Αν ο 20ός αιώνας ανήκε στα εργοστάσια και στις γραμμές συναρμολόγησης, ο 21ος ίσως ανήκει στην ικανότητα να «τυπώνεις» ό,τι χρειάζεσαι, εκεί όπου το χρειάζεσαι. Και αυτό δεν αλλάζει μόνο την παραγωγή — αλλά και τη γεωγραφία της ισχύος.
Για περισσότερο από μία δεκαετία, το 3D printing πλασαριζόταν ως «το μέλλον της παραγωγής». Εκθέσεις τεχνολογίας, viral βίντεο και τίτλοι για «σπίτια που τυπώνονται σε 24 ώρες» καλλιέργησαν μια αίσθηση διαρκούς εντυπωσιασμού. Για μένα όμως –και ίσως για κάποιους από εσάς που η λέξη «εκτύπωση» ακόμη και σε απλό Α4 είναι μια πονεμένη ιστορία (βλ. σχετικό άρθρο)– η απορία είναι πιο προσγειωμένη. Τι ακριβώς είναι το 3D printing και, άραγε, πέρα από wow τεχνολογία, όντως αφορά ουσιαστικά το παρόν και το μέλλον μας;
Το 3D printing είναι η τεχνολογία δημιουργίας τρισδιάστατων αντικειμένων με προσθήκη υλικού στρώμα-στρώμα. Δηλαδή, υπάρχει ένα αρχικό ψηφιακό μοντέλο, συνήθως σε σχεδιαστικό λογισμικό, το οποίο «τεμαχίζεται» σε λεπτές οριζόντιες φέτες και στη συνέχεια ο εκτυπωτής «χτίζει» το αντικείμενο εναποθέτοντας διαδοχικά υλικό. Τα υλικά ποικίλλουν: από θερμοπλαστικά και ρητίνες μέχρι μέταλλα, κεραμικά, σύνθετα υλικά, ακόμη και βιοϋλικά.
Θα συναντήσουμε εναλλακτικά τους όρους «3D printing» και, σπανιότερα, «προσθετική κατασκευή». Ο πρώτος συνδέεται περισσότερο με μικρής κλίμακας ή πρωτότυπες εφαρμογές, ενώ ο δεύτερος αφορά βιομηχανικές, πιστοποιημένες και μαζικές διαδικασίες.
Το 3D printing φαίνεται πως προσθέτει μια νέα διάσταση στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε και οργανώνουμε την παραγωγή.
Τα τελευταία χρόνια αυτή η διάκριση αποτυπώνει και την ίδια την εξέλιξη της τεχνολογίας: από τη «γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων» πέρασε σταδιακά στην κανονική παραγωγή, με ολοένα περισσότερες εταιρείες να τυπώνουν τελικά εξαρτήματα και όχι απλώς δείγματα, αξιοποιώντας AI, ψηφιακές βιβλιοθήκες σχεδίων στο cloud και on demand παραγωγή.
Βρισκόμαστε, λοιπόν, στο σημείο όπου η συγκεκριμένη τεχνολογία έπαψε να είναι πείραμα και έγινε εργαλείο, όχι για να αντικαταστήσει ό,τι υπάρχει, αλλά μάλλον για να καλύψει τα κενά του. Έτσι, το 3D printing δεν αντιμετωπίζεται πλέον ως εντυπωσιακή καινοτομία, αλλά ως ώριμη λύση που η αξία της μεγαλώνει όσο ενσωματώνεται φυσικά στην παραγωγή και την καθημερινότητα, πλησιάζοντας το στάδιο της «αόρατης» υποδομής. Καλή ώρα, όπως το internet ή το GPS.
«Το Σπίτι σας Βρίσκεται σε Διαδικασία Εκτύπωσης»
Τα παραδείγματα το επιβεβαιώνουν. Στο πεδίο της κατοικίας, στο Μεξικό και στο Τέξας έχουν δημιουργηθεί ολόκληρες γειτονιές τρισδιάστατα εκτυπωμένων σπιτιών με χαμηλότερο κόστος και λιγότερα απόβλητα που, μάλιστα, άντεξαν ακόμα και σεισμό 7.4R. Στην αεροναυπηγική, μεταλλικά εξαρτήματα κινητήρων και δομικά μέρη τυπώνονται πλέον σε σειριακή παραγωγή. Η αγορά της προσθετικής κατασκευής στην αεροδιαστημική εκτιμάται ότι θα φτάσει τα δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια μέσα στην επόμενη δεκαετία. Η NASA πραγματοποιεί εκτυπώσεις μεταλλικών κομματιών σε συνθήκες μικροβαρύτητας, ενώ παράλληλα εξελίσσονται προσομοιώσεις κατοικήσιμων βάσεων στον Άρη για μελλοντικές αποστολές. Στη βιοϊατρική, η βιοεκτύπωση ιστών προχωρά ραγδαία, με μοντέλα δέρματος, χόνδρου και οργάνων για δοκιμές φαρμάκων και εφαρμογές αναγεννητικής ιατρικής. Ακόμη και οι πατέντες αυξάνονται με ρυθμούς πολύ ταχύτερους από τον μέσο όρο της βιομηχανίας, ένδειξη ότι η τεχνολογία… φορτσάρει.
Η ουσία αυτής της εξέλιξης βρίσκεται στην ευελιξία της. Η δυνατότητα να παραχθεί ένα πολύπλοκο εξάρτημα χωρίς καλούπια, χωρίς μεγάλες αποθήκες και χωρίς μακρινές μεταφορές αλλάζει τη γεωγραφία της παραγωγής. Η μονάδα δεν χρειάζεται να είναι τεράστια, αλλά μικρή, κοντά στον χρήστη και να λειτουργεί μόνο όταν υπάρχει ανάγκη. Αυτό δεν σημαίνει πως τα μεγάλα εργοστάσια θα εξαφανιστούν. Το πιθανότερο είναι να «σπάσουν» σε μικρότερους, αποκεντρωμένους και πιο ευφυείς κόμβους: μια προσαρμογή που θα γίνει εφικτή χωρίς σημαντικό κόστος εξοπλισμού, ενώ παράλληλα θα ενισχύσει την τοπική ανθεκτικότητα σε κρίσεις εφοδιασμού (πανδημίες, γεωπολιτικές εντάσεις κ.ά.).
To πιθανότερο σενάριο για το 3D printing είναι η ήσυχη αλλά αποφασιστική διείσδυσή του σε καίριους τομείς, όπου η ταχύτητα παραγωγής και η προσαρμοστικότητα έχουν μεγαλύτερη αξία από τον όγκο.
Το 3D Printing Αγαπά το Περιβάλλον
H προσθετική κατασκευή μπορεί να μειώσει τα απόβλητα κατά 70-90% σε σχέση με συμβατικές μεθόδους, καθώς χρησιμοποιεί μόνο το απαραίτητο υλικό. Επιπλέον, η χρήση ανακυκλωμένων υλικών μειώνει τις εκπομπές CO₂ κατά 50% και πλέον και την κατανάλωση ενέργειας κατά περίπου 54%, ενώ η τοπική παραγωγή ελαχιστοποιεί τις μεταφορές και τα logistics προάγοντας την κυκλική οικονομία και προσφέροντας στρατηγικό πλεονέκτημα για βιώσιμη ανάπτυξη σε ευάλωτες περιοχές.
Ωστόσο δεν είναι όλα «καλώς… τυπωμένα». Η μαζική παραγωγή παραμένει αργή, τα υλικά έχουν ακόμη περιορισμούς αντοχής και οι διαδικασίες πιστοποίησης –ιδίως σε ιατρική και αεροπορία– καθυστερούν. Επιπλέον, το ενεργειακό αποτύπωμα, παρότι βελτιώνεται με ανανεώσιμες πηγές και AI-βελτιστοποίηση, μπορεί να μην είναι πάντα «πράσινο», αφού εκπομπές σωματιδίων και πτητικών ενώσεων από τους ίδιους τους εκτυπωτές δημιουργούν προβληματισμούς για την ποιότητα του αέρα.
Παρ’ όλα αυτά, η έρευνα προχωρά, με καινοτομίες –και… «ψαρωτικές» ονομασίες για τους κοινούς θνητούς– όπως βιοδιασπώμενα πολυμερή, γεωπολυμερές σκυρόδεμα, βελτιστοποίηση μεταλλικών εκτυπώσεων με τεχνητή νοημοσύνη κ.ά. Κάτι που δείχνει ότι κάποιοι εκ των περιορισμών αυτών μετατρέπονται σταδιακά σε ευκαιρίες για συμπληρωματική, εξυπνότερη και βιωσιμότερη παραγωγή, που μειώνει χρόνο και κόστος παραγωγής.
3D Printing Greece
Με την απλή ιδιότητα του παρατηρητή –και όχι του ειδικού– σκέφτομαι ότι η τεχνολογία αυτή αγγίζει ενδιαφέροντα σημεία της ελληνικής πραγματικότητας και της ιδιαίτερης γεωγραφίας της. Φανταστείτε, για παράδειγμα, μικρά ανταλλακτικά για αντλίες νερού ή φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις να τυπώνονται τοπικά σε ένα νησί αντί να αναμένονται εβδομάδες, ένα λιμάνι να παράγει πρόχειρα προστατευτικά εξαρτήματα ή εργαλεία μέχρι να φτάσουν τα κανονικά ανταλλακτικά, ή μια μικρή βιοτεχνία να δημιουργεί εξατομικευμένα αντικείμενα και εξαρτήματα χωρίς μεγάλο κόστος.
Ακόμη και βασικά ιατρικά βοηθήματα ή εκπαιδευτικά μοντέλα θα μπορούσαν να παράγονται κοντά στον χρήστη, όχι ως υποκατάστατο της βιομηχανίας, αλλά ως πρακτική λύση μικρής κλίμακας. Μιλάμε, δηλαδή, για στοχευμένες, καθημερινές εφαρμογές που λειτουργούν συμπληρωματικά και δίνουν λίγη περισσότερη αυτονομία εκεί όπου η απόσταση συνήθως κοστίζει χρόνο.
Βρισκόμαστε, λοιπόν, στο σημείο όπου η συγκεκριμένη τεχνολογία έπαψε να είναι πείραμα και έγινε εργαλείο.
Εκτυπώνεται… το Μέλλον;
Κοιτώντας μπροστά, το πιθανότερο σενάριο για το 3D printing είναι η ήσυχη αλλά αποφασιστική διείσδυσή του σε καίριους τομείς, όπου η ταχύτητα παραγωγής και η προσαρμοστικότητα έχουν μεγαλύτερη αξία από τον όγκο. Σύμφωνα με αναλυτές, προβλέπεται ότι μέχρι το 2030 η τεχνολογία θα έχει πολλαπλασιάσει το βιομηχανικό της αποτύπωμα. Παράλληλα, πρόσφατες έρευνες δείχνουν μετατόπιση προς υβριδικά μοντέλα, όπου η εκτύπωση πολλαπλών υλικών και η ενσωμάτωση σε υπάρχουσες γραμμές παραγωγής γίνονται ολοένα και πιο συνήθεις πρακτικές.
Το 3D printing φαίνεται πως προσθέτει μια νέα διάσταση στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε και οργανώνουμε την παραγωγή. Ήρθε για να μείνει και ίσως, όχι τόσο μακριά από σήμερα, να γίνει ένας από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους φτιάχνουμε τα πράγματα.
Διαβάστε επίσης στην αθηΝΕΑ:
Εκτυπωτές: Μια Πονεμένη Ιστορία!
Big Zag: Ζούμε Μια Κρίσιμη Καμπή της Ιστορίας;
4ήμερη Εργασία, Αποποινικοποίηση, Δωρεάν Μεταφορές: Η Ευρώπη Πειραματίζεται
