Το 3D printing είναι μια σημαντική ευκαιρία αλλαγής, καινοτομίας και πιο βιώσιμης λειτουργίας, ένα πολύτιμο νέο εργαλείο που μας παρέχει το ανθρώπινο μυαλό.
Η πρώτη εκτύπωση 3D έγινε στη δεκαετία του 1980 (διαβάστε μια σύνοψη της ιστορίας). Ηταν ένα μικρό ποτήρι. Σήμερα «τυπώνονται» προσθετικά μέλη σώματος, σπίτια, όπλα, ανταλλακτικά αυτοκινήτων, εργαλεία, αθλητικά παπούτσια, ακόμη και ζύμη μπισκότων!
“To 3D printing θα είναι πολύ μεγαλύτερο, από όσο φαντάζονται και λένε οι ίδιες οι εταιρίες 3D printing” . Credit Suisse
Ολοένα και περισσότερες επιχειρήσεις συνειδητοποιούν τις προοπτικές, ενώ οι άνθρωποι εκτυπώνουν αντικείμενα για διάφορες χρήσεις, από τις κατασκευές και τις ιατρικές συσκευές, μέχρι βαζάκια και αντικείμενα για διασκέδαση.
Η αρχή και η εξέλιξη μέσα σε 15 χρόνια
Ο Charles “Chuck” Hull το 1984 εφηύρε τη στερεολιθογραφία (stereolithography (SLA)), που είναι η μέθοδος τρισδιάστατης εκτύπωσης. Η λογική είναι απλή: ο σχεδιαστής δημιουργεί ένα τρισδιάστατο μοντέλο και στη συνέχεια αυτό εκτυπώνεται στρώμα προς στρώμα, χρησιμοποιώντας υλικά όπως λέιζερ UV σε φωτοπολυμερές υγρό για να αποδοθεί με ακρίβεια το στερεό, φυσικό αντικείμενο που σχεδιάστηκε. Η φαντασία που έλεγε ο Αινστάιν, στα καλύτερά της.
Ο Hull δεν ήξερε τότε πως απαντούσε στην επόμενη μεγάλη πρόκληση της ανθρωπότητας: ακριβή ενέργεια, λιγότερα φυσικά υλικά (πχ. ξύλο), ενεργοβόρες και ρυπαίνουσες βιομηχανίες. Πιστεύω πως δεν θα φανταζόταν ότι τα εκτυπούμενα σχέδια θα αφορούσαν σε πρόσθετα φυσικά αντικείμενα, όπως αντίγραφο κοκάλων για τα πόδια ενός σκύλου, ή ένα ρουλεμάν κινητήρα, ή γιατί όχι ένα ολόκληρο σπίτι! Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές SLA βρίσκονται σήμερα παντού.
Στις ΗΠΑ η MakerBot ήταν η εταιρία που απογείωσε τις εφαρμογές, πειραματίστηκε και έδειξε στην υφήλιο την εξέλιξη. Οι printers της αγοράστηκαν από πολλές μικρές και μεγαλύτερες βιομηχανίες, και τώρα κάνει το επόμενο βήμα της (στη σφαίρα της παγκοσμιοποίησης), κάνοντας outsource την παραγωγή στον κατασκευαστή Jabil με εγκαταστάσεις στην Κίνα.
Μόνο το μυαλό μας μπορεί να μας περιορίσει, όχι η φαντασία!
Η εξέλιξη 2000-2016 είναι διαρκής και ραγδαία. Το 3D printing μοιάζει μια μόδα, ένα ‘hype claim’ της τεχνολογίας, αλλά αποδομεί αργά και σταθερά βιομηχανίες που έχουν ήδη τεράστια κόστη λειτουργίας, ανθρώπινου κεφαλαίου και απίστευτα κόστη προμήθειας υλικών (που όλα περνούν στον τελικό πελάτη-καταναλωτή).
Το 2006, ο Dr. Behrokh Khoshnevis του Πανεπιστήμιου Νότιας Καλιφόρνια παρουσιάζει το Contour Crafting System, που γίνεται εταιρία. Πρόκειται για ένα τεράστιο 3D εκτυπωτή που εκτυπώνει ολόκληρα κτίρια στη θέση τους. Το μόνο που θυμίζει τις παλιές, τσιμεντένιες κατασκευές είναι ένας γερανός που κάνει την εκτύπωση και βεβαίως το σκυρόδεμα. Ολα τα άλλα είναι νέα, είναι η εξέλιξη και όπως λέει ο λαός μας «αν δεν χτίσεις και δεν παντρέψεις…» δεν ξέρεις τι σημαίνει (οικονομικό) μάτωμα. Επειδή η καινοτομία είναι μεταδοτική, το MIT στο 2017 πήγε ένα βήμα πιο πέρα: έφτιαξε ένα ρομποτικό arm για να ψεκάζει σκυρόδεμα, μειώνοντας το χρόνο χτισίματος του σχεδίου στο 1/3 και το κόστος κατασκευής κατά -45%.
Είχαμε γράψει νωρίτερα για τις τεχνολογίες που θα αλλάζουν συνεχώς τον κόσμο μας, που σημείωνε το 3D printing, αλλά μία είδηση μου τράβηξε την προσοχή. Ένα σπίτι μπορεί να κατασκευαστεί μέσα σε 24 ώρες. Το φαντάστηκες, το έφτιαξες! Η βιομηχανία κατασκευών έχει να μάθει πολλά από αυτή την εξέλιξη, ώστε να ωφελήσει το περιβάλλον, να μειώσει τα κόστη της (που σήμερα είναι πανάκριβη για τον πολίτη) και πιθανώς να βρει νέες και γρήγορες λύσεις, που αναζητούν και οι κυβερνήσεις, στο παγκόσμιο πρόβλημα στέγασης. Αρκεί να σκεφτούμε πως η DUS Architects στο Αμστέρνταμ ήδη προτείνει 3D σχεδιαστικά μοντέλα κατασκευών για την πολιτική προστασία, τα Disaster Shelter Applications.
Πόσο μακριά μπορεί να πάει το 3Dprinting
Η NASA έχει ανακοινώσει μια μελέτη σκοπιμότητας για το άν είναι πλέον δυνατή μια αποικία εποίκων στο φεγγάρι με 3D printing. Αλλά κρατηθείτε, υπάρχει και καλύτερο (εμείς δεν το διαβάσαμε γιατί ζούσαμε σε συνθήκες οικονομικής κρίσης)… Τι θα λέγατε, αν το σπίτι σας ήταν ικανό να αερίζεται τέλεια, να ψύχεται όποτε πρέπει ή να ζεσταίνεται και να επισκευάζεται μόνο του;
Με ή χωρίς ‘smart grid’ και έξυπνες διασυνδέσεις η Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Έργων του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ (DARPA), με το πρόγραμμά της που τιτολοφορείται «Engineered Living Materials (ELM)» υποστηρίζει πως είναι πραγματικότητα! Το «σπίτι που αυτοσυντηρείται» δεν κάνει χρήση συστημάτων ελεγχόμενων από υπολογιστή, αλλά με 3D printing εκτυπώνει ζωντανά κύτταρα στο επιθυμητό δομικό σχήμα! Το αποτέλεσμα είναι μια ζωντανή δομή που αναπνέει. Επιστημονική φαντασία;
Φανταστείτε πόσα μπορεί να εμπνευστεί η αυτοκινητοβιομηχανία, που όχι μόνο πρέπει να έχει ανταγωνιστικά κόστη λειτουργίας και καλές, προσιτές τιμές, αλλά πρέπει να μειώσει άμεσα το αρνητικό αποτύπωμα εκπομπών διοξειδίου άνθρακα. Αν ένα supercar τυπώνεται γρήγορα και με ασφάλεια υλικών, τι θα γίνει για τα χιλιάδες αυτοκίνητα πόλης;
Μια συναρπαστική εποχή (αλλά με προκλήσεις)
Ειδικοί περιγράφουν πως θα δούμε νέα υλικά 3D printing, όπως κράματα υποακτάστατων μετάλλων που φτιάχτηκαν με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης, όπου μάλιστα οι τελικοί χρήστες θα μπορούν να προσδιορίζουν τα απαιτούμενα ποιοτικά και συστατικά χαρακτηριστικά.
Βλέπουν στα πολυμερή βιολογικής βάσης ή στα ανακτούμενα απορρίμματα πλαστικών και μετάλλων χαμηλής περιεκτικότητας την απάντηση στους προβληματισμούς της παγκόσμιας βιομηχανίας, που θα βρει φτηνά υλικά, πως θα οδηγηθεί στην εποχή της βιωσιμότητας, και πως οι κοινωνίες μας θα ζουν με μικρότερο αποτύπωμα στην κυκλική οικονομία.
Το 3D printing όπως κάθε τεχνολογία αιχμής σήμερα αναζητά χρηματοδότηση και πρεσβευτές. Αναζητά όμως (περισσότερο κρίσιμο) συνεργασίες επιχειρήσεων (και κρατών) για να δοκιμάσουν και να ερευνήσουν μαζί τις νέες μεθόδους. Για να ωφελήσουν την οικονομία και την κοινωνία.
Ένα παράδειγμα της μεγάλης πρόσκλησης είναι η βιομηχανία των μικροεπεξεργαστών. Η υφήλιος χρειάζεται περισσότερους μικροεπεξεργαστές. Οι συσκευές έχουν δεκαπλασιαστεί. Οι εταιρίες 3D printing είναι ακόμη μικρές, ως μέγεθος και πελατεία. Η Κίνα μάχεται ανταγωνιστικά με την Ταιβάν. Η Ευρώπη ανακοινώνει προστατευτισμό στο Davos με το «European Chips Act» και η Intel ανακοινώνει πως θα κάνει 20 δις επένδυση για να φτιάξει τη δική της «Silicon Heartland». Όλοι βρίσκονται στο δικό τους σιλό, ενώ το 3D printing θα έπρεπε να είναι η κοινή τους πλατφόρμα και σημείο εκκίνησης-αναφοράς…
Καλύτερα δεν θα μπορούσε να ειπωθεί (από τον κ. Didier Deltort, Πρόεδρο της HP Personalization & 3D Printing Business): «Υπάρχει μια ιστορική αλλαγή στη συμπεριφορά των καταναλωτών. Τα εξατομικευμένα προϊόντα και η βιωσιμότητα αποτελούν το μόνο δρόμο για τις μάρκες που θέλουν να ξεχωρίσουν σε όλο και πιο ανταγωνιστικές αγορές. Ο παραδοσιακός σχεδιασμός προϊόντων, η κατασκευή και οι αλυσίδες εφοδιασμού δεν μπορούν να ανταποκριθούν σε αυτές τις νέες απαιτήσεις. Τα επόμενα χρόνια, καθώς θα βελτιώνουμε τις λύσεις κατασκευής πρόσθετων (εννοεί 3D printed ειδών), όλο και περισσότερες επιχειρήσεις, μικρές και μεγάλες, θα υιοθετήσουν νέες αυτοματοποιημένες, υψηλότερης απόδοσης, παραγόμενες καινοτομίες για να συνδέονται καλύτερα και ευκολότερα με πολύπλοκα συστήματα σχεδιασμού, παραγγελιών και logistics.»
Το 3D printing μπορεί να γίνει ο τρόπος (οικονομικότερης) μαζικής εξατομίκευσης και βιώσιμης παραγωγής. Είναι προφανές πως η συνήθεια, τα δίκτυα πρώτων υλών, οι προμηθευτές, οι οικονομικές συμφωνίες με τραπεζική χρηματοδότηση, οι υπάρχουσες πάγιες επενδύσεις των εργοστασίων σε μηχανήματα είναι παράγοντες αντίστασης, είναι ρουτίνα, είναι τα εμπόδια. Σε κάθε μεγάλη αλλαγή, υπάρχει ένας αδρανής χρόνος. Αλλά αν μπορώ ήδη να παράγω με 3D printing δαχτυλίδια, προσθετικά μέλη για ΑΜΕΑ, σπίτια, ανταλλακτικά αεροπλάνων, εργαλεία τότε πρέπει να δω καθαρά το μέλλον και να δώσω ένα πιο πράσινο, καθαρό, προσιτό μέλλον στην ανθρωπότητα….
Ανεξαρτησία προς όφελος πολιτών και καταναλωτών
Η ενεργειακή, διατροφική, παραγωγική επάρκεια της Ευρώπης είναι ένα νέο στοίχημα. Το βιώνουμε ήδη (με άσχημο τρόπο). Τα προϊόντα πρέπει να είναι βέλτιστων και πράσινων πρακτικών παραγωγής. Η επαναχρησιμοποίηση σε συνδυασμό με το 3D printing θα κάνει τα προϊόντα τεχνολογίας λιγότερο ρυπογόνα βιομηχανία, λιγότερο εισαγόμενη και περισσότερο οικονομικά προσιτή. Μια τέτοια διαδρομή μειώνει την εξάρτηση από δίκτυα, αγορές, γεωγραφία που σήμερα αφαιρούν οικονομίες από τους Ευρωπαϊκούς λαούς και μεταβιβάζουν την περιβαλλοντική ευθύνη… σε μια έκθεση ιδεών (καλό θα ήταν να προστατέψουμε το περιβάλλον).
Η βιωσιμότητα μπορεί να σημαίνει διαφορετικά πράγματα για τον καθένα, αλλά είναι οι πυλώνες: Άνθρωποι, Πλανήτης, Συνεργασίες, Ευημερία χωρίς δηλαδή να διακυβεύουμε τις ανάγκες των μελλοντικών γενεών. Η βιωσιμότητα σημαίνει τη δημιουργία κοινής αξίας και το 3D printing μπορεί να μειώσει τα εμπόδια πρόσβασης μικρών επιχειρήσεων σε καλύτερα, οικονομικότερα, γρηγορότερα, μαζικότερα προϊόντα. Θα μου πείτε, και τι θα κάνουν τα μηχανήματα; Εδώ ταιριάζει να προβληματιστούμε από το tweet που ακολουθεί πιο κάτω.
Είναι σημαντική εξέλιξη. Αρκεί ένα ευέλικτο design, ένα ψηφιακό αρχείο και ο 3D printer για να παραχθεί οποιοδήποτε αντικείμενο. Ευκολία χρήσης. Προσβάσιμη τεχνολογία από μικρή οικοτεχνία έως τη μεγάλη πολυεθνική. Γρήγορη παραγωγή πρότυπων και πατεντών. Τυπώνεις ό,τι και όσο χρειάζεται. Σκληρά και μαλακά αντικείμενα. Απίστευτη ταχύτητα. Μείωση κόστους παραγωγής. Περίπου 85% μείωση απορριμμάτων και βιομηχανικών χημικών με θετικό αποτύπωμα στο Περιβάλλον. Περίπου 40-50% (κατ’ ελάχιστον) μείωση κόστους παραγωγικής διαδικασίας.
“Το παν είναι η ανθρώπινη φαντασία. Είναι η προεπισκόπηση των καλύτερων στιγμών που φέρνει η ζωή”Albert Einstein
Αν σκεφτούμε κυνικά και αντικειμενικά, δεν έχουμε άλλα «πρώτα» υλικά να σπαταλήσουμε. Για παράδειγμα, το 1/3 των δασών του πλανήτη έχουν χαθεί οριστικά. Το 71% της γης είναι υγρό στοιχείο, άρα πρέπει να «ξεσχίσουμε» το 21% που απομένει για να προμηθευτεί τόσος κόσμος, τόσα πολλά υλικά προς παραγωγή (μην υπολογίζοντας το 6% που είναι έρημοι).
Όταν οι Σκανδιναβοί αναζητούν και ερευνούν ελαφρύτερα υλικά παραγωγής ενέργειας (για φανταστείτε τα χιλιάδες ηλιακά πάρκα της Ευρώπης) μέσω 3D printing, αρκετοί τους στιγματίζουν ως ‘nerds’. Αλλά έχουν δίκιο, πρέπει σε όλα να γίνουμε καλύτεροι. H Σουηδική Hoganas με το “make more with less” επεξεργάζεται και πουλά σε μορφή σκόνης νικέλιο, κοβάλτιο και τιτάνιο σε απείρως μικρότερες ποσότητες, ώστε η παγκόσμια βιομηχανία να τα χρησιμοποιεί σε 3D printing εφαρμογές. Το Business Sweden παρουσιάζει την πρωτοπορία της χώρας στο 3D / additive manufacturing.
Η νέα εποχή είναι εδώ και δεν θα σταματήσει, όσο και αν οι επιχειρήσεις μας νιώθουν ασφάλεια στο συνηθισμένο τρόπο τους. Το 3D printing είναι μια ακόμη ευκαιρία αλλαγής, καινοτομίας και πιο βιώσιμης λειτουργίας, που τελικά ωφελεί την κοινωνία. Στο δρόμο για το μέλλον πρέπει να αξιοποιούμε κάθε νέο εργαλείο που μας παρέχει το ανθρώπινο μυαλό…
Δείτε τις πιο σύγχρονες εφαρμογές του και θα με καταλάβετε.
Ο Τάσος έχει νούμερα: 34 χρόνια δουλειάς, 850 εργαζόμενοι, διαχειρίστηκε 500 εκατομμύρια ευρώ budget, λάνσαρε 4.600 νέα προϊόντα, 93 νέες εταιρίες και 9.250 καμπάνιες για 370 εταιρίες. Ξέρει από το 2009 ως Networked Society champion της Ericsson πως ακριβώς πρέπει να αλλάξουν άνθρωποι, κοινωνίες, εταιρίες στη διαδικτυωμένη κοινωνία, τις κρίσεις και τη νέα γνώση. Σήμερα δανείζει τεχνογνωσία στις επιχειρήσεις ως Borrow My Brain. Γράφει στο 2045 γιατί βαρέθηκε να ακούει -από έφηβος- τα ίδια και τα ίδια θέματα στη συντηρητική και κλειστή χώρα μας. Είναι περίεργος και συνεχώς μαθαίνει, ενώ εμπνέεται από τα ανοιχτά, δημιουργικά μυαλά.
