È possibile produrre in serie variazioni infinite utilizzando la stampa 3D?

Il lungomare dell'East River nel Queens, a New York, un tempo era un vivace polo produttivo. La Pepsi aveva un impianto di imbottigliamento lì, Swingline produceva cucitrici e Eagle Electric realizzava circuiti e interruttori.

Fattoria: Queste stampanti 3D industriali allineate nella fabbrica Shapeways di New York City fabbricano parti da progetti personalizzati.

Gran parte di questa industria si è spostata in Messico e in Cina, lasciando dietro di sé insegne nostalgiche e alcuni immobili di prima qualità. Ma in un magazzino di 25.000 piedi quadrati, una startup chiamata Shapeways mira a far risorgere la produzione a New York City.

Shapeways 'La fabbrica del futuro non ha una catena di montaggio o uno stampo a iniezione di plastica sintonizzato per la produzione di massa a basso costo e non produce alcun prodotto o parte specifica. Invece, l'azienda fabbrica progetti ordinati dai clienti con macchine da stampa 3D industriali di prima qualità. I tempi di consegna variano da pochi giorni a qualche settimana. Attraverso il suo sito Web, l'azienda aiuta anche i clienti a condividere file di progettazione 3D e vendere direttamente articoli in un mercato simile ad Etsy mentre esternalizzano la produzione, l'adempimento e la spedizione a Shapeways.

La tecnologia di stampa 3D, chiamata anche produzione additiva, è vecchia di decenni, ma ciò che Shapeways e un piccolo numero di startup simili stanno cercando di realizzare è il primo: rendere redditizia la produzione di stampa 3D ad alto volume espandendo al contempo il suo utilizzo. Stiamo cercando di progettare un processo automatizzato per infinite variazioni, afferma Ben Wilkinson-Raemer, ingegnere industriale dell'azienda.

Oggi, tutti, dal presidente Obama ai riparatori di garage fai-da-te, hanno salutato la stampa 3D come un nuovo modo potenzialmente rivoluzionario in cui le merci potrebbero essere prodotte. General Electric e Boeing stanno cercando di stampare parti di motori e aerei, mentre startup come MakerBot e catene di uffici come Staples mirano a mettere stampanti economiche nelle case e negli uffici. Il sindaco di New York, Michael Bloomberg, ha partecipato al taglio del nastro di Shapeways lo scorso ottobre.

Ma mentre il valore della stampa 3D per la prototipazione una tantum e la produzione di parti specializzate di alto valore è già chiaro, il potenziale più ampio della tecnologia è più difficile da prevedere (vedi La differenza tra produttori e produttori). Rispetto a oltre $ 2 trilioni di produzione convenzionale negli Stati Uniti, [la stampa 3D] è ancora 1.000 volte più piccola, afferma il professore della Cornell University Hod Lipson, chi di recente ha scritto un libro raccontando l'evoluzione della tecnologia. Ci vorrà molto tempo prima che gli spazzolini da denti siano fatti in questo modo.

Shapeways ha iniziato la costruzione della fabbrica del Queens, la sua seconda struttura del genere, a ottobre e ha raccolto 30 milioni di dollari ad aprile per continuare a crescere. La fabbrica ora ospita 10 stampanti delle dimensioni di un frigorifero, in cui, strato dopo strato, un laser sinterizza vasche di polvere bianca in un miscuglio di oggetti in nylon, che vanno da gioielli funzionali e articoli per la casa a strane opere d'arte e parti non identificabili. Quando la fabbrica sarà completamente operativa, conterrà fino a 50 macchine. Alcuni probabilmente stamperanno in ceramica o acciaio inossidabile, come fa Shapeways in una fabbrica europea, o nel materiale sperimentale più recente di Shapeways, un Elasto Plastica essere testato nel suo nuovo programma di sviluppo dei materiali. La fabbrica del Queens dispone anche di una sala di post-lavorazione per la tintura del nylon bianco in diversi colori.

Indipendentemente da tutte queste attività di produzione, Shapeways si definisce prima di tutto un'azienda di software, afferma Wilkinson-Raemer. è iniziato fare app per semplificare il processo di progettazione 3D, che non è mai stato così semplice (vedi Wanted: A Print Button for 3-D Objects ). Shapeways considera anche il software vitale per accelerare la produzione e migliorare i margini.

Poiché i materiali sono la parte più costosa del funzionamento di Shapeways e poiché ogni lotto può richiedere un giorno intero per la stampa e un altro giorno per il raffreddamento, Shapeways ha sviluppato un software per aiutare a classificare gli ordini e inserire il maggior numero possibile di oggetti in ogni vassoio. In una stanza fuori dal piano principale, gli ingegneri usano il software per risolvere il puzzle 3D di stipare centinaia di oggetti casuali in una corsa di produzione. Wilkinson-Raemer afferma che l'azienda spera di utilizzare strumenti di riconoscimento visivo e di smistamento per automatizzare l'abbinamento degli oggetti in ciascun lotto al loro ordine, un processo che attualmente viene eseguito manualmente. (Un tale programma potrebbe anche aiutare Shapeways a catturare ordini che violano i suoi termini di servizio, come armi o armi simili.)

Ma ciò che aiuterà davvero Shapeways a eseguire la stampa 3D in modo efficiente e rapido è un flusso costante di ordini, e ciò significa che Shapeways deve continuare a far crescere la propria base di clienti. Alcuni imprenditori hanno formato l'azienda GothamSmith per vendere insoliti gemelli di metallo e gioielli, e si unirono a Shapeways. Dice il cofondatore di GothamSmith Daniel Stillman, Questa è una vera tensione nel loro modello di business, tra servire noi marchi che li usano come nostri partner di produzione e cercare di far crescere la loro base di clienti che vogliono solo stampare qualcosa.

Shapeways esegue tutta la produzione di GothamSmith e alcune spedizioni, a seconda che un pezzo richieda la finitura. Per lo più, quindi, GothamSmith è un'operazione di design e marketing. Sebbene venda in volumi ridotti, ha clienti al dettaglio all'ingrosso e può fare centinaia di copie, afferma Stillman. Nota che GothamSmith non otterrà mai economie di scala in questo modo, perché con la stampa 3D, il quinto e il 500° gemello a catena di bicicletta costano lo stesso. Ma dice che l'azienda può ancora crescere in questo modo e trae vantaggio dall'avere un'operazione snella e pagare solo per produrre su richiesta.

Il CEO di Shapeways Peter Weijmarshausen, che ha fondato l'azienda nel 2007, vuole costruire strutture di produzione simili in tutto il mondo e rendere Shapeways l'Amazzonia del design di prodotti personalizzati. Ad oggi, dice Shapeways, ha stampato un milione di prodotti e ospita 10.000 negozi. Tuttavia, anche se Shapeways raggiungerà il successo che Weijmarshausen prevede, non fornirà a New York lo stesso numero di posti di lavoro che un tempo faceva la produzione: l'occupazione nello stabilimento del Queens raggiungerà il massimo di circa 50 persone.

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