Tradisjonelt har vareproduserende industri vært ressursbasert med fokus på masseproduksjon av produkter som er tilpasset produksjonssystemene. Mindre seriestørrelser, høyverdiprodukter utviklet i tett samarbeid med kunden, og kunnskapsbasert produksjon vil være avgjørende for å opprettholde konkurranseevnen til vareproduserende industri i høykostland som Norge. Dette kalles ofte for ”mass customization”. Med en akselererende etterspørsel etter produkter med avansert oppbygging og ekstrem ytelse, er det stadig flere applikasjoner hvor konvensjonelle tilvirkningsteknologier hemmer innovasjon og utvikling. Som en konsekvens av dette, ble idéen om additiv tilvirkning introdusert på slutten av 80tallet. Med utgangspunkt i en digital modell, bygger disse systemene opp produkter ved å suksessivt tilføre materialer. Etter 20 år med forskning og utvikling er additive prosesser nå moden for industrielle anvendelser. Additiv tilvirkning åpner for produktgeometrier og materialkombinasjoner som før ikke har vært mulig å produsere. I mange tilfeller vil det være nødvendig å kombinere additive og subtraktive (maskinering, sliping, gnisting) prosesser for å fremstille avanserte produkter på en optimal måte. Dette kalles for hybrid tilvirkning, og utgjør en viktig del av FoU-fronten i moderne produksjonsteknologi. Avdelingen er en pådriver og premissgiver på forskning innenfor dette fagfeltet i verdenssammenheng.

Hybrid tilvirkning krever FoU i skjæringspunktet mellom fire fagområder: Produktutvikling, materialteknologi, produksjonsteknologi og dataprosessering.

Produktutvikling og design
Utnyttelse av mulighetene med hybrid tilvirkning vil bety et paradigmeskifte innenfor produktutvikling og design. Produktutviklere vil ha en mye større grad av frihet når nye produkter skal designes, både når det gjelder estetikk og funksjonalitet. Det er kunnskap som vil avgjøre hvordan nye produkter utformes, og ikke begrensninger i produksjonssystemet. Kjølekanaler i et støpeverktøy trenger ikke lenger å være rette borede hull, men bygges inn i verktøyet slik at temperaturkontrollen blir optimal.

Materialteknologi
Additiv tilvirkning vil bety både utfordringer og muligheter innenfor materialteknologi. Nye intermetalliske forbindelser og multimaterialkompositter (MMC) vil bli tilgjengelig. Lokale områder med kontrollert porøsitet og mikrostruktur kan bygges inn i produktene. Det samme kan sensorer for måling av produksjonsdata. Glidende overganger gjør at materialer som normalt ikke går sammen, nå kan kombineres i samme produkt.

Produksjonsteknologi
Lønnsom produksjon i Norge forutsetter av vi produserer smart. Konkurransekraften ligger i kunnskapen om hvordan man utnytter teknologien optimalt, og på den måten produserer billigere og bedre enn sine konkurrenter i lavkostland. Potensialet blir enda større når kunnskap om forskjellige prosesser settes sammen til nye tilvirkningssystemer der styrken til de individuelle prosessene hele tiden utnyttes optimalt. Hybride tilvirkningssystemer jobber på denne måten, og er et kunnskapsbasert produksjonssystem.

Dataprosessering og integrasjon
Et hybrid tilvirkningssystem består av flere typer prosesser som styres av et felles intelligent styringssystem. Styresystemet er bindeleddet mellom produktutviklingsprosessen og tilvirkningssystemet. Basert på digitale data fra designfasen (form, materialer, strukturer) skal styresystemet generere optimal prosessrekkefølge. Vi kaller dette for OMOS (Optimum Manufacturing Operation Sequencing).