Цельнометаллическая оболочка

Каждый год, начиная с 2001-го, знаменитый Массачусетский технологический институт (MIT) выбирает десять самых прорывных технологий. Не все они цифровые, но каждая может сильно изменить жизнь людей, их потребительские привычки, а значит, и ту реальность, в которой существует бизнес. К тому же «нецифровые» технологии в постиндустриальную эпоху моментально обрастают информационными сервисами и продуктами. По-другому уже просто не бывает. Итак, куда рекомендуют смотреть исследователи самого авторитетного вуза в мировой ИТ-индустрии?

Одна из прорывных технологий этого года, по мнению ученых MIT, — это 3D-печать из металла. Использование принтеров для создания объемных объектов из пластика — технология, существующая уже не одно десятилетие. За последние лет пять цена оборудования и материалов стала настолько доступной, что 3D-принтеры покупают для домашнего использования, иногда — в качестве развивающей игрушки для подростка. Объемная печать из других материалов до недавнего времени была сложной, дорогостоящей и ужасно медленной. Но теперь все изменилось: появились принтеры, которые могут напечатать 3D-объект из металла быстро и относительно недорого. Это открывает возможности для масштабной трансформации производственной индустрии. На смену крупным заводам могут прийти стартапы, которые будут способны выпускать мелкие партии специализированных металлических изделий. Они смогут это делать быстро и по той же цене, что и гигантские промышленные предприятия, которым не захочется мелочиться и перестраивать конвейер под заказ на 10-20 металлических штуковин. Небольшие производственные компании смогут быстрее подстраиваться под меняющиеся потребности клиентов и выпускать более широкий ассортимент продукции малыми партиями, вплоть до одной штуки.

Впрочем, крупные заводы также могут взять этот метод на вооружение — он позволяет отказаться от хранения складских запасов товаров «на всякий случай». Кроме того, сам принцип печати позволяет выпускать более легкие и крепкие изделия более сложных форм, чем при использовании традиционных технологий производства. К тому же этот метод позволяет контролировать структуру материала буквально на микроуровне. В прошлом году ученые из лаборатории Lawrence Livermore National Laboratory объявили о создании принтера, печатающего изделия из нержавеющей стали в два раза большей прочности, чем те, которые создаются обычным способом.

Конечно, стоимость такой печати пока не настолько низка, чтобы выпускать чайники или кружки по индивидуальному спецзаказу тети из Саратова. Это могут быть, к примеру, требующие замены части автомобиля, самолета или станка, детали для сборки прототипа робота или другого механизма. Но с учетом того, что каждая технология поначалу стоит дорого, а со временем становится все более доступной, дело вскоре может дойти и до кастомизированных чайников.

Основные игроки на рынке 3D-печати из металла, по мнению MIT, — три компании разного размера и возраста. Markforged, молодой (основан в 2013 году) стартап из Бостона, в прошлом году выпустил принтер стоимостью менее ста тысяч долларов. Компания предлагает целую линейку производственных агрегатов, которые уже покупают многочисленные клиенты. В их числе Toyota, Philips, Bosch, Land Rover, HP, Microsoft, Airbus, Lufthansa, и даже NASA, плюс еще три десятка компаний. Некоторые из устройств, которые продает Markforged, умеют печать из нержавейки, титана, алюминия, меди и сплавов, например, инконеля.

Еще один стартап из городка Бюрлингтон под Бостоном, Desktop Metal, существует всего три года. Компания собрала специалистов, которые с 1988 года работают над методами 3D-печати. В прошлом году она начала поставлять первые образцы своего продукта, а в 2019-м планирует начать продажи производственной системы, которая печатает изделия из металла, вписывающиеся по габаритам в куб с гранью 33 см. Desktop Metal заявляет, что эти станки нового типа работают по принципу Single Pass Jetting (SPJ), что позволяет изготавливать объекты со скоростью 8200 куб. см в час. Это в сто раз быстрее, чем скорость систем на основе лазеров. Затраты на выпуск таких изделий в 20 раз ниже, чем у конкурентов, и уже близки к себестоимости массового заводского производства. Компания поставляет не только оборудование — в комплекте предлагается программное обеспечение для создания моделей объектов, которое упрощает процесс. Пользователю достаточно ввести спецификацию изделия, и ПО создаст по этим данным 3D-модель, готовую для печати.

У этих стартапов есть могущественный конкурент — General Electric (GE), компания с долгой историей в промышленности. Еще в 2013 году MIT в аналогичном отчете называл прорывной технологию 3D-печати деталей для авиационных двигателей, которую разработала эта компания. В прошлом году GE анонсировала выпуск самого крупного лазерного 3D-принтера для печати металлической пудрой. Демонстрационный образец, который показали публике, был почти полметра в высоту, столько же в ширину и 40 см в глубину. Спецификация принтера позволяет печатать изделия из титана, алюминия и других металлов размером до 1 кубического метра. Компания делает серьезную ставку на такого рода технологии: в 2016 году она даже создала специальное подразделение — GE Additive. Это, по сути, отдельная бизнес-единица, которая занимается всем, что связано с 3D-производством.