Siemens zet deur naar 3D-printen wagenwijd open

Siemens duikt in 2014 in het 3D-printen. Wie had gedacht dat de matrixprinter uit de jaren 80 drukwerk overbodig zou maken?

Het is een berichtje met een grote impact: 'Siemens gaat vanaf volgende maand metalen onderdelen voor onder meer gasturbines maken met een 3D-printer.' Het technologieconcern is daarmee één van de eerste mondiale bedrijven die zich op dit gebied begeeft, nadat Rolls-Royce, General Electrics en het Europese defensieconcern EADS ook al kenbaar maakten onderdelen met de 3D-printer te willen produceren. 

Allesbehalve een hype

Onze expert Bas van de Haterd dook in het fenomeen 3D-printen en kon eigenlijk niet ophouden met publiceren. Op zijn eerste column over 3D-printen kwam een aantal vragen en tegengeluiden. Dat is goed, want het laatste wat hij wilde is een hype creëren. Dat gebeurt immers al veel te veel. Maar, zo dacht Bas, laten we toch nog even doordenken over de 3D-printers. 

Exponentieel

Een van de problemen die wij als mensen hebben, is dat we vaak lineair denken, terwijl de wereld exponentieel werkt. De hedendaagse 3D-printers en mogelijkheden staan in schril contract met de ontwikkelingen die we volgens mij zullen gaan zien. Dus laat ik een klein, maar onderbouwd kijkje in de toekomst proberen te geven, wetende dat ook ik geen glazen bol heb.

Gewoon printen

Laten we eerst eens een vergelijking trekken met gewoon printen, of '2D-printen', als je wilt. De 3D-printer van nu is vergelijkbaar met de allereerste matrixprinters. Kennen we die nog? Korrelige tekst op een stuk papier, in een tergend traag tempo, met een ratelend geluid en van die afscheurrandjes aan de zijkant, met van die gaatjes erin? Ik was nog maar een kleine jongen toen mijn ouders een matrixprinter hadden, met cartridges die veel geld kosten, en een printkwaliteit die slechter was dan mijn handschrift (en geloof me, dat wil wat zeggen).

Geen drukwerk

Nooit, zei men toen. Nooit zou printen het echte drukwerk kunnen vervangen. Nooit zou het de kwaliteit hebben om brochures te maken. Nooit zouden foto's zo mooi geprint kunnen worden als je ze kon afdrukken. Het heeft even geduurd en inderdaad, er is nog steeds een verschil tussen (dure) industriële printers en de printer die we thuis hebben, maar er worden al boeken geprint en niemand weet dat ze niet met een ouderwetse drukpers gemaakt zijn. Elk bedrijf heeft een printer staan die brochures en dergelijke maakt van een kwaliteit die niet van drukwerk is te onderscheiden.

Midden jaren 80

De 3D-printer zit nu feitelijk in hetzelfde stadium als dat van de allereerste matrixprinters. We hebben nu de eerste honderd(en) mensen die er een hebben in dit land. Trek je de vergelijking met 'gewoon' printen, dan zitten we nu dus midden in de jaren 80. Elke uitspraak over de toekomstige snelheid, de toekomstige materialen en de toekomstige kwaliteit moet je in die context zien. We weten het niet, maar we zouden moeten weten dat we het niet weten!

Beperkingen

In een zeer goed artikel op Gizmodo geeft een fulltime professional op het gebied van 3D-printen aan waarom het volgens hem 'overhyped' is. Hij is er dagelijks mee bezig, dus dat kan je serieus nemen. Echter, ook deze man kijkt naar de huidige stand van zaken. Zoals hij al aangeeft, we zitten nog in de wittebroodsweken van de 3D-printer. Dus wie weet wat er nog gaat komen?
Laat ik eens een aantal beperkingen en issues onder de loep nemen.

1. Snelheid

3D-printen is momenteel heel traag, zonder meer. Een print kan uren, soms dagen duren. De eerste vraag is: hoe erg is dat? Als je er niet bij hoeft te zijn, zet je zo'n printer 's ochtends aan en 's avonds is hij klaar. Ook zul je zien dat de snelheid zal toenemen. Hoeveel, dat is moeilijk te zeggen. Het printen van 1.000 brochures met een laserprinter is ook tegenwoordig nog steeds niet in 10 seconden klaar, dat klopt. Maar de snelheid van gewone printers is wel extreem toegenomen over de jaren. Vroeger kosten een A4'tje op de matrixprinter minuten, nu gaat dat in luttele seconden.

2. Eén materiaal

'Je kunt tegenwoordig nog maar in 1 materiaal printen. En dat is dan nog plastic ook', wordt wel gezegd. Nu is dat al niet geheel waar, want Shapeways heeft al printers die met allerlei materialen kunnen printen. Er zijn al industriële printers die alles van goud tot titanium kunnen printen. Maar trek ook hier eens de vergelijking met de matrixprinter. Die kon aanvankelijk ook maar 1 kleur printen. En net zoals de kleurenprinter pas later is gekomen, zal ook de multi-materiaal-printer later komen. Er is technisch gezien geen enkele reden dat dit niet kan. Metalen kun je ook smelten, dus dat wordt waarschijnlijk ook wel mogelijk. Zullen we ooit leer kunnen printen? Nee. Zullen we iets kunnen printen dat niet te onderscheiden is van leer? Ik denk het wel.

De materiaalrevolutie moet nog op gang komen. Nu ben ik geen metallurgisch expert, maar ik weet dat de ontwikkelingen daarin best ver gaan. De auteur van het artikel op Gizmodo vergeleek 3D-printen met het bouwen van een muur van Legostenen. Daarom is een product uit een 3D-printer volgens hem ook nooit heel sterk. Als je er in de zijkant in duwt, breekt het. Daar kan hij gelijk in hebben, met de huidige materialen. Maar ik ben er van overtuigd dat er nieuwe materialen zullen komen die bedacht zijn speciaal voor het 3D-printen en die dit probleem niet kennen. Dat het mogelijk is hele harde, stevige dingen te maken die laag voor laag opgebouwd worden zien we in de natuur. Denk aan parels, die zijn best hard en worden laag voor laag in een oester opgebouwd.
We zullen dus in de toekomst materialen zien ontstaan die specifiek bedacht zijn voor 3D printen en daarmee kwaliteiten hebben die we nu nog niet kunnen inschatten. Ik heb dit wel eens 'harsen' genoemd, met een gebrek aan een betere term. Deze ontwikkeling zal bij een grote adoptie van 3D-printers een enorme vlucht nemen.

3. Design en gebruikersgemak

Het is niet zo makkelijk om een model te maken, is een veelgehoorde klacht. Een terechte klacht. Maar ook hier is de vergelijking met een ouderwetse matrixprinter op zijn plaats. Vroeger was het ook echt specialistenwerk om een een brochure te ontwerpen, maar inmiddels is er software beschikbaar die het iedereen mogelijk maakt om dat  te doen. Ik ken gepensioneerden die in een grafisch programma elke maand een krantje in elkaar zetten, met foto's en teksten en advertenties en alles. Nu is 3D-modelleren natuurlijk nog wel een stapje ingewikkelder, maar het is ook maar de vraag of we het zelf gaan doen.

Op dit moment zijn er al heel veel sites waar je gratis allerlei modellen kunt downloaden, waarvan de grootste thingiverse is. Met een catalogus van tien-, of misschien wel honderdduizenden items, allemaal gratis te downloaden om vervolgens te printen. Zijn deze modellen allemaal van de beste kwaliteit? Nee. Gaan we daar net als bij muziek straks een iTunes-achtig iets voor krijgen? Ik denk het wel. En als je geen voorgekookt model wil, kun je ook heel eenvoudig veel dingen laten ontwerpen. Een site als Elance meldt bijvoorbeeld in zijn recente rapport over het eerste kwartaal van 2013 dat het ontwerpen van 3D-printmodellen een van de grootste stijgers is qua vraag. In andere woorden: het aantal opdrachten voor 3D-printmodellen stijgt nu al enorm. Worden we straks allemaal ontwerpers? Nee, we huren daar gewoon iemand voor in, waarschijnlijk een goede Indiër of Thai die het voor een prikkie doet.

4. Kosten

Tot slot speelt nu ook nog vaak de vraag van de kosten. Een logische vraag, want een 3D-printer kent geen kostenvoordeel bij massaproductie. De vraag is echter hoe hoog de totaalkosten zijn in vergelijking met gewone productie. De 3D-printer kent namelijk ook geen traditionele loonkosten, zeker niet als je het printen zelf thuis doet. Vervoerskosten? Enkel van het materiaal en ik verwacht dat we daar heel veel lokaal van kunnen gaan maken (maïs is nu vaak een van de belangrijkste ingrediënten). Een Lego-steentje printen kost straks 1 cent, en ongeveer 1 euro als je het in een pakket koopt.

Geen iPads of fietsen

Dat ik een fan ben van 3D-printen en dat ik verwacht dat dit de nieuwe industriële revolutie teweeg zal brengen is denk ik wel duidelijk. Je zult me echter niet horen roepen dat het voor alles toepasbaar is. Ik geloof niet dat elektronica bijvoorbeeld de komende 5 jaar al geprint kan worden. Zeker niet met huis-tuin-en-keukenprinters. Dus je iPad's, telefoons en laptops zul je nog lang blijven kopen.

Ik geloof ook niet dat grote gebruiksgoederen, zoals auto's, vliegtuigen of zelfs fietsen binnen een paar jaar uit een printer zullen rollen. Fietsframes misschien nog wel, maar die moeten dan nog in elkaar gezet worden. En als voormalig fietsenmaker weet ik hoe moeilijk dat is om dat goed te doen, ik was er zelf ook erg slecht in. Daarnaast is er nog het aansluiten. Want misschien dat ik mijn nieuwe kraan wel kan printen, maar ik kan hem echt niet op het waternet zetten. De loodgieter zal nog lang nodig blijven, net als de elektriciën.

Niet lineair

De toekomst staat nog lang niet vast, maar als we hem voorspellen moeten we nooit lineair denken. De wereld is namelijk niet lineair. De eerste mensen hebben nu een thuis 3D-printer. Dat is vergelijkbaar met de vroege jaren 80 van de vorige eeuw, toen net de eerste matrixprinters in de huiskamers verschenen. En kijk dan eens naar de ontwikkeling die we daarin in 30 jaar hebben meegemaakt en projecteer die ontwikkeling dan eens op het 3D-printen. Als je je dan realiseert dat de markt voor producten vele malen groter is dan die van drukwerk en er daarmee dus ook vele malen meer geld in zal gaan voor ontwikkelingen, dan kun je er bijna niet meer omheen: 3D-printen gaat het helemaal worden. 

Meer over de revolutie van werk?

• 3D-printen maakt patenten vrijwel waardeloos
  
• Waarom kenniswerk uit Nederland zal verdwijnen
  
• Alle bijdragen van Bas van de Haterd