Tendências no desenvolvimento do mercado de impressão 3D em um futuro previsível.

Haverá uma impressora 3D em cada casa?

Haverá uma impressora 3D em cada casa? Uma das perguntas mais comuns que ouço e leio. E tudo ficaria bem se você não tivesse que responder a essa pergunta. Recentemente, comecei a explicar a mesma coisa com tanta frequência que decidi escrever um artigo separado sobre o assunto. Vamos tentar responder a essa pergunta de uma vez por todas, com base em notícias, mercado e história.

Parte introdutória

O ponto crucial da questão é a difusão de tecnologia, não a criação de tecnologia. Este, em minha opinião, é um esclarecimento importante, uma vez que a criação de uma inovação pode ocorrer por acaso, e a aplicação da tecnologia de forma privada, fechada para determinados fins, não pode estar relacionada de forma alguma com a descrição subsequente. Para que minha resposta seja fundamentada, gostaria de contar com os principais (na minha opinião) componentes necessários justamente para a divulgação de um produto ou tecnologia inovadora para as massas:

• Benefício económico.Quando falo sobre o benefício econômico, não me refiro ao benefício para o criador da tecnologia. Refiro-me ao benefício para todos os participantes do processo de difusão da inovação. O benefício não é em termos de redução de custo na hora de usar o produto, não é isso que eu quero dizer. Se uma nova abordagem, produto ou tecnologia permitir que todos os participantes da distribuição ganhem dinheiro, o produto receberá essa distribuição. Somente o interesse econômico de todos os participantes da distribuição move os distribuidores.
• Prazo. Por tempo, não quero dizer uma redução no tempo para resolver um determinado problema usando o produto (por exemplo, ao usar o produto, começamos a fazer algo mais rápido), mas o tempo que o usuário deveria gastar estudando esse produto. Na verdade, esse é o tempo que o usuário precisa despender para aprender a usar a inovação. Na continuação deste parágrafo, você pode escrever um artigo separado, onde os termos frequentes serão: interface do usuário, facilidade de interação, facilidade de manutenção, velocidade de reação, instruções, dicas, etc. Mas esta é uma história completamente diferente e acho que você entendeu a essência.
• Aceitação da maioria. O mercado deve estar pronto para aceitar a inovação. Às vezes, a inovação nasce antes de sua necessidade. Ou seja, quando a população, e por consequência, o mercado potencial, estiver pronta para aceitar a inovação, e a totalidade dos outros mercados permitir, e em alguns casos ajudar a difusão da inovação, então a necessidade se abrirá.

Acontece que para que uma tecnologia inovadora obtenha seu desenvolvimento, é necessário observar diretamente algum tipo de desfile de planetas. Todas as estrelas devem corresponder. E isso pode ser previsto. Como? Boa pergunta. Mas primeiro eu perguntaria “quando?”. Quando podemos antecipar a disseminação de tecnologia inovadora? Na minha opinião, quando um dos três pontos listados acima passou por um ciclo completo e chegou à sua conclusão lógica. Somente se pelo menos um dos pontos for totalmente cumprido, podemos julgar e presumir quando o resto será concluído. Porque, como mostra a minha experiência de pesquisa, basta fechar um dos pontos, é isso. Espere por todos os outros. E não apenas espere, mas espere e esteja pronto!

Aplicado a tecnologias de impressão 3D, agora benefício económicoda proliferação de impressoras 3D é óbvio. Existem até empresas que ganham dinheiro exclusivamente com a distribuição de impressoras 3D. As condições de revenda oferecidas pelos fabricantes de impressoras 3D também são, em grande parte, fiéis aos distribuidores. Está bem! Período de temponecessários para estudar a interação com uma impressora 3D para lançar cadeias lógicas padrão (iniciar a impressão, recarregar o material, fazer a manutenção da impressora) já foram trabalhados da melhor forma. Iniciar uma impressora 3D agora não é mais difícil do que, por exemplo, ligar o computador e abrir YouTube... No entanto, o que está impedindo a adoção generalizada de uma tecnologia tão inovadora como a impressão 3D agora? Tchau mercadonão está pronto! Tentarei do grande ao pequeno explicar o porquê e responder à pergunta feita no tópico do artigo.

Onde posso obter modelos 3D?

O fato é que um modelo 3D é necessário para rodar uma impressora 3D normalmente. Um modelo 3D é uma forma digital de um futuro produto. O modelo 3D define o que exatamente a impressora 3D imprimirá. Existem 3 tipos de modelos 2D: poligonais (orgânicos) e paramétricos (sólidos). A diferença é que os modelos poligonais são criados posicionando um grande número de triângulos entre si, conectados ao longo dos lados. Os modelos sólidos são definidos por equações e fórmulas. A criação e edição de modelos 3D ocorrem em editores especiais. Tal como acontece com a impressão 2D convencional, preciso ter uma imagem digital. Que por sua vez pode ser raster ou vetorial. Com um raster é mais simples, com um vetor um pouco mais complicado, mas você pode definir todas as linhas com equações. Experimente desenhar um modelo 3D usando equações. Claro, você será capaz de definir formas padrão com uma equação paramétrica sem problemas, mas o que fazer com modelos de geometria complexa, modelos orgânicos e, Deus me livre, modelos design biônico? Por que traço analogias com imagens vetoriais e bitmap, você entenderá um pouco mais. Mas, como no caso dos modelos 3D, a edição de uma imagem raster ou vetorial ocorre em editores especiais. Porém, para obter uma imagem plana, só preciso fotografar. E isso é tudo. A imagem está pronta. Você pode imprimir. Ou simplesmente digite no Word, a página imprimível está pronta. Muito estreito prazonecessários para estudar o processo de obtenção de uma imagem 2D permitem que você domine facilmente o processo de impressão 2D, bastando clicar no botão "imprimir". Até agora, o processo de criação de um modelo 3D não é tão fácil quanto usar o Word. Portanto, os próprios programas para criar e editar modelos 3D não são amplamente utilizados. Além do amplo prazopara estudar programas de modelagem 3D, a interface do usuário e a complexidade da percepção do volume no momento não permitem que a maioria aceite tal software. Este é um dos fatores limitantes para a disseminação das impressoras 3D para as massas. É claro que a tecnologia não pára, os programas para criação de modelos 3D estão se tornando mais amigáveis, inteligentes e fáceis de aprender a cada ano. Até a Microsoft lançou o chamado Pintura 3D nas versões mais recentes de seu sistema operacional. Mas criar um modelo requer outro conhecimento altamente especializado: engenharia ou arte. Desculpe, mas para ligar a chaleira elétrica na cozinha, não preciso ser engenheiro ou artista.

É claro que existe uma tecnologia de digitalização 3D. Mas para tirar uma imagem simples, só preciso tirar meu smartphone da calça e tirar uma foto. E para fazer uma digitalização 3D, preciso tirar um laboratório inteiro de uma mala, ser capaz de montá-lo e, então, ser capaz de processar os resultados da digitalização. Então também este laboratórioCompre um scanner 3D. Você sabe quanto eles custam? Um monte de! Até agora, isso não combina de forma alguma com pressionar dois botões no MFP para fazer uma cópia da página. Embora estejam em curso tentativas de simplificar o processo, mesmo no caso de um smartphone: por exemplo, a empresa Samsung lança novo smartphone com suporte para digitalização 3De a Apple escaneia seus rostos com o Face ID há muito tempo.

Então? Então você tem que esperar até que todos tenham aprendido a criar modelos 3D? Eu acho que não! Parece-me que haverá sistemas de busca de modelos 3D. Algo como Yandex ou Google, apenas para modelos volumétricos. Ou talvez o próprio Google ou Yandex façam uma guia separada “modelos 3D” junto com “Imagens”, “Vídeo” ou “Música”. Imagine, você martela o código da peça em seu carro e aqui você tem um modelo 3D. Compre ou baixe gratuitamente. Ou apenas pesquise por nome, como porta-escova de dentes. E então, ter uma impressora 3D em minha casa ou escritório no trabalho torna-se mais útil do que nunca. Não vou nem erguer minha bunda preguiçosa para ir buscar utensílios de escritório ou porta-saboneteira, por exemplo.

Eu li um pouco aqui e sabe de uma coisa? O desenvolvimento de tais sistemas já está em andamento. Como um exemplo, A Physna arrecadou US $ 6,9 milhões para desenvolver um mecanismo de busca de modelos 3D. Você pode imaginar? Em breve, você encontrará tudo o que precisa lá. E alguns outros canos, acessórios, plugues e um monte de utensílios domésticos ou de escritório. Ou talvez uma peça para um carro? Ele vai sobreviver? E depende de como imprimir e de qual material. Como você sabe? Mas apenas do fabricante, que já verificou e escreveu os parâmetros do modelo. Em geral, os caras têm algo em que trabalhar.

Como preparar um programa de controle? 

O modelo 3D não para por aí. Depois de receber o modelo 3D, você precisa traduzi-lo para uma linguagem que a impressora 3D possa entender. O que significa: Depois de escolher os parâmetros, o software deve dividir o modelo em camadas e projetar o processo de impressão 3D. Existe um grande número de softwares que permitem preparar programas de controle para impressoras 3D. Mas posso dizer com profunda convicção que, no momento em que este livro foi escrito, nenhum programa permite que você prepare o código em um modo totalmente automático. Ou seja, simplesmente "jogou o modelo -> apertou o botão imprimir" não vai funcionar. Embora em alguns anos o software estará ajustado. Como disse um homem inteligente, a quantidade dá origem à qualidade. Agora os fabricantes deixam muitos momentos para o usuário. O que até agora teve um efeito negativo sobre prazo, que preciso gastar no estudo de parâmetros como altura da camada, preenchimento, retração e largura de extrusão. Senhor, como é difícil. Eu só quero fazer o download de um modelo 3D do meu porta-escova de dentes e pegá-lo pela manhã. E deixe os parâmetros de impressão serem extraídos do arquivo do próprio modelo.

Leis de desenvolvimento de tecnologia

Qualquer inovação se desenvolve aproximadamente nos mesmos padrões. A única diferença é que cada nova inovação se desenvolve mais rápido do que a anterior, uma vez que já se baseia nas anteriores. Ou seja, a taxa de desenvolvimento (disseminação) de inovações a cada novo caso é mais rápida no tempo. Estão sendo desenvolvidas tecnologias que se encaixam em uma espécie de espiral do tempo, de formato cônico. Para explicar com um exemplo, tomemos como base o desenvolvimento do mercado de computadores pessoais.

Quando os primeiros computadores apareceram, havia empresas que alugavam o poder de computação de seus computadores. Por assim dizer, eles pegaram dinheiro por uma hora de uso do computador. Algo parecido com os estúdios de impressão 3D hoje em dia. Uma hora de trabalho para uma impressora 3D custa algum dinheiro. Se quiser, pegue e imprima você mesmo, se quiser nós imprimiremos para você, sem diferença. No entanto, no processo de desenvolvimento e distribuição de um conjunto de fatores que influenciam a distribuição de PCs, a necessidade de tais empresas desapareceu. Bem, quem precisa desses centros agora, se já posso fazer todos os cálculos no meu smartphone. Apenas o aplicativo precisa ser baixado, é um negócio. Você nem precisa saber a linguagem de programação =). No entanto, essas empresas não saíram de todo. Alguns sobreviveram. Quem exatamente? Grandes centros de dados. Agora você está sentado no escritório e a energia do seu PC está baixa. Por exemplo, você precisa renderizar a animação. Alugamos espaço nesses centros pela Internet e continuamos a trabalhar neles. Quadrados enormes pontilhados de servidores, placas de vídeo, etc. Ou seja, se para obter um determinado produto utilizo uma tecnologia que já criei, então, para obter rapidamente uma determinada série desse produto, só preciso de um aumento de potência? Capacidade de produção. Vamos fazer uma analogia com uma impressora 3D. Tenho uma impressora 3D em casa ou no escritório. Se eu fiz ou comprei um modelo 3D e ajustei os parâmetros de impressão de que precisava e preciso obter 200 ou 500 desses produtos, então, na verdade, só preciso de um aumento de potência? E o que estou fazendo. Estou entrando em contato com empresas que possuem grandes capacidades de impressão 3D. As chamadas fazendas 3D.

Mas todas as casas agora têm um computador? Vamos supor isso em cada um. Claro, tendo em mente aqueles cidadãos que, pelas condições de vida ou da região, não podem ter um PC, embora de uma forma ou de outra interajam com ele. Ao mesmo tempo, não podemos esquecer que o primeiro computador apareceu em 1945, e na URSS em 1950, criou o maior cientista, formado pela Universidade Técnica do Estado de Moscou. N.E.Bauman, Lebedev, Sergei Alekseevich... Ou seja, levamos 60 anos para experimentarmos a plenitude da tecnologia da computação, embora pessoalmente eu tenha adquirido um computador há cerca de 15 anos, e o primeiro computador da minha família apareceu há 20 anos. Ou seja, o processo de proliferação iniciou sua fase ativa mais de 50 anos após o surgimento do primeiro dispositivo. Deixe-me lembrá-lo de que a primeira impressora 3D apareceu em 1985. Se fizermos uma analogia aproximada com um PC (computador), o pico de distribuição de impressoras 3D será em 2035. E eu acho que 5-7 anos antes. E é por isso:

• Desenvolvimento de tecnologias VR e AR.Como resultado, o acúmulo de um banco de dados de modelos 3D, que podem ser usados ​​para troca de arquivos, incluindo impressão 3D.
• EquipamentosMáquinas como MIMAKI ou Arcam mostram que já agora uma impressora 3D pode produzir um produto acabado, totalmente funcional e superior em termos de desempenho aos produtos obtidos por métodos de produção alternativos. O desenvolvimento do mercado levará à redução do custo de produção dessas máquinas. Haverá impressoras 3D capazes de imprimir com materiais diferentes.
• Setor bancário.As tecnologias aditivas estão na segunda linha de investimentos recomendados. E eles têm cálculos lá que são mais sérios do que o meu raciocínio.
• Popularidade geral.A impressão 3D está na moda. Filmes, desenhos animados, indústria de mídia. Todos utilizam a impressão 3D como uma espécie de ferramenta de inovação, que se enquadra perfeitamente no conceito de difusão de tecnologia.
• Suporte de alta qualidade do estado. setor.Incluindo a indústria de defesa.
• Outras vantagens.Conveniência, falta de equipamentos, flexibilidade de tecnologia e outras vantagens que já falei.

Quanto acreditamos nisso?

E tanto quanto nossos esforços, fundos e nervos foram suficientes para implementar nossas plataformas para visualizar modelos 3D e colocar automaticamente um pedido de impressão 3D como em Espaço WEBE em smartphones... Fomos os primeiros na Rússia a começar a construir nosso próprio Fazendas 3D.

Ao investir dinheiro e energia em tais produtos, não contamos apenas com o lucro, mas acreditamos em tecnologias aditivas! Passaram-se pouco mais de 10 anos desde que este artigo foi escrito, como uma impressora 3D ficará, se não em todas as casas, pelo menos em todos os escritórios com certeza!