Интервью с экспертом:беседа с Ави Рейхенталем, основателем Xponentialworks и бывшим генеральным директором 3D Systems

Ави Рейхенталь имеет впечатляющее резюме:он более десяти лет был бывшим президентом и главным исполнительным директором компании 3D Systems. В 2015 году Райхенталь основал венчурную и консалтинговую фирму XponentialWorks.

XponentialWorks работает с компаниями, работающими по всему спектру Индустрии 4.0, уделяя особое внимание 3D-печати, робототехнике, искусственному интеллекту и глубокому обучению. Параллельно Райхенталь также стал соучредителем и председателем ряда компаний, включая Nano Dimension, Nexa3D и Techniplas.

На этой неделе мы рады поговорить с Ави Райхенталем, обсудить, как он видел, как изменился ландшафт аддитивного производства в течение его карьеры, новые тенденции в отрасли и советы для компаний. стремятся освоить цифровые технологии.

Не могли бы вы немного рассказать о своем опыте и о том, как вы стали заниматься аддитивным производством?

С 2003 по 2015 год я был президентом и генеральным директором 3D Systems, компании, которая действительно запустила 3D-печать. Я влюбился в эту отрасль, ее видение и потенциал - настолько, что, оставив 3D Systems, я решил, что сейчас самое подходящее время для создания компании, ориентированной на будущее аддитивного производства.

Итак, я основал XponentialWorks, компанию, которая специализируется в первую очередь на достижениях в области аддитивного производства и генеративного дизайна. Компания нацелена на преодоление отраслевых барьеров и применение других экспоненциальных технологий, таких как датчики, искусственный интеллект, глубокое обучение и робототехника, чтобы сделать использование аддитивного производства в производственных приложениях по-настоящему массовым.

Последние три с половиной года я был сосредоточен на работе с правильными молодыми и зрелыми компаниями, чтобы поделиться с ними знаниями и опытом людей, увлеченных массовым аддитивным производством. .

Для нас вопрос в том, как мы можем объединить мощь генеративного дизайна и аддитивного производства, чтобы выполнить обещания 3D-печати?

Речь также идет о раскрытии потенциала свободная сложность и оптимизация дизайна, а также использование правильных технологий проектирования для получения таких преимуществ, как облегчение веса и оптимизация топологии, без традиционных ограничений, которые обычно мешают.

Так долго занимаясь аддитивным производством, что вы думаете о том, как отрасль развивалась за эти годы?

Нет никаких сомнений в том, что мы живем в экспоненциальные времена. Это означает, что скорость и темпы технологического развития и разрушений также экспоненциальны.

Мы живем, пожалуй, в самый интересный период в истории человечества, потому что мы также извлекаем выгоду из конвергенции других важных технологий, которые ускоряют то, что сейчас возможно.

Чтобы проиллюстрировать свою точку зрения:когда я начал заниматься 3D-печатью в 2003 году, у нас не было бесконечных вычислительных мощностей в облаке, повсеместного подключения или доступа к дешевым датчикам.

3D-печать была предметом, который вы должны были изучать в таком университете, как Массачусетский технологический институт, но у нее не было никакого практического применения. Даже робототехника была в значительной степени недосягаема как по стоимости, так и по производительности.

Идеи генеративного дизайна даже не было на чертежной доске. Не говоря уже о том, что с аддитивным производством рабочие процессы, необходимые для создания того, что мы теперь называем цифровым потоком, были отключены. Программное обеспечение для нарезки, подготовки и ориентирования файлов было не таким продвинутым.

Если вы перенесетесь на 15 лет вперед, со всем этим в значительной степени разобрались. Рабочие процессы стали более плавными, машины работают быстрее, а материалы демонстрируют гораздо лучшие механические свойства и характеристики.

Сценарии использования и приложения действительно превращают аддитивное производство и генеративный дизайн в место, где технологии будут сходиться и пересекаться, чтобы определить фабрику будущего.

Добавьте к этому возможность не только оптимизации деталей и облегчения их с помощью генеративного дизайна, но и комбинирования частей.

Это означает сокращение количества сборочных узлов, устранение всего этого потенциального труда, связанного с сборкой, в приспособлениях и приспособлениях, упрощение количества элементов в сборке и, следовательно, упрощение цепочки поставок, закупок и инвентаризации. .

Теперь у нас есть новое видение гибкого цифрового производства без инструментов, которое полезно для бизнеса, а также в значительной степени благоприятно для окружающей среды и устойчивости.

Это видение, которое позволит компаниям, большим и малым, конкурировать в более конкурентной глобальной коммерческой среде, сократить время цикла, быстрее производить более качественную продукцию и поддерживать этот невероятный период производства.

Что касается аддитивного производства, в каких отраслях вы видите наибольшие возможности для роста?

да. Например, мы видим, что 3D-печать становится одним из ключевых инструментов в таких областях, как стоматологическая помощь и восстановление зубов. Цифровая технология там в значительной степени развита - от внутриротового сканирования до рабочих процессов и планирования - не только в лаборатории, но и в стоматологической клинике. Итак, вы видите рынок, готовый к массовому внедрению.

Если вы посмотрите на автомобилестроение, то многие автомобильные компании все чаще переводят аддитивное производство из своих лабораторий быстрого прототипирования в производственные цеха. Во-первых, в виде изготовления производственных приспособлений, приспособлений, сборочных шаблонов и тому подобного. Но очень быстро, с появлением скорости, масштаба и новых материалов, в том числе и в некоторых частях самого автомобиля.

Я считаю, что это ускорится по нескольким причинам.

Один из них - это переход от двигателей внутреннего сгорания к электромобилям, который в течение промежуточного периода, вероятно, удвоит количество моделей автомобилей, поскольку компании будут стремиться создать по одной модели двигателя внутреннего сгорания и электромобиля как они переходят. Такое распространение моделей потребует большей производственной гибкости и более быстрого внедрения гибких производственных методов, таких как аддитивное производство.

Во-вторых, в производстве законодательно закреплены цели по снижению веса. Облегчение является важным фактором в автомобилестроении, и при этом весь первый уровень облегчения - замена материалов - уже выполнен.

Таким образом, следующим логическим шагом для автомобильных компаний является переход на генеративный дизайн и топологию. оптимизация, чтобы иметь возможность достичь своих облегченных целей. Так что это станет еще одним катализатором внедрения 3D-печати в автомобилестроении.

Третья область, в которой, я думаю, будет очень широко распространена, будет в различных неинвазивных и инвазивных применениях медицинских устройств.

Четвертая область будет в обувь, начиная с спортивной обуви, где сочетание генеративных и аддитивных технологий действительно может начать оптимизировать производительность. Но со временем мы можем увидеть и повседневную обувь. Это некоторые из областей, в которых я вижу значительное распространение в ближайшие несколько лет.

Есть ли какие-то тенденции в AM, которые вас волнуют?

Возникает много интересных тенденций.

Мы наблюдаем множество инноваций, касающихся скорости и рабочего процесса, а также разработки материалов.

Во-вторых, мы наблюдаем огромные потрясения, которые происходят не обязательно со стороны более крупных действующих игроков, а, скорее, со стороны более ловких выскочек и молодых компаний, которые действительно меняют парадигму в том, как каждый думает о производительности, утилитах, скорости, размере и масштабе.

Мы видим значительную конвергенцию и интеграцию между ИИ, датчиками и 3D-печатью таким образом, чтобы полностью открывать и раскрывать новые приложения и варианты использования.

Еще одна тенденция - большой интерес со стороны традиционных производственных компаний, которые понимают, что в 2019-2020 годах 3D-печать станет основным производственным инструментом. Они делают все возможное, чтобы этого добиться.

Между тем мы не видим замедления темпов внедрения инноваций.

Растут масштабы генеративного дизайна и аддитивного производства. Число поданных патентов растет. Количество денег, выделяемых венчурными капиталистами на начальные стадии аддитивных и генерирующих компаний, также растет. Создание стоимости и оценка некоторых из этих компаний на ранней стадии уже выше, чем стоимость и оценка некоторых более крупных компаний.

Вы сложите все это вместе, и я бы сказал, что никогда не было более захватывающего времени для аддитивного производства. За исключением, может быть, следующего года.

Вы подняли очень интересный вопрос о молодых компаниях, выходящих на рынок. Придется ли устоявшимся компаниям уступить некоторую долю рынка новым игрокам, вступающим в игру?

Я думаю, что мы живем в период, когда вы либо вводите новшества, либо исчезаете. Другими словами, вы либо нарушите свою работу, либо вас подорвет.

Более крупные, устоявшиеся организации имеют преимущество в виде значительных инвестиций в технологии, производство и инфраструктуру поддержки, где они также должны продолжать поддерживать определенные технологии.

Но у них также есть довольно несправедливый недостаток по сравнению с новыми игроками, потому что у них есть много устаревших проблем, с которыми нужно иметь дело. Поскольку они работают в рамках определенных технологий, они с большей вероятностью будут внедрять и внедрять линейные, постепенные улучшения. Напротив, совершенно новая компания может решить аналогичную проблему без каких-либо устаревших технологий и организационных проблем.

Новая компания может привлечь неограниченные суммы венчурного капитала для ускорения роста и, следовательно, перепрыгнуть через привычных операторов.

Добавьте к этому тот факт, что традиционные опорные компании имели доступ к рынкам через выделенные каналы торговых посредников, теперь подвергается сомнению и проверке. Это делают не только молодые компании, но и такие бренды, как HP.

Или у вас есть такие компании, как Carbon, которые полностью обходят традиционные каналы и выходят на рынок с инновационным подходом к продажам по прямой подписке.

То, что у вас есть, - это история двух городов, где действующие игроки играют в обороне и, конечно же, по количеству теряют свою долю или ступают на воду, в то время как новички растут на здоровые дву-, трех- и четырехзначные цифры. с точки зрения доходов.

В целом рынок определенно сильно растет, на 20-25% CAGR. Но внутри него крупные игроки не так сильно растут. Они растут однозначными числами, потому что в значительной степени они не могут вводить новшества и вносить изменения с такой скоростью, как это могут делать новички.

Некоторые из традиционных оплотов доступа к рынкам, которые были у крупных игроков, также разрушаются в результате этого рыночного разрушения крупных и малых компаний. Вы складываете все вместе, и я думаю, что у традиционных операторов столько же возможностей подорвать, как и у более молодых компаний.

По мере того, как некоторые из этих молодых компаний добиваются успеха и достигают коммерческого успеха, задача будет заключаться в том, чтобы извлечь уроки из собственного раннего опыта, чтобы продолжать вводить новшества и двигаться вперед.

Мы живем в экспоненциальном времени, поэтому то, как каждый думает о полезном сроке хранения продукта и выходит на рыночную стратегию, также должно стать экспоненциальным.

Давайте поговорим немного о XponentialWorks и работе, которую вы там делаете. С какими типами компаний вы работаете?

В XponentialWorks мы создали уникальную среду коллайдера, в которой мы работаем с компаниями, находящимися на ранних этапах развития, прежде всего в области генеративного дизайна, аддитивного производства, машинного обучения, искусственного интеллекта и робототехники.

Мы связываем их с компаниями среднего размера, которые хотят иметь доступ к ранним технологиям и хотят научиться ходить, говорить и вести себя как компании, находящиеся на раннем этапе развития.

С другой стороны, компании на ранней стадии ищут эти компании среднего размера для раннего использования и проверки, а также возможностей для решения различных проблем с технологиями и доступа к рынкам и ресурсам.

Мы предоставляем компаниям обоих типов, зрелым и молодым, услуги мирового класса по основным технологиям, а также по брендингу, маркетингу и интеллектуальной собственности.

Я лично провожу много времени с этими компаниями в наших инновационных лабораториях, направляя их в надежде, что вместе мы сможем быстрее добиться коммерческого эффекта. Для крупных компаний это означает, что они смогут впервые увидеть и освоить новые генеративные и аддитивные технологии в рамках мощной экосистемы. Для молодых компаний это шанс быстрее добиться коммерческого успеха и успеха.

Мы узнали, что когда компании на всех этапах работают вместе, происходят удивительные вещи с точки зрения возможностей и практических возможностей. приложения, которые появились в результате этого сотрудничества.

С точки зрения XponentialWorks, мы видим, что эта среда снижает риски некоторых вероятных сбоев, которые случаются с компаниями на ранней стадии. В конце концов, статистика показывает, что 9 из 10 компаний на ранней стадии терпят крах в первые несколько лет. Мы были сосредоточены на том, чтобы ни одна из наших ранних компаний не потерпела крах - они на самом деле набирают силу.

Теперь у нас есть такие компании, как Nexa3D, которые действительно преодолевают традиционные барьеры в отношении скорости, стоимости, размера сборки, масштаба и материалы.

У нас есть еще одна очень интересная польская компания под названием NXT Factory, которая присоединилась к нам пару лет назад и устраняет барьеры скорости, размера и автоматизации вокруг полиамидов, от PA6 до PA11 и PA12. Он представляет собой альтернативу традиционному литью под давлением с использованием селективного лазерного спекания, примерно в 4 раза превышающего скорость традиционных машин для лазерного спекания.

И, конечно же, у нас есть ParaMatters, наша жемчужина в области генеративного проектирования, оптимизации топологии и автоматизированного рабочего процесса для оптимизации ориентации и моделирования. Он разработал очень мощный механизм проектирования и производства, который начнет формировать и определять будущее дизайна, ориентированного на искусственный интеллект.

У нас есть и другие очень успешные компании, такие как Apollo Robotics, которые занимаются высокоскоростным сбором и анализом данных с использованием мультисенсорных сред и дронов.

Этот список можно продолжить. Когда вы собираете все это вместе, мы чувствуем себя по-настоящему счастливыми, удачливыми и взволнованными, находясь в среде, которая способствует развитию экспоненциальных технологий. Мы чувствуем, что все вместе мы достигаем в геометрической прогрессии большего, чем могли бы в одиночку.

Как вы определяете термин «экспоненциальная технология»?

Для меня экспоненциальная технология - это технология, которая проходит стадии развития, начиная с момента начала оцифровки, вплоть до фазы демократизации, где она становится широко доступной, и почти до фазы монетизации, где, по сути, она начинает полностью заменить и вытеснить своих предшественников.

Мой хороший друг Питер Диамандис придумал фразу «шесть D экспоненциального разрушения», которая фиксирует фазы, которые переводят технологию от линейного к экспоненциальному прогрессу.

Многие люди любят смотреть на экспоненциальные технологии и говорить, что они следуют закону Мура в том, что касается удвоения возможностей и удвоения затрат каждые пару лет. Это тоже хороший способ взглянуть на это.

Сегодняшние технологии, которые я бы охарактеризовал как экспоненциальные, включают искусственный интеллект и машинное обучение, датчики, 3D-печать, робототехнику и все проявления повсеместной связи и облачных вычислений.

Это также конвергенция сенсоров и демократичной робототехники с дополненной реальностью, виртуальной реальностью и обилием относительно дешевой вычислительной мощности. Это означает, что аддитивное производство металлов, термопластов и фотоотверждаемых смол является сильным в промышленном отношении. Генеративный дизайн доводит это до уровня мастерства и полезности, позволяющего добиться по-настоящему оптимизированного производства.

Экспоненциальные технологии начинают формировать и информировать о том, как будет выглядеть завод будущего. Я думаю, что это больше соответствует циклам разработки и жизненному циклу продуктов, которые будут двигать экономику вперед.

Какое влияние эти технологии окажут на разработку продукта?

Сегодня компании вынуждены сокращать цикл разработки и коммерциализации продукта.

Это создает значительную необходимость в рыночном секторе для более быстрого вывода нового продукта на рынок. Когда это происходит, полезность и срок годности продукта получают другое определение, а значение скорости означает разницу между успехом и неудачей с точки зрения времени выхода на рынок.

Но компаниям также необходимы гибкие производственные процессы и системы, которые меньше зависят от жесткого инструмента и более длительных сроков поставки. Системы, которые, по сути, обеспечивают гибкость для локализации и распределения производства, а также упрощают цепочки поставок и инвентаризацию.

Итак, если компания хочет оставаться конкурентоспособной в эпоху потребительского потребления и изобилия технологий, я думаю, что генеративное проектирование и аддитивное производство, наряду с искусственным интеллектом и робототехникой, представляют собой большую часть решения.

Вот почему я так рад тому, что XponentialWorks работает с некоторыми из самых интересных молодых компаний, которые хотят быть частью этого решения.

Вы немного коснулись генеративного дизайна и возможностей, которые он открывает. Как компании могут начать использовать генеративный дизайн, особенно с учетом проблем, связанных с дизайном для аддитивного производства?

Хорошая новость заключается в том, что некоторые инструменты генеративного дизайна в значительной степени автономны и автоматизированы. Возьмем, к примеру, нашу собственную компанию ParaMatters. Все, что вам нужно сделать, это зайти на сайт ParaMatters, зарегистрироваться, загрузить файл САПР, а ParaMatters сделает все остальное.

В ParaMatters есть программное обеспечение под названием CogniCAD, которое принимает ваш файл и входные данные, и в течение 10-20 минут, в зависимости от таких факторов, как размер файла, вы получите готовый к печати файл в формате STL, оптимизированный и легкий, разработанный для аддитивного производства.

Конечно, вы сможете запустить анализ методом конечных элементов пост-дизайна, чтобы убедиться, что деталь, разработанная CongiCAD для вас, соответствует всем требованиям к нагрузке и производительности.

CogniCAD также может автоматически объединять все различные детали в одну однородную сборку. Так что он сделает за вас сборку, облегчит и скомбинирует. CogniCAD быстро становится вашим дизайнерским ИИ - именно так мы думаем о дизайне для аддитивного производства.

Какие проблемы необходимо решить отрасли, чтобы ускорить внедрение аддитивного производства?

Есть довольно много отраслевых проблем, которые необходимо преодолеть.

Во-первых, было бы невероятно выгодно для всех заинтересованных сторон и участников, если бы отрасль имела в целом лучшие стандарты, стандарты, которые повсеместно понимаются и принимаются.

С помощью стандартов компании могут сравнивать яблоки с яблоками и принимать разумные решения, которые могут быть реализованы в рамках всеобъемлющей экосистемы поставщиков, производителей и пользователей.

Во-вторых, отрасли необходимо взрослеть и использовать более прозрачный и ответственный язык.

Говоря о рабочих характеристиках, таких как производительность машины и характеристики материала, мы действительно должны выделить страницу из более зрелых областей субтрактивного и литьевого производства, чтобы узнать, как описывать, сообщать и информировать рынок о рабочих характеристиках. и возможности аддитивного производства.

Третья большая проблема - научиться создавать экосистемы и больше сотрудничать для создания более сильной отрасли. Размер приза будет намного больше, если некоторые компании научатся лучше работать вместе.

Конечно, нельзя сказать, что конкуренция мертва. Конкуренция - это король. Конкуренция привела нас туда, где мы находимся. Но в некоторых случаях создание экосистем и сотрудничество могут стать значительным фактором, способствующим дальнейшему ускорению внедрения.

Какие советы вы дадите компаниям, которые хотят внедрить цифровые технологии, такие как аддитивные?

Компаниям следует начать использовать 3D-печать, если они еще этого не сделали. Но это должно происходить постепенно. Это нужно начинать с самого начала, на этапе проектирования. Он также может начаться на производственном этаже с низко висящих фруктов, таких как приспособления, приспособления и сборочные калибры.

Я думаю, что на данный момент каждая компания должна внедрить 3D-печать, по крайней мере, в свои лаборатории проектирования и быстрого прототипирования и инженерные центры, чтобы только начать понимать силу быстрых итераций дизайна.

Например, если у вас в конструкторском бюро есть принтер Nexa3D, вы можете получить настоящую деталь через 10-15 минут.

Это означает, что вместо того, чтобы повторяться один раз в несколько дней или раз в неделю, компании могут начать повторять и производить физические детали четыре или пять раз в день.

Когда вы сможете это сделать, ваша разработка ускорится, а общее время вывода продукта на рынок значительно сократится - и вы получите конкурентное преимущество. Когда вы делаете это в своей области дизайна, вы начинаете открывать возможности того, как будут выглядеть ваши будущие продукты, а затем можете перейти к некоторым простым производственным операциям.

По мере того, как компании привыкают к этой технологии, именно тогда они могут начать думать о том, как перейти к производству. Узнав, как успешно проектировать и создавать прототипы, они начинают использовать добавку в качестве производственного инструмента.

Также следует иметь в виду, что компаниям не нужно действовать в одиночку. Есть множество наставников, советников и консультантов, которые могут помочь на этом пути. Конечно, они могут обратиться к XponentialWorks.

Десять лет назад вокруг потребительской 3D-печати было много шумихи, и многие предсказывали, что скоро в каждой семье будет 3D-принтер. Этого, конечно, не произошло. Что вы думаете о лопнувшем потребительском пузыре?

Это отличный вопрос.

Признаюсь, я был одним из тех, кто громко и почти каждый день говорил и верил в потребительскую 3D-печать. Фактически, был период времени, когда я сказал, что правильный вопрос заключается не только в том, будет ли у людей дома 3D-принтер, но и в какой комнате вашего дома будет находиться ваш 3D-принтер?

Когда я оглядываюсь назад, на размышления, короткий ответ - этого еще не произошло. Не потому, что принтеры не демократизировались. Они имеют. Сегодня вы можете купить простой принтер FDM менее чем за 200 долларов.

Программное обеспечение было разработано до такой степени, что все больше и больше людей могут проектировать, не будучи дизайнерами. Связь и полезность значительно улучшились.

Однако мы видели, что большинство так называемых потребительских принтеров было доставлено в школы, на рабочие столы небольших инженерных отделов, на производителей и на малые предприятия. Они не совсем оказались дома, потому что такой выбор материалов, доступный дизайн и сложность просто сделали его не таким удобным для потребителя инструментом.

Я определенно ошибался насчет этого и определенно ошибался относительно времени. Сейчас я вижу, что принтеры есть в школах, библиотеках, гаражах и на рабочих столах инженеров. Эти принтеры становятся все быстрее, лучше и дешевле. Программное обеспечение становится все более познавательным. Все больше и больше компаний размещают свои разработки в Интернете.

Я считаю, что раньше, чем позже, 3D-принтеры постепенно вернутся в потребительские приложения. Чего не хватает, так это потребительского приложения, которое действительно сделало бы его жизнеспособным и интересным.

Подводя итог, я все еще верю, что мы увидим период более широкого использования в домашних условиях. Но мы определенно ошиблись в выборе времени - это займет немного больше времени, чем предполагалось.

Что-нибудь напоследок?

Я бы сказал, что после 15 лет работы в аддитивном производстве я сегодня более взволнован, чем когда я только начинал.

Приятно думать, что отрасль станет еще более актуальной в будущем. Additive действительно обладает неограниченным потенциалом для изменения того, как мы проектируем, производим и даже общаемся.

Речь идет не только о потенциальной ценности и создании благосостояния для участников и игроков в этой отрасли. Речь идет о том, чтобы реально повлиять на мир тем, как мы создаем, производим и живем.

Это конечная цель:все участники и заинтересованные стороны в 3D-печати могут стать частью более широкой картины с точки зрения улучшения всего, что нас окружает, с помощью 3D-печати. ​​

Чтобы узнать больше о XponentialWorks, посетите: www.xponentialworks.com/

Об Ави Рейхентале

Ави Рейхенталь - ведущий специалист в области 3D-печати и экспоненциальной технической конвергенции. В 2014 году он был назван журналом Popular Mechanics одним из 25 крупнейших создателей американской мечты, а в 2013 году журнал Fortune включил его в список 50 лидеров бизнеса. Его нашумевший доклад на TED о будущем 3D-печати собрал более 3 миллионов просмотров.

В 2015 году он стал основателем, председателем и генеральным директором XponentialWorks, компании по консультированию, венчурным инвестициям и разработке продуктов. До этого он занимал пост президента и генерального директора 3D Systems. Он занимает множество руководящих должностей в индустрии 3D-печати, включая председателя Nano Dimension, генерального директора Techniplas Digital, исполнительного председателя и соучредителя Nexa3D и исполнительного председателя NXT Factory. Рейхенталь также является генеральным партнером фонда OurCrowd Cognitiv Ventures для стартапов в области искусственного интеллекта, а также является основателем и исполнительным председателем компании Centaur, пионера агротехнологий.