Melba Kurman, autor a Hod Lipson, Docent na univerzitě Cornell University v oboru strojního a leteckého inženýrství, jsou spoluautory „Fabricated: nový svět 3D tisku"(John Wiley & Sons, 2013) a přední hlasy v oblasti 3D tisku. Přispěli tímto článkem k LiveScience's Expert Voices: Op-Ed & Insightsv rámci své nové série LiveScience zdůrazňující problémy a vývoj v technologii 3D tisku.
Ve srovnání se Spojenými státy a Evropou se Čína pomalu rozběhla jako 3D-tiskárna. Ale to se rychle změní.
Na nedávném knižním turné v Číně jsme byli z první ruky svědky toho, jak 3D tisk (v čínštině označovaný jako „san D da eeng“) podněcuje představivost lidí. Čínští astronauti nedávno seděli na svých 3D kosmických sedadlech na svých historických vesmírných letech. Každé potištěné sedadlo bylo upraveno speciálně pro jedinečnou velikost a tvar tohoto kosmonauta. Na průmyslové frontě je nyní Čína domovem sedmi výrobců 3D tiskáren, včetně modelu na úrovni spotřebitelů zvaného UP !. Stratasys (největší společnost 3D tiskáren na světě) v USA zaměstnává ve své hongkongské kanceláři asi 150 zaměstnanců a plánuje otevření kanceláře v Pekingu.
Ne každý v Číně využil potenciál technologií 3D tisku. Terry Gou, předseda představenstva Foxconn, byl otevřeným skeptikem představy, že 3D tisk vyvolá novou průmyslovou revoluci. Gou nedávno vytvořil mediální buzz, když novinářům řekl, že „3D tisk je trik. Pokud je to opravdu tak dobré, napíšu své příjmení„ Gou “dozadu.“ V čínské kultuře je nabídka změnit uspořádání pravopisu vašeho příjmení odvážným tvrzením.
Gou je platný bod. Čínský průmysl 3D tisku nebude nahrazovat továrny a hromadnou výrobu. Ve skutečnosti, pokud má někdo pochybnosti o tom, že masová výroba má zůstat, potřebuje pouze sledovat průmyslového robota v akci.
V Pekingu jsme putovali do výrobního veletrhu hned vedle 3D tiskové konference. Gou by si užil ukázky nejmodernějších robotických vysokorychlostních strojů na hromadnou výrobu. Několik yardů od setkání odborníků hovořících o další průmyslové revoluci a 3D tisku, na veletrhu jsme sledovali průmyslové roboty vybírat, umisťovat a montovat díly tak rychle, že ve srovnání by se lidský pracovník zdál pomalý - nemluvě ještě pomaleji se pohybující 3D tiskárna. (Viz videoklipy.)
V krátkodobém horizontu 3D tisk nezpůsobí propad v čínské masové produkční říši. V Číně, stejně jako ve Spojených státech, bude hromadně vyráběné komoditní zboží - kde vaše je stejné jako ostatní a to je v pořádku - vždy vyráběno pomocí tradičních výrobních strojů. Místo toho bude 3D-tisková technologie sloužit jako katalyzátor pro usnadnění vývoje Číny v poskytování high-tech výroby a souvisejících služeb.
3D-tištěné výrobky se budou i nadále vplížit do lékařského, stomatologického a leteckého průmyslu, kde jsou zákazníci ochotni platit prémii za zakázkové výrobky. V odvětvích, která nejsou postavena na „trzích jednoho“, 3D tisk pomůže návrhářům produktů urychlit proces navrhování. Ve skutečnosti byl průmysl spotřební elektroniky jedním z nejtěžších uživatelů 3D tisku, který bude testovat a zdokonalovat koncepty designu výrobků, a nadále bude. A to není žádný trik, pane Gou.
Posun směrem k high-tech výrobě
Abychom pochopili vzrušení z 3D tisku v Číně, pomáhá se podívat na 12. (a současný) pětiletý plán národa. Čínská ekonomika je centrálně řízena vládou, která každých pět let stanoví široké cíle pro národ. V příštích pěti letech se Čína hodlá vyvinout z „továrny na svět“ na znalostní ekonomiku založenou na inovativních produktech a procesech.
Zde jsou některé z klíčových cílů pětiletého plánu, které se vztahují k 3D tisku:
- Udržovat silnou základnu pro hromadnou výrobu, ale posunout nahoru hodnotový řetězec k produktům s vysokou kvalifikací a dovednostem v oblasti biotechnologií, nových materiálů, IT a specializované špičkové výroby;
- Rozšiřovat základnu pro výzkum a vývoj a investovat do univerzit;
- Rozvíjet odvětví biotechnologií a zdravotnických prostředků a rozšířit výrobu špičkových zařízení, zejména pro letecký a telekomunikační zařízení; a
- Snížit rostoucí rozdíly v příjmech mezi nízkými mzdami, nekvalifikovanými pracovníky a rostoucími čínskými středními a vyššími třídami.
Výhody velké domácí populace
Když se podíváme do budoucnosti, masivní populace Číny urychlí přijetí výroby ve 3D tisku. Čínský obrovský domácí trh spotřebitelů se ve svém vkusu stává sofistikovanější. Tato stále bohatší spotřebitelská základna bude vyžadovat nové a zakázkové výrobky, které vyžadují pokročilé inženýrské a výrobní schopnosti.
Čínská vláda investuje do vysokoškolského vzdělávání v očekávání přechodu na vysoce kvalifikovanou výrobní ekonomiku. Čína bude brzy čelit stejným pracovním výzvám, s nimiž se Spojené státy již potýkají. Vzděláváním většího počtu svých obyvatel doufá čínská vláda, že zmírní potenciálně ničivý dvojitý dopad automatizace výroby a ztrát pracovních míst na ještě levnějších trzích práce. Výsledkem je, že kvalifikovaná pracovní síla Číny rychle roste. Podle čínského národního statistického úřadu se počet studentů, kteří na čínské univerzity přicházejí a absolvují, vystřelil - z 1,6 milionu nových studentů v roce 1999 na 7,5 milionu v roce 2012.
Týmy univerzitních výzkumných projektů na čínských univerzitách mají stejně dobré zdroje. Jeden výzkumný projekt v inženýrském oddělení na jedné z nejlepších čínských univerzit může mít 50 postgraduálních studentů pracujících na různých nuancích stejného problému. Čína se může pochlubit miliony nových absolventů vysokých škol, velkou spotřebitelskou populací a dobře financovaným akademickým výzkumem. Výsledkem bude obrovské množství intelektuální síly, která rychle obohatí vědeckou a průmyslovou znalostní základnu národa.
Přesto Čína čelí také jedinečným výzvám. Čínští výrobci v oblasti výzkumu a vývoje a 3D tiskáren stále zaostávají západní společnosti ve vývoji nových materiálů pro 3D tisk.
Další výzvou bude otevřená komunikace. Internet je klíčovou součástí rychlé inovace, která charakterizuje digitální výrobu. Přesto čínská vláda stále cenzuruje internet pomocí filtračního systému, který se někdy nazývá Velký firewall.
Vzhledem k tomu, že vynalézavost čínských uživatelů internetu neustále roste, spolu s odhodláním otevřeně mluvit, čínská vláda reagovala zvýšením úsilí o potlačení disentu na webu. Vládní cenzoři potlačují rychlé šíření nových myšlenek, které vycházejí z kolektivního buzzu Twitteru, YouTube, Facebooku, Zpráv Google a vyhledávání na webu.
Další výzvou, která možná není pro Čínu jedinečná, je skutečnost, že hromadné výroby dodavatelských řetězců nebudou vhodné pro 3D tisk. Masoví výrobci používají k výrobě komodit produkty centrálně řízené nebo to, co někteří označují jako „monolitické dodavatelské řetězce“. Takový centrálně řízený přístup nebude fungovat dobře, protože vysoce specializované 3D tiskové části začnou hrát v masově vyráběných výrobcích rostoucí roli.
V budoucnu, kdy se výrobní společnosti začnou pokoušet zavádět do svých tradičních dodavatelských řetězců malé množství šarží 3D-vyrobených dílů na zakázku, bude kritická přesná a pohotová správa zásob. Operační strategie, která je vhodná pro výrobu milionů jednoduchých a identických toustovačů, nebude schopna sledovat 3D-tištěné komponenty pro komplexní konečné produkty
A konečně, aby mohla Čína hluboko integrovat technologii 3D tisku do svých návrhových a výrobních procesů, bude muset agresivně přehodnotit své zákony o duševním vlastnictví. Změna však může nastat. V očekávání vývoje Číny z převážně tovární ekonomiky na ekonomiku založenou na špičkové výrobní a znalostní práci začíná čínská vláda zpřísňovat své zákony o duševním vlastnictví. Globální manažerská poradenská společnost McKinsey & Co. uvádí, že v roce 2012 „Čínské vládní ministerstvo pověřené stíháním porušení práv duševního vlastnictví nedávno oznámilo, že v roce 2012 vyřídilo 2 347 případů, což je téměř 40 procent od roku 2011 a během těchto dvou let vyřešil 2 $ miliardy za porušení. “
Čínská národní agenda se pevně zaměřuje na budování znalostní ekonomiky, kde technologie 3D tisku budou hrát zásadní roli. Čínská kultura si cení sebekázně, tvrdé práce a úcty k autoritě, přesvědčení, které umožnilo Číně rychle se proměnit v největší světovou ekonomiku. Bude zajímavé vidět, jak čínská továrna na svět uvedla do provozu technologie 3D tisku.
LiveScience.com.
