Если посмотреть на успехи 3D-печати, то мы выиграли в основном в нескольких единичных случаях. В частности, речь идет о том, что небольшие, дорогостоящие, уникальные детали, которые должны подходить к человеческому телу, могут быть экономически эффективно изготовлены с помощью аддитивного производства (АП). Независимо от того, сколько термоформовочных вставок Invisalign печатается каждый день - 250 000, миллионы полимерных и металлических стоматологических деталей, или то, что мы удерживаем рынок слуховых аппаратов, занимаемые нами области применения действительно очень похожи с точки зрения роли, которую играет 3D-печатная деталь, и характеристик, которые ей необходимы.
Однако маленькие и обязательно подходящие детали - это довольно нишевая область, и даже в рамках этих критериев мы еще не успели пробиться на смежные рынки, такие как индивидуальная защита слуха, наушники и капы. В ортопедии мы добились успеха в одночасье - успеха, на который ушло почти 30 лет. Поэтому вполне справедливо задать вопрос: останется ли 3D-печать нишевой навсегда? Или нас ждет другое будущее?
Главный научный сотрудник 3D Systems Брент Стакер рассказал 3DPrint.com следующее:
"АП не требует дорогостоящей индивидуальной оснастки перед изготовлением необходимой детали. Поскольку нишевые приложения являются малосерийными, они особенно хорошо подходят для АП. Стоимость инструментов, используемых в традиционном производстве, амортизируется только при относительно небольшом объеме производства, поэтому стоимость одной детали очень высока. В АП стоимость одной детали умеренная, независимо от объема производства".
Ответ из учебника от человека, у которого, кстати, тоже есть отличный учебник по 3D-печати. Итак, похоже, что мы в некотором роде застряли? Мы находимся в некой сверхъестественной долине производства. Или, может быть, нас ждет будущее, где мы будем использоваться в сочетании с массовым производством или даже в рамках массового производства?
По этому поводу Брент сказал:
"Безусловно. АП уже широко используется в массовом производстве. Например, индивидуальные стоматологические выравниватели производятся с помощью АП в объемах десятков миллионов в год. Это, по любым меркам, массовое производство. Более 100 000 топливных форсунок для реактивных двигателей были произведены методом AM, что является массовым производством в аэрокосмической отрасли. По мере того как производители изучают другие области применения, где цифровой рабочий процесс и сложность деталей, изготовленных методом АП, создают уникальные рыночные преимущества, я считаю, что АП будет продолжать использоваться для более массового производства".
Мне нравится такой "бычий" и позитивный подход доктора Стакера. Однако действительно важным аспектом является то, где он отметил, что "цифровой рабочий процесс и сложность деталей, изготовленных методом AM, создают уникальные преимущества на рынке". Это то, что, как мне кажется, многие люди понимают неправильно.
Чтобы перейти на 3D-печать, кажется, что что-то должно быть уникальным и создавать реальные преимущества, чтобы стоило беспокоиться. Часто мы просто видим, как предприятия облегчают деталь, которая потом стоит в шесть раз дороже, а на ее изготовление уходит неделя. В таких случаях люди рассматривают возможность внедрения 3D-печати, не имея ни малейшего шанса на то, что эта деталь будет значимой или изменит их судьбу. Я думаю об этом в терминах стекинга, когда, если мы посмотрим на действительно успешный случай, такой как ортопедические имплантаты, мы можем увидеть до 18 явных преимуществ, которые имеют 3D-печатные металлические ортопедические изделия по сравнению с обычными.
Старший вице-президент Stratasys по стратегическому росту Пэт Кэри думает примерно так же,
"Мы считаем, что масштабное производство с помощью AM уже начинает происходить. В Stratasys с помощью одного принтера мы можем производить более 200 000 деталей на станке за год. Наша команда в Origin, например, произвела более 500 000 носовых тампонов во время первого пика пандемии в 2020 году. Мы видим все больше примеров масштабного производства клиентов с помощью AM. Аналитики прогнозируют, что в ближайшие пять лет масштабы AM ускорятся, и мы, безусловно, рассчитываем на это", - сказал Кэри.
Что касается рассмотрения этой технологии как технологии, которая может использоваться в сочетании и наряду с массовым производством, Кэри заявил:
“Yes, almost all manufacturers who have adopted AM are using it alongside their traditional manufacturing processes. We don’t see it as an ‘either-or’ but as an “and”. There are, of course, a few exceptions and we could see dental labs moving to 100% AM. Also, in healthcare applications, we could see a different percentage split between traditional and additive manufacturing, mostly due to the personalized nature of healthcare. The other exception here are AM service bureaus, but that said, some of them have a mix of traditional manufacturing and AM.”
Я думаю, важно, что он действительно рассматривает здесь исключительность и полностью согласен с тем, что, по крайней мере, для некоторых стоматологических деталей 3D-печать может быть единственной используемой технологией. Рассматривая один единственный случай использования и рынок, мы иногда получаем совсем другое представление о принятии рынка, чем если бы мы не учитывали эту детальность. Интересно также отметить, что здравоохранение - это совсем другая птица. Многие люди смотрят на эти рынки более или менее одинаково, но, действительно, типы требований и игроков на этом рынке позволяют предположить, что проникновение на рынок будет радикально отличаться по сравнению с другими вертикалями.
Но будем ли мы придерживаться лишь нескольких вертикалей, таких как здравоохранение, или, может быть, даже только небольших частей этих вертикалей? Здесь Пэт настроена очень оптимистично:
"Аддитивное производство повсюду - трудно назвать отрасль, где бы мы не использовались. Мы считаем, что для нас существуют миллиардные возможности в таких областях, как мода, стоматология, ортодонтия, медицинское оборудование, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, производство потребительских товаров, электроника - список можно продолжать. В дополнение к вышеперечисленным отраслям, благодаря нашему сочетанию технологий и доступных материалов, мы также имеем возможность использовать их в таких областях, как развлечения, спортивные товары, упаковка - и это лишь некоторые из них. Поскольку у нас есть целый ряд различных технологий AM, мы можем поддерживать широкий спектр приложений", - говорит Пэт.
Важно сделать паузу и подумать о комментарии Кэри "аддитивное производство повсюду", потому что это действительно говорит нам о чем-то интересном. Мы можем найти глубокое применение в нескольких отраслях и не закрепиться во многих других, но быть везде, хотя и в малой форме, означает также рынок в 50 раз больше, чем мы имеем сейчас. Брент поддержал это мнение, сказав:
"АМ будет проникать во все большее количество отраслей промышленности по мере того, как АМ-машины будут становиться быстрее, дешевле, надежнее и работать с большим количеством материалов. Я еще не нашел отрасль, где АМ не имеет потенциала в качестве текущего или будущего метода производства".
Итого:
- 3D-печать победила в отдельных случаях, но все еще остается нишевой во многих отраслях.
- Нишевые приложения хорошо подходят для аддитивного производства (АМ) благодаря малосерийному производству.
- АМ уже используется в массовом производстве, например, для выравнивания зубов и топливных форсунок реактивных двигателей.
- Улучшенное терморегулирование столов для вафель повышает точность и производительность полупроводникового оборудования.
- Здравоохранение - это другой рынок с уникальными требованиями, и 3D-печать может быть единственной используемой технологией.
- Ожидается, что 3D-печать проникнет во все большее количество отраслей по мере совершенствования технологии и работы с большим количеством материалов.
