Лиза Харуни: Наръчник по 3D принтиране

Днес е напълно възможно да свалите продукт от интернет -- данните за продукт, би трябвало да кажа, от мрежата -- евентуално да ги попромените леко според собствения ви вкус и предпочитания, и да препратите информацията към машината на бюрото, която на място да ви произведе продукта. Всъщност ние можем да създадем за вас, много бързо, физически предмет. И причината да можем това е тази нововъзникваща технология, наречена добавъчно производство или 3D принтиране.

Това е 3D принтер. Те съществуват от около 30 години, което е доста изумително като се замислиш, но едва сега започват да навлизат в публичното пространство. Обикновенно, взимате данните, като тези данни за химикалка тук, които ще бъдат геометричното изобразяване на продукта в 3D, и ще подадем данните, заедно със суровина в машината. Това, което после се случва в машината е, че този продукт се изгражда слой по слой. И получаваме физически продукт, готов за употреба, или готов да бъде сглобен в нещо по-голямо.

Но след като тези машини са били разработени преди 30 години, защо не знаем нищо за тях? Защото до сега те са били твърде неефективни, недостъпни, не достатъчно бързи, много скъпи. Но днес вече е възможно те да се използват успешно. Много пречки са преодолени. Това означава, че скоро вие, приятели, ще имате възможността за достъп до такава машина, а защо не още сега. Това ще промени и разбие цялостната представа за фабрично производство, и почти със сигурност нашия живот, работата ни и живота на децата ни.

Как работи? Обикновено използва CAD файлове, това са данни за продуктов дизайн, създадени с професионален софтуер за дизайн. Тук виждате един инженер -- може да бъде архитект или професионален продуктов дизайнер -- който създава продукт в 3D. Данните се пращат в машина, която ги разслоява в двуизмерни проекции на продукта от единия до другия край -- нещо като да нарежеш салам. И тези данни, слой след слой, се обработват от машината, започвайки от основата на продукта, като се поставя суровина, слой след слой, полагайки новия слой суровина върху предишния, в един добавъчен процес. Материалът, който се полага е или в течно състояние, или в прахообразно. И процесът на свързване се осъществява или чрез топене и полагане, или чрез полагане и после разтапяне. Тук виждаме лазерно центрираща машина, разработена от ЕОS. Всъщност лазерът се използва за разтапянето на новия слой суровина върху предишния. И така след известно време -- всъщност доста бързо, за няколко часа -- ние изграждаме физически продукт, готов да бъде изваден от машината и да бъде използван. Това е една необикновенна идея, днес превърната в реалност.

Всички предмети, които виждате на екрана са произведени по същия начин. Всичките са 3D принтирани. Може да видите, че те варират от обувки, пръстени, направени от неръждаема стомана, пластмасови панели за телефон, до неща като импланти за гръбнака например, създадени от медицински титан, както и части за двигател. Това, което се забелязва при всички тези продукти е, че те са много, много сложни. Дизайнът наистина е необикновен. Тъй като взимаме данните в 3D формат, разслояваме ги преди да се подадат към машината, всъщност ние можем да създаваме структури, които са по-сложни от всяка друга производствена технология -- или, всъщност, е невъзможно да бъдат произведени по друг начин. Може да създадете части с подвижни компоненти, панти, части в други части.

В някои случаи можем абсолютно да забравим за необходимостта от ръчен труд. Звучи страхотно. И е страхотно. Днес имаме 3D принтери, които могат да изработят структури като тези. Това е почти 3 метра високо. И е било изработено чрез полагане на слоеве изкуствен пясъчник, слоеве дебели между 5 и 10 милиметра, които полека са изградили тази структура. Това е изработено от архитектурна компания, наречена Широ. Можеш буквално да се разходиш вътре. В другия край на спектъра, това е микро-елемент. Изграден е от слоеве дебели около 5 микрона. Резолюцията е невероятна. Детайлът, който може да бъде произведен е впечатляващ.

Кой използва това? Обикновено, тъй като можем да произведем продукти много бързо, се използва от продуктови дизайнери или от всеки, който иска да изгради прототип на нещо и много бързо създава или преповтаря определен дизайн. Другото уникално в тази технология е, че можеш да изработваш поръчкови продукти наведнъж. Има много малка икономия на мащаба. Така че можеш да изработваш еднократни продукти много лесно. Архитектите, например, искат да създават прототипи на сгради. Тук можете да видите, това е сграда на Свободния Университет в Берлин, проектирана от Фостър и партнърс. Няма друг начин тя да бъде изработена. Дори ръчно е много мъчно да се направи.

Това е елемент от двигател. Разработена е от компания, наречена Уидин Текнолоджис и 3T RPD. Има много, много, много детайли във формата. 3D принтирането може да разчупи бариери в проектирането, което е предизвикателство за ограниченията на масовото производство. Ако направим разрези на този продукт пред нас, виждате, че има множество охладителни каналчета отвътре, което означава, че е по-ефективен продукт. Няма как да направите това със стандартна производствена технология, дори ако се опитате да го изработите на ръка. По-ефективен е, защото сега можем да изработим всички тези кухини вътре в предмета, които охлаждат флуида. Използва се в космическите технологии и в автомобилите. Частта е по-лека и произвеждането й дава по-малко отпадъчен материал. Цялостния му вид и ефикасност просто надвишават стандартните масово произведени продукти.

Използвайки идеята за създаване на много детайлни структури, ние можем да я приложим към структури с клетъчна конструкция и да ги използваме в имплантите. Обикновено един имплант е по-ефективен вътре в тялото, ако е по-порест, защото телесната тъкан ще прорастне вътре в него. Така има по-малък шанс от отхвърляне. Това обаче е много трудно за изработване по стандартните начини. С 3D принтиране днес виждаме, че можем да създадем много по-добри импланти. И тъй като можем да създадем проектирани по поръчка продукти заедно, единични поръчки, можем да създаваме импланти, които са специфични за отделния човек.

Така че, както виждате, технологията и качеството, излизащи от тази машина, са фантастични. Виждаме, че започва да се използва за крайни продукти. Всъщност, с подобряването на детайла се подобрява и качеството, цената на машините пада и те стават по-бързи. Днес те са достатъчно малки да стоят върху бюро. Можете да закупите такава машина за около 300 долара, която може да създадете сами, което е забележително.

Естествено напира въпроса, защо всеки от нас няма такова нещо вкъщи? Просто защото повечето от нас не знаем как да си създадем данните, с които 3D принтера работи. Ако ви дам 3D принтер, няма да знаете как да го управлявате, за да го накарате да направи каквото искате. Но се появяват все повече и повече технологии, софтуер и методи днес, които премахват тези пречки. Вярвам, че сме достигнали повратна точка, където това е нещо, което просто не можем да избегнем. Тази технология наистина ще разруши системата за производство и вярвам, ще предизвика революция в производството.

Така че днес, можете да си свалите продукти от мрежата -- всичко, което имате на бюрото си като химикалки, свирки, изстисквачи на лимони. Можете да използвате софтуер като Google SketchUp и да произведете продукти от самото начало много лесно. 3D принтирането може да бъде използвано, да изтеглите резервни части от мрежата. Представете си, че имате, да кажем, прахосмукачка вкъщи и тя се е счупила. Нуждаете се от резервна част, но разбирате, че този модел вече не се произвежда. Представяте ли си как влизате в нет-а -- и това е реалност -- намирате тази резервна част от база данни с геометрията на този спрян от производство продукт, сваляте информацията, данните, и си правите продукта вкъщи, готов за употреба, когато вие решите? Всъщност, понеже можем да създаваме резервни части за разни неща, машините буквално могат да произведат себе си. Имате машини, които се самопроизвеждат. Това са части от РепРап машина, което е нещо като настолен принтер.

Това, което най-много вълнува моята компания е фактът, че можете да създадете индивидуални уникални продукти масово. Няма нужда да произведете хиляди или милиони, или да пратите продукта да бъде моделиран в Китай. Просто си го правите на място. Което означава, че днес можем да предложим на потребителя новата генерация на персонализиране. Това нещо е възможно днес, лично да изберете външния вид на вашите продукти.

Всички сме наясно с идеята за персонализирането. Марки като Найк го правят. Има го навсякъде по мрежата. Всъщност, всяка по-известна компания ви позволява да взаимодействате с техните продукти и то ежедневно -- всички от Смарт Карс през Прада до Рей Бан, примерно. Но това не е истинска масова персонализация; а по-скоро варианти на продукцията, вариации на един и същ продукт. Това, което можете да направите е наистина да повлияете на вашия продукт, да манипулирате формата му.

Не знам за вас, но на мен ми се е случвало да вляза в магазин и да знам точно какво искам, да преровя навсякъде за тази перфектна лампа, която искам да поставя в къщата си и просто да не мога да открия вярното нещо, или това уникално бижу, което да си подаря. Представете си, че сега можете да се ангажирате с марка и да взаимодействате, така че да зададете лични атрибути на продуктите, които искате да закупите.

Днес можете да си свалите продукт със софтуер като този, който вижда продукта в 3D. Това е типът 3D данни, които машината може да разчете. Това е лампа. И може да започнете да добавята към дизайна. Може да изберете цвета на продукта, може би и материала. А също, можете да променяте формата на продукта, но в граници, гарантиращи неговата сигурност. Защото, разбира се, повечето хора не са професионални продуктови дизайнери. Софтуерът ще запази индивидуалността във възможните граници. И когато някой е готов да закупи продукта с неговия личен дизайн, той просто натиска "Enter" и данните се конвертират в такива, каквито чете 3D принтера, след това се подават към 3D принтер, поставен на нечие бюро.

Не мисля, че това ще се случи незабавно. Не мисля, че ще стане скоро. Това, което е по-вероятно, което виждаме днес е, че данните се пращат в местния производствен център. Това означава по-ниски въглеродни емисии. Днес, вместо да транспортираме стоки из целия свят, можем да пращаме данни през интернет. Ето един изграден продукт. Виждате, излиза от машината цял детайл, а електрониката се монтира по-късно. Това е същата лампа, която виждате тук. Така че, имате ли данните може да изработите частта по поръчка.

И не е необходимо да използвате това само за естетическо персонализиране, а също и за функционално персонализиране, сканирайки части от тялото и създавайки части, които да паснат. Така че можем да използваме това за неща като протезирането, което е строго специализирано за недъга на отделния индивид. И можем да създадем много специфична протеза за отделния индивид. Сканирането на зъбите днес, можете да отидете да ви сканират зъба и зъбната коронка да бъде направена така, че да ви пасне. Докато чакате при зъболекаря, машината тихо ще произведе това за вас, готово да се постави в зъба.

И идеята за създаването на импланти днес, сканирайки данните, ЯМР сканиране на някого, днес може да бъде трансформирано в 3D данни и да се създаде специфичен имплант за пациента. И да приложим това към идеята да изграждаме части от телата ни. Виждате, това са чифт бели дробове и бронхиално разклонение. Много е сложно. Не можете да ги създадете или симулирате по друг начин. Но с ЯМР данни, ние можем просто да създадем продукта, както виждате, много детайлно. Използвайки този процес пионерите в индустрията днес изграждат клетки. Един от тези пионери, например, е д-р Антъни Атала, който работи върху разслояването на клетки, за да изработва части от тялото -- пикочни мехури, клапи, бъбреци. Разбира се, всичко това не е нещо, готово да влезе в употреба, но е в процес на разработване.

За да приключа, всички ние сме индивидуални. Имаме различни предпочитания, различни нужди. Харесваме различни неща. Всички сме различен размер, както и нашите фирми. Бизнесът иска различни неща. Без капка съмнение аз вярвам, че тази технология ще предизвика революция в производството и ще промени картината на производството, такава каквато я познаваме.

Благодаря ви.

(Аплодисменти)