В октябре 2012 главный редактор журнала Wired Крис Андерсон (Chris Anderson) опубликовал книгу «Производители: Новая промышленная революция» (Makers: The New Industrial Revolution). В этой книге он смело предсказал, что 3Д принтеры пойдут по пути персональных компьютеров и станут обычными в каждом доме.
Это приведет к такому будущему, в котором каждый в любой момент печатает себе что угодно, что ему может понадобиться, от ошейника для семейного питомца до детали стиральной машины, чтобы заменить сломанную, до миниатюрной мебели для кукольного домика своего ребенка.
Кроме этого он предсказал, что обычные потребители станут разработчиками продуктов, загружая шаблоны на сайты, где другие потребители будут за незначительную сумму их скачивать.
Или как говорит Андерсон «коллективный потенциал миллионов гаражных мыслителей и энтузиастов обрушится на экономику, вызывая новую эру американского производства».
Через несколько месяцев после публикации книги мы предупреждали вас, что только вторая часть этой цитаты может стать реальностью. Хотя большинство читателей приняло взгляд Андерсона на «производственную революцию», мы изложили причины, по которым она скорее не произойдет. Однако, Андерсон был прав в предсказании «новой эры американского производства».
Конечно, большинство производителей не будут индивидуальными потребителями, трудящимися в своих гаражах, квартирах и гостиных. Вместо этого, будут традиционные производители, которые достаточно сообразительны, чтобы увидеть потенциал новой технологии, также как и инновационные стартапы, которые будут строиться изначально как 3Д производители.
Итак, в каком же состоянии находится эта технология сегодня? Давайте начнем с Цикла зрелости технологий Гартнера, который проводит новые технологии через предсказуемые стадии, которые они должны пройти. Использование потребителями 3Д принтеров дома – на сегодняшний день очень далеко от того, чтобы стать реальностью.
Согласно отраслевому блогу ALL3DP («Все о 3Д печати»), утверждение, что потребительская 3Д печать еще очень далеко от нас, имеет смысл, если эта технология станет значительно быстрее и более надежной, а наука о материалах должна серьезно продвинуться вперед.
С другой стороны, наиболее быстро развивающиеся направления 3Д печати – это прототипирование, промышленное 3Д сканирование, 3Д моделирование программного обеспечения для физических деталей, 3Д печать медицинских продуктов, такие как зубные протезы и слуховые аппараты.
В реальности согласно Гарвардскому бизнес обзору 3Д принтеры сегодня производят большинство слуховых аппаратов в США, производители автомобилей используют их для производства деталей, FDA одобрило 3Д печать для производства таблеток.
Между тем по данным USA Today Hewlett Packard только представил так называемый первый 3Д принтер для крупномасштабного производства. Девять производителей тестируют the HP Multi Jet Fusion 3D Printing Solution, которые предлагает десятикратное увеличение скорости по сравнению с предыдущими принтерами.
Например, Nike планирует использовать эту технологию для печати по запросу спортивной обуви в разнообразном дизайне, тогда как BMW намеревается печатать детали, которые позволят автомобилям быть настроенными под запросы индивидуальных покупателей.
3Д принтеры недешевы: цены на них начинаются от $130,000 и доходят до $155,000, если включено программное обеспечение.
3Д печать сейчас испытывает бум, потому что заканчиваются сроки действия патентов на промышленные процессы печати, которые до сегодняшнего момента сдерживали стартапы от выхода на рынок. Согласно недавнему посту TechCrunch «когда в 2009 году истек строк патента на процессы моделирования методом наплавления (FDM), цены на FDM принтеры упали с $10,000 до менее чем $1,000, и новый урожай дружественных потребителю производителей 3Д принтеров, таких как MakerBot и Ultimaker, проложили путь к доступной 3Д печати.
Следующее поколение технологий аддитивного производства, также как и FDM, переходит с промышленного рынка на компьютеры потребителей и розничных продавцов». Одна из таких технологий 3Д печати называется печать на жидкой основе, которая широко воспринимается, как первый процесс для печати прецизионных деталей.
Процесс стереолитографии на жидкой основе (SLA) устанавливает ультрафиолетовый лазер в емкость с жидкой смолой, чтобы носить тонкие слои до тех пор, пока продукт не приобретет форму. Вместо использования жидкости избирательное лазерное спекание (SLS) использует порошок в процессе печати. Лазер постепенно наращивает слои, один слой за раз, и каждый новый слой припекается поверх предыдущего.
Два других метода – прямое лазерное спекание металлов и селективное лазерное сплавление – используют в качестве материала металл вместо порошка или жидкости. Преимущества этого очевидны, так как продукты или компоненты, выполненные из металла, более крепкие, чем из смолы, поэтому эти процессы используются для производства деталей для гоночных машин и ракет.
Сроки патентов на все эти три типа печати либо недавно истекли, либо заканчиваются в этом году, открывая дорогу для конкурентов для представления принтеров за значительно более низкие цены.