Сегодня мы знакомим посетителей сайта Музея Дизайна с необыкновенной технологией. Заинтригованы? Тогда эта статья для вас! Провозглашённое некоторыми наблюдателями как «промышленная революция для цифровой эпохи», это изобретение в течение некоторого времени находилось в тени.
Многие считают, что 3D-технологии печати привели к демократизации проектирования и изготовления вещей, что делает их более доступными для людей и менее зависимыми от масштаба. Традиционные методы производства часто означают чрезмерно высокую стоимость инструмента.
Получается, что небольшие организации и частные лица часто бывают вытеснены с рынка, когда дело доходит до разработки продукта. Это изобретение изменит правила игры и позволит различным фирмам совершать достижения, которые ранее были немыслимы.
Мы также были заинтригованы процессом 3D-печати и хотели узнать больше об этой революционной технологии. К счастью, нашёлся эксперт в этой области, чтобы ответить на некоторые наши вопросы — управляющий директор и консультант компании, основанной в Великобритании.
Эта исследовательская фирма консультирования и 3D-печати и работает с широким кругом клиентов по всей Европе, Северной Америке, на Ближнем Востоке, Дальнем Востоке и Африке. Фил Ривз расскажет нам о технологической стратегии и бизнес-преимуществах этой новинки. Что же такое 3D печать?
3D печать — это термин, используемый для описания ряда новых изобретений, которые производят материальный продукт из трёхмерных компьютерных данных. Данную технологию часто используют в промышленности. Процесс осуществляется путём склеивания двумерных слоёв материала, слой за слоем, пока вся объёмная часть не будет завершена. Об этом говорится в течение более 20 лет, но какой прогресс был достигнут за такое время?
Ранние 3D печатные машины были использованы исключительно для создания быстрого прототипирования (RP) моделей, используемых при разработке продукта. Эти ранние изделия имели невысокое качество и часто деформировались или ухудшались в течение нескольких недель или даже дней от изготовления.
Но, учитывая, что они использовались только для оценки его формы или внешнего вида, это было приемлемо в то время. Поскольку технология созрела и спектр материалов, доступных нам, возрос, пришло улучшение механических свойств и долговечности.
Теперь можно изготавливать детали из таких металлов, как титан или золото, полимеров, таких как ABS, нейлон и поликарбонат или керамика. Параллельно с этим, технологии стали больше и быстрее, что делает их более продуктивными и более экономичными по объёму производства. Эта связь означает повышение производительности с увеличением пригодности материала.
Движущая сила этого изобретения влилась в основной поток производства и применяется в таких областях, как ортопедические имплантанты, стоматологические протезы и коронки, слуховые аппараты, корпусы мобильных телефонов, аксессуары для домашнего интерьера. Вы удивлены? Интересно, что оформление помещений было одним из первых направлений, где 3D печать действительно используется для изготовления оригинальных вещей.
На рубеже тысячелетий некоторые молодые креативные дизайнеры, которые были зачарованы RP технологиями в университете, приступили к созданию предприятий по продажам 3D произведённых аксессуаров интерьера, от ламп и декоративных шаров, до мебели.
Вероятно, наиболее значительное влияние на этот процесс оказал Янне Китанен. Он понимал силу современного способа печати с точки зрения бизнеса, и смог создать компанию, продающую геометрически сложные продукты, которые ранее были немыслимы без огромных капиталовложений в оборудование для их изготовления.
Через Интернет Янне смог продавать их прежде, чем они были произведены. Получились небольшие партии, которые создаются по требованию сторонних фирм, инвестирующих в технологии 3D печати.
Другие компании, такие как Materialise MGX, вскоре начали собирать 3D вещи для интерьера от разных дизайнеров и их продавать через более традиционные розничные магазины для дома. Другие дизайнеры современной полиграфии, такие как Лионель Дин, наладили партнёрские отношения с существующими производителями интерьеров в Италии, использовав эти каналы, чтобы принести 3D печатную продукцию на рынок.
Нам интересно узнать, как новая технология используется архитекторами?
На данный момент 3D-печать очень быстрый инструмент прототипирования для архитекторов. Поскольку все больше и больше специалистов, которые перешли из 2D системы автоматизированного проектирования в программное обеспечение 3D CAD, они с радостью используют связь между этой программой и 3D-печатью.
Архитекторы теперь регулярно изготавливают очень подробные модели зданий, интерьеров, модели сайтов и даже целые генеральные планы городов, что стало возможным путём объединения новой технологии с топологическими и спутниковыми данными сканирования. Стало возможным даже извлечь информацию о конкретном географическом районе с Google Earth и выполнить 3D печать.
Теперь мы видим, что некоторые фирмы, разрабатывающие инновации специально для строительной отрасли, используют в больших масштабах эту современную систему. Она применяет восстановленный порошок мрамора или песок, который закрепляет струйный связующий материал.
Можно производить относительно большие архитектурные объекты (около 5 метров высотой), такие как беседки, киоски, скамейки и мебель. Другие исследовательские группы рассматривают 3D печать для производства целых зданий, но это на десятилетие или два далеко от реальности, если вообще возможно.
Существует, безусловно, большой интерес и ажиотаж вокруг такого нововведения на данный момент. С одной стороны, это хорошая вещь. Однако с другой, мы должны быть осторожны, чтобы не переоценить возможности этой технологии.
Эта инновация была очень хороша в ответ на некоторые рыночные тенденции, например, более стильные и индивидуальные панели мобильных телефонов. Технология также ответила на рост онлайн игр и социальных сетей, позволяя главным героям и аватарам быть реализованными в реальные, но персонализированные продукты.
Но все ещё имеются значительные ограничения, с точки зрения процесса, экономических и материальных возможностей. Существует надежда, что в один прекрасный день 3D печать сможет изготавливать все, что угодно, даже в домашних условиях: от кастрюли и сковородки, до душевых или пульта от телевизора. На самом деле, мы недалеко от таких систем. Уже есть изготовители на потребительском рынке, которые выпускают с помощью этой технологии игрушки и игры.
Одним из наиболее важных аспектов 3D печати является возможность воспроизведения сложных геометрических форм без издержек. В самом деле, этот способ часто используется, чтобы сделать продукты, которые невозможно производить с помощью традиционных процессов, такие как пластиковое литьё под давлением. Дизайнеры эксплуатируют эту геометрическую гибкость, позволяя возникнуть всё большему и большему уровню качества.
3D печать – это не просто разрушительная технология, используемая для замены литья или механической обработки. Она является прорывом, который позволяет компаниям думать по-другому о своих цепочках поставок и, что более важно, о взаимодействии с клиентами в рамках бизнеса.
Вот шесть основных преимуществ:
- Цифровое производство без инструментов означает повышение уровня дисперсии продукта и уменьшение стоимости серийного выпуска для поддержки конкретных географических, демографических и социальных аспектов.
- Свобода дизайна означает новые возможности в изготовлении разнообразных изделий с увеличением уровня геометрической сложности по низкой стоимости.
- Включение продукта персонализации – возможность реализовать специальные проекты со сложной структурой.
- Новый опыт в розничной торговле – привлечение потребителя созданием собственного дизайн-продукта через интернет или в магазине, благодаря доступу к интуитивно понятным инструментам 3D и сканированию.
- Решение возникающих потребностей рынков. Получается идеальное сочетание товара с запросами любых категорий населения.
- Короткие цепочки поставок – нет необходимости складских запасов, упаковки, логистики и явное сокращение производства CO2.
В сущности, 3D печать может полностью переориентировать всю цепочку продаж, ставя потребителя из конца в главное звено. Люди могут участвовать в первоначальном дизайне продукта или заказать по требованию любую вещь.
Всё ли так гладко в 3D -печати?
Как мы уже говорили, у нас есть ещё материальные ограничения. Некоторые из них физические, некоторые из них экономические, имеются также эстетические и, несомненно, экологические.
Чаще всего ограничения обусловлены механическими свойствами формованных пластмасс или металлическими деталями, изготовленными из слишком твёрдых сплавов. Но много работы проводится в лабораториях и университетах по всему миру, чтобы расширить диапазон материалов и улучшить то, что мы уже имеем.
Отмечается рост количества компаний, входящих в цепочку поставки сырья, что приводит к снижению стоимости, и это, конечно, влияет на экономику производства. Также улучшается эстетика деталей, наряду с экологичностью, благодаря таким полимерам, как зелёный Нейлон 11 и PLA, полученным из растений. Предстоит пройти долгий путь, но наука движется быстро и в правильном направлении.
Что же является основным камнем преткновения для 3D печати?
Как мы уже говорили, материалы являются проблемой, но это может быть оговорено в некоторой степени до проектирования изделий. Экономика также является трудностью, так как производство 3D оборудования является относительно дорогим и довольно медленным. Тем не менее, отмечается падение цен и рост производительности, так что такая печать становится более приемлемой.
Другим основным ограничением является знание. Многие компании просто не понимают, как использовать новую технологию или рассчитать стоимость. В настоящее время производственные цепочки поставок чувствуют себя уязвимыми, разработчики продукта не до конца понимают, как применять геометрические выгоды в маркетинге, не могут понять, как интегрировать потребности и запросы клиента в этой цепочке. Мы предполагаем, что консультации помогут им решить эти вопросы, оценить технологии.
С появлением портативных настольных компьютеров низкой стоимости, 3D печать будет скоро в наших домах. Насколько вероятен этот сценарий?
Доктор Фил Ривз говорит: «У меня есть два 3D печатных принтера в моем доме, и мои дети их любят». Интерес к домашней печати был феноменальным в последние пару лет. Увеличился и рост компаний, производящих оборудование для обслуживания рынка. Последний раз мы насчитали более 40 фирм по всему миру. В 2012 около 15 000 домашних принтеров было продано. Мы ожидаем, что число будет ближе к 60 000 в этом году (возможно больше). Так что будет охвачен каждый.
Мы видим, что все больше и больше людей покупают новинку, чтобы поддержать хобби, будь то дистанционное управление самолётом или даже создание приманки для рыбалки. Она прекрасно подходит для образовательных перспектив – возьмите 3D принтер, пищевой краситель, уксус и соду, и у вас есть лучший вулкан – проект для школьного домашнего задания.
Существует несколько советов предпринимателям, которые хотят изучить эту инновационную технологию как потенциальный инвестиционный бизнес.
Вы должны знать свой рынок, знать своих клиентов и знать свои навыки. Есть много возможностей по всей цепочке поставок от проектирования 3D печатной продукции, розничной торговли ею в Интернете или на главной улице города, разработка программных интерфейсов, чтобы остальные могли участвовать в процессе создания, разработки новых материалов, или создание производственных мощностей.
Для компаний основной ключ лежит в понимании обслуживания клиентов и расчёта стоимости технологии. Для некоторых это является большой сложностью. Как только фирма понимает, как 3D печать может приносить дополнительную пользу, она должна понять, как ею пользоваться и когда применять, но это уже другая история.
Мы хотели бы поблагодарить доктора Фила Ривза, управляющего компании Econolyst Ltd, за выводы эксперта и окошко в мир 3D-печати.