Jak AIRION wygrało z gigantami zbrojeniowymi dzięki produkcji przyrostowej

Z tym wyzwaniem zmierzył się zespół AIRION – amerykańskiego start-upu z Los Angeles, który stanął do rywalizacji z największymi graczami rynku zbrojeniowego. Zamiast tysięcy pracowników i budżetów korporacyjnych postawili na zwinne podejście: fly, fix, fly – czyli szybkie projektowanie, testowanie i poprawki. Kluczem do ich sukcesu było jedno: wdrożenie przemysłowego druku 3D w technologii SLS.

To właśnie ta technologia pozwoliła zespołowi AIRION nie tylko wygrać prestiżowy kontrakt Sił Powietrznych USA, ale też zrealizować projekt, który ratuje życie i poprawia codzienne funkcjonowanie pilotów bojowych.

Pilot myśliwca podczas lotu – odwodnienie w ekstremalnych warunkach może prowadzić do utraty przytomności i przerwania misji.

W 2021 roku AFWERX – dział innowacji Sił Powietrznych USA – ogłosił otwarty nabór rozwiązań mających rozwiązać palący problem odwodnienia wśród pilotów, ze szczególnym uwzględnieniem potrzeb kobiet w lotnictwie bojowym. W grę wchodziło coś więcej niż wygoda — chodziło o zdolność do realizowania misji w pełni fizycznej sprawności.

Kobiety-pilotki przez dekady korzystały z prowizorycznych rozwiązań. Program AFWERX miał to zmienić.

Do konkursu zgłosiły się zarówno uznane firmy z wielomilionowymi kontraktami wojskowymi, jak i młode zespoły technologiczne. Wśród nich — start-up AIRION, który musiał zmierzyć się z gigantami branży zbrojeniowej, nie mając ich zasobów, ale za to z przewagą technologiczną: drukiem SLS na systemach Formlabs.

Zamiast klasycznego, liniowego rozwoju produktu, AIRION postawił na ciągłą iterację, testy z pilotami i natychmiastowe poprawki. Kluczowym warunkiem realizacji tego modelu był dostęp do własnego systemu SLS, który pozwalał na szybkie drukowanie części, testowanie ich w realnych warunkach i natychmiastowe wdrażanie zmian.

Wygraliśmy z największymi, bo dzięki technologii SLS mogliśmy testować szybciej niż ktokolwiek inny.

– Colt Seman, współzałożyciel i CEO AIRION

To właśnie prędkość działania — możliwa dzięki własnemu środowisku produkcyjnemu opartego na Fuse 1+ 30W — dała AIRION realną przewagę konkurencyjną, która przełożyła się na sukces w programie AFWERX.

Od początku projektu zespół AIRION postawił na bliską współpracę z pilotami wojskowymi, którzy mieli być bezpośrednimi użytkownikami opracowywanego systemu AIRUS. To właśnie ich uwagi, doświadczenia i potrzeby — zebrane w trakcie rzeczywistych misji — stały się podstawą do projektowania rozwiązania, które musiało nie tylko działać, ale też być komfortowe i niezawodne w ekstremalnych warunkach.

Wyzwanie? Różnorodność maszyn i konfiguracji wyposażenia. Piloci latający na A-10 mieli zupełnie inne potrzeby niż ci zasiadający w F-35 — inne uprzęże, inne pozycje w kabinie, inne wymagania montażowe. To wymuszało częste zmiany projektowe, często wprowadzane z dnia na dzień.

Piloci myśliwców – od A-10 po F-35 – wymagali indywidualnie dopasowanych rozwiązań systemu AIRUS, iterowanych w cyklu „fly, fix, fly”.

W tak dynamicznym środowisku tylko jedna technologia mogła sprostać oczekiwaniom: wytwarzanie przyrostowe w technologii SLS, które umożliwia szybkie wytwarzanie w pełni funkcjonalnych prototypów bez potrzeby struktur podporowych i długich przygotowań.

Zespół AIRION był w stanie wydrukować część rano, przetestować ją po południu i wprowadzić zmiany projektowe na wieczór — bez konieczności zamawiania części na zewnątrz czy czekania tygodniami na dostawy. Dzięki temu mogli szybko reagować na opinie pilotów i precyzyjnie dopasowywać konstrukcję urządzenia do rzeczywistych warunków operacyjnych.

Realizacja projektu AIRUS była obarczona ogromnym ryzykiem biznesowym. Zespół AIRION przez wiele miesięcy pracował nad rozwiązaniem, które mogło nigdy nie zostać wdrożone, jeśli nie spełniłoby oczekiwań Sił Powietrznych USA. W takich warunkach kluczowe stało się minimalizowanie ryzyka wszędzie tam, gdzie to możliwe — w tym w obszarze produkcji i iteracji.

Początkowo AIRION testował outsourcing druku 3D — zlecano pojedyncze wydruki w technologiach MJF i SLS do zewnętrznych firm. Choć jakość była zadowalająca, czas realizacji i koszty jednostkowe były zbyt wysokie, by pozwolić sobie na dynamiczne iteracje. Każda zmiana projektu wiązała się z kolejnym zamówieniem, opóźnieniem i nową fakturą.

Dlatego podjęto decyzję: drukarka SLS musi stanąć wewnątrz firmy. Po analizie dostępnych rozwiązań wybór padł na Formlabs Fuse 1+ 30W – urządzenie, które oferowało nie tylko wysoką jakość druku i przemysłowe materiały, ale też rozsądny koszt inwestycji i pełną skalowalność.

Kluczowe dla zespołu inżynierów było także wsparcie Formlabs w zakresie:

• walidacji materiałowej,
• testów grubości ścianek,
• optymalizacji kosztu jednostkowego.

Od początku wiedzieliśmy, że to będzie Fuse – to pozwoliło nam działać bezpiecznie i szybko.

– Justin Jacob, Chief Engineer, AIRION

Justin Jacob, główny inżynier AIRION, odpowiedzialny za wdrożenie technologii SLS w projekcie AIRUS.

Własne środowisko produkcyjne oparte na Fuse 1+ 30W dało AIRION nie tylko kontrolę i elastyczność, ale też pewność, że niezależnie od decyzji przetargowej, zespół zbudował system gotowy do produkcji i wdrożenia.

Jednym z kluczowych wymogów programu AFWERX była konieczność wcześniejszego zatwierdzenia docelowego materiału i technologii produkcji jeszcze przed przyznaniem finansowania. Oznaczało to, że zespół AIRION nie miał komfortu „zmiany kursu” po fazie prototypowania. Od początku musiał pracować w takiej technologii i na takich materiałach, które miały być wykorzystane w produkcie końcowym.

To wymusiło wybór technologii, która sprawdza się zarówno w szybkim iterowaniu, jak i w produkcji funkcjonalnych, wytrzymałych części końcowych. Naturalnym wyborem stał się więc druk SLS na systemie Formlabs Fuse 1+ 30W – platformie umożliwiającej spójny proces od koncepcji do produkcji bez potrzeby zmiany środowiska technologicznego.

W zależności od funkcji danego elementu, AIRION wykorzystał dwa komplementarne materiały:

• TPU 90A – elastyczny, biokompatybilny (ISO), przyjemny w kontakcie ze skórą. Idealny do części wymagających komfortu użytkowania i odporności na wielokrotne zginanie – jak np. elastyczny kubek w systemie AIRUS.
• Nylon 12 – materiał o wysokiej dokładności wymiarowej, sztywności i szczelności. Stosowany m.in. do elementów pompujących, mechanizmów integrujących, mocowań i uszczelnień – wszędzie tam, gdzie liczy się stabilność, wytrzymałość i pełna powtarzalność.

Dzięki takiemu podejściu cały projekt był prowadzony zgodnie z filozofią „design for SLS manufacturing” — co pozwoliło zminimalizować ryzyko technologiczne i przyspieszyć czas wdrożenia gotowego rozwiązania.

Opracowanie funkcjonalnego rozwiązania dla pilotów myśliwców to jedno — ale żeby mogło ono trafić do realnego użycia w środowisku wojskowym, musi przejść rygorystyczne testy zgodne ze standardami militarnymi.

System AIRUS został poddany pełnemu spektrum prób środowiskowych i wytrzymałościowych, w tym:

• testom odporności na wibracje i uderzenia mechaniczne,
• ekspozycji na wysokie i niskie temperatury,
• zmiany ciśnienia,
• oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego (EMI).

Wszystkie te testy zostały przeprowadzone zgodnie z normą MIL-STD – obowiązującą w amerykańskich siłach zbrojnych. Kluczowe komponenty wydrukowane w technologii SLS z TPU 90A oraz Nylon 12 przeszły każdy etap testowania bez najmniejszych zastrzeżeń.

TPU i Nylon 12 przeszły wszystkie testy bez zastrzeżeń – działają perfekcyjnie w ekstremalnych warunkach.

– Justin Jacob, Chief Engineer, AIRION

To właśnie wysoka jakość materiałów SLS oraz spójność procesu – od projektu po gotowy element – sprawiły, że AIRION mógł z sukcesem dostarczyć rozwiązanie nie tylko innowacyjne, ale też w pełni zgodne z rygorystycznymi wymogami wojska.

Po zatwierdzeniu projektu AIRUS przez Siły Powietrzne USA i rozpoczęciu wdrożenia, przed zespołem AIRION stanęło kolejne wyzwanie: produkcja na większą skalę przy zachowaniu elastyczności, powtarzalności i jakości. Kluczowa była tu możliwość obsłużenia wielu wariantów urządzenia oraz zapewnienie pełnej dostępności zasobów produkcyjnych w trybie ciągłym.

Oferta została szybko rozszerzona do pięciu różnych rozmiarów systemu AIRUS, a dodatkowo rozpoczęto prace nad wersją dostosowaną do anatomii męskiej. Równolegle rozwijano zaplecze produkcyjne – firma zainwestowała w trzy kolejne drukarki Fuse 1+ 30W, a także Fuse Sift i Fuse Blast – systemy do automatycznego odzysku proszku i postprocessingu.

Fuse Sift – automatyczny system odzysku proszku, który wspiera ciągłość produkcji i redukuje koszty jednostkowe.

W efekcie AIRION stworzył pełnowartościowe, skalowalne środowisko produkcyjne, które działa w trybie zmianowym, z cyklami dziennymi i nocnymi. To umożliwia druk partii dziennych z postprocessingiem wieczorem i przygotowanie nowej serii na noc, z odbiorem gotowych komponentów następnego dnia rano.

„Te drukarki to nasze konie robocze – działają dzień i noc, bez przestojów.”
— Justin Jacob, Chief Engineer, AIRION

Dzięki technologii SLS AIRION mogło nie tylko szybko skalować produkcję, ale też utrzymać niskie koszty jednostkowe i pełną kontrolę nad jakością na każdym etapie – bez potrzeby inwestowania setek tysięcy dolarów w pojedyncze, duże systemy przemysłowe.

Jeszcze przed dwoma laty AIRION był start-upem z dużym pomysłem, ale ograniczonymi zasobami. Dziś to firma, która dostarcza sprzęt dla amerykańskich sił zbrojnych, mając za sobą wygrany przetarg AFWERX i realnie wdrożony produkt o krytycznym znaczeniu operacyjnym.

Ten sukces nie byłby możliwy bez strategicznej decyzji o wdrożeniu druku SLS jako podstawowej technologii produkcyjnej. Dzięki niej AIRION:

• zdobył finansowanie, oferując rozwiązanie bardziej elastyczne, przetestowane i dopracowane niż propozycje korporacyjnych konkurentów,
• przeszedł od etapu prototypowania do pełnej produkcji zgodnej z wymogami militarnymi,
• zyskał zdolność do produkowania tysięcy funkcjonalnych części z zachowaniem wysokiej jakości, niezawodności i pełnej kontroli nad całym procesem.

Dla zespołu AIRION drukarki Fuse 1+ 30W nie były tylko narzędziem R&D — stały się rdzeniem produkcji wojskowej. Dzięki tej inwestycji firma nie tylko spełniła wymagania programu, ale również zbudowała przewagę technologiczną, operacyjną i finansową, która dziś pozwala jej działać jako pełnoprawny dostawca rozwiązań dla sektora obronności.

Jeśli działasz w branży, w której liczy się czas reakcji, niezawodność i szybka adaptacja projektowa, historia AIRION to coś więcej niż inspiracja — to konkretna wskazówka, jak technologia SLS może przełożyć się na realną przewagę konkurencyjną.

Zadaj sobie kilka kluczowych pytań:

• Czy Twoja firma traci czas i budżet na outsourcing prototypów lub krótkich serii?
• Czy każda zmiana konstrukcyjna zajmuje tygodnie, bo ogranicza Cię zewnętrzny proces produkcyjny?
• Czy bariery technologiczne spowalniają wdrażanie innowacyjnych produktów?
• Czy potrzebujesz elastycznego, skalowalnego systemu produkcji — od testu po gotowy wyrób — w ramach własnych zasobów?

Jeśli choć jedna z tych odpowiedzi brzmi „tak” — druk SLS na Fuse 1+ 30W może być brakującym ogniwem w Twoim cyklu rozwoju i wdrożenia produktu.

Przetestuj przemysłową jakość druku SLS na własnych warunkach. Zamów bezpłatną próbkę zmateriału Nylon 12 lub TPU 90A i przekonaj się, jak wygląda nowy standard trwałości, precyzji i niezawodności.

Zobacz, jak BIBUS MENOS – jako autoryzowany dystrybutor Formlabs w Polsce – może pomóc Twojemu zespołowi we wdrożeniu kompletnego środowiska produkcyjnego SLS: od doradztwa materiałowego po konfigurację i wsparcie operacyjne.

Sprawdź szczegóły produktu i zamów bezpłatną próbkę