انقلاب بزرگ چاپگرهای سه بعدی در کسب‌وکار

مترجم: ملالی حبیبی منبع: Knowledge@Wharton چاپگرهای سه‌بعدی خیلی علمی تخیلی به نظر می‌رسند، تکنولوژی‌ای که قادر است فقط با چند دستورالعمل کامپیوتری هر نوع شی قابل تصوری را خلق کند، حتی اعضای بدن انسان را. دیدن چنین صحنه‌هایی فیلم‌های علمی تخیلی را به یاد می‌آورد. اما چاپگرهای سه بعدی برخلاف فیلم‌های علمی تخیلی، واقعی هستند و شور و هیجان متفاوتی را ایجاد می‌کنند. یک پرینتر سه‌بعدی از تصاویر رایانه‌ای برای ساخت - یا چاپ- اشیای سه بعدی استفاده می‌کند. افراد می‌توانند همه چیز از اسباب بازی و جواهر گرفته تا غذای مخصوص اردک، کلیه انسان و حتی اسلحه - اینکه قابلیت استفاده داشته باشند مورد تردید است- را بسازند. چاپ سه بعدی از سال ۱۹۸۳ هنگامی که چالز‌هال، استریو لیتوگرافی (stereolithography) را، پروسه‌ای که اشیا را لایه لایه می‌سازد، ابداع کرد، مطرح بوده است. این تکنولوژی توسط صنایع به کار گرفته ‌شد تا با سرعت نمونه‌های آزمایشی، قطعات نایاب و طرح‌های خاص را بسازند. کسب‌و‌‌کارهای متفاوت قادر بودند از طریق ساخت مدل‌های مورد نظر خود به جای دادن سفارش ساخت به دیگران پول خود را ذخیره کنند، مهم نبود که چقدر ساختن آنها پیچیده باشد. در سال‌های اخیر چاپگرهای سه‌بعدی خانگی ظاهر شدند. کار با آنها راحت است، ارزان‌ترند و از مواد غیرسمی استفاده می‌کنند. این پدیده جدید می‌تواند یک کارخانه خانگی را در دسترس هر مصرف‌کننده‌ای قرار دهد. این چاپگرهای سه بعدی نظر بسیاری را به خود جلب کرده است، رییس‌جمهور اوباما در یکی از خطابه‌هایش گفت که «این تکنولوژی، پتانسیل این را دارد که تقریبا در ساخت همه چیز انقلابی به پا کند.» وی امکانات و آزمایشگاه‌های زیادی را برای ساخت این چاپگرها اختصاص داده است. بازار مناسب اما اینکه چاپگرهای سه بعدی روز به‌روز بیشتر جا می‌افتند به این معنی نیست که همه بخواهند یکی داشته باشند. استاد دانشگاه وارتون، دیوید رابرتسون باور ندارد که این چاپگرها بتواند نظر عموم مردم را به خود جلب کنند. رابرتسون که نوآوری و توسعه تولید را تدریس می‌کند دو چاپگر سه بعدی میک بوت دارد که قیمت هر کدام چند هزار دلار است. این چاپگرها وی را قادر می‌سازند که چیزهایی مانند روبات اسباب بازی برای پسرش و حباب چراغ برقی که شکسته است را بسازد. اما وی می‌داند که چاپگر سه‌بعدی بیشتر برای انجام کارهای خاص ساخته شده است تا برای ساختن چیزهای معمولی و پیش پا افتاده. رابرتسون چاپگر سه بعدی خانگی را با چاپ خانگی عکس مقایسه می‌کند. هرچند چاپگرهای مخصوص عکس برای مصرف‌کنندگان ارزان و قابل دسترس هستند، اما بیشتر افراد از این چاپگرها ندارند و چاپ عکس‌های خود را به جایی سفارش می‌دهند تا با کیفیت بالا، به راحتی و بدون صرف هزینه زیاد انجام شود. این مصرف‌کنندگان به جای خرید کاغذ گران‌قیمت چاپ عکس و جوهر کارتریج به نفع خود کار کرده و از این طریق پول خود را ذخیره می‌کنند. رابرتسون معتقد است که بازار چاپگر‌های سه بعدی مشابه چاپگرهای عکس است. در حالی که برخی افراد دوست دارند چاپگرهای خودشان را داشته باشند، بیشتر افراد ترجیح می‌دهند کارشان را به دست خدمات چاپ سه بعدی بسپارند؛ زیرا این روش آسان‌تر و شاید هم ارزان‌تر باشد. همچنین محدودیت‌هایی هم برای چاپگرهای خانگی وجود دارد. این چاپگرهای سه‌بعدی قادرند همزمان فقط از یک ماده- معمولا پلاستیک- استفاده کنند، در حالی که بیشتر اشیا از چندین ماده متفاوت ساخته شده‌اند. رابرتسون می‌افزاید: «و در کنار همه اینها چاپگرهای خانگی سه بعدی شاید نتوانند همه را راضی نگه دارند. شاید دقیقا زمانی که به آن نیاز دارید، خراب شوند و راه‌اندازی دوباره آن زمان‌بر باشد. همچنین قطعاتی که چاپ می‌شوند آنقدرها هم دقیق نیستند، در حین پروسه چاپ شدن شاید جمع شده یا از فرم اصلی خود خارج شوند.» و در آخر پروسه چاپ سه بعدی ساعت‌ها و شاید هم روزها به طول می‌انجامد. تغییر مطابق خواست و سلیقه مصرف‌کننده پس چاپ سه بعدی کجا به درد می‌خورد؟ این یک تکنولوژی انقلابی است که به درد ساخت تولیدات خاص برای مصرف‌کننده و همچنین استفاده‌های تجاری می‌خورد؛ اما پروسه انجام آن برای تولید انبوه کارآیی ندارد. کارل اولریچ، رییس بخش نوآوری دانشگاه وارتون و استاد مدیریت اطلاعات و عملیات این دانشگاه می‌گوید: «این تکنولوژی در مواردی که تقاضا شخصی و ویژه باشد یا جایی که تغییراتی مطابق خواست مصرف‌کننده لازم باشد برای تولید کاربرد دارد. این گونه تقاضا‌ها اهمیت خود را دارند؛ اما من فکر نمی‌کنم این تکنولوژی در تولید انقلابی به پا کند.» اولریچ توضیح می‌دهد که تکنولوژی چاپ سه بعدی شامل مجموعه‌ای از پروسه‌های تولیدی است. وی می‌گوید یکی از رایج‌ترین روش‌هایی که این تکنولوژی در پروسه تولید به کار می‌برد آن است که برای ساخت یک شیء هر بار لایه نازکی از آن را می‌سازد. اساسا چاپگرهای سه بعدی ترتیبی هستند؛ هر واحد کالا باید متوالی و به ترتیب ساخته شود. در نتیجه در مقایسه با دیگر روش‌های تولید مثل ذوب مواد، چاپگرهای سه بعدی خیلی کند هستند.» طبق گفته‌های اولریچ، ماشین یک کارخانه‌‌ای که به روش ذوب کار می‌کند می‌تواند هر ۱۵ ثانیه ۱۰۰ قاشق پلاستیکی بی‌نقص بسازد، اما بهترین چاپگرهای سه بعدی قادرند فقط یک قاشق در هر ۱۰ دقیقه بسازند و قاشقی که می‌سازند خیلی هم کامل نخواهد بود. یعنی تولیدی به مراتب کمتر. پس به نظر می‌رسد که قاشق‌هایی که مصرف‌کنندگان در مغازه بستنی فروشی استفاده می‌کنند هیچ وقت با چاپگرهای سه بعدی ساخته نخواهند شد. اولریچ نتیجه می‌گیرد که چاپ سه‌بعدی «تکنولوژی‌ جذابی است، اما پایه‌های بنیادین تولید را تغییر نخواهد داد.» این تکنولوژی برای تولید محصولات معمولی و انفرادی و ساخت کالاهایی که تقاضا برایش کم و پراکنده است مناسب است. اولریچ می‌نویسد: «چاپگرهای سه بعدی در وسایلی که تقاضا برایشان خیلی متداول نیست یا هنگامی که تغییر مطابق خواست و سلیقه مشتری و شخصیت خاص وی مهیا باشد، کاربرد دارد. چاپ سه بعدی تاثیر شگرفی در صنایع متفاوت داشته است. این چاپگرها در ساخت شکلات، پیوند اعضای مصنوعی، فضاپیما و حتی قسمت‌های متفاوت موتور موشک‌های ناسا مورد استفاده قرار گرفته است. امسال در ماه جولای، آژانس فضایی نتیجه آزمایش‌های خود را از دو انژکتوری که با چاپگرهای سه بعدی ساخته شده بودند اعلام کرد: آنها ۶۰۰۰ درجه فارنهایت حرارت را تحمل کرده بدون اینکه ذوب شوند. طبق گزارش جدید ناسا، انژکتورهای چاپ شده ظرف سه هفته ساخته شده و کمتر از ۵۰۰۰ دلار هزینه داشته‌اند، این در حالی است که ساخت این انژکتورها معمولا شش ماه طول می‌کشد و ۱۰۰۰۰ دلار هزینه دارد. از چاپگرهای سه بعدی حتی در ساخت کلیه انسان هم استفاده شده است. آنتونی آتالا جراح موسسه «Regenerative Medicine» در کنفرانس TED سال ۲۰۱۱ از یک کلیه چاپ شده رونمایی کرد. این چاپگر سه بعدی از سلول‌های زنده استفاده کرده بود. متخصصان این حوزه آینده روشنی برای این چاپگرها پیش‌بینی می‌کنند. فروش این چاپگرها در سال ۲۰۱۳ بیش از دو برابر فروش دیگر چاپگرهای حرفه‌ای بوده است. کندال وایت هوس «Kendall Whitehouse» محقق تکنولوژی و رسانه در Wharton می‌گوید: چاپگرهای سه بعدی شور و هیجان «زیادی در خصوص نیروی بالقوه‌اش برای جذب در بازار مصرف‌کننده به وجود آورده است، اما به همان میزان هم اغراق درباره آن وجود دارد. وی می‌گوید: این شور و هیجان شاید از واقعیت پیشی بگیرد، حداقل در کوتاه مدت.» اما متخصصان این صنعت آینده‌ای را پیش‌بینی می‌کنند که در آن مصرف‌کننده خرید خود را به صورت آنلاین انجام می‌دهد و فروشنده طرح دیجیتالی محصول خواسته شده را برای خریدار می‌فرستد تا وی آن را در خانه چاپ کند.