Melba Kurmane, autors un Hods Lipsons, Kornela universitātes asociētais profesors mehāniskās un kosmiskās inženierijas jomā, ir "Izgatavots: jaunā 3D drukāšanas pasaule"(John Wiley & Sons, 2013) un vadošās balsis 3D drukāšanas jomā. Viņi šo rakstu sniedza LiveScience Ekspertu balsis: op-ed un atziņaskā daļu no viņu jaunās LiveScience sērijas, kas izceļ 3D drukas tehnoloģijas problēmas un attīstību.
Salīdzinot ar Amerikas Savienotajām Valstīm un Eiropu, Ķīna ir lēnām sākusies kā 3D drukas spēkstacija. Bet tas mainīsies strauji.
Nesenā grāmatu ekskursijā pa Ķīnu mēs bijām aculiecinieki tam, kā 3D drukāšana (to izrunā kā “san D da eeng” ķīniešu valodā) aizdedzina cilvēku iztēli. Nesen ķīniešu astronauti sēdēja 3D drukātās sēdvietās savā vēsturiskajā kosmosa lidojumā. Katrs iespiestais sēdeklis tika īpaši pielāgots konkrētā astronauta unikālajam izmēram un formai. Rūpniecības jomā tagad Ķīnā dzīvo septiņi 3D printeru ražotāji, ieskaitot patērētāja līmeņa modeli ar nosaukumu UP !. Un Amerikas Savienotajās Valstīs esošā Stratasys (lielākā 3D printeru kompānija pasaulē) savā Honkongas birojā nodarbina apmēram 150 darbiniekus un plāno atvērt biroju Pekinā.
Ne visi Ķīnā ir izmantojuši 3D drukāšanas tehnoloģiju potenciālu. Terijs Gū, Foxconn augsta līmeņa priekšsēdētājs, ir izteiksmīgs skeptiķis uzskatiem, ka 3D drukāšana izraisīs jaunu rūpniecisko revolūciju. Gou nesen radīja plašsaziņas līdzekļu buzz, kad viņš žurnālistiem teica, ka "3D drukāšana ir triks. Ja tas tiešām ir tik labi, tad es uzrakstīšu savu uzvārdu 'Gou' atpakaļ." Ķīniešu kultūrā piedāvājums pārkārtot sava vārda pareizrakstību ir drosmīgs paziņojums.
Gou norāda derīgu punktu. Ķīnas 3D drukāšanas nozare neaizstās rūpnīcas un masveida ražošanu. Faktiski, ja kāds šaubās, vai masveida ražošana ir palikusi, viņiem ir tikai jāuzmanās, kā darbojas rūpnieciskais robots.
Pekinā mēs devāmies uz ražošanas izstādi, kas atrodas blakus 3D drukāšanas konferencei. Gū būtu priecājies par modernāko, robotizēto, ātrgaitas masveida ražošanas mašīnu demonstrācijām. Dažu jardu attālumā no ekspertu sanāksmes, kurā runāja par nākamo rūpniecisko revolūciju un 3D drukāšanu, tirdzniecības izstāžu zālē mēs vērojām, kā rūpnieciskie roboti tik ātri izvēlas, ievieto un montē detaļas, ka, salīdzinot ar cilvēku, strādnieks šķiet lēns - nemaz nerunājot par to vēl lēnāk pārvietojošs 3D printeris. (Skatiet videoklipus.)
Īstermiņā 3D drukāšana neradīs iespaidu Ķīnas masu ražošanas impērijā. Ķīnā, tāpat kā Amerikas Savienotajās Valstīs, masveidā ražotas preces - kur jūsu prece ir tāda pati kā visu citu, un tas ir ok - vienmēr tiks izgatavotas, izmantojot tradicionālās rūpnīcas mašīnas. Tā vietā 3D drukāšanas tehnoloģija kalpos kā katalizators, lai atvieglotu Ķīnas attīstību augsto tehnoloģiju ražošanā un ar to saistītos pakalpojumos.
3D drukāti izstrādājumi turpinās ieslīgt medicīnas, zobārstniecības un kosmiskās rūpniecības nozarē, kur klienti ir gatavi maksāt prēmiju par pasūtījuma izstrādājumiem. Rūpniecībā, kas nav veidota “viena tirgus tirgos”, 3D drukāšana palīdzēs izstrādājumu dizaineriem paātrināt projektēšanas procesu. Patiesībā plaša patēriņa elektronikas nozare ir bijusi un arī turpmāk būs viena no vissmagākajām 3D drukas lietotājiem, lai pārbaudītu un pilnveidotu izstrādājumu dizaina koncepcijas. Un tas nav nekas, Gou kungs.
Virzība uz augsto tehnoloģiju ražošanu
Lai saprastu aizraušanos ar 3D drukāšanu Ķīnā, tas palīdz aplūkot valsts 12. (un pašreizējo) piecu gadu plānu. Ķīnas ekonomiku centralizēti vada valdība, kas ik pēc pieciem gadiem izvirza tautai plašus mērķus. Nākamo piecu gadu laikā Ķīna plāno kļūt no “pasaules rūpnīcas” uz zināšanu virzītu ekonomiku, kuras pamatā ir novatoriski produkti un procesi.
Šeit ir daži no piecu gadu plāna galvenajiem mērķiem, kas attiecas uz 3D drukāšanu:
- uzturēt spēcīgu masveida ražošanas bāzi, bet virzīties augšup vērtību ķēdē uz augstas rezerves, kvalificēta darbaspēka produktiem biotehnoloģijā, jauniem materiāliem, IT un specializētu, augstas klases ražošanu;
- paplašināt pētniecības un attīstības (R&D) bāzi un veikt ieguldījumus universitātēs;
- Attīstīt biotehnoloģiju un medicīnas ierīču nozari un paplašināt augstākās klases iekārtu ražošanu, jo īpaši kosmiskās aviācijas un telekomunikāciju aprīkojuma ražošanai. un
- Samazināt pieaugošās ienākumu atšķirības starp zemu atalgojumu, nekvalificētiem darbiniekiem un Ķīnas augošajām vidējās un augstākās klases.
Liela vietējā iedzīvotāja priekšrocības
Raugoties nākotnē, Ķīnas lielais iedzīvotāju skaits paātrinās 3D drukāto ražošanu. Ķīnas milzīgais vietējais tirgus tirgū pēc savas gaumes kļūst arvien sarežģītāks. Šī arvien pārticīgākā patērētāju bāze prasīs jaunus un pielāgotus produktus, kuriem ir vajadzīgas uzlabotas inženierijas un ražošanas iespējas.
Ķīnas valdība iegulda augstākajā izglītībā, gaidot pāreju uz augsti kvalificētu apstrādes ekonomiku. Ķīna drīz saskarsies ar tām pašām darba problēmām, ar kurām ASV jau tagad cīnās. Izglītojot vairāk iedzīvotāju, Ķīnas valdība cer mazināt iespējamo postošo rūpnīcas automatizācijas un darbavietu zaudēto divkāršo ietekmi vēl lētākos darba tirgos. Rezultātā Ķīnas kvalificētais darbaspēks strauji palielinās. Ķīnas valsts statistikas biroja dati liecina, ka ir strauji palielinājies studentu skaits, kuri iestājas un beidz ķīniešu universitātes - no 1,6 miljoniem jaunu studentu 1999. gadā līdz 7,5 miljoniem 2012. gadā.
Tikpat labi resursi ir arī universitāšu pētniecības projektu grupām Ķīnas universitātēs. Vienā pētniecības projektā inženierzinātņu nodaļā vienā no Ķīnas labākajām universitātēm varētu būt 50 absolventu, kas strādā pie vienas un tās pašas problēmas dažādām niansēm. Ķīna lepojas ar miljoniem jaunu universitāšu absolventu, lielu patērētāju skaitu un labi finansētiem akadēmiskiem pētījumiem. Rezultāts būs milzīgs intelektuālo jaudu daudzums, kas ātri bagātinās nācijas zinātnisko un rūpniecisko zināšanu bāzi.
Tomēr arī Ķīna saskaras ar unikāliem izaicinājumiem. Ķīnas R&D un 3D printeru ražotāji joprojām atpaliek no Rietumu uzņēmumiem jaunu materiālu izstrādē 3D drukāšanai.
Vēl viens izaicinājums būs atklāta komunikācija. Internets ir galvenā ātras inovācijas sastāvdaļa, kas raksturo digitālo ražošanu. Tomēr Ķīnas valdība joprojām cenzē internetu, izmantojot filtrēšanas sistēmu, ko dažreiz sauc par Lielo ugunsmūri.
Tā kā Ķīnas interneta lietotāju izveicība turpina augt, kā arī viņu apņēmība runāt atklāti, Ķīnas valdība ir reaģējusi, pastiprinot centienus, lai cīnītos pret tīmeklī balstītām domstarpībām. Valdības cenzori apslāpē strauju jaunu ideju izplatīšanos, kas rodas no Twitter, YouTube, Facebook, Google ziņu un tīmekļa meklējumu kolektīvajiem ieteikumiem.
Vēl viens izaicinājums, kas, iespējams, nav raksturīgs tikai Ķīnai, ir fakts, ka masveida ražošanas piegādes ķēdes nebūs piemērotas 3D drukātā ražošanā. Masu ražotāji preču ražošanai izmanto centralizēti kontrolētu ražojumu jeb to, ko daži raksturo kā “monolītas piegādes ķēdes”. Šāda centralizēti pārvaldīta pieeja nedarbosies labi, jo ļoti specializētām 3D drukātām detaļām sāk pieaugt loma masveidā ražotos izstrādājumos.
Nākotnē, kad ražošanas uzņēmumi mēģinās tradicionālajās piegādes ķēdēs ieviest nelielas individuāli izgatavotu 3D drukātu detaļu partijas, precīza, atsaucīga krājumu pārvaldība kļūs kritiska. Darbības stratēģija, kas piemērota miljonu vienkāršu un identisku tosteru izgatavošanai, nespēs izsekot 3D izdrukātiem komponentiem sarežģītiem galaproduktiem
Visbeidzot, lai dziļi integrētu 3D drukāšanas tehnoloģiju tā projektēšanas un ražošanas procesos, Ķīnai būs agresīvi jāpārdomā savi intelektuālā īpašuma likumi. Tomēr izmaiņas var notikt. Paredzot Ķīnas attīstību no pārsvarā uz rūpniecību balstītas ekonomikas uz tādu, kas balstīta uz augstas klases ražošanu un zināšanām, Ķīnas valdība sāk stingrāk noteikt savus intelektuālā īpašuma likumus. Globālā vadības konsultāciju firma McKinsey & Co. ziņo, ka 2012. gadā "Ķīnas valdības ministrija, kurai uzdeva apsūdzības par intelektuālā īpašuma pārkāpumiem, nesen paziņoja, ka tā 2012. gadā izskatīja 2 347 lietas, kas ir gandrīz par 40 procentiem vairāk nekā 2011. gadā, un šo divu gadu laikā atrisināja USD 2. miljardi pārkāpumu. "
Ķīnas valsts darba kārtība ir stingri vērsta uz uz zināšanām balstītas ekonomikas veidošanu, kurā būtiska loma būs 3D drukāšanas tehnoloģijām. Ķīniešu kultūra vērtē pašdisciplīnu, smagu darbu un cieņu pret autoritāti, uzskatus, kas ļāvuši Ķīnai ātri pārveidoties par pasaules lielāko ekonomiku. Būs interesanti redzēt, kā Ķīnas rūpnīca pasaulei ievieš 3D drukāšanas tehnoloģijas.
LiveScience.com.
