60 شرکت تنها در ایالات متحده و شاید 300 شرکت در سراسر جهان وجود داشت که همگی نیمه هادی ها را تولید می کردند. ماشین‌های مختلفی توسط شرکت‌های مختلف ساخته می‌شد که امروزه بسیاری از آنها وجود ندارند.

حفظ قانون مور دشوار شد—شما باید هر دو سال یکبار بهبود می‌دادید و تعداد ترانزیستورها را با همان هزینه و در همان فضا دو برابر می‌کردید. فناوری و تحقیق و توسعه به طور فزاینده ای پیچیده شد و هر 10 سال، مردم پایان قانون مور را پیش بینی می کردند. با این حال، ما اینجا هستیم و هنوز ادامه دارد. اکنون، ما شرکت‌های قدرتمندی مانند اینتل، TSMC و سامسونگ داریم که کارخانه‌های ۴۰ میلیارد دلاری در سراسر جهان برای تولید آخرین نسل ماشین‌ها ایجاد می‌کنند.

خبر خوب این است که این کارخانه ها نیازی به داشتن سطح 40 میلیارد دلاری در نیمه هادی ها ندارند، اما همان پویایی، طرز فکر، تعهد و همکاری صنعت و دولت برای تحقق آن ضروری است.

این چگونه با تولید افزودنی مقایسه می شود؟ امروزه ما تعدادی شرکت داریم که با تکنولوژی پیچیده کار می کنند. شما باید در تحقیق و توسعه سرمایه گذاری زیادی داشته باشید—ما حدود 22 درصد از درآمد خود را به طور مداوم در تحقیق و توسعه سرمایه گذاری کرده ایم. صبر بسیار مهم است زیرا ممکن است چندین سال طول بکشد تا یک طرح از مفهومی به تولید در مقیاس کامل حرکت کند. در سطح قطعات است که شروع به ثمربخشی می کند، بنابراین برای دیدن آن به قدرت و استقامت نیاز دارید.

مهمتر از آن، مشتریان – مانند شرکت های دفاعی و شرکت های هوانوردی – شروع به استفاده از این فناوری فراتر از استفاده آزمایشی کرده اند. این مشتریان باید اطمینان داشته باشند که شرکت هایی که با آنها کار می کنند نه تنها به سرمایه گذاری ادامه می دهند، بلکه زمانی که محصولات برای تولید آماده می شوند، حضور خواهند داشت. این چیزی است که نیکون روی میز آورده است و شباهت آن با صنعت نیمه هادی است.

هر چند چالش هایی وجود دارد. برای تولید مواد افزودنی در مقیاس، به کارخانه‌هایی در مقیاس بزرگ نیاز داریم. در حالی که مردم در حال حاضر در حال آزمایش رویکردهای مختلف در تحقیق و توسعه و طراحی برای قابلیت تولید هستند، انتقال به تولید با ارزش بالا مستلزم سرمایه گذاری قابل توجهی است. خبر خوب این است که این کارخانه ها نیازی به داشتن سطح 40 میلیارد دلاری در نیمه هادی ها ندارند، اما همان پویایی، طرز فکر، تعهد و همکاری صنعت و دولت برای تحقق آن ضروری است.

شما به تصمیم برای ایجاد مرکز تولید پیشرفته نیکون در کالیفرنیا اشاره کردید. آیا این انگیزه در درجه اول تمایل به نزدیک شدن به بازیگران اصلی در زمینه هوافضا و مشتریان دفاعی، مانند بوئینگ بود یا عوامل دیگری وجود داشت؟

عوامل متعددی وجود داشت. نیکون یک شرکت ژاپنی است و به طور سنتی، تمام دفتر مرکزی واحد تجاری در ژاپن است. این راه‌اندازی به خوبی کار می‌کند، اما این صنعت به سرعت در حال رشد بود، و ما احساس کردیم که باید به مشتریان خود نزدیک‌تر باشیم، مخصوصاً برای تصمیم‌گیری‌های مهم و برقراری ارتباط در بالاترین سطوح.

ما قبلاً عملیات‌های موجود در کالیفرنیا را داشتیم که قابل توجه بود. صنایع هوافضا، دفاع، هوانوردی و فضایی به شدت در سواحل غربی، به ویژه در کالیفرنیا متمرکز شده اند. ما همچنین سرمایه گذاری های قبلی در اینجا داشتیم، بنابراین منطقی بود که حضور خود را در این منطقه تثبیت کنیم.

ثابت شده است که این تصمیم درست است—ما در حال گسترش امکانات خود در لانگ بیچ هستیم که در سال 2021 شروع به کار کردیم. اگرچه دفتر من در شمال کالیفرنیا است و فقط یک ساعت با Sunnyvale فاصله دارد، من اغلب در لانگ بیچ هستم و از حداقل دو بار در ماه

نزدیک بودن به مشتریان به ما این امکان را می دهد که همکاری نزدیک و تصمیم گیری سریع در ارتباط با آنها داشته باشیم، که یکی از دلایل اصلی ایجاد دفتر مرکزی ما در اینجا بود.

در مورد خرید SLM Solutions و همچنین Morf 3D: آیا این خریدها را سنگ بنای استراتژی خود برای گسترش در فضای AM می بینید؟ در مورد تفکر پشت این رویکرد چه می توانید به ما بگویید؟

اگر می خواهید ردپایی در تولید دیجیتال ایجاد کنید، دو رویکرد اصلی وجود دارد. ما قبلاً تصمیم گرفته بودیم که روی تولید دیجیتال تمرکز کنیم و محصولات ارگانیک توسعه یافته داشتیم. زمانی بود که یک شرکت بزرگ با منابع قابل توجه می توانست همه کارها را در داخل انجام دهد و نیکون این قابلیت را دارد که اگر ما بخواهیم این کار را انجام دهد. با این حال، امروزه، فناوری آنقدر سریع تکامل می‌یابد که تلاش برای توسعه همه چیز به تنهایی بسیار گران‌تر و احتمالاً کمتر مؤثر است.

کلید بقا، سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه، همراه با داشتن صبر، منابع و توانایی برای مقیاس است. این به طور طبیعی منجر به تجمیع می شود که به نظر من در نهایت باعث تقویت صنعت می شود.

درعوض، ما به قطعات گمشده در سبد خود و در صنعت نگاه کردیم و در نظر گرفتیم که چگونه می‌توانیم این شکاف‌ها را از طریق ادغام و خرید (M&A) یا سایر استراتژی‌های رشد غیر ارگانیک برطرف کنیم. M&A تنها بخشی از آن است. ما همچنین در سایر فعالیت های غیر آلی برای پرورش و ادغام قابلیت های جدید شرکت می کنیم. این کاری است که ما با فناوری همجوشی بستر پودری لیزر انجام دادیم. در حالی که این فناوری هنوز کامل نیست و جای پیشرفت دارد – به ویژه در زمینه هایی مانند سرعت، تکرارپذیری و دقت – ما متوجه شدیم که می توانیم از نقاط قوت خود برای تقویت آن استفاده کنیم.

در عین حال، هدف ما گسترش قابلیت‌های خود با به دست آوردن و یکپارچه‌سازی دارایی‌های مکمل بود که به ما کمک می‌کند فناوری را به پیش ببریم. بنابراین بله، خرید و گردآوری این دارایی ها از اجزای اصلی استراتژی ما بوده است.

برای پرداختن به سوال دیگری که مطرح کردید – اینکه آیا ما ادغام را به عنوان راه رو به جلو می دانیم – در هر صنعت، به ویژه در تولید، یک گرایش طبیعی به سمت ادغام، به ویژه در مراحل اولیه وجود دارد. به عنوان مثال نیمه هادی ها را در نظر بگیرید. بازیکنان زیادی وجود دارند، اما کلید بقا، سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه، همراه با داشتن صبر، منابع و توانایی برای مقیاس است. این به طور طبیعی منجر به تجمیع می شود که به نظر من در نهایت باعث تقویت صنعت می شود.

ادامه این داستان را در ENGINEERING.com بخوانید