Трехмерный бизнес

В фантастических романах иногда можно прочесть о том, что в будущем у всех людей в домах появятся "синтезаторы", способные из атомов и молекул создать любую нужную вещь, так что и промышленность не понадобится.

Пока таких машин нет, но их прообразы уже изобретены. Это так называемые 3D-принтеры - устройства, могущие на основе компьютерной виртуальной модели послойно сформировать предмет любой формы из легкоплавкого пластика, полимера или керамической смеси. Разумеется, из пластика не создашь ни еды, ни автомобиля, но первый шаг в направлении фантастических прогнозов уже сделан. И вокруг этих странных устройств уже формируются небольшие бизнес-структуры.

Пионеры

Технология трехмерной печати появилась в 1980-х, первенство в производстве первой коммерческой модели трехмерного принтера оспаривают несколько компаний. Ну а Россия "познакомилась" с 3D-принтерами всего два-три года назад. Кто первым привез к нам эту технику, точно сказать нельзя, но создатель "Лаборатории трехмерной печати" Иван Мошкин уверен, что интерес к 3D-технике в нашей стране возник именно благодаря его деятельности.

Сначала Иван Мошкин занимался тем, что внедрял системы автоматизации в различных компаниях (чаще строительных). Как-то в его карьере образовался перерыв: с одного места работы он уже ушел, а следующего еще не нашел. Не зная, чем заняться, Иван решил освоить модную "игрушку". Одолжив 1000 евро, он купил 3D-принтер, заказав его на американском сайте. Впрочем, почта доставила ему не готовый экземпляр, а что-то вроде набора "сделай сам". Собрав принтер, Иван начал демонстрировать его возможности знакомым, и - о чудо! - на аппарат нашелся покупатель, так что в итоге безработный программист смог даже заработать. На вырученные деньги Иван заказал в США еще один принтер, и он был тоже быстро продан. Стало ясно, что Мошкин наткнулся на бизнес-идею. В итоге Иван стал импортером принтеров, для чего им была создана "Лаборатория трехмерной печати". Со временем в качестве соучредителя к компании присоединился еще один знакомый Мошкина - программист Сергей Ульянко.

Сегодня в "Лаборатории трехмерной печати" работают пять человек, в месяц они продают до 30 принтеров. Поскольку цена принтера достигает 100 000 руб., то и месячный оборот фирмы уже превысил миллион рублей. При этом, по оценке Ивана Мошкина, потребности в принтерах постоянно растут. "Мы не успеваем ни заказывать, ни собирать", - признается Иван.
Компания ввозит как готовые принтеры, так и наборы запчастей, занимаясь чем-то вроде "отверточной" сборки. Если зайти на главный сайт "Лаборатории", то первое объявление, которое видишь: "Требуется сборщик аппаратуры". На стене в офисе "Лаборатории" висит карта, где флажками отмечены регионы, покупающие принтеры. Тут можно увидеть Томск, Оренбург, Красноярск и города Челябинской области.

Важнейшая особенность "Лаборатории" в том, что она не только продает, но и эксплуатирует принтеры, изготавливая с их помощью различные предметы. Например, фирма, занимающаяся разработкой электронной аппаратуры, заказывала в "Лаборатории" корпуса для мобильных телефонов. Заказывают макеты зданий, прототипы машин и механизмов. На принтере могут делать модели тех изделий, массовые серии которых потом заказывают в Китае.
Кроме того, в "Лаборатории трехмерной печати" освоен еще один вид деятельности - сдача принтеров в аренду за 1000 руб. в день.

Еще Иван Мошкин со своими сотрудниками дорабатывает конструкции принтеров и развивает RAP-технологии, то есть технологии замкнутого цикла, когда на 3D-принтере делают детали для изготовления другого принтера.

Другие предприниматели готовы оспаривать статус Ивана Мошкина как первопроходца на российском рынке трехмерной печати. "По сути, мы первыми завезли в Россию и представили здесь эту технологию", - утверждает Никита Касьянов, генеральный директор 3DPhome, компании, вышедшей на рынок также два года назад.

Неясность в вопросе о первенстве вполне объяснима: тогда устройства были в диковинку и ни о каком соперничестве речи не шло, конкуренты просто не знали о существовании друг друга.

Теперь - другое дело. В Интернете можно найти сайты множества фирм, предлагающих импортные устройства для трехмерной печати: "Кипарис", 3DPhome, НПО "Систем", 3Dminifactory, Nissa Printcad, "3Д-формат", Globatek.3D. Рынок формируется буквально на глазах. Так, компания "НПО "Систем", являющаяся официальным дистрибьютором американского производителя 3D Systems, в апреле откроет первый в России салон по продаже трехмерных принтеров, где можно будет как приобрести принтер, так и заказать печать любой модели. Вполне возможно, что через несколько лет в стране откроются десятки таких салонов.

Кому это нужно?

Хотя фантасты обещают, что со временем аппараты, подобные 3D-принтерам, смогут создавать все что угодно, от компьютеров до котлет, на данный момент спектр "умений" техники ограничен. Те принтеры, что получают распространение в России, могут "печатать" сравнительно небольшие предметы из пластика. "Лаборатория трехмерной печати" пока ограничивается бытовыми принтерами, способными "отпечатать" пластмассовые предметы размером примерно 28 на 16 см.

Впрочем, в РФ в продаже имеются и куда большие аппараты, умеющие делать "отливки" в полтора-два кубометра. "У нас самый дорогой принтер стоит 106 000 руб. У других можно увидеть аппараты стоимостью до 10 млн руб.", - объясняет Иван Мошкин.

Сырье для принтера выглядит как намотанная на бобины разноцветная пластмассовая проволока. Цена сырья составляет от 1000 руб. за кг. Прежде чем запускать фантастический аппарат, сначала нужно создать на компьютере трехмерную модель предмета, который требуется изготовить. Потом карту памяти с файлом (его объем около двух мегабайт) вставляют в принтер, и он начинает работать.

"Трудится" 3D-принтер медленно: пластиковый слепок человеческой руки, украшающий офис "Лаборатории", аппарат "пек" всю ночь. Корпус для мобильного телефона принтер "печатает" два часа. Так что конвейерное производство на нем не наладишь. Кому же он нужен?

По словам Ивана Мошкина, важнейшими потребителями являются те, кто занимается моделистикой. Покупают их и те, кому нужно создавать макеты для производственных нужд, и те, кто продает модели любителям-коллекционерам. Магазину, предлагающему сложные модели летающей или ездящей техники, вполне может понадобиться принтер, чтобы "напечатать" пропавшую или сломавшуюся деталь к мини-вертолету. Впрочем, часто небольшая пластмассовая деталь может потребоваться не для модельной, а для настоящей машины. В практике "Лаборатории" - изготовление ручек для руля квадрацикла.

Никита Касьянов представил данные своей компании о структуре покупателей принтеров (см. инфографику). Разумеется, в число потребителей входят архитекторы, дизайнеры, сотрудники рекламных агентств, инженеры и разработчики - все, кому нужно в "миниатюре" демонстрировать клиентам свои наработки. Огорчает Никиту Касьянова тот факт, что мало принтеров покупается учебными заведениями. "На учебные заведения приходится всего 7-10% продаж, что обидно, так как интерес с их стороны огромный, но его сдерживают бюрократические заморочки и все, связанное с выделением бюджетов. Я общался с нашими коллегами из Австралии и Америки, и у них сегмент образования занимает около 45% продаж", - рассказывает эксперт.

Среди клиентов 3DPhome есть даже патронный завод и Институт космических разработок. А вот "обычное население" Никита Касьянов вообще не считал клиентурой, и поэтому приятной неожиданностью для него стал тот факт, что на непрофессиональных клиентов - физических лиц сегодня приходится 15% продаж. "Это, к примеру, "хоббисты", люди, которые на досуге для себя делают что-либо, увлекаются авиамоделированием, например, а также любители новых гаджетов, - поясняет Никита. - И особая гордость нашей компании - у нас есть три домохозяйки! К ним мы относимся особенно трепетно, и для меня это первый знак перелома. Я считал, что 3D-принтеры войдут в повседневную жизнь (то есть в каждом доме, как само собой разумеющееся, будет стоять 3D-принтер, как сейчас бумажный) лет через шесть. Но теперь думаю, что раньше".

По словам Никиты Касьянова, в компанию обратилась женщина, сказавшая, что не понимает ничего в 3D-проектировании, в "этих технологиях" и с компьютером тоже на вы, но ей это очень интересно. И так как у нее маленький ребенок, она, помимо всего прочего, связана в передвижениях. Специалисты предложили домохозяйке освоить 3D-программу SketchUP (она бесплатная и достаточно простая), после чего дама купила принтер и уже через неделю прислала в фирму игрушку, которую сама сделала для своего ребенка. Сейчас она проектирует игрушки и куклы для детей и продает их через группу "Вконтакте". Принтер женщина окупила через два месяца.

В магазин не пойдем!

Теоретически вполне возможно массированное внедрение 3D-принтеров и в быт, и в производство. По данным Ивана Мошкина, сегодня в США работает около 50 000 подобных аппаратов, в то время, как в России всего примерно 1000. "Такой популярности, как в США, нет ни в одной стране", - признает Никита Касьянов. "Сейчас в США, например, дети создают себе игрушки на принтерах, дизайнеры изготавливают опытные модели, - рассказывает генеральный директор ЗАО "НПО "Систем" Ашхен Овсепян. - В США все зубные протезы "печатаются" на 3D-принтерах, в трансплантологии с помощью 3D-принтеров научились делать артерии из клеток пациентов, в архитектуре их используют для изготовления макетов зданий, в машиностроении принтеры применяются для создания концепт-моделей будущих потребительских изделий и деталей. На промышленных принтерах производятся сверхточные и сверхпрочные детали для авиастроения, космических кораблей". В США в потребительских 3D-принтерах наряду с пластиком в качестве материала используется также нейлон, так что там на принтерах можно "печатать" и мягкие предметы - чехлы для мобильников, женские сумочки и ремешки.

Принтеры распространяются и в быту. Вполне возможно представить себе энтузиаста-мужа, установившего принтер в квартире и говорящего жене: "Не будем это покупать, мы это лучше напечатаем". Работники "Лаборатории трехмерной печати" уже "печатают" себе всякие бытовые мелочи: держатели для полотенец, подставки для мобильников, игрушки и фишки для детских игр. Виртуальные модели предметов для 3D-принтеров можно спокойно скачивать в Интернете. Например, существует сообщество thingiverse.com, где в свободном доступе находится около 40 000 выложенных энтузиастами моделей вещей, которые можно "напечатать". Они разделены на такие разделы, как "искусство", "мода", "гаджеты" и "хобби".

"Можно делать уникальные вещи для себя, игрушки на Новый год", - перечисляет Сергей Ульянов. "Вся прелесть данной технологии заключается в том, что она для всех, то есть буквально для каждого, - поясняет индивидуальный предприниматель, создатель ресурса 3Dminifactory Степан Медведев. - Практически каждый день в Интернете мы можем наблюдать все новые и новые способы применения этой технологии - начиная от протезов и высокой моды и заканчивая мелкими бытовыми вещами".

Накануне революции

Данных по объемам отечественного рынка 3D-принтеров не существует, но беседы с игроками сегмента позволяют судить, что они пока невелики. За год в РФ ввозится 1000-2000 аппаратов, а это значит, что оборот измеряется несколькими миллионами долларов. Однако с устройствами трехмерной печати происходит примерно то же самое, что и с компьютерами в конце 1980-х - начале 1990-х. Это рынок, лишь начавший формироваться, но у него уже ясно просматривается совершенно головокружительное будущее. Россия находится в начале пути, однако интерес к принтерам здесь растет не по дням, а по часам, по мере того, как об экзотических устройствах узнает все больше людей.

"В России клиенты только начинают свой путь, однако уже на множестве предприятий используются 3D-принтеры, - рассказывает Ашхен Овсепян. - В основном это конструкторские бюро, институты, частный бизнес, ювелирная промышленность. Нашей компанией взят активный курс на внедрение 3D-принтеров в отечественную медицину. Несмотря на столь высокий спрос по всему миру, российские клиники отправляют свои макеты на печать в Европу, что не может не сказываться на скорости работ, плюс большие затраты и зависимость от поставщиков".

Здесь наша страна не отличается от всего мира, ибо по всей планете рынок 3D-принтеров находится в стадии сверхбыстрого формирования. Как сообщил "Ко" коммерческий директор Nissa Printcad Юрий Таскаев, если в 2001-2005 гг. годовой оборот глобального рынка составлял не более $5-10 млн, то на сегодняшний день его объем перевалил за $1 млрд. В компании 3DPhome рассказали, что если два года назад мощность завода их основного поставщика, китайского производителя PP3DP Company, составляла около 100 аппаратов в месяц, то сейчас PP3DP запустила новый завод производительностью 2000 единиц в месяц. "Не прошло и двух лет. Судите сами о темпах роста этого сегмента", - подчеркивает Никита Касьянов.

Пока принтеры производятся только в США и Китае. Однако постоянно появляются новые разработки и продукты во многих европейских странах - Англии, Германии, Голландии и т.д. Более того, на рынке уже фиксируется процесс концентрации. Как рассказывает Ашхен Овсепян, в настоящий момент в связи с существенным увеличением спроса две крупнейшие американские корпорации, 3D Systems и Stratasys, приобретают других производителей 3D-оборудования по всему миру.

По мере того как 3D-принтеры работают все быстрее, а сам процесс становится дешевле, сфера применения трехмерной печати медленно, но верно расширяется, двигаясь от производства моделей к производству конечных продуктов. "Если некоторое время назад можно было говорить об изготовлении опытных образцов, то сейчас мелкосерийное производство конечных готовых продуктов составляет более 20% от всех изготавливаемых моделей", - утверждает Ашхен Овсепян. Ну а дальнейшее развитие отрасли может вообще поражать воображение. Журнал Economist уже назвал появление трехмерной печати "третьей индустриальной революцией". Трехмерные принтеры интересны даже не тем, чем они являются сейчас, а тем, чем способны стать. Так, в Университете Южной Калифорнии идет разработка строительного 3D-принтера, который сможет послойно "напечатать" целый дом, причем, по уверению разработчиков, дом площадью около 230 кв. м может быть построен на основе технологии 3D-принтера всего за двадцать часов. В Массачусетсском технологическом институте разрабатывают кулинарный принтер, умеющий готовить сложные по составу блюда, вроде тортов или пиццы. Европейское космическое агентство занято разработкой строительного принтера, который бы на Луне на основе лунного грунта "слепил" здание космической базы.

"Все больше предприятий промышленности внедряет в свой производственный цикл 3D-принтеры, также совершенствуются технологии 3D-печати и используемые материалы, - объясняет Юрий Таскаев. - К примеру, уже выпущены 3D-принтеры, работающие с таким материалами, как титан, вольфрам, молибден, бронза, золото, серебро и пр. Заменить промышленность 3D-принтерам в стопроцентном объеме не удастся, причина - себестоимость и скорость. А вот занять нишу производства эксклюзивных изделий и изделий со сложной геометрией и/или сложной внутренней структурой - это реально, тут лишь вопрос времени".

Россия пока находится в арьергарде. Хотя отдельные энтузиасты вроде Ивана Мошкина пытаются дорабатывать конструкции принтеров, наша страна по преимуществу занята импортом и заимствованиями. Но мировая "трехмерная революция", несомненно, затронет и нас.

Как это работает

Технология производства всевозможных изделий в бытовых 3D-принтерах основана на своеобразной "помеси" координатного станка и клеевого пистолета. Материалом служит полимерная нить, похожая на толстую рыболовную леску. Весь процесс происходит в "печатающей" головке - камере с нагревающим элементом, оснащенной соплом для подачи жидкой полимерной массы на рабочий стол. Сама головка с помощью моторов передвигается в горизонтальной и вертикальной плоскости. Все это похоже на фрезерной станок, сделанный наоборот, где вместо срезания лишнего, слой за слоем наносится новое.

Простота производства обманчива. Для принтера требуется специальный ABS-пластик. Температура в зоне нагрева может достигать 250 градусов по Цельсию. Требуются точная регулировка подачи "нити" пластика и специальные материалы, препятствующие "слипанию" полимеров и засорению сопла. Кажущаяся примитивность конструкции нивелируется технологичными материалами, используемыми в производстве.