Год кардинального обновления: что ждет 3D-печать в 2021

Три ключевых тренда 2021 года | 1. Начинаем с чистого листа | 2. Персонализация процесса | 3. Нельзя терять время

2021 год открывает возможности для кардинального обновления индустрии 3D-печати. Пандемия COVID-19 уже оказала огромное влияние на все отрасли, и она побуждает мыслить по-новому и думать о расширении горизонтов инноваций и творчества.

Из этого можно сделать вывод, что в 2021 году 3D-печать подчинится трем ключевым тенденциям:

1. возврат к исходным позициям и переосмысление производственных процессов;

2. кастомизация не только продуктов, но и самих 3D-принтеров;

3. быстрое создание новых решений.

Подобная возможность перемен открывается миру не впервые. Apple представила iPod именно тогда, когда лопнул пузырь доткомов. Alibaba запустила свой маркетплейс в разгар эпидемии атипичной пневмонии в 2003 году, а в 2008 году во время финансового кризиса образовалась Airbnb.

«В это время больших перемен мы должны предпринять смелые шаги и отказаться от всего, что не вписывается в формат будущего. Мы должны по максимуму использовать основные возможности таких технологий, как аддитивное производство. Они помогут нам начать мыслить по-новому и менять мир к лучшему», – утверждает Фрид Ванкраен, основатель и генеральный директор Materialise – компании, недавно отметившей три десятилетия работы в индустрии 3D-печати.

Аддитивное производство имеет смысл, когда оно позволяет людям принимать лучшие решения. Более того, кризис COVID-19 показал, что 3D-печать может эффективно решать возникающие проблемы. Однако пока что полученные результаты не сыграли существенной роли в укреплении технологии. Ценность аддитивного производства заключается в их способности создавать вещи, которые невозможно получить другими производственными методами.

Такие возможности 3D-печати, как кастомизация, сокращение компонентов в сборке и уменьшение отходов означают, что решения, созданные аддитивным способом, по определению являются экологически устойчивыми, рациональными в долгосрочной перспективе и доступными всем членам общества. Чтобы создать фундамент для успеха, нам необходимо продолжать искать значимые и эффективные пути применения аддитивных технологий и постоянно рассказывать миру об их возможностях.

В ходе совместной работы с врачами над созданием маски для неинвазивной вентиляции легких инженеры Materialise спроектировали и напечатали на 3D-принтере разъем для соединения со стандартным медицинским оборудованием

Кризис, вызванный COVID-19, не скоро исчезнет с горизонта. Тем не менее он ожидаемо приведет к усилению позиций 3D-печати, увеличению ее гибкости и ценности. Именно с этим связаны тенденции, которые должны проявиться в 2021 году.

Не будем забывать о том, что ценность часто создается в начале цепочки, на этапе получения основных данных и требований клиента в электронном формате, и только потом, в конце, 3D-печать преобразует эту ценность в продукт. Следует переосмыслить цепочки ценностей, как это сделали Apple, Airbnb или Alibaba.

«Компании осознают, что им нужно действовать по-новому, и аддитивное производство дает им возможность реализовать изменения, – отмечает Фрид Ванкраен. – Поэтому сильная сторона аддитивных технологий – не только и не столько создаваемые с их помощью продукты, а новое мышление и новые возможности».

1. Начинаем с чистого листа

Кризис COVID-19, повлиявший на все сферы нашей жизни, стал мощным стимулом для цифровизации. Климатический кризис, наступая с другой стороны, побуждает нас в глобальном масштабе переосмыслять состояние экономики и промышленности. Подобные кризисы стали возникать постоянно, и это означает, что мы больше не можем жить как прежде. Нам необходимо кардинально пересмотреть и модели функционирования производств, и существующие пути выхода из сложных ситуаций.

Постепенное развитие не поможет, как раньше, справиться с возникающими проблемами. К тому же процесс постепенных инноваций не оставляет места для революционных технологий, подобных аддитивным. Но если мы полностью переосмыслим наш подход к решению задач, мы сможем открыть путь абсолютно новым разработкам и инновационным процессам – как раз для этих целей аддитивное производство создавалось изначально.

Возьмем, к примеру, Airbus. Недавно компания объявила о планах ускорить разработку коммерческих реактивных самолетов с водородным двигателем и полностью отказаться от разработки гибридных двигателей. Этот означает, что к 2035 году мир сможет увидеть первый климатически нейтральный самолет с нулевым уровнем выбросов. Такие технологии, как 3D-печать, смогут сыграть существенную роль в реализации подобных инновационных концепций.

Как никогда ранее, глобальные кризисы побуждают промышленность к ускоренному внедрению технологических инноваций, что позволяет аддитивным технологиям играть действительно важную роль в проектировании и производстве.

Компании осознают, что им нужно действовать по-новому, и аддитивное производство дает им возможность реализовать изменения. Cильная сторона аддитивных технологий – не только и не столько создаваемые с их помощью продукты, а новое мышление и новые возможности.

 

Фрид Ванкраен, основатель и генеральный директор Materialise

По словам технического директора Materialise Барта Ван дер Шурена, «аддитивные технологии освобождают проектировщиков из плена ограничений, присущих традиционным производственным технологиям, поэтому специалисты могут сосредоточиться на новых решениях, а не на продуктах. В результате благодаря аддитивным технологиям улучшается производительность, детали становятся легче, а количество затрачиваемого времени и расходов сокращается. До сих пор аддитивное производство лишь демонстрировало свой потенциал. Теперь у него появилась возможность показать свои способности непосредственно в работе».

Начать все заново не значит начать с нуля. Возвращаясь на исходные позиции, мы даем возможность новым технологиям по-настоящему проявить себя, раскрыть новые перспективы и новые возможности. Тогда единственным ограничением для перемен останется лишь наше воображение.

2. Персонализация процесса

«Общеизвестно, что уникальная и отличительная особенность 3D-печати – ее способность значительно сокращать стоимость кастомизации продукта. При этом часто упускается из виду, насколько важно дать инженерам и операторам возможность персонализировать и оптимизировать сам процесс печати», – утверждает исполнительный директор Materialise Петер Лейс.

Почему кастомизация процесса так важна? Разве идеальный мир аддитивных технологий – тот, в котором оператор просто нажимает на кнопку и печатает любой продукт на основе заранее установленных параметров?

Неверно полагать, что один стандартный процесс печати подходит ко всем областям применения, тем более что это недальновидно и ужасно скучно.

Во-первых, это неправильно, поскольку 3D-печать – настолько гибкая технология, что если независимо от производимого продукта будет задействовано лишь несколько стандартных процессов, то ее потенциал по определению будет использоваться не в полной мере. Если вы хотите использовать аддитивные технологии по максимуму, то необходимо настраивать все параметры оборудования индивидуально для каждого изготовляемого продукта. В контексте прототипирования это не столь важно, так как усилия, затраченные на адаптацию процесса к конкретному продукту, могут быть амортизированы в лучшем случае при производстве небольшой партии. Поскольку 3D-печать все чаще используется в массовом производстве, необходимость разработки оптимальных процессов для каждого конкретного продукта становится все более очевидной.  

Во-вторых, философия универсального процесса, подходящего для всех продуктов, недальновидна – она абсолютно не учитывает тот факт, что персонализация и локализация идут рука об руку. Иначе говоря, 3D-принтеры могут применяться только при распределенном производстве, когда местные операторы имеют возможность адаптировать процесс в соответствии с местными условиями. Как правило, первичные параметры устанавливаются централизованно, а затем инженеры настраивают более специфические вторичные параметры в соответствии с локальными потребностями.

«Часто упускается из виду, насколько важно дать инженерам и операторам возможность персонализировать и оптимизировать сам процесс печати», – утверждает исполнительный директор Materialise Петер Лейс

Наконец, мир, в котором оператор не сможет применять в процессе печати свои личные знания и опыт, станет невероятно скучным – ведь человеку останется только нажимать одну кнопку... Мир стандартных процессов стал бы не только не интересным, но и опасным – если нет возможности отличить операторов 3D-печати по их личному «почерку», то нет и конкуренции в индустрии. А отсутствие конкуренции означает отсутствие инноваций.

Таким образом, чем больше у операторов будет возможности настраивать, оптимизировать и персонализировать аддитивные процессы, тем больше раскроется их ценность. Да, 3D-печать должна стать быстрее, надежнее и эффективнее. Но для этого ей в первую очередь необходимо стать более персонализированной.

3. Нельзя терять время

«COVID-19 поставил мир в условия постоянной спешки, –  говорит вице-президент Materialise по медицинскому направлению Брижитт де Вет. – И медики, и рядовые потребители сталкиваются с проблемами недостаточного количества и качества как основных медицинских, так и повседневных потребительских товаров. Причина – в модели глобального рынка, основанной на централизованном массовом производстве. Вещи, которые мы привыкли воспринимать как должное, теперь не всегда доступны или больше не подходят для решения прежних задач, и новые решения приходится разрабатывать быстро».

Процесс цифровизации повсеместно ускоряется по мере того, как компании инвестируют в технологии, способствующие их адаптации к новой реальности, – когда нужно восполнять пробелы в предложении, учитывать роль удаленной работы и локальных решений. Но на этом пути компаниям придется принимать различные решения, которые будут основываться на показателях риска, затрат и окупаемости инвестиций.

Помочь предприятиям найти собственный путь к аддитивному производству могут консалтинговые услуги

3D-печать как раз из тех цифровых технологий, которые обеспечивают быстрый возврат инвестиций и низкие уровни риска и затрат. Однако для ее внедрения, как правило, требуется продолжительная подготовка. Некоторые компании начали внедрять аддитивные технологии десять лет назад и вполне уверенно приближаются к своей цели. Но те, кто лишь начинает знакомиться с 3D-печатью, больше не располагают такой роскошью, как время.

«В результате мы видим тенденцию к развитию услуг, которые ведут компании по пути аддитивного производства, – продолжает Брижитт. – Мы наблюдаем их рост, к примеру, в секторе здравоохранения, где ценность персонализированной медицины общеизвестна, но неопределенность недопустима: заказчик должен ясно понимать, что новые решения безопасны, эффективны и могут обеспечить высокое качество лечения.

Помочь минимизировать риски подобных инвестиций и ускорить внедрение могут консалтинговые услуги – благодаря тому, что эксперты делятся своими знаниями о возможностях технологии и о правильном ее применении в каждом конкретном случае».

Статья опубликована 14.01.2021 , обновлена 11.01.2024