Технологии Четвертой промышленной революции

Развитие 3D-печати будет согласовано с продвижением других технологий Четвертой промышленной революции. Оно постепенно облегчит производство уже упомянутых «умных» компонентов кибер-физических систем, содержащих интеллектуальные сенсоры, приводы и источники энергии, позволяющих генерировать и собирать данные. В свою очередь, новые вычислительные технологии, нанотехнологии, новые материалы и биотехнологии будут вносить вклад в развитие 3D-печати, открывая новые возможности для производственных процессов будущего.

Технология 3D-печати пока не достигла массового распространения. С ее помощью производится лишь 0,04 % товаров по всему миру и менее одного процента – на территории США^{144}. Однако отрасль растет быстро: согласно данным компании Gartner, по всему миру в 2016 году было продано полмиллиона 3D-принтеров, что вдвое превосходит значение этого показателя в 2015 году; к 2020 году ожидается рост продаж до 6,7 млн 3D-принтеров^{145}. Компания Wohlers оценивает годовой показатель роста всей отрасли АП в 25 %^{146}. В 2016 году компания PricewaterhouseCoopers определила, что 52 % всех американских производителей ожидает применения 3D-печати в массовом производстве в течение следующих трех-пяти лет, а 22 % предсказывают дестабилизацию цепочек поставок в это же время^{147}. Это означает, что траектория роста 3D-печати примет архетипическую форму «клюшки» с быстрым переходом линии роста из горизонтальной в вертикальную^{148}.

Массовое производство под заказ: от модных вещей до напечатанных органов

3D-печать открывает беспрецедентную свободу создания продуктов, однако ее применение возможно практически на любом этапе цепочки создания стоимости (рис. 20). Так, некоторые компании – например, Boeing и GE – производят новые детали, которые упрощают сборку. 3D-печать позволяет производить более легкие детали, убирая излишки материала и используя решетчатые структуры для снижения массы и повышения теплоотдачи. Совершенствуется и контроль качества. Если раньше случайным образом оценивалось несколько деталей из большой партии, то теперь используются онлайновые системы контроля, которые проверяют форму, допуски и свойства материала внутри детали во время нанесения каждого слоя. Особую важность приобретает задача обеспечения целостности и безопасности цифровых шаблонов, которые применяются при распределенном производстве.

Рисунок 20. Области применения аддитивной печати в производстве

Источник: Gartner (2014)

Сочетание малых объемов партий и свободы в создании продуктов повышает жизнеспособность производства под заказ. Растет распространение заказных предметов моды, персонализируемая 3D-печать также используется в медицине для создания зубных протезов, внутренних слуховых аппаратов и ортопедических имплантатов. Более того, вполне вероятно, что 3D-печать произведет революцию в сфере здравоохранения. Вероятно, мы вскоре увидим домашнюю печать лекарств, ведь население стареет, а технология становится более доступной. Сейчас уже возможна печать таблеток с несколькими активными ингредиентами, которые высвобождаются в заданной очереди и в нужном количестве. Правительствам и фармацевтическим компаниям вскоре придется рассматривать новые законодательные вызовы и бизнес-модели.

Печать живых тканей, или биопечать, также быстро развивается. Вероятно, в будущем станет возможна печать целых органов. При этом неизбежны этические и социальные проблемы, так как изначально эта технология, скорее всего, будет доступна лишь богатому меньшинству, что усилит неравенство в здоровье и продолжительности жизни. Кроме того, потенциальная возможность взлома человеческого генома, которой смогут воспользоваться потребители или злоумышленники, потребует всестороннего изучения и законодательной регуляции. Когда в руках общества окажутся аналоговые инструменты на цифровой основе, с помощью которых можно будет превратить человеческое тело в произведение искусства, или в рабочий аппарат, или даже в оружие, то человечеству придется ответить на важные вопросы о сущности самого человека как биологического объекта.

Индустриализация в XXI веке