Технологии Четвертой промышленной революции - Николас Дэвис

3D-печать позволяет производить меньшие объемы продукции, при этом перемещая сами производства ближе к потребителю, что повышает скорость доставки и снижает транспортные расходы. Таким образом, процесс отделения производителя от потребителя может оказаться обращен вспять. Он начался еще во время Первой промышленной революции, когда появление паровой машины снизило затраты на перевозку товаров, и продолжился с более недавними разработками в области контейнеризации и технологической координации, которые позволили перенести производства в развивающиеся страны с избытком рабочей силы. Траектории роста 3D-печати указывают на то, что она способна перевернуть всю систему производства, включая производственные, судоходные, логистические, транспортные, инфраструктурные, строительные, розничные и аэрокосмические компании, и оказать огромное воздействие на правительства, экономики и рынки труда как развитых, так и развивающихся стран{143}.

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}.

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.

3D-печать непременно преобразит системы производства и потребления, а также глобальные цепочки ценностей. Первопроходцами этой технологии выступают компании, которые находятся в Северном полушарии, и большая часть аддитивных производств остается внутри границ тех стран, где они расположены. Так, в 2012 году около 40 % систем 3D-печати находилось в Северной Америке, 30 % – в Европе, 26 % – Азии и Океании и лишь 4 % в других местах{149}. В некоторых случаях эффект от внедрения 3D-печати может оказаться не слишком серьезен, если новая технология просто встроится в существующие цепочки ценностей на разных стадиях производства. В других же случаях может произойти масштабная перестройка: ведь 3D-печать способна полностью заменить собой процессы с низкой добавочной стоимостью, но большой трудоемкостью, для которых не требуется квалифицированная рабочая сила{150}. Если распространение АП перерастет в крупномасштабное возвращение производств в развитые страны, то стратегии индустриализации развивающихся стран, которые основаны на дешевых, но трудоемких производствах, могут устареть – и тогда в этих странах произойдет скачок уровня безработицы среди молодого населения.

Нормативно-правовые основы, которые в настоящий момент регулируют производство, распространение и потребление товаров и услуг, также должны быть пересмотрены. Так, неясно, кто будет нести ответственность за брак, если продукты печатаются в местном центре 3D-печати или лично потребителем: создатель цифрового шаблона продукта, производитель 3D-принтера или человек, который управляет принтером?{151} Какие режимы интеллектуальной собственности должны действовать в отношении обладания шаблонами 3D-печати и их передачи через государственные границы? Как адаптировать налоги на добавочную стоимость и системы пошлин?

Еще одна проблема, которая потребует совместной работы всех заинтересованных кругов, а также нормативно-правовых изменений, – это проблема безопасности. Возможность 3D-печати оружия способствует распространению, а не контролю: отдельные люди и негосударственные субъекты могут достаточно легко распространять цифровые шаблоны, с помощью которых будет производиться печать, вместо того чтобы распространять само оружие. Энтузиасты способны печатать оружие уже сейчас; по мере развития технологии они смогут вносить в конструкцию «печатного» оружия сложные материалы, включая биологические ткани, клетки и химические соединения.