(Tiếp theo và hết)

CHUYÈN DỊCH 19. CÔNG NGHỆ IN VÀ SẢN XUẤT 3D

Điểm bùng phát: Chiếc xe ô tô đầu tiên được sản xuất bằng công nghệ in 3D

Thời gian dự kiến: 2022

Công nghệ in 3D hay còn gọi sản xuất đắp dần, là quá trình tạo nên một vật thể bằng việc in từng lớp xếp chồng lên nhau, từ một bản vẽ hoặc thiết kế 3D. Công nghệ in 3D có tiềm năng tạo nên những sản phẩm rất phức tạp mà không cần những thiết bị phức tạp. Cuối cùng, nhiều loại vật liệu khác nhau có thể được sử dụng trong máy in 3D, ví dụ như chất dẻo, nhôm, thép không rỉ, gốm hoặc thậm chí cả các hợp kim tiên tiến, và máy in có thể làm những gì mà trước đây cần tới cả một nhà máy để hoàn thành. Công nghệ in 3D hiện có nhiều ứng dụng, từ sản xuất tuabin gió cho đến sản xuất đồ chơi.

Qua thời gian, các máy in 3D sẽ vượt qua trở ngại về tốc độ, chi phí, quy mô và trở nên phổ biến hơn.

Tác động tích cực

•           Quá trình phát triển sản phẩm được tăng tốc

•           Rút ngắn chu kỳ từ thiết kế tới sản xuất

•           Các bộ phận phức tạp được sản xuất dễ dàng hơn trước (trước kia việc này rất khó khăn và thậm chí không khả thi)

•           Tăng nhu cầu về các nhà thiết kế sản phẩm

•           Các cơ sở giáo dục sử dụng máy in 3D để tăng tốc độ học và hiểu

•           Dân chủ hoá năng lực sáng tạo/sản xuất (điều chỉ bị giới hạn bởi thiết kế)

•           Khai sinh một ngành công nghiệp mới cung ứng các vật liệu in

•           Các lợi ích về môi trường nhờ giảm bớt yêu cầu về vận chuyển

Tác động tiêu cực

•           Tăng lượng rác thải cần xử lý và tăng gánh nặng với môi trường

•           Việc sản xuất các bộ phận trong quá trình đắp lớp có thể bị dị hướng, cụ thể là lực đắp lớp không đồng đều ở tất cả các hướng, có thể hạn chế khả năng thực hiện chức năng của các bộ phận

•           Mất việc làm tại các ngành công nghiệ bị gián đoạn

•           Quyền sở hữu trí tuệ là nguồn tạo giá trị trong sản xuất, có vai trò quan trọng hàng đầu

•           Ăn cắp bản quyền

•           Thương hiệu và chất lượng sản phẩm Tác động chưa xác định hoặc vừa tích cực vừa tiêu cực

•           Khả năng mọi đổi mới sáng tạo đều bị sao chép ngay lập tức

Chuyển dịch đang diễn ra

Một ví dụ về công nghệ in 3D trong sản xuất gần đây đã được tạp chí FORTUNE đề cập: "Động cơ phản lực Leap của General Electric không chỉ là một trong những sản phẩm bán chạy nhất của công ty này mà sắp tới sẽ kết hợp với vòi phun nhiên liệu được sản xuất hoàn toàn bằng công nghệ sản xuất in 3D. GE hiện đang hoàn thành việc kiểm tra các động cơ Leap mới, những lợi ích mà các bộ phận sản xuất theo công nghệ sản xuất đắp dần đã được chứng minh trong những mô hình khác".

CHUYÈN DỊCH 20. CÔNG NGHỆ IN 3D VÀ SỨC KHOẺ CON NGƯỜI

Điểm đột phá: Ca cấy ghép gan nhân tạo sản xuất bằng công nghệ in 3D đầu tiên

Thời gian dự kiến: 2024

Một ngày náo đó, các máy in 3D sẽ tạo ra không chỉ các vật thể, mà còn tạo ra cả các bộ phận của con người - một quá trình được gọi là in sinh học. Với một quy trình tương tự với các vật thể in khác, một bộ phận cơ thể được in từng lớp một từ một mô hình 3D kỹ thuật số. Vật liệu được sử dụng để in một bộ phận cơ thể rõ ràng khác với vật liệu dùng để in một chiếc xe đạp và cần tiến hành thử nghiệm với các loại vật liệu khác nhau, ví dụn như bột titan để sản xuất xương. Công nghệ in 3D có tiềm năng lớn để phục vụ các nhu cầu thiết kế tuỳ biến; và không có gì tuỳ biến bằng cơ thểcon người.

Tác động tích cực

•           Giải quyết sự thiếu hụt nội tạng được hiến tặng (trung bình 21 người chết mỗi ngày do không có nội tạng ghép)

•           In các bộ phận giả: các chi/bộ phận cơ thể cần thay thế

•           Các bệnh viện có thể in các thiết bị cần dùng cho việc phẫu thuật của mỗi bệnh nhân (ví dụ như bó nẹp, khuôn, bộ phận cấy ghép, đinh vít)

•           Y học cá thể hoá: In 3D phát triển ở tốc độ nhanh nhất khi mỗi khách hàng cần một phiên bản khác biệt nhỏ của một phần cơ thể (ví dụ như bọc răng)

•           In các bộ phận thiết bịy tế khó kiếm hoặc có giá thành cao

•           In các trụ răng cấy ghép, máy điều hoà nhịp tim và bút cấy ghép tế bào xương cho người bị loãng xương thay vì phải nhập khẩu, giảm chi phí phẫu thuật

•           Thay đổi căn bản trong thử nghiệm thuốc, các thử nghiệm có thể tiến hành trên đối tượng người thật khi toàn bộ các cơ quan của người có thể được in

•           In thực phẩm, tăng cường an ninh lương thực

Tác động tiêu cực

•           Việc sản xuất các bộ phận của cơ thể, thiết bị y tế hay lương thực vượt quá tầm kiểm soát và quy định

•           Tăng lượng rác thải cần xử lý và tạo gánh nặng môi trường

•           Các tranh luận về đạo đức nổ ra gay gắt đối với việc in các bộ phận và cơ thể người. Ai sẽlà người kiểm soát việc sản xuất chúng Ai sẽ đảm bảo chất lượng của các bộ phận được sản xuất?

•           Mất động lực giữ sức khoẻ: Nếu mọi thứ đều có thể thay thế, phải chăng chúng ta không cần sống lành mạnh?

•           Tác động đối với nông nghiệp từ việc in thực phẩm

Chuyển dịch đang diễn ra

Popular Science đăng tin về ca cấy ghép xương sống đầu tiên sử dụng vật liệu cấy ghép được sản xuất từ công nghệ in 3D: "Năm 2014, các bác sỹ tại bệnh viện thứ ba của Đại học Bắc Kinh đã cấy ghép thành công lần đầu tiên một đốt sống được in 3D cho một bệnh nhân trẻ để thay thế đốt sống bị ung thư ở cổ của bệnh nhân này. Đốt sống thay thế được thiết kế theo đốt sống sẵn có của bệnh nhân này, khiến

cho các đốt sống có thể phối hợp dễ dàng hơn."

CHUYÈN DỊCH 21. IN 3D VÀ CÁC SẢN PHẨM TIÊU DÙNG

Điểm bùng phát: 5% số lượng sản phẩm tiêu dùng được sản xuất bằng in 3D

Thời gian dự kiến: 2025

Do bất kỳ ai sử hữu một chiếc máy in 3D đều có thể thực hiện được việc in 3D, nó mang đến cơ hội cho các hàng hoá tiêu dùng có thể được in tại chỗ và theo nhu cầu, thay vì ta phải đến các cửa hàng để mua chúng. Máy in 3D sẽ dần xuất hiện tại các văn phòng hoặc thậm chí trở thành một thiết bị gia dụng. Việc này sẽ làm giảm chi phí mua sắm các hàng hoá tiêu dùng hơn nữa và gia tăng tính sẵn có của các vật thểin 3D. Các lĩnh vực ứng dụng công nghệ in 3D hiện nay cho thấy một vài ngành liên quan đến quá trình phát triển và sản xuất sản phẩm tiêu dùng (bằng chứng khái niệm, nguyên mẫu và sản xuất).

Tác động tích cực

•           Sản phẩm được sản xuất cá nhân hoá hơn

•           Tạo ra các sản phẩm chuyên phục vụ một nhón nhỏ khách hàng và mang lại lợi nhuận từ việc kinh

doanh sản phẩm này.

•           Sự tăng trưởng nhanh nhất của công nghệ in 3D là khi mỗi khách hàng có những nhu cầu khác biệt không đáng kể đối với một sản phẩm. Ví dụ, mỗi bàn chân với từng hình dáng cụ thể đòi hỏi một cỡ giày cụ thể.

•           Giảm chi phí hậu cần, khả năng tiết kiệm năng lượng lớn.

•           Đóng góp vào nhiều hoạt động tại địa phương, tự tạo ra những sản phẩm của chính mình, tận dụng lợi thế của việc không phải chi trả cho các chi phí hậu cần (nền kinh tế tuần hoàn)

Tác động tiêu cực

•           Các chuỗi hậu cần và cung ứng khu vực và toàn cầu: nhu cầu thấp hơn dẫn đến mất việc làm

•           Kiểm soát súng: tạo cơ hội cho việc in các vật thể có nguy cơ bị lạm dụng cao, ví dụ như súng

•           Tăng lượng rác thải cần xử lý, tạo thêm gánh nặng cho môi trường

•           Phá vỡ quá trình kiểm soát sản xuất, các quy định quản lý tiêu dùng, rào cản thương mại, bản quyền, thuế và các hạn chế khác từ chính phủ và khó khăn để thích nghi.

Chuyển dịch đang diễn ra

Gần 133.GGG máy in 3D đã được bán trên khắp thế giới trong năm 2G14, tăng 68% so với năm 2G13. Đa số máy in bán với giá dưới 1G.GGGUSD, do đó phù hợp cho việc sử dụng tại các phòng thì nghiệm và trường đại học cũng như các doanh nghiệp sản xuất quy mô nhỏ. Hệ quả là, ngành công nghiệp dịch vụ và nguyên liệu in 3D đã phát triển mạnh mẽ, đạt giá trị 3,3 tỷ USD.

Theo Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo, soos.2018