Когда и почему случится вторая индустриализация

Юрий Аммосов, советник руководителя Аналитического центра при Правительстве РФ: «Через 15–20 лет покупать сантехнику, посуду, игрушки или мебель нового поколения мы будем либо через интернет, либо выбирать в бывших магазинах, которые превратятся в шоурумы, содержащие только образцы товаров»

Как я писал ранее, в докладе Аналитического центра было выделено «четыре мобильности», которые могут революционно изменить будущее в среднесрочной перспективе. Третья по счету мобильность из нашего доклада – это «мобильность вещей», возможность кардинально изменить производство товаров и переместить его предельно близко к потребителю. Делают возможной эту мобильность технологии трехмерной печати и робототехники.

Термин «трехмерная печать» скорее публицистический, в науке и промышленности его рассматривают как частный случай так называемого аддитивного производства. Традиционное производство преимущественно основано на субтрактивной обработке материала («убрать все лишнее»): выпиливание, фрезование, сверление. Аддитивное производство представляет собой технологию формирования объекта из порошка, жидкости или расплава – литье, штамповка, ковка. В трехмерную печать включают четыре основные технологии: стереолитография (SLA), послойное наплавление (FDM), выборочное лазерное спекание (SLS/SLM/EBM) и 3D-печать (3DP). Их общее свойство – метод создания предметов желаемой формы. Предмет изготавливается из гомогенного сырья на управляемой компьютером установке посредством выборочного затвердевания, наплавления, выдавливания, спекания или проклейки в соответствии с трехмерной моделью (такие установки неофициально называются трехмерными принтерами). SLA и FDM печатают только специальным пластиком, SLA использует фотополимер, SLS и аналоги могут печатать как пластиком, так и металлом. В отличие от традиционных методов трехмерная печать способна обеспечить создание предметов практически любой формы и с контролируемой внутренней структурой без раковин, заусенцев, литейных швов и других микродефектов.

3D ушло в народ

Массовое распространение трехмерной печати последних лет, как это ни удивительно, связано не с тем, что мы научились делать устройства для трехмерной печати. Эта технология доступна уже с начала 1990-х годов. Причина, как это часто бывает, имеет не технологический, а юридический характер: ключевой патент на технологию FDM, наиболее пригодную для массового использования, был выдан в 1992 году, и в 2009 году истек. Как результат, FDM-принтеры стремительно пошли в народ и принесли трехмерной печати не только известность, но и массовость – пока только среди инженеров, дизайнеров и любителей-умельцев, но это только начало. В этом, 2014 году кончается патентная защита технологии SLS. Хотя ее владельцы и принимают все меры, чтобы еще немного протянуть свою монополию – скоро SLS-принтеры будут производиться не только их единственным разработчиком.

Если темп совершенствования технологий останется прежним, то через несколько лет трехмерная печать сможет создавать качественные и сложные предметы из любых материалов в любой комбинации и по ценам, близким к ценам современного промышленного производства. И с этого момента начнется множество очень интересных изменений, которые мы назвали второй индустриализацией.

Самые смелые аналитики считают, что трехмерная печать изменит производство запасных частей к технике, особенно уникальных и пользующихся малым спросом. Мы считаем, что это серьезная недооценка истинного потенциала трехмерной печати. В 2015–2025 годах спрос на установки трехмерной печати будет чем дальше, тем больше исходить от малого и среднего бизнеса, который будет использовать трехмерную печать для изготовления товаров на продажу.

Технология SLS уже позволяет создавать товары массового спроса, которые производятся из относительно однородного материала в основном путем придания ему формы и объема. Например, сантехническое оборудование (ванные, раковины, унитазы и так далее), посуду, как одноразовую, так и многоразовую, детские игрушки, не требующие сложной сборки, и мебель (если вы на этом месте решили, что правительственные аналитики сошли с ума, то с нами с ума сошел и Филипп Старк, который в этом году открывает магазин трехмерной печатной мебели в Сан-Паулу, Бразилия).

Грядущее возвращение производств

В этой новой индустрии достаточно быстро сложится разделение труда между создателями трехмерных моделей и операторами трехмерной печати. Инженеры-проектировщики и дизайнеры будут не столько делать дизайн-проекты на заказ, сколько создавать библиотеки шаблонов товаров, позволяющие их почти неограниченную кастомизацию. А операторы, новые купцы от трехмерной печати – назовем их «трехмерные печатники», будут продавать печатные товары. И конкурировать с традиционным производством они смогут очень эффективно – во-первых, предлагая товары на заказ уникальной формы и вида (кто-то сможет получить диван в форме морской раковины, а кто-то захочет унитаз в форме головы начальника), а во-вторых, выиграв в себестоимости за счет логистики – доставки и склада.

Покупатель получает и индивидуальность, и скорость – и экономию. Экономия будет особенно очевидна на предметах домашнего обихода, где традиционные материалы (керамика и дерево) значительно увеличивают конечную стоимость товара. Допустим, что печатный стол или кресло в сравнении с традиционным аналогом, изготовленным по старинке и прошедшим длинный путь доставки от исходного производителя к потребителю, при том же внешнем виде и ощущениях (или очень близком виде и ощущениях) будет стоить в пять – десять раз дешевле. Тогда традиционная мебель, сантехника и посуда превратятся в нишевые предметы роскоши почти так же быстро, как стала роскошью печатная фотография, которую за 10 лет полностью вытеснила цифровая безбумажная фотография.

В результате через 15–20 лет покупать сантехнику, посуду, игрушки или мебель нового поколения мы будем либо через интернет, либо выбирать в бывших магазинах, которые превратятся в шоурумы, содержащие только образцы товаров. Трехмерный печатник будет принимать заказ, обеспеченный цифровой трехмерной моделью товара, и изготовлять его там, где это целесообразно. Например, посуду может оказаться наиболее эффективным печатать в мастерской печатника вместе с упаковкой и доставлять покупателю с курьером. Громоздкие и сложные в установке предметы домашнего обихода, например шкаф, диван или ванную, печатник сможет напечатать непосредственно в помещении клиента в месте, где они подлежат установке, используя принтеры большого размера, пригодные для быстрой сборки, разборки и транспортировки.

К концу десятилетия 2015–2025 годов мы оцениваем количество новых рабочих мест в странах ОЭСР в области товарной трехмерной печати в количестве от 120 до 300 тысяч. Это будут в основном высокотехнологичные места – например, дизайнеры трехмерных объектов, инженеры трехмерных объектов, операторы трехмерной печати, техники, обслуживающие установки трехмерной печати. И это еще не считая рабочих мест у производителей установок и материалов трехмерной печати!

А затем мы научимся дешево печатать одновременно из пластика и металла несложные электронные устройства и собирать их с помощью роботов-сборщиков. Используя библиотеки новейших алгоритмов машинного зрения, движения и оптимизации, роботы смогут гибко и почти без участия человека перестраиваться на сборку почти любых устройств. Роботы смогут собирать мелкосерийные или уникальные сложные товары из изготовляемых тут же компонентов быстро и практически бесплатно. Роботы смогут собирать и сложные неэлектронные устройства (например, механические товары, инструменты, игрушки и т.д.). С этого момента в число печатных товаров войдет потребительская электроника.

Вот что такое вторая индустриализация. Промышленное производство вернется назад на свою родину – в страны Европы и Северной Америки, на расстояние одного шага от конечного потребителя. А вот из Азии производство уйдет, ее ждет деиндустриализация.

В странах Восточной и Юго-Восточной Азии, где сейчас сосредоточено производство сантехники, посуды, детских игрушек и мебели, уровень механизации производства этих товарных групп отстает от возможностей современной технологии, особенно на этапе сборки. Самые трудоемкие операции производства обеспечивают гражданам этих стран сотни тысяч рабочих мест, в основном низкооплачиваемых. В течение 2015–2025 годов до 70% этих рабочих мест могут прекратить существование.

Страны-производители также утратят существенную долю своего валового национального продукта. Только КНР лишится от 300 до 500 млрд долларов США экспорта в развитые страны. Пострадает и международная транспортная отрасль – в основном морские контейнерные перевозки на маршрутах Восточная Азия – США и Восточная Азия – Европа. Сантехника, посуда, мебель, игрушки – все это громоздкие и хрупкие товары, ценные своей формой. Контейнеровозы с ними в основном перевозят воздух и упаковку. А значит, упадет объем перевозимых грузов. Доля этих товарных позиций в общем экспорте готовых товаров КНР составляет почти 4%. Международный товарооборот по направлениям Восточная Азия – США и Восточная Азия – Европа составил в 2012 году соответственно 20 млн TEU и 20 млн TEU. Значит, потери международного товарооборота могут составить до 2,5 млн TEU – 6,25% от общего товарооборота.

И это – только пока мы не научимся печатать электронику. А потребительская электроника – это 4 триллиона долларов экспорта Китая. Трехмерная печать и роботизированная сборка, по нашей оценке, могут сократить объем этого экспорта на сумму от 2,5 до 3 трлн долларов США.

В этих обстоятельствах страны Восточной Азии смогут удержать за собой только рынки электронных и механических компонентов, производство которых будет или очень сложным технически (например, микропроцессоры), или экологически вредным (например, производство полупроводниковых компонентов), или достаточно стандартизированным, чтобы по-прежнему быть экономически эффективным для массового производства (например, электромоторы, винты, источники света и т.д.).

Все остальное производство покинет Азию и вернется в Европу и США. Вероятно, в этой ситуации развитым странам придется принять меры против социального взрыва в странах Восточной Азии. Стабильность в этом регионе – в общих интересах. А утрата 70 процентов рабочих мест и ВНП ее пошатнет так, что восстание тайпинов или ихэтуаней может померкнуть на фоне нового возмущения народов Азии неудержимой деиндустриализацией.

Где же место России в этом новом трехмерном мире? Пожалуй, эта ситуация нам в целом выгодна. Великая реиндустриализация приведет не только к созданию новых рабочих мест, но и к производству на экспорт цифровых моделей товаров, производимых российскими инженерами и дизайнерами. Мы вполне можем ворваться на этот рынок и стать поставщиками новых фантастических дизайнов и устройств в цифровой форме для всего мира. Конечно, новый рынок цифровых товаров будет высококонкурентным и потребует значительных многолетних инвестиций в развитие как инженерных, так и творческих профессий в Российской Федерации.

В начале XX века русский авангард был катализатором художественного развития всего мира. Российский и советский кинематограф и театральное искусство сформировали классическую библиотеку выразительных средств мирового кинематографа и сцен, используемых и сейчас. Где был бы мир без Дягилева, Эйзенштейна, Малевича, Кандинского? А кто построил первую башню-гиперболоид? Наш инженер Шухов. И кажется, человечество до сих пор не отказалось от мечты построить существующую пока лишь в моделях и чертежах «башню III Интернационала» Татлина. Почему мы не можем дать человечеству новое вдохновение в новом мире?!

Нет никаких оснований думать, что в эпоху второй индустриализации Россия не сможет стать мировым лидером в разработке и дизайне устройств и вещей, которые еще находятся за гранью человеческого воображения, но станут технически возможными в ближайшие годы. Захочет – станет! И вы меня никогда в этом не переубедите.

Юрий Амосов, советник руководителя Аналитического центра при Правительстве РФ

www.slon.ru