Melba Kurman, autor y Hod Lipson, Profesor asociado de la Universidad de Cornell en ingeniería mecánica y aeroespacial, son coautores de "Fabricado: el nuevo mundo de la impresión 3D"(John Wiley & Sons, 2013) y voces líderes en el campo de la impresión 3D. Contribuyeron con este artículo a LiveScience Voces expertas: opinión y opinióncomo parte de su nueva serie LiveScience destacando problemas y desarrollos en la tecnología de impresión 3D.
En comparación con Estados Unidos y Europa, China ha tenido un comienzo lento como una potencia de impresión en 3D. Pero eso va a cambiar rápidamente.
En una reciente gira de libros en China, fuimos testigos de primera mano de cómo la impresión 3D (pronunciada como "san D da eeng" en chino) está encendiendo la imaginación de las personas. Recientemente, los astronautas chinos se sentaron en asientos impresos en 3D en su histórico vuelo espacial. Cada asiento impreso se diseñó especialmente para el tamaño y la forma únicos de ese astronauta en particular. En el frente industrial, China ahora alberga siete fabricantes de impresoras 3D, incluido un modelo de nivel de consumidor llamado UP !. Además, Stratasys, con sede en los Estados Unidos (la compañía de impresoras 3D más grande del mundo), emplea a unos 150 empleados en su oficina de Hong Kong y planea abrir una oficina en Beijing.
No todos en China han abrazado el potencial de las tecnologías de impresión 3D. Terry Gou, el presidente de alto perfil de Foxconn, ha sido un escéptico abierto de la idea de que la impresión 3D desencadenará una nueva revolución industrial. Gou creó un rumor en los medios recientemente cuando dijo a los periodistas que "la impresión 3D es un truco. Si realmente es tan bueno, entonces escribiré mi apellido 'Gou' al revés". En la cultura china, ofrecer reorganizar la ortografía del apellido de su familia es una declaración audaz.
Gou hace un punto válido. La industria de impresión 3D de China no reemplazará las fábricas y la producción en masa. De hecho, si alguien duda de que la fabricación en masa haya llegado para quedarse, solo necesita ver a un robot industrial en acción.
En Beijing, entramos en una feria de fabricación justo al lado de una conferencia de impresión 3D. Gou habría disfrutado de las demostraciones de máquinas de fabricación en masa de alta velocidad, robóticas y de última generación. A pocos metros de una reunión de expertos que hablaron sobre la próxima revolución industrial y la impresión 3D, en el piso de la feria comercial vimos a los robots industriales elegir, colocar y ensamblar piezas tan rápido que, en comparación, un trabajador humano parecería lento, sin mencionar Una impresora 3D de movimiento aún más lento. (Ver videoclips).
A corto plazo, la impresión 3D no hará mella en el imperio de producción en masa de China. En China, como en los Estados Unidos, los productos básicos producidos en masa, donde el suyo es el mismo que el de los demás y está bien, siempre se fabricarán con máquinas tradicionales de fábrica. En cambio, la tecnología de impresión 3D servirá como un catalizador para facilitar la evolución de China en la prestación de servicios de fabricación de alta tecnología y relacionados.
Los productos impresos en 3D continuarán arrastrándose en las industrias médica, dental y aeroespacial donde los clientes están dispuestos a pagar una prima por productos personalizados. En industrias que no están construidas en "mercados de uno", la impresión 3D ayudará a los diseñadores de productos a acelerar el proceso de diseño. De hecho, la industria de la electrónica de consumo ha sido, y seguirá siendo, uno de los mayores usuarios de la impresión 3D para probar y refinar los conceptos de diseño de productos. Y eso no es un truco, Sr. Gou.
Avanzando hacia la fabricación de alta tecnología
Para comprender la emoción de la impresión 3D en China, es útil tener en cuenta el duodécimo (y actual) plan quinquenal de la nación. La economía china es dirigida centralmente por el gobierno, que establece objetivos generales para la nación cada cinco años. En los próximos cinco años, China tiene la intención de pasar de ser "la fábrica del mundo" a una economía basada en el conocimiento basada en productos y procesos innovadores.
Estos son algunos de los objetivos clave del plan quinquenal relacionados con la impresión 3D:
- Mantener una base sólida de fabricación en masa, pero ascender en la cadena de valor a productos de alto margen y mano de obra calificada en biotecnología, nuevos materiales, TI y fabricación especializada de alta gama;
- Aumentar la base de investigación y desarrollo (I + D) e invertir en universidades;
- Desarrollar las industrias de biotecnología y dispositivos médicos y expandir la fabricación de equipos de alta gama, en particular para equipos aeroespaciales y de telecomunicaciones; y
- Reducir las crecientes disparidades de ingresos entre los trabajadores no calificados y de bajos salarios y las crecientes clases medias y altas de China.
Las ventajas de una gran población doméstica
Mirando hacia el futuro, la población masiva de China acelerará la adopción de la fabricación impresa en 3D. El enorme mercado interno de consumidores de China se está volviendo más sofisticado en sus gustos. Esta base de consumidores cada vez más acomodada exigirá productos novedosos y personalizados que requieren capacidades avanzadas de ingeniería y fabricación.
El gobierno chino está invirtiendo en educación superior en previsión de un cambio hacia una economía manufacturera más calificada. China pronto enfrentará los mismos desafíos laborales que Estados Unidos ya enfrenta. Al educar a más de su población, el gobierno chino espera mitigar el doble impacto potencialmente devastador de la automatización de fábricas y la pérdida de empleos en mercados laborales aún más baratos. El resultado es que la fuerza laboral calificada de China está creciendo rápidamente. La cantidad de estudiantes que ingresan y se gradúan de las universidades chinas se ha disparado, de 1.6 millones de nuevos estudiantes en 1999 a 7.5 millones en 2012, según la Oficina Nacional de Estadísticas de China.
Los equipos universitarios de proyectos de investigación en las universidades chinas cuentan con los mismos recursos. Un solo proyecto de investigación en un departamento de ingeniería en una de las mejores universidades de China podría tener 50 estudiantes graduados trabajando en diferentes matices del mismo problema. China cuenta con millones de nuevos graduados universitarios, una gran población de consumidores e investigación académica bien financiada. El resultado será una enorme cantidad de potencia intelectual que enriquecerá rápidamente la base de conocimiento científico e industrial de la nación.
Sin embargo, China también enfrenta desafíos únicos. Los fabricantes chinos de I + D y de impresoras 3D todavía están rezagados con respecto a las empresas occidentales en el desarrollo de nuevos materiales para la impresión 3D.
Otro desafío será la comunicación abierta. Internet es un componente clave de la rápida innovación que caracteriza la fabricación digital. Sin embargo, el gobierno chino todavía censura Internet con un sistema de filtrado a veces llamado Gran Cortafuegos.
A medida que el ingenio de los usuarios chinos de Internet continúa creciendo, junto con su determinación de hablar abiertamente, el gobierno chino ha respondido aumentando sus esfuerzos para acabar con la disidencia basada en la Web. Los censores gubernamentales sofocan la rápida difusión de nuevas ideas que surgen del zumbido colectivo de Twitter, YouTube, Facebook, Google News y búsquedas en la Web.
Otro desafío que quizás no sea exclusivo de China es el hecho de que las cadenas de suministro de fabricación en masa no serán adecuadas para la fabricación impresa en 3D. Los fabricantes masivos usan productos controlados centralmente, o lo que algunos describen como "cadenas de suministro monolíticas", para producir productos básicos. Este enfoque administrado centralmente no funcionará bien, ya que las piezas impresas en 3D altamente especializadas comienzan a desempeñar un papel cada vez más importante en los productos producidos en masa.
En el futuro, a medida que las empresas manufactureras comiencen a intentar introducir pequeños lotes de piezas impresas en 3D a medida en sus cadenas de suministro tradicionales, la gestión de inventario precisa y receptiva se volverá crítica. Una estrategia operativa adecuada para hacer millones de tostadoras simples e idénticas no podrá realizar un seguimiento de los componentes impresos en 3D para productos finales complejos
Finalmente, para integrar profundamente la tecnología de impresión 3D en sus procesos de diseño y fabricación, China deberá repensar agresivamente sus leyes de propiedad intelectual. Sin embargo, el cambio puede estar en marcha. En previsión de la evolución de China de una economía basada principalmente en la fábrica a una basada en el trabajo de fabricación y conocimiento de alta gama, el gobierno chino está comenzando a endurecer sus leyes de propiedad intelectual. La firma de consultoría de gestión global McKinsey & Co. informa que en 2012, "el ministerio del gobierno chino acusado de enjuiciar violaciones de propiedad intelectual anunció recientemente que manejó 2,347 casos en 2012, casi un 40 por ciento más que en 2011, y en esos dos años, resolvió $ 2 mil millones en violaciones ".
La agenda nacional de China tiene sus ojos fijos en la construcción de una economía basada en el conocimiento donde las tecnologías de impresión 3D desempeñarán un papel vital. La cultura china valora la autodisciplina, el trabajo duro y el respeto por la autoridad, creencias que han permitido a China transformarse rápidamente en la economía más grande del mundo. Será interesante ver la fábrica de China para el mundo poner en funcionamiento las tecnologías de impresión 3D.
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