Melba Kurman, συγγραφέας και Hod Lipson, Καθηγητής μηχανικής και αεροδιαστημικής μηχανικής του Πανεπιστημίου Cornell, είναι συν-συγγραφείς του "Κατασκευασμένο: ο νέος κόσμος της 3D εκτύπωσης"(John Wiley & Sons, 2013) και κορυφαίες φωνές στον τομέα της εκτύπωσης 3D. Συνέβαλαν αυτό το άρθρο στο LiveScience's Εξειδικευμένες φωνές: Op-Ed & Insightsως μέρος της νέας τους σειράς LiveScience που υπογραμμίζει θέματα και εξελίξεις στην τεχνολογία 3D-εκτύπωσης.
Σε σύγκριση με τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ευρώπη, η Κίνα έχει ξεκινήσει αργά ως τροφοδοτικό 3D. Αλλά αυτό πρόκειται να αλλάξει γρήγορα.
Σε μια πρόσφατη περιοδεία βιβλίου στην Κίνα, είδαμε από πρώτο χέρι πώς η τρισδιάστατη εκτύπωση (προφέρεται σαν "san D da eeng" στα κινέζικα) ανάβει τις φαντασίες των ανθρώπων. Πρόσφατα, οι Κινέζοι αστροναύτες κάθισαν σε τρισδιάστατα καθίσματα στην ιστορική τους διαστημική πτήση. Κάθε τυπωμένη έδρα προσαρμόστηκε ειδικά για το μοναδικό μέγεθος και το σχήμα του συγκεκριμένου αστροναυτού. Στο βιομηχανικό μέτωπο, η Κίνα είναι σήμερα έδρα σε επτά κατασκευαστές 3D εκτυπωτών, συμπεριλαμβανομένου ενός μοντέλου σε επίπεδο καταναλωτή που ονομάζεται UP !. Και η Stratasys (η μεγαλύτερη εταιρεία 3D εκτυπωτών στον κόσμο) που εδρεύει στις Ηνωμένες Πολιτείες απασχολεί περίπου 150 υπαλλήλους στο γραφείο της στο Χονγκ Κονγκ και σχεδιάζει να ανοίξει γραφείο στο Πεκίνο.
Όχι όλοι στην Κίνα έχουν αγκαλιάσει τις δυνατότητες των τεχνολογιών 3D-εκτύπωσης. Ο Terry Gou, ο υψηλόβαθμος πρόεδρος της Foxconn, είναι απόλυτα σκεπτικός της ιδέας ότι η 3D εκτύπωση θα προκαλέσει μια νέα βιομηχανική επανάσταση. Ο Gou δημιούργησε πρόσφατα ένα buzz για τα μέσα ενημέρωσης όταν δήλωσε στους δημοσιογράφους ότι "η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ένα τέχνασμα. Αν είναι πραγματικά καλό, τότε θα γράψω το επώνυμό μου" Gou "προς τα πίσω. Στην κινεζική κουλτούρα, η προσφορά για την εκ νέου διευθέτηση της ορθογραφίας του οικογενειακού σας ονόματος είναι μια τολμηρή δήλωση.
Το Gou κάνει ένα έγκυρο σημείο. Η βιομηχανία τρισδιάστατης εκτύπωσης της Κίνας δεν θα αντικαταστήσει τα εργοστάσια και τη μαζική παραγωγή. Στην πραγματικότητα, εάν κάποιος αμφιβάλλει ότι η μαζική παραγωγή είναι εδώ για να μείνει, χρειάζεται μόνο να παρακολουθήσουν ένα βιομηχανικό ρομπότ σε δράση.
Στο Πεκίνο, περιπλανήσαμε σε μια εμπορική έκθεση κατασκευής ακριβώς δίπλα σε μια τρισδιάστατη εκτύπωση. Ο Gou θα είχε απολαύσει το demos των υπερσύγχρονων, ρομποτικών μηχανών μαζικής παραγωγής υψηλής ταχύτητας. Λίγα μέτρα μακριά από μια συνάντηση εμπειρογνωμόνων που μιλούσαν για την επόμενη βιομηχανική επανάσταση και την τρισδιάστατη εκτύπωση, στην πλατεία του εμπορίου, παρακολουθήσαμε τα βιομηχανικά ρομπότ να διαλέξουν, να τοποθετήσουν και να συναρμολογήσουν μέρη τόσο γρήγορα ώστε σε σύγκριση με έναν ανθρώπινο εργαζόμενο να φαίνεται υποτονικό - για να μην αναφέρουμε ακόμα πιο αργή 3D εκτυπωτή. (Δείτε τα βίντεο κλιπ.)
Βραχυπρόθεσμα, η τρισδιάστατη εκτύπωση δεν θα κάνει τρύπημα στη μαζική αυτοκρατορία της Κίνας. Στην Κίνα, όπως και στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα εμπορεύματα μαζικής παραγωγής - όπου τα δικά σας είναι τα ίδια με τα υπόλοιπα και είναι εντάξει - θα γίνονται πάντοτε με παραδοσιακά εργοστασιακά μηχανήματα. Αντ 'αυτού, η τεχνολογία 3D εκτύπωσης θα χρησιμεύσει ως καταλύτης για να διευκολύνει την εξέλιξη της Κίνας στην παροχή υψηλής τεχνολογίας κατασκευής και συναφών υπηρεσιών.
Τα προϊόντα με 3D εκτύπωση θα συνεχίσουν να σέρνουν στην ιατρική, την οδοντιατρική και την αεροδιαστημική βιομηχανία όπου οι πελάτες είναι πρόθυμοι να πληρώσουν ένα ασφάλιστρο για τα έθιμα προϊόντα. Σε βιομηχανίες που δεν είναι κατασκευασμένες σε "αγορές ενός", η εκτύπωση 3D θα βοηθήσει τους σχεδιαστές προϊόντων να επιταχύνουν τη διαδικασία σχεδιασμού. Στην πραγματικότητα, η βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης υπήρξε και θα συνεχίσει να είναι ένας από τους βαρύτερους χρήστες της εκτύπωσης 3D για να δοκιμάσει και να βελτιώσει τις έννοιες σχεδιασμού προϊόντων. Και αυτό δεν είναι τέχνασμα, κύριε Γκου.
Προχωρώντας προς την κατασκευή υψηλής τεχνολογίας
Για να κατανοήσετε τον ενθουσιασμό σχετικά με την εκτύπωση 3D στην Κίνα, βοηθά να εξετάσουμε το 12ο (και τρέχον) πενταετές σχέδιο του έθνους. Η κινεζική οικονομία κατευθύνεται κεντρικά από την κυβέρνηση, η οποία θέτει ευρείς στόχους για το έθνος κάθε πέντε χρόνια. Κατά τα επόμενα πέντε χρόνια, η Κίνα προτίθεται να εξελιχθεί από το να είναι "το εργοστάσιο για τον κόσμο" σε μια οικονομία βασιζόμενη στη γνώση που βασίζεται σε καινοτόμα προϊόντα και διαδικασίες.
Εδώ είναι μερικοί από τους βασικούς στόχους του πενταετούς σχεδίου που σχετίζονται με την εκτύπωση 3D:
- Διατηρήστε μια ισχυρή βάση μαζικής παραγωγής, αλλά προχωρήστε προς την αλυσίδα αξίας σε προϊόντα με υψηλή περιθωριοποίηση και εξειδίκευση στην βιοτεχνολογία, στα νέα υλικά, στην τεχνολογία πληροφορικής και στην εξειδικευμένη, υψηλής τεχνολογίας κατασκευή.
- Ανάπτυξη της βάσης έρευνας και ανάπτυξης (Ε & Α) και επενδύσεων σε πανεπιστήμια.
- Ανάπτυξη των βιομηχανιών βιοτεχνολογίας και ιατρικών συσκευών και επέκταση της κατασκευής εξοπλισμού υψηλής τεχνολογίας, ιδίως για τον αεροδιαστημικό εξοπλισμό και τον τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό. και
- Μείωση των αυξανόμενων ανισοτήτων εισοδήματος μεταξύ ανειδίκευτων εργαζομένων χαμηλής αμοιβής και αυξανόμενων μεσαίων και ανώτερων τάξεων της Κίνας.
Τα πλεονεκτήματα ενός μεγάλου οικιακού πληθυσμού
Εξετάζοντας το μέλλον, ο μαζικός πληθυσμός της Κίνας θα επιταχύνει την υιοθέτηση της παραγωγής 3D-εκτύπωσης. Η τεράστια εγχώρια αγορά των καταναλωτών της Κίνας γίνεται όλο και πιο εξελιγμένη στα γούστα της. Αυτή η όλο και πλούσια καταναλωτική βάση θα απαιτήσει καινοτόμα και προσαρμοσμένα προϊόντα που απαιτούν προηγμένες τεχνολογικές και κατασκευαστικές δυνατότητες.
Η κινεζική κυβέρνηση επενδύει στην τριτοβάθμια εκπαίδευση εν αναμονή της μετάβασης σε μια οικονομία μεταποιητικής βιομηχανίας υψηλότερης ειδίκευσης. Η Κίνα θα αντιμετωπίσει σύντομα τις ίδιες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι Ηνωμένες Πολιτείες. Εκπαιδεύοντας μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού της, η κινεζική κυβέρνηση ελπίζει να μετριάσει τις δυνητικά καταστροφικές διπλές επιπτώσεις της αυτοματοποίησης των εργοστασίων και των θέσεων εργασίας που χάνονται στις φθηνότερες αγορές εργασίας. Το αποτέλεσμα είναι ότι το εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό της Κίνας αναπτύσσεται με ταχύ ρυθμό. Ο αριθμός των φοιτητών που εισέρχονται και αποφοιτούν από κινεζικά πανεπιστήμια έχει αυξηθεί στα ύψη - από 1,6 εκατομμύρια νέους φοιτητές το 1999 σε 7,5 εκατομμύρια το 2012 - σύμφωνα με το Εθνικό Γραφείο Στατιστικής της Κίνας.
Οι ερευνητικές ομάδες του Πανεπιστημίου της Κίνας είναι εξίσου καλά εφοδιασμένες. Ένα ενιαίο ερευνητικό πρόγραμμα σε ένα τμήμα μηχανικής σε ένα από τα κορυφαία πανεπιστήμια της Κίνας μπορεί να έχει 50 μεταπτυχιακούς φοιτητές που εργάζονται σε διαφορετικές αποχρώσεις του ίδιου προβλήματος. Η Κίνα διαθέτει εκατομμύρια νέους πτυχιούχους πανεπιστημίων, μεγάλο πληθυσμό καταναλωτών και καλά χρηματοδοτούμενη ακαδημαϊκή έρευνα. Το αποτέλεσμα θα είναι ένα τεράστιο ποσό νοητικής ιπποδύναμης που θα εμπλουτίσει γρήγορα την επιστημονική και βιομηχανική βάση γνώσεων του έθνους.
Ωστόσο, η Κίνα αντιμετωπίζει επίσης μοναδικές προκλήσεις. Οι κινεζικοί κατασκευαστές Ε & Α και 3D-εκτυπωτών εξακολουθούν να παραμένουν στις δυτικές εταιρείες στην ανάπτυξη νέων υλικών για εκτύπωση 3D.
Μια άλλη πρόκληση θα είναι η ανοικτή επικοινωνία. Το Διαδίκτυο αποτελεί βασικό στοιχείο της γρήγορης καινοτομίας που χαρακτηρίζει την ψηφιακή παραγωγή. Ωστόσο, η κινεζική κυβέρνηση εξακολουθεί να λογοκρίνει το Διαδίκτυο με ένα σύστημα φιλτραρίσματος που ονομάζεται Μεγάλο Τείχος προστασίας.
Καθώς η ευρηματικότητα των κινεζικών χρηστών του Διαδικτύου συνεχίζει να αυξάνεται, μαζί με την αποφασιστικότητά τους να μιλούν ανοιχτά, η κινεζική κυβέρνηση ανταποκρίθηκε αυξάνοντας τις προσπάθειές της για την εξάλειψη της διαφωνίας που βασίζεται στο Web. Οι κυβερνητικές λογοκρισίες καταπνίγουν την ταχεία εξάπλωση νέων ιδεών που προέρχονται από το συλλογικό buzz των αναζητήσεων Twitter, YouTube, Facebook, Google News και Web.
Μια άλλη πρόκληση που ίσως δεν είναι μοναδική για την Κίνα είναι το γεγονός ότι οι αλυσίδες εφοδιασμού μαζικής παραγωγής δεν θα είναι κατάλληλες για τρισδιάστατη παραγωγή. Οι κατασκευαστές μάζας χρησιμοποιούν κεντρικά ελεγχόμενο, ή αυτό που ορισμένοι περιγράφουν ως "μονολιθικές αλυσίδες εφοδιασμού", για την παραγωγή προϊόντων βασικών προϊόντων. Μια τέτοια κεντρικά διαχειριζόμενη προσέγγιση δεν θα λειτουργήσει καλά καθώς πολύ εξειδικευμένα τρισδιάστατα κομμάτια αρχίζουν να διαδραματίζουν έναν αυξανόμενο ρόλο στα μαζικά προϊόντα.
Στο μέλλον, καθώς οι κατασκευαστικές εταιρείες αρχίζουν να προσπαθούν να εισαγάγουν μικρές παρτίδες τρισδιάστατων εξαρτημάτων με παραγγελία σε παραδοσιακές αλυσίδες εφοδιασμού τους, η ακριβής διαχείριση των αποθεμάτων θα είναι κρίσιμη. Μια επιχειρησιακή στρατηγική που είναι κατάλληλη για τη δημιουργία εκατομμυρίων απλών και πανομοιότυπων φρυγανιών δεν θα είναι σε θέση να παρακολουθεί τα τρισδιάστατα εξαρτήματα για περίπλοκα τελικά προϊόντα
Τέλος, για να ενσωματώσει βαθιά την τεχνολογία 3D-εκτύπωσης στις διαδικασίες σχεδίασης και κατασκευής της, η Κίνα θα πρέπει να αναθεωρήσει επιθετικά τους νόμους περί πνευματικής ιδιοκτησίας. Εντούτοις, μπορεί να υπάρξει αλλαγή. Εν αναμονή της εξέλιξης της Κίνας από μια οικονομία βασισμένη κυρίως στο εργοστάσιο σε μια οικονομία που βασίζεται στην κατασκευή και τη γνώση υψηλού επιπέδου, η κινεζική κυβέρνηση αρχίζει να σφίγγει τους νόμους περί πνευματικής ιδιοκτησίας. Η παγκόσμια εταιρεία συμβούλων διαχείρισης της McKinsey & Co. αναφέρει ότι το 2012 η κινεζική κυβέρνηση που ασχολείται με τη δίωξη παραβιάσεων πνευματικής ιδιοκτησίας ανακοίνωσε πρόσφατα ότι χειρίστηκε 2.347 περιπτώσεις το 2012, ποσοστό σχεδόν 40% από το 2011 και τα δύο αυτά χρόνια, δισεκατομμύρια σε παραβιάσεις. "
Η εθνική ατζέντα της Κίνας έχει τα μάτια της σταθερά σταθερά στην οικοδόμηση μιας οικονομίας βασισμένης στη γνώση, όπου οι τεχνολογίες 3D-εκτύπωσης θα διαδραματίσουν ζωτικό ρόλο. Η κινεζική κουλτούρα αποτιμά την αυτοπειθαρχία, τη σκληρή δουλειά και το σεβασμό στην εξουσία, τις πεποιθήσεις που έχουν επιτρέψει στην Κίνα να μετατραπεί γρήγορα στην μεγαλύτερη οικονομία του κόσμου. Θα είναι ενδιαφέρον να δούμε το εργοστάσιο της Κίνας για τον κόσμο να θέσει σε λειτουργία τις τεχνολογίες 3D-printing.
LiveScience.com.
