Dimensi ke-4 adalah seri baru di mana kita berada di belakang layar dengan para pemimpin dalam pencetakan 3D untuk menambahkan dimensi baru. Dan Slaski kami mewawancarai Ryan Turk, Business Development Lead at formlabs, dan kutu buku-out pada pencetakan 3D. Dan nerd-out mereka lakukan.
Dan Slaski: Bisakah Anda memberikan pengantar singkat tentang Formlabs dan produk Anda?
Ryan Turki: Formlabs adalah perusahaan yang membuat printer desktop 3D tercanggih yang pernah ada. Ini telah berkembang dari startup yang didanai Kickstarter menjadi perusahaan percetakan 3D swasta terbesar di dunia. Terlepas dari kenyataan itu, kami tidak goyah dari pendekatan kami yang berfokus pada pelanggan untuk merancang alat yang luar biasa bagi pembuat konten. Rangkaian produk kami berfokus pada dua "mesin cetak". Yang pertama adalah Form 2, yang merupakan mesin stereolitografi desktop yang dapat mencetak menggunakan berbagai bahan fungsional dan estetika dan menghasilkan resolusi tinggi, akurasi tinggi, cetakan halus. Mesin cetak kedua kami adalah mesin sintering laser selektif Fuse 1, yang mensinter serbuk nilon untuk membuat komponen yang sangat fungsional tanpa memerlukan penyangga, yang menghasilkan tekstur seragam pada komponen tersebut.
Dan: Ceritakan tentang diri Anda dan peran Anda di Formlabs?
Ryan: Saya penduduk asli Atlanta dan lulusan Georgia Tech di bidang teknik mesin. Saya bertugas 8 tahun di Angkatan Laut sebagai perwira kapal selam, ditempatkan empat kali ke Pasifik Barat. Saat beralih dari Angkatan Laut, saya mendirikan dan menjalankan startup yang merancang dan memproduksi masker selam yang disesuaikan dengan kebutuhan menggunakan pemindaian 3D dan proses cetakan pencetakan 3D yang dipatenkan. Setelah keluar dari perusahaan itu, saya bergabung dengan Formlabs untuk memimpin tim pengembangan bisnis yang berfokus pada pasar baru.
Dan: Rasa teknologi manufaktur aditif yang paling banyak tersedia untuk konsumen umum adalah Fused Deposition Modeling (FDM). Mesin FDM adalah yang paling umum di pasar pencetakan 3D rumahan dan ruang pembuat. Mereka bekerja dengan memberi makan batang plastik tipis yang digulung melalui nosel panas, mengekstrusi manik leleh yang ditarik lapis demi lapis. Pistol lem panas yang dimuliakan. Bahan yang sering digunakan adalah bahan dasar jagung atau plastik Lego.
Saya telah mendengar teknologi Anda digambarkan sebagai "menembakkan laser ke goo". Bisakah Anda memberikan deskripsi yang lebih fasih tetapi masih sangat disederhanakan tentang bagaimana mesin Anda membuat suku cadang?
Ryan: Laser slinging, seperti yang kami suka katakan. Dalam stereolitografi, sebuah tong berisi resin cair berada di atas sistem optik yang terdiri dari laser UV dan dua alat bidik kecil yang disebut galvanometer. Sinar laser ini menelusuri lapisan bawah resin dengan cara penampang yang sama seperti material deposit FDM. Laser UV menyembuhkan resin photopolymer dan "lapisan" terbentuk. Platform build meningkat ke atas dan proses berulang. Bagian ini dibangun dari bawah ke atas.
Dan: Apa keuntungan dari teknologi Anda?
Ryan: Ada tiga keuntungan utama dari teknologi ini: 1) Bagian isotropik, yaitu bagian yang padat dan seragam secara keseluruhan. Ini penting karena sifat mekanik material seragam di seluruh bagian. 2) Permukaan akhir. Pada ketinggian langkah terendah 25 mikron, bagian SLA yang dicetak pada Formulir 2 hampir tidak dapat dibedakan dari bagian cetakan injeksi, sangat halus. 3) presisi. Ukuran titik laser pada Formulir 2 adalah 140 mikron dan dapat diposisikan secara akurat di mana saja pada pelat pembuatan. Ini menghasilkan akurasi bagian yang tinggi dan fitur minimum yang sangat kecil.
Dan: Saya melakukan beberapa pengintaian di Pintu Kaca. Selain memiliki peringkat keseluruhan yang baik, saya membaca tentang keuntungan besar Formlabs dan budaya startup yang menyenangkan. Salah satu keuntungannya adalah, tentu saja, pencetakan 3D gratis tanpa batas. Apa yang membuat menjadi karyawan di sana berbeda dari pekerjaan lain?
Ryan: Formlabs memang tempat yang bagus untuk bekerja dan telah mempertahankan "budaya start-up-nya". Misalnya, makan siang disediakan 3 hari seminggu, anjing diperbolehkan di gedung, printer 3D benar-benar ada di mana-mana, semua karyawan tetap menerima ekuitas sebagai bagian dari kompensasi mereka, dan tidak ada kebijakan liburan kebijakan. Tambahkan ke ini tenaga kerja yang beragam dan cerdas. Saya suka mengatakan bahwa Anda tidak dapat mengayunkan kucing mati tanpa memukul seseorang dari latar belakang yang unik (petugas kapal selam, pendiri panti asuhan) atau seseorang dengan gelar yang mengesankan (seperti PHD dalam ilmu saraf kognitif di tim pemasaran).
Apa yang membuat bekerja di sini unik dapat disimpulkan dalam dua cara: semua orang sangat pintar sehingga Anda harus meningkatkan permainan Anda, dan semua orang percaya pada apa yang kami lakukan: memberdayakan pembuat konten.
Dan: Apa lagi yang membuat Formlabs unik?
Ryan: Formlabs memiliki basis pelanggan yang luar biasa, dengan hasrat akar rumput sejati untuk produk. Saat ini, saya pikir kami memiliki lebih dari 40,000 printer di alam liar. Semangat ini terbukti ketika berbicara dengan pelanggan, yang mendatangi kami di pameran dagang dan membicarakan produk tersebut. Saya ingat menghadiri satu pameran dagang elektronik besar yang juga dihadiri oleh pesaing: perusahaan printer 3D yang mencolok dan sangat digembar-gemborkan. Saya berjalan ke stan mereka dan berbicara dengan salah satu perwakilan mereka. Dia melihat lencana saya, melihat dari sisi ke sisi, dan berbisik "Saya memiliki Formulir 2 dan saya MENYUKAINYA, tolong jangan beri tahu siapa pun di perusahaan saya atau mereka akan membenci saya". Anda harus suka mengulang produk yang memiliki pengikut yang kuat.
Dan: Pertanyaan lanjutan. Kepada siapa saya harus mengirimkan resume saya?
Ryan: Perlu menghubungi Anda kembali di kontak yang tepat, ada beberapa yang bisa berhasil.
Dan: Dari sudut pandang orang luar, ruang printer 3D tampak tidak stabil dan berubah-ubah. Ada banyak pemain dan tingkat gesekan yang tinggi. Tambahkan tantangan dalam merancang produk yang sangat multidisiplin dan pertimbangan kekayaan intelektual yang kompleks dan seterusnya. Apakah ini gambaran yang akurat? Apa yang mendorong Formlabs untuk melewati rintangan ini? Apakah Formlabs sukses terlepas dari tantangan ini atau apakah itu berkembang dengan baik?
Ryan: Saya pikir ini akurat sampai titik tertentu, tetapi trennya berkurang. Enam sampai tujuh tahun yang lalu adalah puncak hype: Makerbot dan Formlabs adalah bagian besar dari itu dan dengan demikian ditampilkan dalam film dokumenter, "Print the Legend". Ada membanjirnya pendatang ke pasar, didorong oleh berakhirnya paten pada teknologi FDM dan SLA (segera diikuti oleh SLS). Kembali ke poin Anda, banyak perusahaan tidak mengantisipasi biaya organisasi untuk merancang, mengembangkan, menjual, dan mendukung produk yang kompleks. Misalnya, banyak perusahaan membangun seluruh model bisnis mereka di sekitar mesin murah, dengan strategi untuk menumbuhkan nilai umur pelanggan melalui penjualan bahan habis pakai, dll. Pasar telah membuktikan bahwa tidak mungkin mendukung staf teknik, desain, dan pendukung yang menjual produk. printer 1000D di bawah $3. Pasar massal yang diharapkan tumbuh di sekitar mesin ini tidak pernah terjadi.
Hari ini, telah terjadi gesekan yang signifikan, tetapi saya tidak akan menggolongkannya sebagai tidak stabil atau berubah-ubah. Para pemain besar masih bertahan. Pendatang baru didanai dengan baik dan memiliki strategi dan pasar yang jelas.
Persepsi saya tentang bagaimana Formlabs mendorong melalui ini adalah dengan memiliki bakat teknis yang luar biasa sejak awal, koneksi dan kedekatan geografis dengan MIT, dan kesadaran bahwa perlombaan ke bawah adalah strategi yang kalah. Daripada fokus pada biaya, kami fokus pada kualitas produk dan layanan. Ini membantu bahwa ketika perusahaan tutup, kami menarik bakat terbaik mereka!
Dan: Selama satu setengah dekade dan ratusan bagian yang saya buat, saya tidak kehilangan antusiasme untuk pencetakan 3D. Bagi saya, ini adalah kombinasi dari kepuasan cepat dan keajaiban mengubah ide menjadi sesuatu yang digital dan kemudian menjadi sesuatu yang nyata dan sepenuhnya unik. Apa yang membuat Anda bersemangat tentang dunia manufaktur aditif secara pribadi dan sebagai perusahaan?
Ryan: Saya berbagi gairah Anda. Saya masih ingat cetakan 3D pertama yang pernah saya buat dan saya juga ingat cetakan pertama yang pernah saya buat di mesin Formlabs. Bagi saya, itu setara dengan pertama kali saya berhasil mengelas. "Saya telah bergabung dengan dua potong logam menggunakan api !!" Itu pasti seperti manusia gua pertama yang membuat api dari nol.
Manufaktur aditif menurunkan penghalang untuk membuat apa yang ada di kepala Anda menjadi kenyataan. Kedengarannya sederhana tapi itu sangat kuat, seperti yang Anda tahu. Ini baik dari sudut pandang biaya dan kompleksitas teknis.
Sebagai sebuah perusahaan, kami senang dengan membuka aplikasi dengan manufaktur aditif yang sebelumnya tidak mungkin. Kami mencoba memposisikan diri sebagai solusi manufaktur, tetapi yang lebih menarik adalah ketika manufaktur aditif adalah satu-satunya solusi untuk aplikasi tertentu. Hal ini terutama berlaku untuk aplikasi kustomisasi massal (pikirkan sepatu custom fit, peralatan olahraga custom fit, liner gigi kustom, dll.). Karena setiap orang berbeda, setiap konfigurasi produk berbeda, dan ini hanya mungkin menggunakan manufaktur aditif karena biaya tambahan hampir nol untuk mengubah desain suku cadang dari orang ke orang.
Dan: Kesalahpahaman yang umum adalah bahwa manufaktur aditif benar-benar merupakan teknologi prototipe. Manufaktur digital langsung menciptakan bagian produksi menggunakan manufaktur aditif. Ada manfaat menarik untuk manufaktur digital langsung. Kombinasi tanpa perkakas dan desain yang tidak dapat dibuat menggunakan proses fabrikasi tradisional memungkinkan tidak hanya untuk penyesuaian tetapi juga potensi untuk desain baru yang berbeda secara fundamental. Secara historis, desainer harus mendesain di sekitar proses, seperti cetakan injeksi. Dengan manufaktur aditif, ada lebih sedikit batasan, terutama dengan bentuk. Bisakah Anda berbicara tentang pandangan Formlabs tentang manufaktur digital langsung dan bagaimana hal itu dapat merevolusi desain?
Ryan: Kustomisasi massal, yang bagi kami mencakup produk konsumen tetapi juga aplikasi industri seperti perlengkapan, konektor listrik, dan produksi massal, merupakan strategi penting untuk Formlabs. Ini juga merupakan area fokus saya di perusahaan. Sudut pandang saya adalah bahwa aditif berusaha terlalu keras untuk bersaing dengan manufaktur tradisional, yang memiliki ekosistem perangkat keras dan material yang panjang dan matang di belakangnya. Industri harus lebih fokus pada aplikasi di mana manufaktur digital adalah satu-satunya solusi.
Anda mengemukakan poin bagus tentang merevolusi desain, itu adalah perubahan paradigma penting yang belum terjadi, dari apa yang saya lihat. Sebagian besar pelanggan yang berinteraksi dengan saya menggunakan spesifikasi material, estetika, dan batasan desain sebagai standar dari proses manufaktur tradisional. Mereka menginginkan bagian cetakan 3D yang terlihat seperti dan meniru sifat-sifat cetakan injeksi misalnya. Saya mendorong mereka untuk memulai dari awal (tidak selalu memungkinkan) dan mendesain dengan mempertimbangkan aditif sejak awal. Itu mungkin membutuhkan bos yang lebih tebal untuk memperhitungkan bahan yang lebih lemah, tetapi itu juga berarti menghemat berat dengan menggunakan kisi-kisi di dalam bagian tersebut.
Salah satu penulis favorit saya tentang strategi adalah Ron Adner dari Dartmouth's Tuck School of Business. Dia mempelajari "ekosistem inovasi" seperti komputasi dan internet: ini membutuhkan kemajuan di sepanjang berbagai teknologi untuk melepaskan manfaat penuh. Manufaktur digital langsung tidak berbeda. Untuk sepenuhnya melepaskan manfaat dari konsep tersebut, diperlukan pengembangan yang stabil dan paralel di seluruh perangkat keras, perangkat lunak, ilmu material, dan desain.
Dan: Kami adalah individu dalam hal ukuran, bentuk, dan rasa. Secara teori, kustomisasi massal akan memungkinkan produk yang disesuaikan agar pas dan bergaya. Ada kutipan “Jangan mendesain untuk semua orang. Tidak mungkin. Yang akhirnya Anda lakukan hanyalah merancang sesuatu yang membuat semua orang tidak bahagia”. Sepertinya kacamata hitam, headphone, sepatu, dan aksesori lainnya ada di nexus kustomisasi ini. Apa yang Anda lihat sebagai aplikasi ideal untuk manufaktur digital langsung dan perusahaan apa yang mempeloporinya?
Ryan: Kami melihat banyak aplikasi dalam alas kaki seperti yang Anda sebutkan. Menariknya, meskipun alas kaki custom-fit menarik dan memberikan nilai kepada pelanggan, bagi perusahaan alas kaki saya pikir proposisi nilai adalah kemampuan untuk terus memperluas pilihan pelanggan sambil meminimalkan kompleksitas. Misalnya, satu model sepatu, ditawarkan dalam ukuran 7-14, dalam satu atau beberapa warna, dan mungkin beberapa lebar, menghasilkan ratusan SKUS; hanya untuk satu model. Semua SKU ini memiliki biaya desain, manufaktur, dan logistik terkait. Manufaktur digital langsung dapat menambah biaya per unit, tetapi menyederhanakan dan mengurangi biaya pada skala makro.
Kami melihat aplikasi lain di persimpangan kesiapan teknologi dan nilai-dari-kustomisasi. Dengan kesiapan teknologi, maksud saya membayar untuk kemudahan dan kenyamanan sepasang yang secara khusus cocok untuk saya. Tetapi bahkan selain itu, manufaktur aditif dapat memfasilitasi pertukaran bagian, elektronik terintegrasi, dan sebagainya.
Untuk aplikasi tertentu seperti kacamata hitam, menurut Anda bagaimana produk Formlabs dapat digunakan untuk membuat desain baru?
Dan: Untuk fabrikasi produk sesuai permintaan, ada manfaat logistik yang sangat besar seperti memprediksi dan menyimpan inventaris. Apa saja manfaat lain yang saya lewatkan?
Ryan: Manfaat lain adalah membuat siklus rilis produk gesit karena permintaan konsumen berubah-ubah. Yang saya maksud adalah, daripada memprediksi permintaan konsumen atau preferensi musim lebih awal, dan kemudian berpotensi menimbun produk yang tidak sesuai selera, inventaris disimpan secara digital dan dibuat sesuai permintaan dan dapat dimodifikasi jauh lebih cepat dengan biaya yang jauh lebih murah.
Dan: Selain apa yang saya sebutkan sebelumnya tentang desain baru, biaya modal yang relatif rendah dan kurva pembelajaran membuat pencetakan 3D menjadi demam emas untuk peluang bisnis kecil baru. Apakah Anda menyaksikan ini? Apakah ada beberapa contoh yang bisa Anda bagikan?
Ryan: Saya tidak dapat membagikan perusahaan tertentu, tetapi pasti ada peningkatan di perusahaan khusus yang menyesuaikan dengan pasar (tradisional) yang jauh lebih kecil karena biaya modal yang jauh lebih rendah terkait dengan bisnis berbasis pencetakan 3D. Dari atas kepala saya, saya tahu bisnis yang layak di: aksesori pernikahan khusus, peralatan menyelam khusus, pegangan dan pegangan khusus, kacamata khusus skala kecil, audiologi, dan mainan/patung/model.
Dan: Apa visi Formlabs tentang bagaimana kustomisasi massal akan terlihat dalam praktik? Apakah itu pabrik gudang printer besar, hub lebih kecil yang lebih terlokalisasi, terintegrasi ke toko yang ada, atau sesuatu yang lain?
Ryan: Saya pikir pencetakan 3D akan tetap cukup teknis dan lambat untuk mencegahnya menjadi pengalaman manufaktur "di toko" yang sebenarnya. Saya pikir masa depan yang lebih mungkin adalah pusat manufaktur terlokalisasi di area metro besar yang masih memenuhi banyak janji manufaktur terdistribusi dari pencetakan 3D, seperti struktur biaya logistik yang lebih rendah, biaya pergudangan yang lebih rendah, dll. tetapi menjauhkan seluk beluk dari toko .
Dan: Jika Anda dapat memasang papan iklan di Times Square untuk Formlabs (atau pencetakan 3D), apa yang akan dikatakannya?
Ryan: Sebenarnya, kami sudah melakukan ini: kami mencetak 3D lensa Fresnel terbesar yang pernah ada dan memasangnya di Times Square untuk Hari Valentine.
Dan: Hal keren apa yang sedang dikerjakan Formlabs saat ini yang dapat Anda bicarakan?
Ryan: Kami telah mengumumkan Fuse 1, mesin Selective-Laser-Sintering yang pas di benchtop. Saya senang dengan mesin ini karena ini adalah urutan besarnya lebih murah daripada apa pun di pasar ($10K vs $100s k) dan lebih sederhana untuk beroperasi (110V outlet, tidak ada gas inert, tapak kecil).
Bagian SLS dibuat dari nilon dan tidak memerlukan penyangga yang menghasilkan bagian yang sangat fungsional dan sangat estetis. Ini adalah langkah maju yang besar menuju 3DP untuk produksi.
Dan: Apa alasan utama yang diberikan perusahaan untuk menolak adopsi manufaktur digital langsung?
Ryan: Sifat bahan. Perusahaan memiliki persyaratan yang sangat ketat seputar bahan, dan sebagian besar polimer aditif tidak cukup matang untuk memenuhi atau memenuhi persyaratan ini, seperti kekuatan, kontak kulit, stabilitas UV, komposisi kimia, dan permukaan akhir. Ini semua adalah faktor yang telah ditangani oleh rantai pasokan material yang lebih matang selama beberapa dekade, dan manufaktur aditif mana yang masih dalam proses penanganan.
Biaya per bagian. Ini adalah fungsi dari biaya mesin + bahan + tenaga kerja. Kontributor terbesar untuk persamaan ini adalah tenaga kerja, dalam kasus penggunaan produksi. Setiap proses dan mesin 3DP memerlukan sejumlah pasca-pemrosesan yang menimbulkan biaya tenaga kerja: melepas suku cadang dari mesin, melepas penyangga atau material tambahan, membersihkan, dll. Untuk jumlah yang sangat besar, ini mulai menjadi hambatan besar jika dibandingkan dengan manufaktur tradisional.
Dan: Di mana manufaktur aditif sekarang dalam garis waktu keseluruhan dari masa bayi hingga dewasa?
Ryan: Saya pikir siklus sensasi Gartner adalah cara yang berguna untuk menjawab pertanyaan ini. Siklus hype Google Gartner, tetapi poin utama di sepanjang kurva, secara berurutan, adalah "Puncak Harapan yang Meningkat", "Dataran Tinggi Produktivitas", "Lereng Pencerahan", dan "Palung Kekecewaan. Misalnya, pencetakan 3D untuk pembuatan prototipe sangat kokoh di masa dewasa di puncak produktivitas, sedangkan pencetakan 3D biologis masih sangat baru.
Secara keseluruhan, industri ini mencoba untuk tumbuh dengan mencari cara untuk bersaing sebagai teknologi manufaktur yang layak, tetapi ini masih relatif awal. Itu dibuktikan dengan fakta bahwa perusahaan 3DP seperti Carbon dan Desktop Metal menerima begitu banyak perhatian karena mereka telah memposisikan diri sebagai solusi produksi sejak hari pertama.
Dan: Saat manufaktur aditif bergabung dengan teknologi lain, seperti AI, kemungkinan apa yang akan terbuka?
Ryan: Ini adalah pertanyaan yang menarik dan saya pikir salah satu aplikasi yang lebih menjanjikan adalah seputar desain generatif, yang merupakan metodologi di mana suatu bagian sangat dioptimalkan di sekitar serangkaian persyaratan dan batasan fungsional dan lebih sedikit tentang bagaimana bagian tersebut akan diproduksi. Ini menghasilkan desain braket gila, tampak bionik, yang mungkin pernah Anda lihat. Ini dimungkinkan melalui kombinasi komputasi canggih (beberapa di antaranya diaktifkan oleh AI) dan manufaktur aditif, yang memungkinkan bentuk organik kompleks tersebut diproduksi tanpa biaya tambahan. Hasilnya adalah bagian yang sangat dioptimalkan yang sekuat dan seringan fisika memungkinkan. Saya baru-baru ini menghadiri presentasi di mana sebuah maskapai besar menggunakan teknik ini, bersama dengan pencetakan 3D, untuk mendesain ulang dudukan untuk kursi pesawat mereka. Karena penghematan berat, perusahaan akan menghemat $10 juta selama masa pakai pesawat.
Dan: Kita semua tahu bagaimana menonton printer 3D memesona dan akibatnya hampir menghancurkan industri lampu lava. Bisakah Anda menggambarkan penyesalan yang Anda rasakan untuk industri yang pernah berkembang pesat ini?
Ryan: Ini adalah poin yang adil dan diabaikan oleh media, tetapi hilangnya R&D lampu Lava terus menurun sejak munculnya pencetakan 3D. Sebagai tanggapan, banyak merek terbesar dalam pencetakan 3D telah bergabung untuk sebuah proyek yang disebut "Save the Lamp" yang berupaya memulihkan dan melestarikan benda-benda berharga ini.
