17 лютого 2016

Изобрести будущее: как фаблабы могут полностью изменить мировое производство

В Киеве все активнее работает первый украинский фаблаб – IzoLab. Теперь и столица присоединилась к мировому движению продвинутых мастерских, где любой желающий может создать практически что угодно благодаря синтезу изобретательства и современных технологий. Инженер-разработчик и директор IzoLab Роман Фомов написал для Platfor.ma о том, почему мастерские с современными гаджетами символизируют настоящую революцию и переход от массового производства к индивидуальному.

 

 

Милая девочка Оксана на фото – бета-тестер протеза, полностью распечатанного на 3D-принтере командой CanTouch. Этот протез стоит в 10-100 раз дешевле обычного и крайне прост в изготовлении – ведь он уже смоделирован в 3D. Все, что нужно – заправить в принтер пластик, распечатать и собрать. Это настоящий переворот, который может кардинально изменить жизнь тысячам таких детей, как Оксана: детский протез мало того, что дорогой, так еще и требует частой замены, ведь дети постоянно растут.

 

 

Вопрос доступного протезирования в Украине критический. И одно из его решений – это фаблабы. Причем это лишь одна из миллионов проблем, которые фаблабы помогут решить в будущем.

 

Табуретка для каждого

Представьте – вы задумали сделать себе табуретку. Вы идете к мастеру-деревщику, рисуете ему на бумажке вашу задумку – и он ее из какого-нибудь бревна выпиливает. Но что если вы хотите, допустим, чтобы табуретка проигрывала веселую мелодию, когда вы на нее садитесь? А еще лучше – разные мелодии для каждого из членов семьи. И чтобы собирала статистику времени сидения и постила еженедельные отчеты в Twitter. К кому пойти в этом случае?

 

До недавних пор воплощение изобретательских идей было монополией довольно узкого круга. Как правило, это были большие корпорации, конструкторские бюро и институты, имеющие собственные разноплановые мастерские и профессионалов. Большинству же оставалось довольствоваться только весьма ограниченными суррогатами – радиокружками, клубами авиамоделистов и мастерскими работы по дереву. Но, как понимаете, ничто из этого не давало полного изобретательского арсенала. Да, конечно, всегда находились умельцы, которым хватало гаража и энтузиазма, чтобы делать какие угодно табуретки, вплоть до самодельных вертолетов из мотоцикла и портативных автоматов, но это – не более чем единичные случаи.

 

Как же выглядит классический процесс производства? Допустим, какой-то большой мировой бренд решил сделать подобную табуретку. В недрах исследовательских центров десятки высокооплачиваемых людей в белых халатах спустя полгода и миллион долларов сделают рабочий прототип. Потом другие люди займутся постройкой гигантского завода где-нибудь в Камбодже, где будут собирать миллионы подобных табуреток. Тем временем маркетинговая команда потратит четыре миллиарда долларов и придумаем какую-нибудь крутую концепцию – что-то вроде SmartSitTM, а потом еще тысячи людей сделают так, чтобы эта табуретка дошла до магазина у вас на углу.

 

В итоге получится массовый продукт, который вроде как сделан под какой-то усредненный запрос среднего потребителя. А что там хотите конкретно вы – никого сильно не заботит. Это, конечно, не самая большая проблема. В конце концов, большинство людей довольствуются самой обычной табуреткой, да и рынок большой с кучей конкурентов, так что выбор у потребителя достаточно широкий. Но в конечном итоге монополия на материализацию идей остается у них.

 

Станкомпьютеры

Так вот – вполне возможно, что эта эпоха подходит к концу. Началось это с того, что в 1952 году ребята из MIT (Massachusets Institute of Technology) подключили к фрезеровочному станку один из первых компьютеров, дав ему возможность управлять траекторией движения фрезы – то есть сделали первый в мире ЧПУ-станок

 

ЧПУ-станки в работе

А 15 лет назад профессор MIT Нил Джершенфелд, директор Center for Bits and Atoms, автор курса «Как сделать практически все», запустил проект под названием FabLab. Сейчас Нил является главным идеологом фаблабов и основателем Fab Foundation – некоммерческой организации, поддерживающей развитие сети фаблабов по всему миру.

 

FabLab (от Fabrication Laboratory) – это, по сути, универсальная мастерская, где, по задумке основателей, «можно сделать почти все из почти всего». В фаблабе присутствуют программируемые станки для работы с разными материалами и масштабами – и все они управляются компьютером. Это значит, что если вы хотите что-то сделать, вам достаточно «нарисовать» и смоделировать это на своем ноутбуке, а все остальное (почти) сделают за вас умные станки.

 

Кроме этого, в каждом фаблабе есть часть, отвечающая за разработку и программирование электроники – чтобы вдыхать жизнь в вещи из пластика и металла. В широком смысле фаблаб можно назвать робототехнической мастерской – если под «роботом» понимать любое электромеханическое устройство, включая вышеописанную табуретку.

 

Так выглядят Фаблабы

Первый фаблаб существует на правах исследовательской лаборатории и создан и поддерживается за счет MIT. Однако бизнес-модели у фаблабов разные, ведь единственное, что их объединяет – концепция, стандартный перечень основного оборудования и требование открытости – чтобы фаблаб каким-нибудь образом был доступен всем желающим.


В остальном фаблаб может создать кто угодно. В мире сейчас около 400 действующих таких продвинутых мастерских и большая их часть существует при университетах и музеях или за счет государства, как, например, Stadslab Rotterdam (Нидерланды). Довольно часто фаблабы создаются адептами идеи, которые начинают практически с голых стен и молотка. Таким, например, является польский Fablab Łódź, где за три года буквально из ничего создали продвинутый фаблаб, в котором есть все: от 3D-принтера до плазмореза и плавильной печи для стекла.

 

 

И если первые часто в силу обеспеченности остаются относительно довольно закрытыми структурами с охватом в несколько десятков человек, то такие проекты, как Fablab Łódź напротив – должны изобретать, искать, быть публичными и поддерживать тесный контакт с сообществом, чтобы выжить.

 

При этом нужно понимать, что фаблабы – это не кружок радиотехники, интересный двум десяткам гиков. Ведь фаблаб (или мейкерспейс, техшоп, воркшоп, хакерспейс*) - это, по сути, универсальный инструмент.

 

Возможности, в общем-то, безграничны, и их можно и нужно использовать для воплощения идей, необходимых местному сообществу. Например, квадрокоптеров, следящих за поливом полей или пасущих коров. Или умных мусорников, которые контролируют, насколько они заполнены. Или электронных урн для голосований, которые сами сканируют бюллетени и подсчитывают голоса (а еще автоматически вызывают полицию при попытке их взлома). Да в общем всего, что вам придет в голову.

 

 

А вот еще один проект – Dynamic Shape Display из MIT. Очень красивая, но на первый взгляд бесполезная вещь. Однако за такими безумными проектами стоит серьезная математическая и инженерная работа и нередко осколки подобных идей затем перерастают в по-настоящему революционные изобретения.

 

 

Есть и просто забавные безделушки – типа пистолета-скетчера, который позволяет за считаные минуты делать объемный пластиковый каркас. Можно использовать, например, для планировки комнаты перед покупкой мебели. 

 

Когда-то первые компьютеры ознаменовали начало цифровой революции. Фаблабы символизируют начало революции новой – производственной. Fabrication revolution – этот переход от производства массового к индивидуальному. В конечном счете ее цель – не просто более крутой станок или принтер. Это кардинально другой подход – получение возможности превращать информацию в материю и материю в информацию. Когда вы можете, например, сделать какую-то интересную вещь в фаблабе в Ванкувере, а потом передать данные в фаблаб во Львове, где эта вещь будет тут же материализована. А в конечном итоге вы сможете «скачать» любую вещь из интернета, так же, как качаете сейчас музыку.

 

Подобный подход уже воплощается в реальность. Яркий пример – 3D принтеры, которые за несколько последних лет сделали гигантский скачок от дорогущих индустриальных моделей до RepRap-ов, стоящих уже меньше 100 долларов за штуку. Таким образом, 3D-принтинг уже пришел к вам в дом, и, что касается нехитрых изделий из пластмассы, эта революция уже, по сути, произошла. То есть в ближайшем будущем большинству людей не нужно будет покупать изделия из пластика – они смогут буквально скачать их из интернета.

 

3D-принтер, у которого большинство деталей напечатано на 3D-принтере

Конечно, пока что есть масса нюансов и ограничений – но нужно понимать, что это всего лишь росточки. Ведь ничто теоретически не мешает машинам создавать не только детали из всех возможных материалов, но и целые механизмы. А в конечном итоге мы неминуемо придем к тому, о чем пророчит создатель и идеолог фаблабов Нейл Джершенфелд – атомарным принтерам, которые будут делать то же, что и 3Д-принтеры, только из атомов.

  

Почему это шанс для Украины

Если такие вещи, как науку, в Украине поднять до мирового уровня крайне тяжело, ведь фундаментальные исследования – это миллиарды долларов с реальной отдачей через 20-50 лет, то фаблаб стоит смешных денег – $5-10 тыс., но может приносить реальные плоды в практической плоскости здесь и сейчас. Кроме того, для работы в фаблабе не требуется профильное образование и годы учебы.

 

А еще стоит учесть, что в последние 5-10 лет происходит революция и в направлении микроэлектроники – с появлением таких платформ как Arduino программирование электроники стало доступным людям без каких-либо специальных знаний.

  • Полностью open-source принтер RepRap, который в разобранном виде стоит чуть больше $100, и примеры вещей, которые на нем можно распечатать.
    Полностью open-source принтер RepRap, который в разобранном виде стоит чуть больше $100, и примеры вещей, которые на нем можно распечатать.
  • Сайт thingiverse.com – открытая библиотека 3D-моделей, где можно скачивать модели и каждый может делиться своими.
    Сайт thingiverse.com – открытая библиотека 3D-моделей, где можно скачивать модели и каждый может делиться своими.

Фаблабы могут быть реальным фактором роста, внедряя высокие технологии во все аспекты жизни общества и давая мощную образовательную базу для молодых и находчивых людей. И если учесть их сравнительную дешевизну – такие мастерские могут стать реальным «украинским чудом». Если начать воспринимать эту тему серьезно, то ничто не помешает нам за очень короткое время стать в этой сфере наравне с ведущими странами мира. Особенно если учесть бурное развитие украинской IT-сферы. В Украине достаточно много айтишников. А ведь фаблаб – это способ дать им в руки инструмент, чтобы буквально программировать реальный мир – создавать машины и девайсы.

 

Сегодня роботов делать несложно. И этому можно учить даже детей в школе. Сейчас у Украины действительно есть шанс на то, чтобы вместо советских мастерских в каждой школе открылось по фаблабу. А вместо уроков труда стартовали уроки робототехники. Впрочем, никаких уроков и не надо – просто дайте детям инструменты и интернет – а остальное они могут сделать сами.

 

Матеріали рубрики Re:Invent публікуються за сприяння Фонду розвитку українських ЗМІ посольства США в Україні.


comments powered by Disqus