Interviu

Cea mai disruptivă tehnologie de la descoperirea focului încoace

2013/05/22 at 1:43 pm Print Romania2013/05/22 • Bookmarks: 29 • Comments: 1609

Este unul dintre cei mai respectați parlamentari români. De numele său se leagă un proiect legislativ pe care l-a inițiat la sfârșitul anilor ’90 și de care se leagă toată evoluția industriei de software românești din ultimul deceniu. Agenda lui actuală se bazează pe implementarea unui program național pentru fabricația aditivă, mult mai bine cunoscută sub numele de imprimare 3D. Varujan Pambuccian prezintă o perspectivă în care România își poate depăși statutul de țară neînsemnată, prin inovații în tehnologie.

Ce este o imprimantă 3D, dincolo de tehnologia pe care o folosește? Care este principiul ei de funcționare?
Principiul este unul foarte simplu: dacă luăm un obiect tridimensional și îl secționăm cu plane paralele, cu distanța între ele foarte mică, am putea ulterior să reconstruim obiectul depunând secțiune peste secțiune. Problema principală este cum creezi fiecare secțiune. Există trei procedee: primul este, chiar în ordine istorică, fotopolimerizarea. Procedeul se bazează pe faptul că există anumiți polimeri care se rup atunci când sunt bombardați cu o rază luminoasă pe o anumită frecvență și care poartă cu sine o anumită energie. Polimerii devin astfel foarte reactivi și reușesc să coaguleze o zonă în jurul lor. Din această cauză, substanțele care sunt folosite în fotopolimerizare sunt un soi de supă – fotopolimeri cu oligomeri – polimeri lungi care dau și proprietățile fizice ale obiectului creat prin intermediul acestui procedeu.
Al doilea procedeu de imprimare – sinterizarea – folosește granule, totul se bazează pe o aglutinare prin topire. Granulele au între 50 și 100 de microni, iar aglutinarea se poate face fie cu o rază laser, fie cu un tun cu electroni. Există o imagine foarte plastică ce poate reproduce acest proces: imaginați-vă că întind cu făcălețul un strat de praf, apoi îl aglutinez cu laser exact pe secțiunea pe care vream s-o printez. Întind următorul strat deasupra, continui în același mod cu aglutinarea până când se recreează întreg obiectul.
Cel de-al treilea procedeu seamănă foarte mult cu cel folosit de imprimantele cu jet de cerneală, adică avem un extruder prin care este pulverizat material plastic topit foarte fin și, exact ca la echipamentul cu jet de cerneală, prin treceri succesive, pulverizând acest plastic, obiectul crește.

Care dintre cele trei tipuri de imprimare enumerate este cea mai apropiată de aplicațiile non-industriale?
Totul depinde de rezoluția de imprimare. În fotopolimerizare, de exemplu, se pot obține rezoluții foarte bune, dar gama de materiale folosite este destul de restrictivă. Aceasta se restrânge la câteva rășini și materiale plastice. Sinterizarea selectivă este, probabil, tehnologia care folosește cea mai largă gamă de materiale. Vorbim de o gamă de materiale care începe plasticul și se termină cu titaniul. Dacă ne referim la extruziune, există deja o tehnologie care amestecă plasticul cu așchii foarte fine de lemn și se poate obține un obiect cu proprietăți similare lemnului. Și în acest caz, gama de materiale este permisivă, dar face apel la materiale nebiologice. Însă mai există o dezvoltare foarte serioasă în momentul de față în domeniul imprimării 3D care folosește celule, cu ajutorul căreia pot fi create organe. Primul organ creat a fost o vezică urinară. Probabil că, în viitorul nu foarte îndepărtat, vom avea „piese de schimb” imprimate cu propriile celule. Revenind la aplicații, cred că totul ține de suma de bani pe care cineva este dispus să o cheltuiească pe o imprimantă 3D. Prețul acestora variază în acest moment între câteva sute și câteva milioane de dolari. Când avem marja asta atât de mare pentru prețuri, vorbim și de acoperire foarte largă.

De ce credeți că s-a produs abia acum o explozie a acestora în zona comercială, cea a publicului larg?
Acest lucru s-a întâmplat deoarece de la tehnologie până la un echipament care să răspundă unor cerințe normale de producție este o distanță destul de mare. Au trebuit rezolvate o serie de lucruri care, în continuare, ridică probleme. Primul pe listă este volumul de printare: acesta a crescut în mod constant, pentru că nu toată lumea vrea să creeze obiecte foarte mici (până în 10 cm). A doua problemă a fost rezoluția, una foarte serioasă, mai ales pentru că între un obiect turnat și unul imprimat cu o imprimantă 3D există o diferență de rezoluție. Asta nu se mai întâmplă în cazul în care imprimanta respectivă este una scumpă, însă nu toată lumea își permite să cheltuiască foarte mulți bani. Problema rezoluției a fost și este în continuare una foarte serioasă. Sigur, există și imprimante 3D care, în momentul de față, lucrează la nivel micrometric, dar acolo vorbim de lucruri care sunt apanajul zonei de cercetare.

O altă piedică care trebuie depășită: imprimantele încă printează monomaterial. Fie lucrează numai cu un anumit tip de plastic, fie numai cu aluminiu sau argint, dar, deocamdată, acestea nu pot fi combinate. Probabil că această problemă va fi rezolvată în următorii 5-10 ani, iar cine o va face, va da lovitura. Nu în ultimul rând, o problemă a imprimării 3D este costul materiei prime. Sunt materiale care sunt create sintetic. Cei care creează aceste materiale au încă proprietate intelectuală protejată asupra acestor materiale și se află într-o poziție favorizată. De aceea, prețurile sunt ținute într-o zonă superioară. Explozia mare a acestui process de fabricație se va petrece după ce patentele respective vor trece în domeniul public.

Putem să vorbim despre un viitor, și care ar fi acest orizont de timp, în care cineva să meargă să comande o masă sau un scaun, așa cum le dorește și să le obțină pe loc?

Da, fără îndoială. Opinia mea este că, în cel mult 15 ani, fabricația aditivă va fi modalitatea de fabricație dominantă pe planetă. Va fi o nouă revoluție industrială care va aduce multe beneficii, dar instaurarea acesteia va avea și consecințe negative.

În primul rând, China va avea o problemă foarte mare, pentru că ei au acceptat, temporar, rolul de manufacturier al lumii într-o perioadă de tranziție de la procedeele clasice de fabricație la cel curent. La începutul anilor ’90, când a demarat transferul de manufactură înspre China, acesta a fost primul transfer controlat de șomaj din istorie. Tehnologiile existau, primul patent de fabricație aditivă datează din 1979, se știa deja de ele și era foarte clar către ce se îndreaptă lucrurile, iar unii au acceptat să țină spatele industriei în perioada de tranziție. Dacă nu are un plan de reconversie care să absoarbă șomajul derivat din aceste procedee de fabricație aditivă, China se va confrunta cu câteva sute de milioane de șomeri în următorii 10 ani, ceea ce este o mare problemă. Și nu numai pentru China.

O a doua consecință ține de nepregătirea majorității statelor pentru acest pas, adică adaptarea sistemelor lor de învățământ. Foarte multe meserii vor dispărea foarte repede și vor fi înlocuite de meserii care sunt considerate meserii de nișă sau mai puțin relevante. Este posibil să apară meserii care acum nu există și care derivă din acest proces. Sistemul de învățământ trebuie să aibă flexibilitate, deoarece sunt perioade când istoria accelerează și atunci statele care au sistemul bine pus la punct vor câștiga. Gândiți-vă că un copil care acum e în clasa a 5-a, va termina facultatea în acea lume. Pentru ce îl pregătim, în acest caz? Dacă îl pregătim pentru meserii tradiționale, va avea o mare problemă

Cum va arăta această lume?
Va fi o transformare radicală care a început deja. Se vor schimba modelele de business. Cum va fi când fabricația va pătrunde în retail? Pentru a produce cu imprimate 3D îți trebuie un model creat pe calculator și testat în prealabil. 80% din costul acelui produs va fi înglobat în aceste costuri. Va conta mai puțin unde este produs. Problema producției nu va mai fi aceea a obiectului, ci a producției prototipului electronic al acestuia. Asta schimbă radical tot ce știm astăzi despre business. Cred că nu mai vorbim despre o economie de scară, ci despre o diversitate de scară, care este cu totul altceva. Vorbim despre o personalizare foarte accentuată a obiectului. În momentul în care va fi accesibilă imprimarea multimaterială, se va putea printa automobilul, care va arăta exact așa cum îi spune clientul proiectantului. Lucrurile care țin de personalizare vor avea o importanță mai mare. Mult mai mult decât astăzi, designul și tot ce ține de fashion vor intra în lumea producției efective, tocmai datorită posibilității de personalizare și de diferențiere. Se democratizează unicitatea. Costurile vor depinde de proiectantul care face blueprint-ul obiectului, ceea ce va genera o altă chestiune: problema proprietății intelectuale a obiectelor. Proiectată de mai multe persoane sau de una singură, schița poate avea un număr limitat de licențe. Aici va trebui să existe și o construcție legislativă pe care să o urmeze toți fabricanții de 3D printere, pentru a securiza produsele. Astăzi majoritatea blueprint-urilor sunt gratuite, dar au început să apară și cele plătite, pentru obiecte foarte complexe, greu de făcut acasă. Pe de altă parte, această democratizare a unicității ridică probleme a căror proliferare poate fi cu greu intuită. De curând, au fost tipărite primele arme, iar asta pune într-o nouă perspectivă traficul de arme.

De ce depinde, în ultimă instanță, instaurarea acestui viitor?
Toate acestea depind de un singur lucru: câți bani vor investi statele care doresc să domine era celei de-a 3-a revoluții industriale. Spre exemplu, SUA au deja un program pentru așa ceva, bine articulat cu programul de învățământ. Germania are deja un program, iar Marea Britanie a început să se dezvolte ceva foarte interesant. Sunt câteva țări care, nu numai că au luat lucrurile în serios, dar au început să investească în acest domeniu. Probabil că lucrul ăsta nu va schimba foarte mult raporturile de putere în lume pentru că, iată, cele care investesc sunt cele care domină astăzi lumea. Dar va permite unor state mai mici să se dezvolte într-un ritm accelerat pe baza acestui domeniu. State care nu își permiteau altfel să se dezvolte, pentru că în biotehnologii nu aveau cum sa evolueze, în nanotehnologii nici atât, pentru că acolo investițiile sunt absolut de neatins.

Este România o țară care poate specula această oportunitate?
În momentul în care privești oportunitățile existente, trebuie să iei în calcul trei lucruri: în primul rând, să ți se potrivească domeniul respectiv. Stăm bine la acest capitol. Avem multe brevete obținute în domeniul materialelor pentru fabricația aditivă. Cercetarea noastră este extrem de dezvoltată, în special în zona privată, dar și în anumite institute de stat, numai că se vorbește prea puțin despre asta. Cealaltă zonă în care putem prinde un tren major este zona învățământului, unde ar trebui să facem o trecere ușoară și graduală către acele materii care pot sprijini zona asta: matematica și științele naturii, mai ales chimia și fizica. Ele țin de un alt tip de ore care să fie introduse în programă: cursuri orientate spre proiect, care să pornească de la idee până la punerea ei pe piață. Copiii ar trebui să învețe aceste lucruri, deoarece, la nivel individual, s-ar putea produce blueprint-uri pentru obiecte, așa cum astăzi vedem aplicațiile de pe diferitele appstore-uri. Deja există platforme de unde pot fi achiziționate blueprint-urile, dar acolo sunt foarte puține. Acolo concurența va fi la nivel de vizibilitate, astfel încât să evidențiezi proiectul tău printre sute de modele similare.

Astfel, posibilitatea de a produce se democratizează foarte mult, e foarte greu de prezis un model spre care se vor duce lucrurile. Deocamdată, există companii de genul ăsta: companii care fabrică imprimante, care și-au actualizat paginile online cu blueprint-uri. Este o mare oportunitate pentru români, deoarece ei au genul ăsta de inventivitate, mai ales la nivelul structurilor nu foarte complexe, adică grupuri mari de oameni care să lucreze. Ar putea fi o mare oportunitate pentru indivizi și pentru companii foarte mici.

Eu am prezentat un proiect de susținere a acestui domeniu și a fost primit foarte bine. La fel de bine precum proiectul legat de industria de software în 1998, care a luat amploare atunci. Speranța mea este să reușim să facem saltul pe care l-am făcut și în industria de software. Diferența este însă mare, deoarece, pe partea de software, forța de muncă antrenată nu este spectaculos de mare, adică în IT&S, pe întregul domeniu, vorbim de 90.000 de persoane. La imprimarea aditivă putem vorbi de sute de mii de persoane care vor însemna forță de muncă în 10 de ani de acum înainte. Demersul pe care-l fac acum este și pe fondul unor evoluții globale, dar și pe fondul unei tradiții foarte serioase în domeniul polimerilor și cel al laserului în România. Nu construim pe nimic, căci aceasta ar fi o nebunie. Lucrurile sunt la început în domeniu, în toată lumea. Și asta e bine, pentru că dacă te urci pe un val în creștere, valul te ridică, odată cu el crești și tu.

Prin comparație, va fi pariul ăsta mai bun decât cel din domeniul software?
Aici va fi mult mai greu decât în zona de software, deoarece aici sunt multe necunoscute. Acolo aveam oameni care înțelegeau modelele de business de atunci și s-au adaptat la modificarea lor în timp. Lucrurile au început gradual, industria a crescut din nou, fără a fi ceva brusc. Aici vorbim de un domeniu în care modelele de business, inclusiv cele fundamentale, nu sunt încă bine puse la punct. Nici măcar modelele de proprietate intelectuală nu sunt bine aranjate. Cine se gândea în 1998 la modele de delivery din cloud? Pentru imprimarea aditivă s-ar putea să fie salturi spectaculoase, care să ne prindă nepregătiți. De asta ar putea fi un pic mai riscant decât ce s-a întâmplat atunci. Tehnologia de care vorbim este, probabil, cea mai disruptivă în istoria speciei umane, de la descoperirea focului încoace. Este prima oară când putem crea obiecte materiale așa cum ni le imaginăm, în orice tiraj, fără a fi necesare procedee complicate, care să presupună mână de lucru și un traseu lung până la forma finală. Este o șansă imensă, pe care România o poate specula pentru a-și asigura depășirea unor bariere care păreau pentru totdeauna să ne stea împotrivă. Sunt sigur pe abilitățile noastre în zona de materii prime, pentru că noi avem și patente de tehnologii, însă am îndoieli în ceea ce privește zona de învățământ. Dacă nu adaptăm forța de muncă la procesele care urmează să aibă loc în zona industrială, nu avem nicio șansă.

De unde ar trebui să înceapă implementarea unei astfel de viziuni: din partea statului sau din cea a mediului privat?
Când vorbim de materii prime, vorbim de materiale strategice, deoarece a produce un material nou, foarte cerut, pentru care ai patent, înseamnă să ai un număr de ani “robinetul” la tine. În condițiile astea, consider că statul va trebui să fie cel care urmează să se implice foarte serios. El ar trebui să inventarieze cercetarea care se face la ora actuală în instituțiile pe care statul le finanțează. Acolo există foarte multe rezultate patentate. Apoi, ar trebui să fie numit un decident, care să aleagă, spre exemplu: investim în crearea primei linii de microproducție, pe care apoi o transformăm în fabrică. Numai statul poate face acest lucru. Nu avem un mediu privat autohton care are capabilitatea de a face pasul ăsta la modul serios, adică să fie dispus să investeacă sume foarte mari. Aceste sume s-ar putea să nu aducă profitul așteptat și, oricum, acesta nu va apărea în 3-5 luni.
Cea de-a doua zonă este cea a învățământului, în care și statul și mediul privat pot face pași decisivi. Prin asimilarea unui fel nou de a preda și a unui număr de cursuri introduse gradual în curiculă și care să fie bine gândite. De asemenea, el ar trebui să creeze viitori ingineri, proiectanți din fabrica asta de blueprint-uri. Toate acestea ar trebui făcute în mod inteligent, deoarece în acest domeniu e bine să nu greșești. Presupune și o investiție, nu foarte mare însă. Noi am investit foarte mult în calculatoare pentru școli, acum ar trebui investit și în zona de proiectare asistată de calculator sau în cea de imprimare 3D. Există și o serie de cursuri universitare în care ar trebui să fie pregătite generațiile care să facă cercetare în domeniu. Diferența mare va fi dată de cine are cercetare puternică. Culmea este că noi, românii, avem, dar nu am valorificat-o niciodată.