211service.com
Kan oneindige variatie in massa worden geproduceerd met behulp van 3D-printen?
De East River-waterkant van Queens, New York, was ooit een druk productiecentrum. Pepsi had daar een bottelarij, Swingline produceerde nietmachines en Eagle Electric maakte circuits en schakelaars.
Fabrieksboerderij: Deze industriële 3D-printers, opgesteld in de Shapeways-fabriek in New York City, maken onderdelen van aangepaste ontwerpen.
Een groot deel van deze industrie is verhuisd naar Mexico en China, met achterlating van nostalgische bewegwijzering en eersteklas onroerend goed. Maar in een magazijn van 25.000 vierkante meter wil een startup genaamd Shapeways de productie in New York City nieuw leven inblazen.
Shapeways ’ fabriek van de toekomst heeft geen assemblagelijn of kunststof spuitgietmatrijs die is afgestemd op goedkope massaproductie, en produceert geen specifiek product of onderdeel. In plaats daarvan vervaardigt het bedrijf door de klant bestelde ontwerpen met hoogwaardige industriële 3D-printmachines. Doorlooptijden variëren van enkele dagen tot enkele weken. Via zijn website helpt het bedrijf klanten ook om 3D-ontwerpbestanden te delen en goederen rechtstreeks te verkopen op een Etsy-achtige marktplaats, terwijl ze de productie, uitvoering en verzending uitbesteden aan Shapeways.
3D-printtechnologie, ook wel additive manufacturing genoemd, is tientallen jaren oud, maar wat Shapeways en een klein aantal vergelijkbare startups proberen te bereiken, is een primeur: de productie van 3D-printen winstgevend maken met een hoog volume en het gebruik ervan uitbreiden. We proberen een geautomatiseerd proces te ontwerpen voor oneindige variatie, zegt Ben Wilkinson-Raemer, industrieel ingenieur bij het bedrijf.
Tegenwoordig heeft iedereen, van president Obama tot doe-het-zelf-garageknutselaars, 3D-printen geprezen als een potentieel revolutionaire nieuwe manier waarop goederen kunnen worden gemaakt. General Electric en Boeing willen motor- en vliegtuigonderdelen printen, terwijl startups zoals MakerBot en kantoorketens zoals Staples goedkope printers in huizen en kantoren willen plaatsen. De burgemeester van New York, Michael Bloomberg, was afgelopen oktober aanwezig bij het doorknippen van het lint van Shapeways.
Maar hoewel de waarde van 3D-printen voor eenmalige prototyping en het produceren van hoogwaardige gespecialiseerde onderdelen al duidelijk is, is het bredere potentieel van de technologie moeilijker te voorspellen (zie Het verschil tussen makers en fabrikanten). Vergeleken met meer dan $ 2 biljoen aan conventionele productie in de VS, is [3D-printen] nog steeds 1000 keer kleiner, zegt Cornell University-professor Hod Lipson, wie onlangs? schreef een boek de evolutie van de technologie te beschrijven. Het duurt best lang voordat tandenborstels op deze manier gemaakt worden.
Shapeways begon in oktober met de bouw van de Queens-fabriek, de tweede fabriek van deze soort, en haalde in april 30 miljoen dollar op om te blijven groeien. De fabriek herbergt nu 10 koelkastformaat printers, waarin een laser, laag voor laag, vaten wit poeder sintert tot een wirwar van nylon voorwerpen, variërend van functionele sieraden en huishoudelijke artikelen tot vreemde kunst en niet-identificeerbare onderdelen. Als de fabriek volledig operationeel is, zal deze maar liefst 50 machines bevatten. Sommige zullen waarschijnlijk afdrukken in keramiek of roestvrij staal, zoals Shapeways doet in een Europese fabriek, of in het meest recente experimentele materiaal van Shapeways, een Elasto Kunststof wordt getest in zijn nieuwe materiaalontwikkelingsprogramma. De fabriek in Queens heeft ook een nabewerkingsruimte voor het verven van het witte nylon in verschillende kleuren.
Ongeacht al deze productieactiviteiten definieert Shapeways zichzelf in de eerste plaats als een softwarebedrijf, zegt Wilkinson-Raemer. Het is begonnen apps maken om het 3D-ontwerpproces te vereenvoudigen, dat niet al te eenvoudig blijft (zie Gezocht: een afdrukknop voor 3D-objecten). Shapeways beschouwt software ook als essentieel om de productie te versnellen en de marges te verbeteren.
Omdat materialen het duurste onderdeel zijn van de operatie van Shapeways en omdat het een hele dag kan duren om elke batch te printen en nog een dag om af te koelen, heeft Shapeways software ontwikkeld om bestellingen te sorteren en om zoveel mogelijk objecten in elke tray te passen. In een kamer op de begane grond gebruiken technici de software om de 3D-puzzel op te lossen waarbij honderden willekeurige objecten in een productierun worden gepropt. Wilkinson-Raemer zegt dat het bedrijf hoopt uiteindelijk visuele herkennings- en sorteerhulpmiddelen te gebruiken om het matchen van objecten in elke batch aan hun bestelling te automatiseren, een proces dat momenteel met de hand wordt gedaan. (Een dergelijk programma kan Shapeways ook helpen om bestellingen op te vangen die de servicevoorwaarden schenden, zoals wapens of wapen-look-alikes.)
Maar wat Shapeways echt zal helpen om 3D-printen efficiënt en snel te doen, is een gestage stroom van bestellingen, en dat betekent dat Shapeways zijn klantenbestand moet blijven uitbreiden. Een paar ondernemers hebben het bedrijf opgericht GothamSmith om ongebruikelijke metalen manchetknopen en sieraden te verkopen, en gooiden hun lot in met Shapeways. Daniel Stillman, medeoprichter van GothamSmith, zegt: 'Dat is een echte spanning in hun bedrijfsmodel, tussen het bedienen van ons merken die ze gebruiken als onze productiepartner en proberen hun klantenbestand uit te breiden die gewoon iets willen printen.
Shapeways doet alle productie van GothamSmith en een deel van de verzending, afhankelijk van of een stuk moet worden afgewerkt. Meestal is GothamSmith dus een ontwerp- en marketingoperatie. Hoewel het in lage volumes wordt verkocht, heeft het wel groothandelsklanten en kan het honderden exemplaren aan, zegt Stillman. Hij merkt op dat GothamSmith op deze manier nooit schaalvoordelen zal behalen, omdat met 3D-printen de manchetknoop van de vijfde en 500e fietsketting hetzelfde kost. Maar hij zegt dat het bedrijf op deze manier nog steeds kan groeien, en dat het profiteert van een gestroomlijnde operatie en alleen betalen om op aanvraag te produceren.
Peter Weijmarshausen, CEO van Shapeways, die het bedrijf in 2007 oprichtte, wil over de hele wereld vergelijkbare productiefaciliteiten bouwen en van Shapeways de Amazone van productontwerp op maat maken. Tot op heden, zegt Shapeways, heeft het een miljoen producten gedrukt en heeft het 10.000 winkels. Maar zelfs als Shapeways het succes behaalt dat Weijmarshausen voor ogen heeft, zal het New York niet hetzelfde aantal banen opleveren als de productie ooit: de werkgelegenheid bij de vestiging in Queens zal uitkomen op ongeveer 50 mensen.