Melba Kurman, autor e Hod Lipson, Professor associado da Cornell University em engenharia mecânica e aeroespacial, são coautores de "Fabricados: o novo mundo da impressão 3D"(John Wiley & Sons, 2013) e as principais vozes no campo da impressão 3D. Eles contribuíram com este artigo para a LiveScience Vozes de especialistas: artigos editoriais e idéiascomo parte de sua nova série LiveScience, destacando problemas e desenvolvimentos na tecnologia de impressão 3D.
Comparada aos Estados Unidos e Europa, a China começou lentamente como uma potência de impressão 3D. Mas isso vai mudar rapidamente.
Em uma recente turnê de livros na China, testemunhamos em primeira mão como a impressão 3D (pronunciada como "san D da eeng" em chinês) está inflamando a imaginação das pessoas. Recentemente, astronautas chineses sentaram-se em assentos impressos em 3D em seu voo espacial histórico. Cada assento impresso foi adaptado especialmente para o tamanho e a forma únicos desse astronauta. No campo industrial, a China agora abriga sete fabricantes de impressoras 3D, incluindo um modelo de consumidor chamado UP !. E a Stratasys, com sede nos Estados Unidos (a maior empresa de impressoras 3D do mundo), emprega cerca de 150 funcionários em seu escritório em Hong Kong e planeja abrir um escritório em Pequim.
Nem todos na China abraçaram o potencial das tecnologias de impressão 3D. Terry Gou, presidente de alto nível da Foxconn, tem sido cético em relação à noção de que a impressão 3D desencadeará uma nova revolução industrial. Gou criou um burburinho na mídia recentemente, quando disse a repórteres que "a impressão 3D é um truque. Se realmente é tão bom, então escreverei meu sobrenome 'Gou' de trás para a frente". Na cultura chinesa, oferecer uma reorganização da ortografia do nome da sua família é uma afirmação ousada.
Gou faz uma observação válida. A indústria de impressão 3D da China não substituirá fábricas e produção em massa. De fato, se alguém duvida que a manufatura em massa está aqui para ficar, precisa apenas observar um robô industrial em ação.
Em Pequim, participamos de uma feira de fabricação ao lado de uma conferência de impressão 3D. Gou teria desfrutado das demonstrações das máquinas de fabricação em massa de última geração, robóticas e de alta velocidade. A alguns metros de uma reunião de especialistas falando sobre a próxima revolução industrial e impressão 3D, no salão de feiras, assistimos robôs industriais escolherem, colocarem e montarem peças tão rapidamente que, em comparação, um trabalhador humano pareceria lento - sem mencionar uma impressora 3D ainda mais lenta. (Veja videoclipes.)
No curto prazo, a impressão 3D não afetará o império de produção em massa da China. Na China, assim como nos Estados Unidos, os bens de consumo produzidos em massa - onde o seu é o mesmo de todos os outros e tudo bem - sempre serão fabricados com máquinas tradicionais de fábrica. Em vez disso, a tecnologia de impressão 3D servirá como um catalisador para facilitar a evolução da China no fornecimento de manufatura de alta tecnologia e serviços relacionados.
Os produtos impressos em 3D continuarão a penetrar nas indústrias médica, odontológica e aeroespacial, onde os clientes estão dispostos a pagar um prêmio por produtos personalizados. Em setores que não são construídos em "mercados de um", a impressão 3D ajudará os designers de produtos a acelerar o processo de design. De fato, a indústria de eletrônicos de consumo foi e continuará sendo um dos usuários mais pesados da impressão 3D para testar e refinar os conceitos de design de produtos. E isso não é artifício, Sr. Gou.
Avançando para a fabricação de alta tecnologia
Para entender a empolgação com a impressão 3D na China, é útil olhar para o 12º (e atual) plano quinquenal do país. A economia chinesa é dirigida centralmente pelo governo, que estabelece metas amplas para a nação a cada cinco anos. Nos próximos cinco anos, a China pretende deixar de ser "a fábrica do mundo" para uma economia baseada no conhecimento, baseada em produtos e processos inovadores.
Aqui estão algumas das principais metas do plano quinquenal relacionadas à impressão 3D:
- Manter uma forte base de manufatura em massa, mas subir a cadeia de valor para produtos de mão-de-obra qualificada e de alta margem em biotecnologia, novos materiais, TI e manufatura especializada e de ponta;
- Aumentar a base de pesquisa e desenvolvimento (P&D) e investir em universidades;
- Desenvolver as indústrias de biotecnologia e dispositivos médicos e expandir a fabricação de equipamentos de alta tecnologia, em particular para equipamentos aeroespaciais e de telecomunicações; e
- Reduzir as disparidades crescentes de renda entre trabalhadores com baixos salários e não qualificados e as crescentes classes média e alta da China.
As vantagens de uma grande população doméstica
Olhando para o futuro, a enorme população da China acelerará a adoção da fabricação impressa em 3D. O enorme mercado doméstico de consumidores da China está se tornando mais sofisticado em seus gostos. Essa base cada vez mais rica de consumidores exigirá produtos novos e personalizados que exijam recursos avançados de engenharia e fabricação.
O governo chinês está investindo no ensino superior, antecipando uma mudança para uma economia manufatureira com maior qualificação. A China enfrentará em breve os mesmos desafios trabalhistas com os quais os Estados Unidos já estão enfrentando. Ao educar mais de sua população, o governo chinês espera mitigar o potencial duplo impacto devastador da automação industrial e dos empregos perdidos em mercados de trabalho ainda mais baratos. O resultado é que a força de trabalho qualificada da China está crescendo rapidamente. O número de estudantes que ingressam e se formam nas universidades chinesas disparou - de 1,6 milhão de novos estudantes em 1999 para 7,5 milhões em 2012 - segundo o Bureau Nacional de Estatísticas da China.
As equipes de projetos de pesquisa das universidades chinesas têm igualmente bons recursos. Um único projeto de pesquisa em um departamento de engenharia de uma das principais universidades da China pode ter 50 estudantes de pós-graduação trabalhando em diferentes nuances do mesmo problema. A China possui milhões de novos graduados, uma grande população de consumidores e pesquisas acadêmicas bem financiadas. O resultado será uma tremenda quantidade de potência intelectual que enriquecerá rapidamente a base de conhecimento científico e industrial do país.
No entanto, a China também enfrenta desafios únicos. Os fabricantes chineses de pesquisa e desenvolvimento e impressoras 3D ainda estão atrás das empresas ocidentais no desenvolvimento de novos materiais para impressão 3D.
Outro desafio será a comunicação aberta. A Internet é um componente essencial da inovação rápida que caracteriza a fabricação digital. No entanto, o governo chinês ainda censura a Internet com um sistema de filtragem às vezes chamado de Great Firewall.
À medida que a ingenuidade dos usuários chineses da Internet continua a crescer, juntamente com sua determinação em falar abertamente, o governo chinês respondeu aumentando seus esforços para reprimir a dissidência baseada na Web. Os censores governamentais reprimem a rápida disseminação de novas idéias que surgem do burburinho coletivo das pesquisas no Twitter, YouTube, Facebook, Google Notícias e Web.
Outro desafio que talvez não seja exclusivo da China é o fato de que cadeias de suprimentos de manufatura em massa não serão adequadas para manufatura impressa em 3D. Fabricantes em massa usam controle centralizado, ou o que alguns descrevem como "cadeias de suprimentos monolíticas", para produzir produtos básicos. Essa abordagem gerenciada centralmente não funcionará bem, pois as peças altamente especializadas em impressão 3D começam a desempenhar um papel crescente nos produtos produzidos em massa.
No futuro, à medida que as empresas manufatureiras começarem a tentar introduzir pequenos lotes de peças impressas em 3D personalizadas em suas cadeias de suprimentos tradicionais, o gerenciamento preciso e responsivo de estoque se tornará crítico. Uma estratégia operacional adequada para produzir milhões de torradeiras simples e idênticas não será capaz de acompanhar os componentes impressos em 3D para produtos finais complexos
Finalmente, para integrar profundamente a tecnologia de impressão 3D em seus processos de design e fabricação, a China precisará repensar agressivamente suas leis de propriedade intelectual. A mudança pode estar em andamento, no entanto. Antecipando a evolução da China, de uma economia baseada principalmente em fábricas para uma baseada no trabalho de fabricação e conhecimento de ponta, o governo chinês está começando a reforçar suas leis de propriedade intelectual. A empresa global de consultoria McKinsey & Co. relata que, em 2012, "o ministério do governo chinês acusado de processar violações de propriedade intelectual anunciou recentemente que tratou de 2.347 casos em 2012, quase 40% em relação a 2011 e nesses dois anos, resolveu US $ 2 bilhões em violações ".
A agenda nacional da China está firmemente focada na construção de uma economia baseada no conhecimento, onde as tecnologias de impressão 3D terão um papel vital. A cultura chinesa valoriza a autodisciplina, o trabalho árduo e o respeito pela autoridade, crenças que permitiram à China se transformar rapidamente na maior economia do mundo. Será interessante ver a fábrica da China no mundo colocar tecnologias de impressão 3D em funcionamento.
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