Роботы наступают - Мартин Форд

Я не хочу сказать, что распространение трехмерной печати не будет иметь серьезных последствий. Вероятно, стоит ждать по-настоящему революционных перемен в промышленном производстве. Вместо того чтобы вытеснить традиционное производство, трехмерная печать станет его частью. Более того, это уже происходит. Данная технология уже нашла широкое применение в аэрокосмической отрасли, где ее часто используют для создания легковесных компонентов. Так, занимающееся авиастроением подразделение General Electric (GE) планирует производить с помощью трехмерной печати не менее 100 000 деталей к 2020 г., что позволит ей уменьшить вес одного самолетного двигателя примерно на 500 кг{240}. Чтобы понять, сколько топлива может быть сэкономлено, если каждый двигатель станет легче на полтонны, достаточно привести пример авиакомпании American Airlines, которая в 2013 г. решила заменить бумажные полетные инструкции экипажа электронными, загруженными на Apple iPad. Это позволило уменьшить вес каждого самолета на 16 кг — в результате расходы на топливо сократились на $12 млн в год{241}. Таким образом, если сделать самолет легче на 1,5 т, экономия составит миллиард долларов в год или даже более внушительную величину. Например, при производстве топливной форсунки — одного из компонентов, которые GE планирует печатать, — требуется сборка изделия из двадцати различных деталей. С помощью трехмерной печати оно может быть напечатано целиком, полностью собранным{242}.

Как мы видели в главе 1, производство станет более гибким, и во многих случаях фабрики будут располагаться ближе к местам потребления. Трехмерной печати предстоит сыграть определенную роль в этом переходе. Эта технология будет использоваться там, где это будет наиболее рентабельно: например, при создании деталей, которые нуждаются в модификации и подгонке, или, возможно, при печати сложных компонентов, требующих трудоемкой сборки. Там, где нельзя будет использовать трехмерную печать непосредственно для производства деталей по причине их большого размера, она все равно найдет применение: например, при создании оснастки и инструментов, используемых в традиционных методах производства. Другими словами, у трехмерной печати есть все шансы стать еще одной формой автоматизации фабричного производства. Производственные роботы и промышленные принтеры будут работать в тесном взаимодействии, все меньше нуждаясь во вмешательстве людей.

Учитывая, что в трехмерных принтерах могут использоваться практически любые виды материалов, эта технология находит все более широкое применение за пределами промышленного производства. Вероятно, наиболее необычным из них является печать человеческих органов. Компания Organovo из Сан-Диего, специализирующаяся на печати органических тканей, уже проводит эксперименты по печати человеческой печени и костных тканей из материала, содержащего клетки человеческого организма. На начальном этапе такие органы будут использоваться в научных исследованиях и тестировании лекарственных препаратов. Для производства органов, подходящих для пересадки, потребуется еще как минимум десять лет. Но, если такая технология все-таки появится, это будет иметь колоссальное значение для тех 120 000 человек, которые стоят в очереди на трансплантацию органов, — и это только в США{243}. Помимо ликвидации проблемы нехватки органов трехмерная печать также позволит формировать их из стволовых клеток конкретного пациента, что, по сути, исключит риск отторжения органа после трансплантации.

Еще одна популярная сфера применения новой технологии — печать еды. По мнению Хода Липсона, опубликовавшего в 2013 г. книгу под названием «Сделано на принтере: Новый мир трехмерной печати» (Fabricated: The New World of 3D Printing), цифровая кухня может сделать трехмерную печать обязательным атрибутом повседневной жизни, т. е. чем-то таким, что заставит множество людей пойти и купить домашний принтер{244}. В настоящее время пищевые принтеры используются при производстве дизайнерского печенья, выпечки и изделий из шоколада, но в будущем с их помощью также можно будет создавать уникальные комбинации ингредиентов, синтезируя невиданные вкусы и текстуры. Возможно, однажды трехмерные пищевые принтеры будут повсюду — как на домашней кухне, так и в ресторанах, а шеф-повара окажутся частью цифрового рынка, работающего по принципу «победитель получает всё», т. е. их ждет та же участь, что и профессиональных музыкантов.

Когда появится возможность масштабировать трехмерные принтеры в соответствии с размерами изделия, это будет самая настоящая революция. Профессор Бехрох Хошневис из Университета Южной Калифорнии занимается разработкой массивного трехмерного принтера, который сможет напечатать целый дом всего лишь за сутки. Управляемая компьютером установка перемещается по рельсам вдоль строительной площадки, накладывая слои бетона с помощью громадной печатной головки. Процесс полностью автоматизирован. При этом созданные принтером стены намного прочнее тех, которые строятся с применением традиционных методов{245}. С помощью этого принтера можно строить дома, офисные здания и даже многоуровневые комплексы. В настоящее время установка может строить только бетонные стены сооружения. Все остальные виды работ, включая установку дверей, окон и других частей здания, по-прежнему выполняются людьми. Однако легко представить строительные принтеры, которые в будущем смогут работать с различными материалами.

Достаточно ограниченное влияние трехмерной печати на промышленное производство может объясняться тем, что фабрики уже и без того в значительной степени автоматизированы. В строительной отрасли все может совсем по-другому. Строительство домов из деревянных конструкций является одной из самых трудоемких сфер экономики. Это один из тех немногих видов занятости, которые еще остались в экономике США для неквалифицированных работников. В этой стране почти 6 млн людей заняты в строительной отрасли; по оценкам Международной организации труда, всего в мире насчитывается 110 млн человек, занятых в строительстве{246}. С появлением трехмерных строительных принтеров строительство домов будет обходиться намного дешевле, а качество будет выше. Кроме того, это будет означать настоящий переворот в архитектуре. Правда, за это придется заплатить миллионами рабочих мест.

Беспилотные автомобили

3 марта 2004 г. произошло событие, которое определило дальнейшую судьбу технологий беспилотных автомобилей, превратив их из чего-то фантастического в часть окружающей нас реальности. В этот день состоялась DARPA Grand Challenge — гонка, которая, как надеялось Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA), станет толчком к развитию автономных транспортных средств военного назначения. Пятнадцать роботизированных машин вышли на трассу, начинающуюся неподалеку от городка Барстоу в Калифорнии и петляющую на протяжении 240 км по всей территории пустыни Мохаве. На кону был миллион долларов — именно столько должно было достаться тому, кто первым пересечет финишную линию. Результаты состязания не оправдали ожиданий.

Ни одна из машин не смогла проехать даже десятой части трассы. Наилучший результат показала модифицированная версия «Хаммера» Университета Карнеги — Меллона, которая сошла с дистанции уже через 12 км, врезавшись в насыпь. Специалисты DARPA объявили гонку несостоявшейся и отказались от выдачи приза.

Однако управление не потеряло надежду: оно назначило повторное состязание и увеличило приз до $2 млн. Вторая гонка состоялась 8 октября 2005 г. Чтобы успешно пройти дистанцию, роботизированные транспортные средства должны были совершить более сотни резких поворотов, проследовать через три туннеля и преодолеть горный перевал по узкой грязной дороге, вьющейся между двух ущелий. Результат был ошеломляющий. Всего через 18 месяцев напряженной работы пять машин буквально выпрыгнули из канавы на финишную линию. Победитель — модифицированная версия «Фольксвагена-Туарега», спроектированная командой специалистов из Стэнфордского университета во главе с Себастьяном Труном, — успешно завершил гонку всего лишь за 7 часов. Через 10 минут финишную линию пересек «Хаммер» Университета Карнеги — Меллона усовершенствованной конструкции. В течение получаса показались еще два транспортных средства.

В ноябре 2007 г. DARPA устроило еще одно состязание. На этот раз агентство воссоздало городскую среду, в которой машинам-роботам предстояло делить дороги с тридцатью «Форд-Таурус», управляемыми профессиональными водителями. Беспилотные машины должны были соблюдать правила дорожного движения, следовать в потоке машин, парковаться и разъезжаться с другими транспортными средствами на загруженных перекрестках. Закончить гонку удалось шести из тридцати пяти роботизированных транспортных средств. Автомобиль специалистов из Стэнфорда снова победил, но позже был лишен первого места, когда судьи проанализировали данные и вычли баллы за нарушения законодательства Калифорнии о дорожном движении{247}.