Melba Kurman, szerző és Hod Lipson, A Cornell University egyetemi docens, a gépiparban és a repülőgépgyártásban, a "Gyártott: a 3D nyomtatás új világa"(John Wiley & Sons, 2013) és vezető hangok a 3D nyomtatás területén. Ezt a cikket közölték a LiveScience Szakértői hangok: Op-Ed és betekintésaz új LiveScience sorozat részeként, kiemelve a 3D-nyomtatás technológiájának kérdéseit és fejleményeit.
Az Egyesült Államokhoz és Európához képest Kína lassan indult el 3D-nyomtatási erőműként. De ez gyorsan meg fog változni.
Egy nemrégiben megrendezett kínai turné során első kézből tanúbizonyságot tettünk arról, hogy a 3D nyomtatás (melyet kínaiul „san D da eeng” -nek ejtnek) felgyújtja az emberek képzeletét. Nemrégiben a kínai űrhajósok 3D-s nyomtatott ülésekben ültek történelmi űrrepülésükön. Minden nyomtatott ülést kifejezetten az adott űrhajós egyedi méretének és alakjának megfelelően alakítottak ki. Az ipari fronton Kína hét 3D nyomtatógyártó otthona, köztük a UP! Nevű fogyasztói szintű modell. Az Egyesült Államokban található Stratasys (a világ legnagyobb 3D nyomtató cége) mintegy 150 alkalmazottat foglalkoztat Hongkong irodájában, és irodát tervez Pekingben.
Kínában nem mindenki használta fel a 3D-nyomtatási technológiák lehetőségeit. Terry Gou, a Foxconn magas rangú elnöke kifejezetten szkeptikus volt abban a gondolatban, hogy a 3D nyomtatás új ipari forradalmat vált ki. Gou a közelmúltban médiajelzést váltott ki, amikor azt mondta az újságíróknak, hogy "A 3D nyomtatás trükk. Ha ez valóban olyan jó, akkor visszafelé írom a" Gou "vezetéknevemet." A kínai kultúrában merész kijelentés a családi név helyesírásának újraszervezése.
Gou érvényes pontot tesz. Kína 3D-s nyomtatása nem helyettesíti a gyárakat és a tömegtermelést. Valójában, ha valaki kételkedik abban, hogy a tömeggyártás megmarad-e, csak az ipari robot működését figyelniük kell.
Pekingben a 3D nyomtatási konferencia szomszédságában egy gyártási szakkiállításra sétáltunk. Gou élvezte volna a legkorszerűbb, robot, nagy sebességű tömeggyártó gépek demóit. Néhány méterre a következő ipari forradalomról és a 3D nyomtatásról beszélő szakértői találkozótól a kiállítási padlón azt figyeltük, hogy az ipari robotok alkatrészeket válasszanak, helyeztek és összeszereljenek olyan gyorsan, hogy összehasonlítva egy emberi munkavállaló lassúnak tűnik - nem is beszélve még lassabban mozgó 3D nyomtató. (Lásd a videoklipeket.)
Rövid távon a 3D nyomtatás nem fog bevágni Kína tömegtermelési birodalmába. Kínában, akárcsak az Egyesült Államokban, a tömeggyártású alapanyagokat - ahol a tiétek megegyeznek mindenki máséval - és ez rendben van - mindig a hagyományos gyári gépekkel készítik. Ehelyett a 3D-nyomtatás technológiája katalizátorként szolgál majd, hogy megkönnyítse Kína fejlődését a csúcstechnológiás gyártási és kapcsolódó szolgáltatások nyújtásában.
A 3D-ben nyomtatott termékek továbbra is az orvosi, fogászati és repülőgépiparba kerülnek, ahol az ügyfelek hajlandók díjat fizetni az egyedi termékekért. Azokban az iparágakban, amelyek nem épülnek az „egy piacra”, a 3D nyomtatás segítséget nyújt a terméktervezőknek a tervezési folyamat felgyorsításában. Valójában a fogyasztói elektronikai ipar volt és továbbra is a 3D nyomtatás legnehezebb felhasználója, hogy kipróbálhassa és finomítsa a terméktervezési koncepciókat. És ez nem trükk, Mr. Gou.
A továbbfejlesztés a gyártás felé
A Kínában a 3D nyomtatás iránti izgalom megértéséhez segít átnézni a nemzet 12. (és jelenlegi) ötéves tervét. A kínai gazdaságot központilag a kormány irányítja, amely ötévente átfogó célokat határoz meg a nemzet számára. Az elkövetkező öt évben Kína szándéka, hogy "a világ gyárá" váljon, egy tudásalapú gazdasággá, amely innovatív termékeken és folyamatokon alapul.
Íme néhány ötéves terv legfontosabb célja, amely a 3D-s nyomtatáshoz kapcsolódik:
- Erős tömeggyártási bázist kell fenntartani, de az értéklánc felfelé kell mozognia a biológiai technológián alapuló, magas szintű, képzett munkaerő-termékekre, új anyagokra, informatikai és speciális, csúcstechnikai gyártásra;
- a kutatási és fejlesztési (K + F) bázis bővítése, valamint az egyetemekbe történő befektetés;
- A biotechnológia és az orvostechnikai eszközök iparának fejlesztése és a csúcskategóriás berendezések gyártásának kiterjesztése, különös tekintettel az űr- és távközlési berendezésekre; és
- Csökkentse a növekvő jövedelmi különbségeket az alacsony bérek, a képzetlen munkavállalók és a Kína növekvő közép- és felső osztályai között.
A nagy belföldi népesség előnyei
A jövőbe tekintve Kína hatalmas népessége felgyorsítja a 3D-ben nyomtatott gyártás bevezetését. Kína hatalmas hazai fogyasztói piaca ízlése kifinomultabbá válik. Ez az egyre inkább gazdag fogyasztói bázis új és egyedi termékeket igényel, amelyek fejlett mérnöki és gyártási képességeket igényelnek.
A kínai kormány a felsőoktatásba fekteti be a magasabb képzettségű feldolgozóiparra való áttérés előrejelzését. Kína hamarosan ugyanazokkal a munkaügyi kihívásokkal fog szembesülni, amelyekkel az Egyesült Államok már küzd. A népesség nagyobb részének oktatásával a kínai kormány reméli, hogy enyhíti a gyár automatizálása és a még olcsóbb munkaerőpiacokon elvesztett munkahelyek potenciálisan pusztító kettős hatását. Ennek eredményeként Kína képzett munkaerője gyorsan növekszik. A kínai egyetemi statisztikai hivatal szerint a kínai egyetemekbe belépő és azt befejező hallgatók száma gyorsan növekedett - az 1,6 millió új hallgatóról 1999-ben 7,5 millióra 2012-ben.
A kínai egyetemek egyetemi kutató-projektcsoportjai ugyanolyan jól forrásokkal rendelkeznek. Egy kínai felső egyetem mérnöki osztályán végzett egyetlen kutatási projektben 50 végzős hallgató dolgozhat ugyanazon probléma különböző árnyalatain. Kína új egyetemi diplomások millióival, nagy fogyasztói lakossággal és jól finanszírozott tudományos kutatásokkal büszkélkedhet. Az eredmény hatalmas mennyiségű szellemi lóerőt eredményez, amely gyorsan gazdagítja a nemzet tudományos és ipari tudásbázisát.
Kína ugyanakkor egyedi kihívásokkal is szembesül. A kínai K + F- és 3D-nyomtató-gyártók továbbra is elmaradnak a nyugati társaságoktól a 3D-s nyomtatáshoz használt új anyagok fejlesztésében.
Egy másik kihívás a nyílt kommunikáció lesz. Az Internet a digitális gyártást jellemző gyors innováció kulcseleme. A kínai kormány azonban még mindig cenzúrálja az internetet egy szűrőrendszerrel, amelyet néha a nagy tűzfalnak hívnak.
A kínai internetes felhasználók találékonysága és a nyílt beszéd iránti elkötelezettségük növekedése mellett a kínai kormány úgy reagált, hogy fokozta erőfeszítéseit a web alapú eltérő vélemények elleni küzdelemre. Az állami cenzúrák elfojtják az új ötletek gyors terjedését, amelyek a Twitter, a YouTube, a Facebook, a Google Hírek és az internetes keresések együttes zümmögéséből származnak.
Egy másik kihívás, amely talán nem csak Kínára jellemző, az a tény, hogy a tömeggyártási ellátási láncok nem lesznek alkalmasak 3D-ben nyomtatott gyártásra. A tömeggyártók központilag vezérelt rendszereket használnak, vagy amit egyesek "monolit ellátási láncoknak" neveznek, árucikkek előállításához. Egy ilyen központilag irányított megközelítés nem fog jól működni, mivel a magasan specializált 3D-s nyomtatott alkatrészek egyre növekvő szerepet játszanak a tömeggyártású termékekben.
A jövőben, amikor a gyártó vállalatok megkísérelik kis méretű, egyedi gyártású 3D-s nyomtatott alkatrészek bevezetését a hagyományos ellátási láncba, a pontos, reagáló készletgazdálkodás kritikus jelentőségű lesz. Egy olyan operatív stratégia, amely alkalmas millió egyszerű és azonos kenyérpirító készítésére, nem fogja nyomon követni a 3D-s nyomtatott alkatrészeket az összetett végtermékek számára
Végül, hogy a 3D-nyomtatási technológiát mélyen integrálja a tervezési és gyártási folyamatokba, Kínának agresszív módon át kell gondolnia a szellemi tulajdonra vonatkozó törvényeit. A változás azonban folyamatban lehet. Arra számítva, hogy Kína átalakul a leginkább gyár alapú gazdaságtól a csúcskategóriás gyártási és tudásmunkára épülő gazdaságra, a kínai kormány megkezdi szigorúbb szellemi tulajdonjogi törvényeit. A globális menedzsment tanácsadó cég, a McKinsey & Co. jelentése szerint "A szellemi tulajdonjogok megsértéséért felelős kínai kormányminiszter a közelmúltban bejelentette, hogy 2012-ben 2347 ügyet kezdett el, ami 2011-hez képest csaknem 40 százalékkal nőtt, és e két év alatt 2 dollárt rendezett. milliárd jogsértés. "
Kína nemzeti menetrendjének szilárdan meg kell határoznia a tudásalapú gazdaság felépítését, ahol a 3D-nyomtatási technológiák létfontosságú szerepet játszanak. A kínai kultúra értékeli az önfegyelem, a kemény munka és a tekintély tiszteletét, azon hiedelmeket, amelyek lehetővé tették Kínának, hogy gyorsan átalakuljon a világ legnagyobb gazdaságává. Érdekes lesz látni, hogy Kína gyára a világ számára 3D-nyomtatási technológiákat működtet.
LiveScience.com.
