פרופ' הוד ליפסון: "ההדפסה בתלת מימד היא המהפכה התעשייתית הבאה"

"המהפכה התעשייתית הראשונה החליפה את החיות וגלגלי המים במכונות קיטור, המהפכה השנייה העלתה את כוחו של המיחשוב והשלישית היא מהפכת האינטרנט. ההדפסה בתלת מימד תהיה המהפכה הרביעית. היא עונה על כל המדדים של מהפכה: כוח, מאמץ, שינוי חובק עולם ועלות", אמר פרופ' הוד ליפסון, מומחה בינלאומי לתחום.

פרופ' ליפסון היה דובר המפתח בכנס מיוחד שערכו היום (א') בנושא אנשים ומחשבים ולשכת המהנדסים, והאדריכלים בישראל בבית המהנדס בתל אביב. הנחה את הכנס יהודה קונפורטס, העורך הראשי של אנשים ומחשבים.

יצוין כי ליפסון הוא מהנדס מכונות ישראלי בוגר הטכניון ופרופסור להנדסת מכונות מאוניברסיטת קורנל בארצות הברית, שם הוא עומד בראש המרכז למיחשוב סינתטי. מחקריו עוסקים ברובוטיקה בעלת מאפיינים כמו-ביולוגיים, כגון יכולת בנייה מודולרית. ליפסון כתב יחד עם מלבה קורמן את הספר "תלת מימד – המהפכה התעשייתית הבאה", שראה אור בעברית בהוצאת ר. סירקיס וידיעות ספרים. רפי סירקיס, המוציא לאור, בירך את המשתתפים בתחילת האירוע.

"הדפסה תלת מימדית מייצרת את הגופים התלת המימדיים על ידי הוספת חומרים בשכבות, פלסטיק או מתכת", אמר ליפסון. לדבריו, "הטכנולוגיה קיימת זמן רב, כבר 30 שנים ויותר, אולם בשנים האחרונות המחיר של מדפסות תלת מימד ירד משמעותית, לפחות מ-1,000 דולר, ולכן היא הפכה מוכרת".

הוא ציין ש-"כיום, רוב שוק הדפסת התלת מימד הוא בארגונים מסחריים, אבל רוב החשיפה של הציבור לתחום נובע מהמדפסות הביתיות".

16 שנים של ניסיון בעולם מדפסות התלת מימד. פרופ' הוד ליפסון, מומחה עולמי לתחום. צילום ועריכת וידיאו: ליאור רובינשטיין

ליפסון ציין את הסיבות לצמיחת התחום: "כמות החומרים מהם ניתן להדפיס גדלה. הטכנולוגיה עברה מהדפסה של אבות-טיפוס להדפסה של המוצרים עצמם. כיום ניתן להדפיס במתכת, טיטניום, חומרים קרמיים, עץ לבוד, זכוכית, בטון, נייר, חול, טרה קוטה (סוג של אדמה), חומר העשוי מאורז, גבינה ועוד. עם זאת, רוב מה שאנחנו מכירים הוא הדפסה בפלסטיק".

לדברי ליפסון, הוא נכנס לתחום ב-1998, כשהדפיס בתלת מימד רובוטים, כחלק מניסיון ליצור תוכנה ולבחון מי מהרובוטים שורד בתנאים קשים. "מאז אני ועמיתיי מכורים לחלוטין לטכנולוגיה. אנחנו מדפיסים כל מיני מכונות בכל מיני צורות. למשל, הדפסנו רובוט מעופף במשקל של שלושה גרם", אמר.

"אין תחום בתעשייה שלא יושפע מההדפסה בתלת מימד"
"הטכנולוגיה הזו נכנסת לכל תחום", הוסיף פרופ' ליפסון. "אין תחום בתעשייה שההדפסה בתלת מימד לא תיכנס ותשפיע עליו. יש דוגמאות לכך בתקשורת על בסיס יומי – בעולמות האופנה, האומנות ואפילו בתחום הביולוגיה: אנחנו מדפיסים עצמות כלבים מפלסטיק וכך סטודנטים לווטרינריה מתאמנים לפני שהם מבצעים ניתוח. הטכנולוגיה תשפר בעתיד את הטיפול הרפואי בבני אדם, מאחר שניתן יהיה להדפיס תאים חיים. בעתיד, ניתן יהיה להדפיס חלק חילוף של איבר שנפגם ולהשתיל אותו בגוף האדם".

לדבריו, "היתרון הגדול ביותר של טכנולוגיית תלת מימד הוא שהסיבוכיות ניתנת בחינם: להדפיס גוף מסובך לא אורך יותר זמן מגוף פשוט כגון קובייה. זה שונה מכל ההיסטוריה של ההנדסה שהכרנו עד היום. יתרון נוסף הוא שניתן להדפיס חלקים, למשל של מטוסים, עם פחות משקל – מה שחוסך דלק. כמו כן, המדפסות יכולות לייצר דברים שונים בבת אחת, מה שמאפשר יכולות מסחריות. למשל, חברה שמייצרת ביום אחד 50 אלף גשרים ('פלטות') לשניים, כאשר כל אחד מהם שונה. זה מודל עסקי שלא היה כדאי לפני עידן ההדפסה בתלת מימד. ערך נוסף הוא ייתור הצורך בהרכבה של חלקי תלת מימד מסובכים, למשל שרשרת אופניים. זה היבט חשוב, כיוון שהוא מפחית דרמטית את עלויות הייצור, שחלקן הגדול נובע מהצורך הזה. העלמת ההרכבה מתהליך הייצור פותרת הרבה בעיות. בנוסף, כמעט שלא צריך להמתין עד שהמוצר יודפס. בשונה מרוב תהליכי הייצור, מרווחי הזמן בין התכנון לייצור קצרים. בנוסף, התלת מימד מאפשר ייצור כמעט ללא מגבלה גיאומטרית. הסיבוכיות עולה, המחיר לא. כלומר, ניתן להדפיס משהו בלי סיבוכיות, ללא קשר לעלות. כך, יש דברים שלא ניתן לייצר בשום טכנולוגיה אחרת, למעט תלת מימד. יתרון אחרון של הטכנולוגיה החדשה הוא שכמעט שלא צריך כישורים על מנת להשתמש בה".

בהמשך דבריו העלה ליפסון את הנושא השנוי במחלוקת של הדפסת כלי נשק. "זה בעייתי כי זה אסור, ולכן נדרשת בקרת איכות, לא רק בכלי נשק", אמר. "בקרת איכות תאפשר לנו להיות בטוחים שקסדה שהדפסנו היא אמינה, למשל".

הוא ציין כי הדפסה בתלת מימד "פותחת אופקים חדשים בכל הנוגע לשרשרת האספקה ולרשתות ההפצה" וכי "מדובר בתהליך ידידותי לסביבה, כיוון שכמות הפסולת שנוצרת במהלך הייצור קטנה יותר מזו שנוצרת בייצור רגיל".

"ההדפסה בתלת מימד מקרבת את עולם הייצור והעולם הדיגיטלי באופן שלא היה בעבר", הוסיף. "למרות זאת, תעשיית הייצור ההמוני לא תיעלם בקרוב. תחום ההדפסה בתלת מימד צומח אמנם מדי שנה ב-25%, אבל היקפה הכספי עומד על פחות מפרומיל מכלל הייצור ההמוני". ליפסון פירט כי "מחצית השוק קשורה לייצור אבות-טיפוס וחציו השני הוא ייצור של מוצרים סופיים". הוא ציין כי הסינים "מאוד מתעניינים" בתעשייה.

הוא סיכם באמרו כי "תחום ההדפסה בתלת מימד לא נגמר במדפסות. יש שוק של חומרים, תוכנה, ספקי שירות ומעצבים. בטווח הקרוב, מכונות ההדפסה תהיינה זולות, מהירות וטובות יותר. זהו שינוי גדול ביחס לרוב ההיסטוריה האנושית. נראה יותר ויותר כלי תכנון בזמן אמת: נחשוב על תכנון כתכנות, מה צריך מבחינת הדרישות, עד למוצר הסופי. יהיה אפשר להדפיס חומרים רבים בבת אחת, התהליך יהיה משוכלל יותר ויכלול התייחסות לרכות או קשיות לפי דרישה. ההדפסה בתלת מימד היא מהפכה, מאחר שכמו בכל מהפכה, חומר, או תהליך, שהיה יקר הופך לזול מאוד ועלותו כמעט שיוצאת מהמשוואה".