Bild: Lachlan/FlickrCC

 Bild: Lachlan/FlickrCC

Krönika

Nya tider, nya redskap

Publicerat 2013.11.05

I framtiden kommer alla att skriva ut sin egen tandborste. So what? Det är dags att se förbi 3D-skrivarnas nuvarande brister som produktionsmetod och istället spekulera om de långtgående effekter som digitala produktionsmetoder kan ha på vår uppfattning om skapande och konsumtion.

Det senaste året har det mediala intresset kring nya additiva produktionsmetoder, som 3D-skrivare, fullkomligt exploderat. Det talas om den tredje industriella revolutionen, där hela produktionskedjan från idé och design fram till beställning och produktion är helt digital. Men vad betyder det egentligen? Och gör det egentligen någon skillnad för de  som inte arbetar i tillverkningsindustrin? Om du är intresserad så har du säkert redan sett och läst om spridda exempel, allt från hur NASA skriver ut raketdelar i värmehärdiga metaller, smycken som bäst kan beskrivas som ”fantasifulla” till en ström av kanske inte så imponerande mobiltelefonskal och plastfigurer etc. Saker som i ärlighetens namn redan idag går att tillverka, snabbare, billigare och i många fall bättre. Så frågan som lätt inställer sig blir: vad ska vi ha 3D-skrivare till?

Den här initiala tveksamheten är inget unikt för vår uppfattning om 3D-skrivar-teknologin, i själva verket är det ett återkommande mönster som inträffar när revolutionerande uppfinningar, eller ”disruptiva innovationer” som det populärt kallas, ser dagens ljus. Samtidigt som det är lätt att se den tekniska briljansen i själva uppfinningen i sig (Kolla, den skriver ut en liten staty av mig!... ) så är inte de generella fördelarna, eller själva nyttan (... men, vad ska jag med en liten staty av mig själv till?) med den nya teknologin lika uppenbar. Nya metoder ställs mot rådande, som under lång tid har format strukturer och föreställningar om hur man ”brukar” göra. Den nya teknologin möjliggör förvisso nya möjligheter, men de möjligheterna kan ha svårt att passa in i konventionella strukturer. Själva tinget är nytt, men ekonomiska system, marknad, distribution, konsumtionsmönster och upplevda behov etc. är formade efter den rådande, ”gamla” teknologin. Därför får den nya svårt att bryta igenom och inledningsvis gör den bara nytta smala nischer där den nya teknologins fördelar är uppenbara. Men med tiden vinner den nya teknologin terräng. Strukturer, beteenden och förväntningar förändras så att de unika kvaliteerna i den nya teknologin verkligen kommer till sin rätt och går från att vara annorlunda till att upphöjas till norm. (För den som är intresserad av veta mer hur de här processerna går till vill jag verkligen rekommendera Clayton M Christensens bok The Innovator’s Dilemma som innehåller en mängd belysande exempel ur den industriella historien.)

Vi ska alltså inte förvänta oss att 3D-skrivarna över en natt kommer att ersätta den industriella tillverkningsindustrin så som vi känner den. Men det finns all anledning att tro att de kommer att innebära en förändring. Och för att göra en gissning om hur förändringen kan ske är det viktigt att se bortom dagens brister och begränsningar och på ett mer principiellt plan försöka förstå vad det är som är avgörande annorlunda med helt digitaliserad produktion. Helt enkelt, vad är det som 3D-skrivare KAN, som konventionella tillverkningsprocesser inte klarar av?

I dagsläget kompliceras alltså den typen av övergripande analys av att teknologin ännu befinner sig i sin linda. Det finns inte EN 3D-skrivarteknologi utan flera, som mellan sig har olika för- och nackdelar. Innan vi gör det försöket så följer här en kort presentation av de tekniker som idag är de vanligast förekommande:

Selective laser sintering (SLS)
Smälter samman pulver till ursprungsmaterialet i väldigt hållbara former. Hållbarhet: Hög med hårdare material, metallen blir som gjuten. Material: Plast, Elastomerer, Metall, Keramik, Glas.

Stereolithography (SLA)
Liknar SLS men använder vanligt UV-ljus, eller laserljus för att härda flytande plast till en härdad form. Klarar både hård och mjuk plast och ger en fin yta. Hållbarhet: Inte lika bra som SLS. Yta: Mycket detaljerad. Material: Epoxypolymerer (plast), både styva och flexibla.

Polyjet or Jetted Photopolymer (J-P)
Kort om tekniken: Materialet (plast) kommer ut genom en extruder och stelnar av UV-ljus. Hållbarhet: Låg. Yta: Detaljrik och ganska ren. Material: Fotopolymerer, både solida och gummiliknande.

Fused deposition modeling/fused filament fabrication (FDM/FFF)
Det är denna teknik som Makerbot m.fl. ”hemmaskrivare” använder. Smält plast pressas ut likt en kaksprits som bygger upp objektet i lager på lager. Hållbarhet: Tämligen dålig. Yta: Grov. Material: ABS, PLA, PC, cement, mat (t ex. choklad och glasyr).

Förutom de specifikationer som listas ovan så är det också skillnader mellan hur stora objekt de olika skrivarna klarar av att skriva ut och hur snabbt det går. I dagsläget kan man nog säga att 3D-skrivare har en produktionshastighet som är ganska tålamodsprövande (i alla fall efter att den första entusiasmen över att det GÅR att skriva ut har lagt sig). Men utvecklingen av själva skrivarna går allt snabbare i takt med att marknaden växer. Det är värt att nämna att FDM-skrivarna, som idag är de billigaste och populäraste skrivarna i det billigaste segmentet, bygger på ett patent som gått ut, därför har just den tekniken konkurensutsatts och utvecklats snabbare mot en serietillverkad produkt än de andra. Intressant i sammanhanget är att 2014 går patentet på SLS-tekniken ut, så vi kan förvänta oss en dramatisk utveckling av den tekniken och ett mycket större utbud av långt billigare SLS-skrivare de närmaste åren. Detta är extra intressant eftersom SLS-tekniken måste anses vara den bästa “allround”-tekniken för 3D-printing.

Men om vi nu lämnar dagens tillfälliga tekniska begränsningar och tänker oss en bit in i framtiden, vad kan tänkas hända då? De första områdena där 3D-printing kan komma att ersätta eller komplettera konventionell tillverkning är inom vissa begränsade områden där de unika kvaliteter hos digital produktion gör den till ett lämpligare val än konventionella produktionsmetoder. Så vilka är dessa ”unika kvaliteter”. Jag skulle vilja sammanfatta det som följer – Digital produktion möjliggör att, till relativt låg startkostnad skapa objekt i små serier, ända ner till ett exemplar, där varje exemplar kan vara unikt alternativt förändras/skräddarsys varje gång det skrivs ut. Vidare är själva originalet digitalt, dvs. att själva designen kan spridas, arkiveras och förbättras utan att kostnader i form av framtagande av verktyg, gjutformar etc. uppstår. Ett närmast obegränsat antal versioner, generationer och hybrider kan skapas av varje objekt utan att merkostnader uppstår.

Själva skrivarteknologin ger också möjlighet att skapa objekt som rent fysiskt inte är möjligt att skapa på konventionellt sätt. Som jag nämnde inledningsvis är den typen av fördelar inte så avgörande i dagsläget, men kommer bli viktigare och viktigare. En utveckling, bara för att ta ett exempel, är möjligheten att skriva ut elektroniska kretsar samtidigt som man skriver ut själva objektet, enkelt uttryck skulle en elektronisk produkt inte behöva bestå av ett skal och ett innanmäte utan en integrerad helhet. När den typen av lösningar dyker upp kommer är 3D-skrivar-teknologin det enda tillgängliga alternativet. En jämförelse med konventionell produktion är då inte längre relevant och den egna marknaden helt bestående av digital produktion börjar ta form.

Med denna bakgrund är det rimligt att följande områden utgör nischer där 3D-printing redan idag börjar göra avgörande skillnad, eller kan förväntas göra det inom en nära framtid:

Prototyper/Modeller
3D-skrivarna uppfanns från början för att användas för ”Rapid prototyping”, dvs. för att inom design, tillverkningsindustrin och arktiektur kunna få fram fysiska modeller. Det är idag, och kommer självklart även framöver att vara ett stort användningsområde för 3D-skrivare. Man behöver bara ett exemplar av någonting, och man behöver kunna snabbt och enkelt ändra och få fram nya versioner. Hållbarhet, finish och relativt långa utskriftstider är heller inget stort problem i den användningen.

Proteser/stödutrustning
Inom vården finns ett stort behov av objekt som är skräddarsydda, samtidigt som objekten bara behövs i ett eller ett fåtal exemplar. Exempel är stödförband vid benbrott, proteser etc. Redan idag är detta en av de mest mogna branscherna där hela kedjan med 3D-skanning till 3D printing finns genom just tandproteser.

Fordonsindustrin
BMW, Jaguar och Land Rover använder idag 3D-skrivare till sin linjeproduktion. Komplicerade produkter som bilar innebär en enorm kostnad i framtagande av alla de detaljer som en bil består av, samtidigt som trycket att utveckla nya modeller är stort. Det finns också tekniska fördelar, ett exempel är ett företag som producerar hjulaxlar till bilar. Genom att skriva ut hela axeln kan man, istället för att låta den vara solid som en svarvad axel, vara ihålig med ett inte bärande fackverk, ungefär som märgen i ett ben. På så sätt kan man göra delar som är mycket lättare och i förlängningen bensinsnålare. Inom rymd och flygindustrin finns liknande behov. Komplicerade konstruktioner som inte tillverkas i stora serier och är i ständig utveckling är idealisk för 3D-print. De nya amerikanska stridsflygplanen F-35 kommer inom en snar framtid ha över 900 3D-printade delar.

Smyckestillverkning/accessoarer
Redan idag tillverkas mindre metallföremål med hög kvalitet och precision. Smycken, glasögon och andra mindre accessoarer är rimliga att producera, eftersom de är små nog att skrivas ut relativt snabbt med mindre, billigare skrivare. Möjligheter till låga serier gör också att unika objekt, skräddarsydd design etc. inte blir oöverkomligt dyrt.

DIY-Maker-kultur
De billiga FDM-skrivarna har hittills framför allt omfamnats av den så kallade Maker-kulturen, en rörelse som är värd en egen artikel, men som kort kan sägas bestå av glada amatörer och hobbyister som med stor frenesi betonar värdet av ”Gör-det-själv”. Där utgör 3D-skrivaren, tillsammans med andra digitala produktionsmetoder, som laserskärare, CNC-fräsar etc. en slags basutrusning som möjliggör småskalig industriell framställning. Med små medel kan ”vem som helst” framställa objekt som tidigare krävde stora investeringar. Makerrörelsen betonar också delning av kunskap och resurser och genom ”makerspaces” och projekt som ”100kgarages” kan man som ”maker” dessutom få tillgång till 3D-skrivare utan att behöva äga en själv. Även här passar digital design och produktion perfekt efter som filer kan delas och distribueras digitalt och skrivare kan skriva ut olika objekt efter varandra utan att ställas om som vid konventionell masstillverkning.

I ett större perspektiv är Makerrörelsen särskilt intressant eftersom den är ett exempel på hur digitalisering av ett fält i viss mån förändrar gränserna för vad som får ta plats i det. En effekt vi känner igen från digitalisering av rörlig bild och musik som resulterat i till exempel YouTube och Soundcloud där ”vad som helst” kan publiceras och stiga från obskyritet till virala löpeldar. Tillsammans med digitaliseringen av information och kommunikation är digital produktion av ting det sista steget i en process som gör det lättare än någonsin att ”Take the product to market” – att realisera idéer som produkter. Allt från att hitta kunskap, möjliga samarbetspartners, finansiering genom crowd-funding, PR-genom hemsidor och sociala media, e-handelslösningar och nu även själva produktionen har genom digitalisering rationaliserats och blivit nästan gratis vilket helt ändrar spelreglerna för vilken typ av idéer och innovationer som kan utgöra den underliggande myllan av idéer som ligger på gränsen till att realiseras. Även fast allt inte kommer att realiseras så kommer bredden av objektbaserade projekt på olika skiss- och betanivåer att explodera. Gränsen bleknar mellan amatör och entreprenör, mellan hobby och industri. Och helt nya typer av aktörer kommer att röra sig fritt mellan de olika fälten och deras nyttjande av möjligheterna kommer antagligen att förändra definitionen på vad som är produkt och hantverk, vad som är entusiasm och vad som är kommers.

Precis som i fallet med smartphones är det meningslöst att mäta värdet av 3D-skrivarteknologin utifrån ett uttalat behov hos någon eller som svaret på ett definierat problem. Dess introduktion utgör istället startskottet till en kreativ utvecklingsrörelse, en vibrerande växelverkan mellan hård- och mjukvara som i en närmast organisk utvecklingsprocess genererar idéer, applikationer, och funktionalitet som inte fanns innan, löser problem som inte ens var formulerade. Och varje steg i digitaliseringsprocessen förändrar spelreglerna för vem som har möjlighet att skapa och distribuera men även varför. Att kunna skriva ut något kanske inte nödvändigtvis utgör det primära värdet, digitaliseringen öppnar möjligheten till digital spridning av själva originalet, något som i fallet med film och musik har visat sig ha minst lika stor förändringskraft som digitaliseringen av själva produktionen. Exempelvis har möjligheten att dela bilder digitalt genom appar som Instagram haft större inverkan på hur vi använder bild som personligt kommunikationsmedel än vad digitaliseringen av själva kameran gjorde.

Redan nu ser vi t.ex att möjligheten att skriva ut ting har lett till att trycket på att utveckla 3D-skannings-möjligheter har ökat. Om bara ett par år kan vi förvänta oss att 3D-skanners finns i smartphones, och då kommer den samlade mängden av 3D-filer som cirkulerar öka explosionartat och i det flödet tror jag att konventioner kring hur man kan direkt kommunicera och kommentera den tredimensionella världen omkring med tredimensionella objekt som uttrycksform, utan att ta omvägen över ord eller bild. Jag är övertygad om att tillgängligheten och flödet av tredimensionella objekt med tiden kommer att innebära en ny form av litteracitet när det gäller tredimensionell design. Det blir något som alla, eller i alla fall de flesta har en egen personlig erfarenhet av, ett språk som blir tillgängligt för långt fler än de som idag är professionella formgivare, arkitekter etc. Som grafisk formgivare har jag sett samma process ske parallellt med digitaliseringen av grafisk design. Idag har den breda allmänheten en viss uppfattning om vad typsnitt, komposition, logotyper etc. är eftersom många någon gång har knackat ihop en hemsida eller blogg.

Vidare kommer denna ”massdigitalisering” av vår tredimensionella värld skapa en tillgänglighet av tredimensionell form som i sin tur kan skapa ny användning och korsbefruktning. Jämför med dagens skannande och digitaliserande av böcker, konst etc. Vi kan bara spekulera i hur vårt förhållande till form kommer förändras när hela designhistorien, och den naturliga världens former fritt kan användas som bas för vidare kreativitet och skapande. En annan aspekt man kan fundera över är om vårt förhållande till tingen kommer att påverkas av denna möjlighet att hela tiden påverka hur de objekt som vi gör till våra egna ser ut. Kommer vi att avkräva att alla ting vi äger och omger oss med ska bära spår av vår egen påverkan? Kommer det massproducerade objektet med tiden framstå som själlöst och banalt? Den kritik och motstånd som mötte de första fabrikstillverkade möblerna och bruksföremålen under den tidiga modernismen kanske kommer att återkomma. Kanske träder vi in i ett post-industriellt tillstånd där vi allt vi äger är unikt framtaget just för oss, eller till och med AV oss själva?

Min poäng är att uttalanden som ”I framtiden kommer alla att skriva ut sin egen tandborste” antagligen är ganska irrelevanta. Det är inte som direkt ersättare till de två senaste århundradens massindustriella tillverkning som 3D-skrivarteknologin kommer att hitta sitt verkliga existensberättigande. När vi på allvar finner användning för den nya teknologins inneboende fördelar, kommer det att leda till nya sätt att skapa och sprida föremål på. Nya sätt att vara skapare och brukare på. Och nya sätt att använda teknologi till kommunikation snarare än produktion. Teknologin skapar genom vår användning anledningen till sin egen existens – genom att teknologi blir kultur. Då först kan vi se det verkliga resultatet av den tredje industriella revolutionen.

Nille Svensson, formgivare och on demand-kreatör