Melba Kurman, autor i Hod Lipson, Profesor nadzwyczajny Uniwersytetu Cornell w inżynierii mechanicznej i lotniczej, jest współautorem „Wykonane: nowy świat druku 3D„(John Wiley & Sons, 2013) i wiodące głosy w dziedzinie drukowania 3D. Włączyli ten artykuł do LiveScience Głosy ekspertów: Op-Ed i statystykiw ramach nowej serii LiveScience, w której omówiono problemy i rozwój technologii drukowania 3D.
W porównaniu ze Stanami Zjednoczonymi i Europą Chiny zaczęły powoli startować jako potęga do drukowania 3D. Ale to się szybko zmieni.
Podczas niedawnej trasy po książkach w Chinach byliśmy z pierwszej ręki świadkami, jak drukowanie 3D (wymawiane w języku chińskim jako „san D da eeng”) rozpala wyobraźnię ludzi. Niedawno chińscy astronauci podczas historycznego lotu kosmicznego siedzieli na wydrukowanych w 3D fotelach. Każde siedzenie z nadrukiem zostało specjalnie dostosowane do unikalnego rozmiaru i kształtu tego astronauty. Jeśli chodzi o przemysł, w Chinach jest obecnie siedmioro producentów drukarek 3D, w tym model dla konsumentów o nazwie UP !. Stratasys (największa na świecie firma produkująca drukarki 3D) zatrudnia około 150 pracowników w swoim biurze w Hongkongu i planuje otworzyć biuro w Pekinie.
Nie wszyscy w Chinach wykorzystali potencjał technologii drukowania 3D. Terry Gou, znany prezes Foxconn, otwarcie wyrażał się sceptycznie o przekonaniu, że drukowanie 3D wywoła nową rewolucję przemysłową. Ostatnio Gou wywołał szum medialny, gdy powiedział dziennikarzom, że „druk 3D to sztuczka. Jeśli naprawdę jest tak dobry, to wypiszę moje nazwisko„ Gou ”do tyłu.” W kulturze chińskiej propozycja zmiany ortografii nazwiska jest odważnym stwierdzeniem.
Gou ma rację. Chiński przemysł druku 3D nie zastąpi fabryk i masowej produkcji. W rzeczywistości, jeśli ktoś wątpi, czy masowa produkcja pozostanie, wystarczy obserwować robota przemysłowego w akcji.
W Pekinie wybraliśmy się na targi produkcyjne tuż obok konferencji poświęconej drukowi 3D. Gou cieszyłby się prezentacjami najnowocześniejszych, robotycznych, szybkich maszyn do masowej produkcji. Kilka metrów od spotkania ekspertów mówiących o kolejnej rewolucji przemysłowej i druku 3D, na parkiecie targowym obserwowaliśmy roboty przemysłowe, które tak szybko wybierają, umieszczają i montują części, że w porównaniu z nimi człowiek wydaje się powolny - nie mówiąc już o jeszcze wolniej poruszająca się drukarka 3D. (Zobacz klipy wideo.)
W krótkim okresie drukowanie 3D nie zaszkodzi imperium masowej produkcji w Chinach. W Chinach, podobnie jak w Stanach Zjednoczonych, masowo produkowane towary - gdzie twoje są takie same jak wszystkich innych i to jest w porządku - zawsze będą wytwarzane przy użyciu tradycyjnych maszyn fabrycznych. Zamiast tego technologia drukowania 3D posłuży jako katalizator ułatwiający ewolucję Chin w zakresie produkcji zaawansowanych technologii i powiązanych usług.
Produkty drukowane w 3D będą nadal wkraczać do branży medycznej, dentystycznej i lotniczej, gdzie klienci są skłonni zapłacić premię za produkty niestandardowe. W branżach, które nie są zbudowane na „rynkach jednego”, drukowanie 3D pomoże projektantom produktów przyspieszyć proces projektowania. W rzeczywistości przemysł elektroniki użytkowej był i pozostanie jednym z najcięższych użytkowników druku 3D w celu testowania i udoskonalania koncepcji projektowania produktu. I to nie jest sztuczka, panie Gou.
W kierunku produkcji zaawansowanych technologii
Aby zrozumieć emocje związane z drukowaniem 3D w Chinach, warto spojrzeć na 12. (i obecny) pięcioletni plan tego kraju. Chińska gospodarka jest centralnie sterowana przez rząd, który co pięć lat wyznacza ogólne cele dla narodu. W ciągu następnych pięciu lat Chiny zamierzają przekształcić się z „fabryki na świecie” w gospodarkę opartą na wiedzy opartą na innowacyjnych produktach i procesach.
Oto niektóre z kluczowych celów planu pięcioletniego związanych z drukiem 3D:
- Utrzymanie silnej bazy produkcji masowej, ale przejście do wyższego łańcucha wartości do wysokomarżowych, wykwalifikowanych pracowników w dziedzinie biotechnologii, nowych materiałów, IT i specjalistycznej produkcji wysokiej klasy;
- Zwiększenie bazy badawczo-rozwojowej (R&D) i inwestowanie w uniwersytety;
- Rozwijanie przemysłu biotechnologicznego i urządzeń medycznych oraz rozszerzenie produkcji wysokiej klasy sprzętu, w szczególności dla przemysłu lotniczego i telekomunikacyjnego; i
- Zmniejszenie rosnących różnic w dochodach między pracownikami o niskich zarobkach, niewykwalifikowanymi a rosnącą chińską klasą średnią i wyższą.
Zalety dużej populacji krajowej
Patrząc w przyszłość, ogromna populacja Chin przyspieszy przyjęcie produkcji drukowanej w 3D. Ogromny chiński rynek konsumencki staje się coraz bardziej wyrafinowany. Ta coraz bardziej zamożna baza konsumentów będzie wymagać nowych i niestandardowych produktów, które wymagają zaawansowanych możliwości inżynieryjnych i produkcyjnych.
Chiński rząd inwestuje w szkolnictwo wyższe w oczekiwaniu na przejście do gospodarki produkcyjnej o wyższych kwalifikacjach. Chiny wkrótce staną przed takimi samymi wyzwaniami związanymi z pracą, z którymi zmagają się już Stany Zjednoczone. Edukując większą część populacji, chiński rząd ma nadzieję złagodzić potencjalnie niszczący podwójny wpływ automatyzacji fabryk i miejsc pracy utraconych na jeszcze tańszych rynkach pracy. W rezultacie wykwalifikowana siła robocza w Chinach szybko rośnie. Liczba chińskich studentów rozpoczynających i kończących studia na chińskich uniwersytetach gwałtownie wzrosła - z 1,6 miliona nowych studentów w 1999 r. Do 7,5 miliona w 2012 r. - według China National Bureau of Statistics.
Zespoły uniwersyteckich projektów badawczych na chińskich uniwersytetach mają równie dobre zasoby. Jeden projekt badawczy w dziale inżynierii jednego z najlepszych uniwersytetów w Chinach może obejmować 50 doktorantów pracujących nad różnymi niuansami tego samego problemu. Chiny mają miliony nowych absolwentów uniwersytetów, dużą populację konsumentów i dobrze finansowane badania naukowe. Rezultatem będzie ogromna moc intelektualna, która szybko wzbogaci naukową i przemysłową bazę wiedzy narodu.
Przed Chinami stoją także wyjątkowe wyzwania. Chińscy producenci badawczo-rozwojowi i drukarki 3D nadal pozostają w tyle za zachodnimi firmami w zakresie opracowywania nowatorskich materiałów do drukowania 3D.
Kolejnym wyzwaniem będzie otwarta komunikacja. Internet jest kluczowym elementem szybkich innowacji charakteryzujących produkcję cyfrową. Jednak chiński rząd wciąż cenzuruje Internet za pomocą systemu filtrowania zwanego czasem Wielką Zaporą.
W miarę wzrostu pomysłowości chińskich internautów oraz ich determinacji do otwartego wypowiadania się, rząd chiński zareagował zwiększeniem wysiłków na rzecz stłumienia sprzeciwu opartego na sieci. Rządowi cenzorzy tłumią szybkie rozprzestrzenianie się nowych pomysłów wynikających ze zbiorowego szumu Twittera, YouTube'a, Facebooka, Google News i wyszukiwań w Internecie.
Kolejnym wyzwaniem, które być może nie jest unikalne w Chinach, jest fakt, że łańcuchy dostaw masowej produkcji nie będą odpowiednie do produkcji wydruków 3D. Producenci masowi wykorzystują centralnie kontrolowane, lub to, co niektórzy określają jako „monolityczne łańcuchy dostaw”, do produkcji towarów. Takie centralnie zarządzane podejście nie działa dobrze, ponieważ wysoce wyspecjalizowane części drukowane w 3D zaczynają odgrywać coraz większą rolę w produktach masowych.
W przyszłości, gdy firmy produkcyjne zaczną próbować wprowadzać małe partie niestandardowych części drukowanych w 3D do swoich tradycyjnych łańcuchów dostaw, precyzyjne i elastyczne zarządzanie zapasami stanie się krytyczne. Strategia operacyjna odpowiednia do tworzenia milionów prostych i identycznych tosterów nie będzie w stanie śledzić elementów drukowanych w 3D dla złożonych produktów końcowych
Wreszcie, aby głęboko zintegrować technologię drukowania 3D z procesami projektowania i produkcji, Chiny będą musiały agresywnie przemyśleć swoje przepisy dotyczące własności intelektualnej. Zmiana może jednak nastąpić. W oczekiwaniu na ewolucję Chin z gospodarki opartej głównie na fabrykach do gospodarki opartej na wysokiej jakości produkcji i pracy opartej na wiedzy chiński rząd zaczyna zaostrzać swoje prawa własności intelektualnej. Globalna firma konsultingowa McKinsey & Co. informuje, że w 2012 r. „Ministerstwo chińskiego rządu oskarżone o ściganie naruszeń własności intelektualnej ogłosiło niedawno, że w 2012 r. Załatwiło 2347 spraw, co stanowi wzrost o prawie 40 procent w porównaniu z 2011 r., A w ciągu tych dwóch lat rozwiązano 2 dolary miliard naruszeń ”.
Chińska agenda narodowa jest mocno skoncentrowana na budowaniu gospodarki opartej na wiedzy, w której technologie drukowania 3D będą odgrywać istotną rolę. Kultura chińska ceni samodyscyplinę, ciężką pracę i szacunek dla władzy, przekonania, które pozwoliły Chinom szybko przekształcić się w największą gospodarkę świata. Ciekawie będzie zobaczyć, jak chińska fabryka na świecie wdraża technologie drukowania 3D.
LiveScience.com.
