Применение 3D-печати в промышленных масштабах — реальность, которая наступит в ближайшие несколько лет. Аналитики The Boston Consulting Group проанализировали состояние рынка 3D-печати и пришли к выводу, что к 2020 году его объем вырастет втрое по сравнению с 2015 годом, а к 2035 году он превысит $350 млрд. При этом степень внедрения технологии будет заметно варьироваться в зависимости от сферы индустрии, а лидерами в ее применении станут автоконцерны, врачи и авиастроители.
Фото: Jae C. Hong, AP
Производители различных отраслей прибегали к технологии послойной печати предметов еще 30 лет назад, но это всегда были штучные проекты и единичные случаи применения. По-настоящему массовой этой технологии, больше известной как 3D-печать, только предстоит стать. Процесс ее освоения производителями уже начался. И если по итогам 2015 года объем рынка уже достиг $5 млрд, то, как следует из исследования The Boston Consulting Group «Готовность к 3D-печати в промышленных масштабах», к 2020 году этот показатель должен утроиться, а к 2035 году он превысит уже $350 млрд. И это при том, что процент усвоения технологии будет составлять не более 1,5% от всего целевого промышленного рынка.
Освоение послойной печати занимает годы и проходит в три этапа от исследования и экспериментов, через создание прототипов, запасных частей и выпуск деталей небольшими сериями до производства в промышленных масштабах (до 100 тыс. деталей в год). Скорость прохождения этих этапов разнится, причем довольно серьезно, в зависимости от сферы индустрии. Как отмечают аналитики BCG, передовыми в этом смысле являются аэрокосмическая, медицинская и автомобильная отрасли промышленности.
Первым делом самолеты
Впереди всех по уровню адаптации технологии 3D-печати находятся представители аэрокосмической отрасли. Для них послойная печать — это возможность оптимизировать форму деталей и создавать легковесные структуры, что позволяет в конечном счете сократить расходы топлива. Кроме того, благодаря этой технологии производителям проще подгонять параметры деталей для конкретных авиакомпаний, а также быстрее выпускать обновления. Детали двигателей, интерьер самолетов, система кондиционирования воздуха и пневматическая система воздушных судов, беспилотники и спутники — производство всего этого становится гораздо проще и дешевле благодаря 3D-печати. Самый известный пример ее применения уже сегодня — это GE Aviation, использующий технологию при создании топливных форсунок для своих двигателей последнего поколения. Согласно же прогнозу аналитиков BCG, к 2030 году каждая пятая деталь авиадвигателей будет производиться при помощи технологии послойной печати.
Вера в печатное ухо
Использование 3D-печати позволяет эффективнее и точнее создавать медицинские и стоматологические имплантаты. Например, специалисты могут подгонять форму и размеры имплантата под конкретного пациента, что упрощает хирургическую процедуру и благоприятно сказывается на восстановлении больного. К тому же технология оптимизирует расход материалов и время производства имплантатов. Особенно эффективна 3D-печать в ортопедии, протезировании и при производстве слуховых аппаратов. Уже сейчас 90% слуховых устройств, продающихся в США, подобраны специально под пациента при помощи технологии послойной печати, кроме того, она используется при производстве 17 млн брекетов ежегодно.
В России частота применения этой технологии в медицине пока очень далека от промышленных масштабов: «Для локализации и более глубокого проникновения 3D-печати в российскую медицинскую технологическую промышленность необходимо решить несколько проблем: например, такие как ограниченность местных инвестиций в технологии, недостаточное техническое оснащение и все еще низкие объемы производства в России,— отмечает партнер и управляющий директор BCG Штефан Тушен.— Но в долгосрочной перспективе, особенно когда технология станет более дешевой, мы ожидаем ее развития в России: это даст значительную возможность ускорить разработку продукта, сократить время выхода стартапов на рынок и устранить существующие недостатки цепочек поставок по сравнению с крупными международными игроками».
Печать на колесах
Для автоконцернов и поставщиков запчастей использование 3D-печати дает все те же преимущества — сокращение расходов и времени на производство, а также возможность кастомизации продукции. При этом представители этой индустрии сосредоточили свои усилия по применению послойной печати не только при создании запчастей, но и инструментов. Внедрение 3D-печати должно помочь при производстве элементов интерьера автомобиля, деталей его корпуса, а также системы климат-контроля и охлаждения двигателя. Есть уже и примеры серийного производства с применением этой технологии: так, BMW при производстве Rolls-Royce Phantom прибегла к 3D-печати, чтобы создать более 10 тыс. деталей для автомобилей этой марки. Тем не менее, как отмечается в докладе BCG, в ближайшие годы применение послойной печати будет в первую очередь связано с созданием прототипов и автомобилей с высокими характеристиками.
Российский автопром тоже старается не отставать от западных коллег, однако, по словам руководителя проектов BCG Артурса Смилкстиньша, чтобы догнать текущий объем 3D-печати в США, России потребуется не менее пяти-семи лет. «Однако налицо определенная позитивная динамика. Вслед за глобальными OEM-производителями российские игроки медленно, но верно тоже внедряют 3D-печать на своих производствах. Например, при поддержке правительства 3D-принтеры получили ключевые российские производители, такие как АвтоВАЗ и КамАЗ. В марте нынешнего года Sollers пошел еще дальше, реализовав трехмерную печать на заводах Ford Sollers во Всеволожске и Набережных Челнах, представив более 30 компонентов на основе трехмерной печати, для их сборки конвейеров и поддержки производственных процессов»,— заявил господин Смилкстиньш.
Почему 3D-принтеры могут начать новый этап в истории цифрового пиратства
По мнению экспертов, распространение 3D-принтеров может стать новой угрозой для медиаиндустрии, сравнимой с пиратским распространением музыки и видео в начале 2000-х годов. Пока что распечатыванием фигурок героев фильмов и другой атрибутики занимаются лишь отдельные энтузиасты, но со временем, когда 3D-принтеры получат большее распространение и цена на них снизится, этим может заняться целая индустрия, деятельность которой с трудом поддается регулированию. Читайте подробнее