Związek między pięknem Wenecji a rzeczywistością produkcji fabrycznej nie jest oczywisty. Ale to właśnie tu 500 lat temu narodził się współczesny przemysł. Nabywcami produkowanych w tamtejszych zakładach fabrykach znormalizowanych części były stocznie: w 1500 roku pracowało w nich 16 tys. robotników, którzy tworzyli wszystko: od broni palnej po statki, które wytwarzano nawet w ciągu kilku dni. Elementy znormalizowane stały się też jednym z najważniejszych czynników rozwoju przemysłu w XXI wieku. System ten umożliwia produkcję ponad miliarda rodzajów przedmiotów i daje zatrudnienie ok. 10 proc. ludności pracującej świata.
Jednak producenci zawsze mieli z nim jeden problem: jak stworzyć skomplikowane i nowatorskie wyroby w niewielkich ilościach, tak by były tanie. Rozwiązaniem problemu jest tzw. spersonalizowana produkcja. Wykorzystanie druku 3D i techniki additive manufacturing – w której maszyny wykorzystujące najnowocześniejsze technologie elektroniczne, laserowe oraz chemiczne budują skomplikowane kształty z granulek plastiku lub metalu – daje możliwość pokonania tego odwiecznego ograniczenia.
– Świat stoi u progu piątej rewolucji przemysłowej: masowej personalizacji procesu wytwarzania. Producenci będą mogli powiedzieć klientom: „Powiedzcie nam, czego chcecie”, a potem zrobić dla nich konkretny produkt. W niedużej serii i tanio – mówi Ian Harris z amerykańskiego think-tanku Additive Manufacturing Consortium.
Reklama
Personalizacja otwiera drzwi do epoki znacznie większej kreatywności, bo zaczną też znikać prześladujące duże i małe przedsiębiorstwa ograniczenia. Wymyślona przez Wenecjan standaryzacja pozwalała stworzyć imponujący arsenał przedmiotów – o ile producenci korzystali z konkretnego zestawu komponentów. W innym przypadku ich wytwarzanie staje się nieopłacalne.
Amerykańska korporacja General Electric już pracuje nad wykorzystaniem druku 3D wspólnie z takimi potentatami, jak Siemens, BMW, Honda, EADS oraz Rolls-Royce. – Dzięki addictive manufacturing projektanci będą cieszyli się o wiele większą swobodą i będą mogli tworzyć rzeczy niekonwencjonalne, poczynając od aparatury medycznej na domowych AGD kończąc – mówi David Abbott z GE.
Ludzkość zatoczyła koło i doszła do tego stadium rozwoju po długiej drodze, która zaczęła się ok. 1200 roku p.n.e. od ręcznego wyrobu glinianych naczyń i grotów strzał. W ówczesnym procesie małoseryjnej produkcji na zamówienie wszystko było robione w pojedynczych egzemplarzach. Nawet przy bardziej zaawansowanej technologii, jak dmuchanie szkła, produkcja nadal była powolna i kosztowna.
Standaryzacja otworzyła drogę do masowej produkcji, która stała się podwaliną pierwszej rewolucji przemysłowej w XVIII-wiecznej Wielkiej Brytanii. Systemy produkcyjne bazujące na elementach znormalizowanych zakorzeniły się w takich sektorach, jak budowa maszyn i inżynieria przemysłowa. Jednak postęp nie był prosty. Aż do końca XIX wieku większość przemysłu opierała się na pracy ręcznej. Wprowadzenie małoseryjnej standaryzacji, co oznaczało początek drugiej fazy rewolucji przemysłowej, wymagało poniesienia znacznych kosztów – inwestycji w maszyny i wzornictwo – które można było usprawiedliwić, tylko jeśli zyski i oszczędności były równie wielkie.
Zapoczątkowany w Wenecji system dostosował do potrzeb XX wieku amerykański producent aut Henry Ford. Zrobił to, zwiększając skalę produkcji, w której były stosowane wcześniej przygotowane znormalizowane części. Skorzystał również z nowych pomysłów na zarządzenie fabrykami i stworzył proces wysokoseryjnej standaryzacji – trzecie stadium rozwoju przemysłu.
Zalety tego procesu można było dostrzec, patrząc na cenę samochodów serii Model T, które spadły z 850 dol. w 1909 roku do 690 dol. w 1912, a w ciągu kolejnej dekady zmniejszyły się ponaddwukrotnie. To stanowiło ogromną reklamę produkcji masowej – procesu, który zaadaptowały inne firmy wytwarzające najróżniejsze towary, od odkurzaczy po turbiny. Samochody Forda wyróżniały się jakością i niską ceną kosztem ujednoliconego wzornictwa. Wysokoseryjna standaryzacja dobrze sprawdzała się w tworzeniu wielu jednakowych przedmiotów, jednak gorzej radziła sobie z produktami, które miały być różnorodne.
Niektórzy zastanawiali się, czy system Forda można ulepszyć. Wśród nich był Amerykanin Peter Drucker, twórca nowych metod zarządzania, który w 1973 roku zachęcał przedsiębiorstwa do produkcji większej ilości zróżnicowanych przedmiotów z mniejszej liczby elementów. Wyzwanie podjęła Toyota, której udało się znaleźć sposób dostosowania linii montażowej do produkcji samochodów według potrzeb klientów – np. pod względem koloru lub kształtu zderzaka. Ale, co ważne, wszystko na bazie części znormalizowanych.
Tak nadeszła czwarta era rozwoju przemysłu. System Toyoty lub ogólniej wysokoseryjna produkcja na zamówienie to technologia, który daje światu elastyczny format produkcji na wielką skalę najrozmaitszych produktów konsumenckich i przemysłowych. Choć system odniósł wielki sukces komercyjny, wykorzystywanie w nim części standaryzowanych utrudnia wprowadzenie zasadniczych zmian we wzornictwie już istniejących produktów. Masowa personalizacja daje szansę tworzenia z podstawowych materiałów każdej części, której zażyczy sobie projektant lub producent.
Co nas czeka? Po piątej fazie, fazie spersonalizowanego wytwarzania, producenci zaczną manipulować materiałami na poziomie molekularnym. Kolejne wyzwanie to zejście na poziom submolekularny i obróbka materiałów w skali nano – jednej miliardowej metra. To wyzwanie sformułował amerykański fizyk Richard Feynman podczas słynnego wykładu w 1959 roku: „Nie boję się rozważyć ostatecznego pytania o tym, czy kiedyś, w dalekiej przyszłości, będziemy mogli układać atomy tak jak chcemy; same atomy, u samych podstaw!”.
Ten komentarz porusza możliwość ułożenia około 100 istniejących pierwiastków chemicznych w nowe molekuły i stworzenia ogromnej ilości materiałów, o których dziś można tylko marzyć. Przy obecnym tempie rozwoju nanotechnologii wygląda na to, że odpowiedź na pytanie Feynmana będzie możliwa ok. 2050 roku. Wtedy zacznie się szósta era rozwoju przemysłowego – epoka masowej nanoprodukcji. Trzy tysiące lat ewolucji globalnego systemu przemysłowego nadal daje wiele możliwości rozwoju.
/>