Новая производственная революция

Коля Дарьин
31 января 2012, 10:17

Если интернет взламывает структуры мышления, социальные иерархии и привычные модели поведения, то развитие новых производственных технологий приведет к слому привычных производственных моделей и цепочек и повлечет за собой новый виток развития мировой цивилизации.

Не так давно Pirate Bay открыла возможность скачивания файлов 3D-моделей для 3D-принтеров, и так же недавно в США стартовал проект на «Кикстартере» (проект народной поддержки инноваций, в котором заинтересованные в продукте пользователи до появления продукта платят вперед и становятся первыми обладателями новинки), участники которого поддержали проект по созданию домашнего 3D-принтера. Более 1000 человек получат надежное устройство для домашней 3D-печати всего за 550 долларов.

Казалось бы, ну и что такого? Подумаешь, печатать себе дома статуэтки, брелоки и прочую пластиковую мелочь. На первый взгляд все действительно не представляется таким уж привлекательным, но ведь и когда появился интернет, никто особо не стремился им быстрее пользоваться. На самом деле это новая революция, и если интернет взламывает структуры мышления, социальные иерархии и привычные модели поведения, то это событие – первый шаг к слому привычных производственных моделей и переходу к действительному постмодерну и интеллектуальным экономикам. Почему? Потому что не нужны будут заводы, длинные цепочки поставки комплектующих, сбытовые сети, торговые залы и прочие элементы современных систем производства и распространения материальных вещей. Из всего этого останутся только добыча сырья и передел его до состояния «чернил» для 3D-принтеров. Чернилами это, конечно, можно назвать достаточно условно, и только лишь по аналогии с современными принтерами, которые используются для печати информационных объектов, но никак не материальных вещей.

Революция в умах, вызванная распространением и развитием Всемирной сети, лишь начало формирования нового общества, где человеческий труд будет интеллектуальным, ну и, возможно, останется немного места для сервиса и дорогих вещей ручной работы, истинных произведений искусства, авторских работ. Массовое же производство с развитием 3D-печати станет автоматизированным, и все, что понадобится, – только электронная 3D-модель и достаточно габаритный принтер, чтобы напечатать требуемый объект (машину, телевизор, холодильник, кровать). Развитие этого подхода к производству позволит строить дома и дороги, и все очень оперативно, эти машины смогут воспроизводить даже самих себя.

Автоматизация, а вернее сказать, обесчеловечивание производства, – давняя мечта фантастов, и современный уровень технологий позволяет начать реализацию этой мечты сегодня, и даже более того – это практически неизбежно и полностью изменит облик цивилизации. Производство всего, что есть вокруг вас, будет возможно без участия человека. Принтеры – это всего лишь наглядная иллюстрация зарождающегося процесса перехода от устаревающих форм производства. Иллюстрация яркая и одна из самых главных, поскольку большинство объектов материального мира все же твердые и изготовлены с применением трудоемких и энергоемких производственных процессов, в которых занято большинство населения планеты, не занимающееся интеллектуальным трудом. Как только производство твердых вещей (машин, бытовой техники, домов и всего прочего) будет реализовано при помощи технологий объемной печати, к ним тут же появятся технологии производства и текстиля, и различных жидкостей, и всего, что невозможно напечатать без участия человека. Особенно учитывая, что даже тот же текстиль сейчас уже становится высокотехнологичным продуктом, требующим применения различных технологий и материалов для придания расширенной функциональности.

Сейчас эти принтеры используют специальные полимеры для создания объектов материального мира, но совершенно очевидно, что это не единственный материал, доступный в качестве сырья для этих устройств. Весь вопрос лишь в форме, и если сейчас рама вашего внедорожника выполнена из железных балок, то при его печати для этого можно использовать сверхпрочные полимеры, армированные углеродными нанотрубками, такой материал ничем не хуже стали, только для его производства не требуется металлургическое производство. Принтер просто в нужном порядке выложит слои исходного материала в форму, а потом спечет в нужном режиме. То же самое будет касаться и всего остального (от электроники управляющих блоков вашего автомобиля до силовой установки и деталей отделки салона (который, кстати сказать, тоже изменится в силу применения этой технологии).

Развитие технологии печати и нанотехнологий, в частности производства наноматериалов, создадут, да и создали уже сейчас, большое количество материалов, пригодных для использования в 3D-печати, и их применение в этих целях лишь вопрос времени и развития этого подхода.

Уже сейчас мировые лидеры производства высокотехнологичных продуктов признают, что печатные технологии и применение полимеров – один из самых дешевых методов производства. Лидеры тратят большие бюджеты на развитие технологий производства по таким методам, появляются инновационные компании, с огромным потенциалом применяющие такие технологии (вспомнить только Plastic logic, который совместно с «Роснано» запускает в Зеленограде производство школьных читалок). Открытие новых свойств полимеров и возможности их совмещения с другими инновационными материалами, создание полимеров с новыми свойствами (токопроводящих, люминесцирующих, биоцидных и проч.) говорит, что будущее именно за полимерной техникой, а технология 3D-печати сделает их применение массовым и повсеместным. Но даже если что-то и невозможно будет сделать при помощи полимеров, это можно будет сделать с использованием наночастиц различных материалов и их соединений. Наночастицы металлов сейчас являются важным сырьем в производстве материалов нового поколения, то же самое касается и полупроводниковых наночастиц.

Наноматериалы хороши тем, что при хранении не занимают много места (нано все-таки) и могут быть распределены (насыпаны, налиты) в любом объеме, что очень удобно для транспортировки. Нетрудно посчитать, что доставка десятка цистерн сырья до производственного центра обойдется дешевле, чем сборка в Китае из компонентов, в цене каждого из которых заложена многократная переработка сырья до готового изделия, которое станет деталью автомобиля, который, в свою очередь, тоже нужно доставить до дилерского центра. Одно только это делает такие технологии привлекательными, а они, помимо этого, исключают необходимость человеческого физического труда, организацию сбытовой сети и всего прочего, что сейчас присутствует в цепочках производства и продаж.

Вот теперь давайте представим, что в каждом городе стоят большие производственные центры. Это большие принтеры, которые печатают все на заказ. Все, что им нужно, – это цифровая модель требуемого объекта, включающая в себя инструкцию по печати в заданном стандарте (учитывая даже сегодняшний уровень унификации стандартов, можно не сомневаться, что в будущем принтеры даже враждующих производителей будут работать в едином стандарте). Все современные производители больше не будут иметь своих производств, все, что они будут делать, – разрабатывать новый продукт, рисовать его 3D-модель и продавать ее. Рабочие специальности будут не нужны – зачем нужен фрезеровщик или оператор фрезерного станка с ЧПУ, если и фрезеровать-то больше ничего не надо, шестеренку любого размера напечатает принтер, сделает ее с алмазным покрытием и почти вечную.

Да, еще один важный момент этой революции – вещи станут практически вечными. Это специфика наноматериалов – они могут быть очень прочными и долговечными, в совокупности с сокращением движущихся деталей в устройствах, идеальной точности сборки (а сборки не будет, будет предельно точная печать, что сократит износ деталей), такие вещи, как автомобиль, практически не нужно будет менять (разве что делать его апгрейды (например, купить новую силовую установку или обновить дизайн). Но и здесь есть пределы роста – современная прикладная наука с легкостью рассчитывает теоретические пределы разных показателей устройств, например предел мощности водородного двигателя, предел производительности вычислительного чипа, предел выдерживаемых нагрузок. Соответственно, появляется возможность создания таких устройств, достижение предельных эксплуатационных показателей которых просто не имеет смысла или является достаточным для пользователя. Зачем вам покупать машину каждые два года, если та, которую вы купили пять лет назад, качественно не отличается от той, что вы можете приобрести сегодня? Все обновки будут либо принципиально новыми, к примеру средство транспорта с новым принципом (летающие глайдеры, мотоциклы на магнитных подушках), либо заменой предыдущего, отслужившего свой срок.

Это рождает и еще одну особенность будущего – вторичное использование всего вообще. Устройства и материалы, из которых они будут изготовлены, будут заведомо доступны для вторичной переработки до начального состояния. Эта особенность повлечет за собой отказ от добычи ресурсов из недр земли. На современных свалках лежит столько сырья для будущих производств, что о добыче руды, нефти или газа можно будет забыть и перестать мучать и разорять планету.

Все это события не такого уж далекого будущего, и нашу страну это вряд ли обойдет стороной, понятно, конечно, что это все дело крупного и не очень бизнеса, но в свете предстоящих перемен руководствам стран, в том числе и нашей, стоит задуматься, куда девать такое количество рабочей силы? И как готовить население к новым форматам труда и производства? Какая должна быть промышленная политика сейчас, когда догнать развитых производителей, конечно, можно, но стоит ли? Может, нужно развивать внутренние проекты, которые впишутся в новые реалии, пока это еще не дорого и стандарты не установились?