Entrevista com especialista:uma conversa com Avi Reichental, fundador da Xponentialworks e ex-CEO de sistemas 3D

Avi Reichental tem um currículo impressionante, tendo atuado como ex-presidente e CEO da 3D Systems por mais de uma década. Em 2015, Reichental fundou a empresa de consultoria e venture XponentialWorks.

A XponentialWorks trabalha com empresas em todo o espectro da Indústria 4.0, com foco em impressão 3D, robótica, IA e aprendizado profundo. Paralelamente, Reichental também atuou como cofundador e presidente de várias empresas, incluindo Nano Dimension, Nexa3D e Techniplas.

Esta semana, estamos empolgados em conversar com Avi Reichental, discutindo como ele viu que o panorama da manufatura aditiva mudou ao longo de sua carreira, tendências emergentes dentro da indústria e conselhos para empresas procurando abraçar tecnologias digitais.

Você poderia me contar um pouco sobre sua experiência e como se envolveu na manufatura aditiva?

De 2003 a 2015, fui presidente e CEO da 3D Systems, a empresa que realmente lançou a impressão 3D. Eu me apaixonei pela indústria, sua visão e seu potencial - tanto que depois de deixar a 3D Systems, decidi que seria um ótimo momento para lançar uma empresa em torno do futuro da manufatura aditiva.

Então, fundei a XponentialWorks, uma empresa que se concentra principalmente em avanços em manufatura aditiva e design generativo. A empresa está voltada para romper as barreiras da indústria e aplicar outras tecnologias exponenciais, como sensores, IA e aprendizado profundo e robótica para tornar o uso da manufatura aditiva em aplicações de produção verdadeiramente popular.

Nos últimos três anos e meio, tenho me concentrado em trabalhar com as empresas maduras e em estágio inicial para fornecer-lhes o conhecimento e a experiência de pessoas que são apaixonadas pela manufatura aditiva convencional .

Para nós, a questão é como podemos combinar o poder do design generativo e da manufatura aditiva para cumprir as promessas da impressão 3D?

É também sobre liberar o potencial de complexidade e otimização de design gratuitas, além de usar a tecnologia de design certa para desbloquear benefícios como redução de peso e otimização da topologia sem as restrições tradicionais que normalmente atrapalham.

Tendo trabalhado na manufatura aditiva por tanto tempo, o que você acha de como o setor evoluiu ao longo dos anos?

Não há dúvida de que vivemos em tempos exponenciais. Isso significa que a taxa e o ritmo de desenvolvimento e interrupção tecnológicos também são exponenciais.

Vivemos talvez no período mais interessante da história humana registrada porque também estamos nos beneficiando da convergência de outras tecnologias importantes que estão acelerando o que é possível atualmente.

Para ilustrar meu ponto:quando comecei na impressão 3D em 2003, não tínhamos poder de computação em nuvem infinito, conectividade onipresente ou acesso a sensores baratos.

A impressão 3D era um assunto que você iria estudar em uma universidade como o MIT, mas não tinha nenhuma aplicação prática. Até mesmo a robótica estava fora de alcance, tanto em termos de custo quanto de desempenho.

A ideia de design generativo nem estava na prancheta. Sem mencionar o fato de que, com a manufatura aditiva, os fluxos de trabalho necessários para criar o que agora chamamos de thread digital foram desconectados. O software para fatiar, preparar e orientar arquivos não era tão avançado.

Se você avançar 15 anos, tudo isso já foi resolvido. Os fluxos de trabalho são mais suaves, as máquinas são mais rápidas e os materiais apresentam propriedades mecânicas e desempenho muito melhores. Os casos de uso e as aplicações estão realmente tornando a manufatura aditiva e o design generativo o lugar onde as tecnologias convergirão e se cruzarão para definir a fábrica do futuro.

Acrescente a isso a possibilidade de não só otimizar peças e torná-las mais leves usando um design generativo, mas também combinar peças.

Isso significa reduzir o número de subconjuntos, eliminando todo esse trabalho potencial de submontagem em gabaritos e acessórios, simplificando o número de elementos em uma montagem e, portanto, simplificando a cadeia de suprimentos, compras e estoque .

Agora, temos uma nova visão para a manufatura digital flexível e sem ferramentas, que é boa para os negócios e também, em grande parte, boa para o meio ambiente e a sustentabilidade.

É uma visão que permitirá às empresas, grandes e pequenas, competir em um ambiente comercial global mais competitivo, reduzir os tempos de ciclo, produzir produtos melhores com mais rapidez e apoiar este incrível período de fabricação.

Quando se trata de manufatura aditiva, há setores específicos onde você está vendo as maiores oportunidades de crescimento?

sim. Por exemplo, estamos vendo que a impressão 3D está se tornando uma das principais ferramentas em áreas como atendimento odontológico e restauração dentária. O segmento digital foi amplamente desenvolvido desde a digitalização intraoral até os fluxos de trabalho e o planejamento - não apenas no laboratório, mas também na clínica odontológica. Então aí você pode ver um mercado que está pronto para adoção em massa.

Se você olhar para o setor automotivo, cada vez mais, muitas das empresas automotivas estão transferindo a manufatura aditiva de seus laboratórios de prototipagem rápida para o chão de fábrica. Primeiro, na forma de produção de gabaritos de fabricação, acessórios, medidores de montagem e semelhantes. Mas muito rapidamente com o advento da velocidade, escala e novos materiais, também em certas partes do próprio automóvel.

Minha sensação é que isso vai acelerar por alguns motivos.

Um é a mudança do motor de combustão para EVs que, durante um período intermediário, provavelmente dobrará o número de modelos de automóveis conforme as empresas correm para criar um de cada, um modelo de motor de combustão e um EV como eles fazem a transição. Essa proliferação de modelos exigirá maior flexibilidade de manufatura e adoção mais rápida de métodos de manufatura flexíveis, como manufatura aditiva. Em segundo lugar, na manufatura, existem metas legisladas para redução de peso. A redução de peso é uma importante ação de força no setor automotivo e, com isso, toda a redução de peso de nível um - substituição de material - já foi feita.

Portanto, o próximo passo lógico para as empresas automotivas é abraçar o design e a topologia generativos otimização para poder atingir suas metas de redução de peso. Então, esse será outro catalisador, se quiserem, na adoção da impressão 3D no setor automotivo.

A terceira área onde eu acho que haverá uma adoção muito grande será em uma variedade de aplicações de dispositivos médicos invasivos e não invasivos.

A quarta será em calçados, começando com calçados esportivos, onde a combinação de tecnologias generativas e aditivas pode realmente começar a otimizar o desempenho. Mas, eventualmente, podemos ver a integração no calçado de uso diário também. Essas são algumas das áreas em que vejo uma adoção significativa nos próximos anos.

Há alguma tendência emergente na manhã que o entusiasme?

Existem muitas tendências interessantes emergindo.

Uma coisa que estamos vendo é uma grande inovação em torno da velocidade e do fluxo de trabalho e também do desenvolvimento de materiais.

Dois, estamos vendo uma grande perturbação acontecendo, não necessariamente por parte dos maiores participantes, mas sim pelas empresas emergentes mais ágeis e mais jovens que estão realmente criando uma mudança de paradigma na forma como pensa-se em desempenho, utilidades, velocidade, tamanho e escala.

Vemos uma grande convergência e integração entre IA, sensores e impressão 3D de uma forma que desbloqueia e desencadeia completamente novas aplicações e casos de uso.

Outra tendência é o grande interesse das empresas tradicionais de manufatura que estão entendendo que em 2019-2020, a impressão 3D se tornará uma importante ferramenta de produção. Eles estão dando todos os passos para chegar lá.

Nesse ínterim, não vemos nenhuma desaceleração na taxa e no ritmo da inovação. O design generativo e a manufatura aditiva estão aumentando. O número de patentes que estão sendo depositadas está aumentando. A quantidade de dinheiro que está sendo alocada por capitalistas de risco para empresas aditivas e geradoras em estágio inicial também está aumentando. A criação de valor e a avaliação de algumas dessas empresas em estágio inicial já são maiores do que o valor e a avaliação de alguns dos maiores operadores históricos.

Você juntou tudo isso e eu diria que nunca houve um momento mais emocionante para a manufatura aditiva. Exceto até talvez no próximo ano.

Você levantou um ponto muito interessante sobre as empresas mais jovens que estão entrando no mercado. As empresas estabelecidas terão que ceder parte da participação de mercado para os novos jogadores que entram no jogo?

Acho que vivemos um período em que ou você inova ou se evapora. Em outras palavras, você interrompe ou será interrompido.

Organizações maiores e estabelecidas têm o benefício de ter um grande investimento em tecnologia e infraestrutura de manufatura e suporte, onde também devem continuar a suportam certas tecnologias.

Mas eles também têm uma desvantagem bastante injusta em relação aos novos jogadores, porque eles têm muitos problemas de legado para lidar. Uma vez que operam com certas tecnologias, é mais provável que implementem e introduzam melhorias lineares e incrementais. Em contraste, uma empresa completamente nova pode resolver um problema semelhante sem qualquer uma das questões de tecnologia e organizacionais legadas.

Uma nova empresa pode atrair quantias ilimitadas de capital de risco para acelerar o crescimento e, portanto, ultrapassar as empresas estabelecidas.

Acrescente-se a isso o fato de que a fortaleza tradicional que os incumbentes tinham no acesso aos mercados por meio de canais de revenda dedicados agora está sendo minada e testada. Não é apenas por empresas jovens, mas também por marcas como a HP.

Ou você tem empresas como a Carbon, que está contornando os canais tradicionais e indo ao mercado com uma abordagem inovadora de vendas diretas de assinatura.

O que você tem é um conto de duas cidades onde os titulares estão jogando na defesa e, certamente, pelos números estão perdendo participação ou pisando na água, enquanto os recém-chegados estão crescendo por saudáveis ​​dígitos duplos, triplos e quádruplos em termos de receitas.

O mercado global está definitivamente crescendo fortemente, de 20 a 25% CAGR. Mas, dentro dele, os jogadores maiores não estão crescendo tanto. Eles estão crescendo na casa de um dígito porque, em grande medida, são incapazes de inovar e interromper na velocidade que os recém-chegados podem.

Alguns dos baluartes tradicionais que os grandes operadores históricos tinham no acesso aos mercados também estão sendo desmantelados por esta ruptura do mercado de grandes e pequenas empresas. Você juntou tudo e eu acho que há tantas oportunidades para as empresas estabelecidas de interromperem quanto para as empresas mais jovens.

À medida que algumas dessas empresas mais jovens ganham força e sucesso comercial, o desafio será aprender com suas próprias experiências iniciais, para continuar a inovar e avançar.

Estamos agora em tempos exponenciais, então a maneira como alguém pensa sobre a vida útil de um produto e a estratégia de entrada no mercado também deve se tornar exponencial.

Vamos falar um pouco sobre o XponentialWorks e o trabalho que você está fazendo lá. Com que tipo de empresa você trabalha?

Na XponentialWorks, criamos um ambiente de colisor exclusivo no qual trabalhamos com empresas em estágio inicial principalmente em design generativo, manufatura aditiva, aprendizado de máquina, IA e robótica.

Nós os conectamos com empresas de médio porte que desejam ter acesso às primeiras tecnologias e querem aprender a andar, falar e se comportar como as empresas em estágio inicial.

Na Por outro lado, as empresas em estágio inicial estão procurando por essas empresas de médio porte para casos de uso e validação iniciais, bem como oportunidades para resolver vários problemas com a tecnologia e acesso a mercados e recursos.

Nós fornecemos ambos os tipos de empresas, maduras e iniciais, com serviços de classe mundial em torno de tecnologias essenciais e também de branding, marketing e IP.

Pessoalmente, passo muito tempo com essas empresas em nossos laboratórios de inovação, orientando-as na esperança de que juntos possamos chegar a um impacto comercial mais rápido. Para as grandes empresas, significa que elas terão que dar uma olhada e abraçar novas tecnologias geradoras e aditivas mais cedo, dentro de um ecossistema poderoso. Para as empresas mais jovens, é a chance de obter tração comercial e sucesso mais cedo.

O que aprendemos é que quando as empresas em todos os estágios trabalham juntas, coisas incríveis acontecem em termos de capacidades e práticas aplicativos que resultam desta colaboração.

Da perspectiva da XponentialWorks, vemos que este ambiente diminui o risco de algumas das prováveis ​​falhas que acontecem com empresas em estágio inicial. Afinal, as estatísticas mostram que 9 em cada 10 empresas em estágio inicial falham nos primeiros anos. Estamos focados em garantir que nenhuma de nossas empresas em estágio inicial tenha falhado - elas estão realmente crescendo cada vez mais.

Agora temos empresas como a Nexa3D, que está realmente quebrando as barreiras tradicionais em torno de velocidade, valor, tamanho de construção, escala e materiais.

Temos outra empresa polonesa muito interessante, chamada NXT Factory, que se juntou a nós há alguns anos e está eliminando as barreiras de velocidade, tamanho e automação em torno das poliamidas, de PA6 a PA11 e PA12. Ele oferece uma alternativa à moldagem por injeção tradicional, usando sinterização seletiva a laser em cerca de 4 vezes a velocidade das máquinas de sinterização a laser tradicionais.



E, claro, temos o ParaMatters, que é nossa joia da coroa em design generativo, otimização de topologia e fluxo de trabalho automatizado para otimização de orientação e simulação. Ela desenvolveu um motor de design e fabricação muito poderoso que começará a moldar e informar o futuro do design centrado em IA.

Temos outras empresas de muito sucesso, como a Apollo Robotics, que se dedica à aquisição e análise de dados em alta velocidade usando ambientes e drones com vários sensores.

A lista continua. Quando você junta tudo isso, nos sentimos realmente abençoados, afortunados e animados por estar em um ambiente que está avançando no desenvolvimento de tecnologias exponenciais. Sentimos que, coletivamente, estamos alcançando exponencialmente mais do que poderíamos por conta própria.

Como você define o termo ‘tecnologia exponencial’?

Para mim, uma tecnologia exponencial é aquela que passa pelos estágios de desenvolvimento, desde quando começa a digitalizar até a fase de democratização, onde se torna amplamente disponível, e quase na fase de monetização onde, em essência, começa a completamente substituir e deslocar seus predecessores.

Um bom amigo meu, Peter Diamandis, cunhou a frase "os seis D's de uma interrupção exponencial", que captura as fases que levam uma tecnologia de uma progressão linear para exponencial.

Muitas pessoas gostam de olhar para as tecnologias exponenciais e dizer que elas seguem a lei de Moore em termos de dobrar as capacidades e dobrar os custos a cada dois anos. Essa também é uma boa maneira de ver as coisas.

Tecnologias que eu caracterizaria como exponenciais hoje incluem IA e aprendizado de máquina, sensores, impressão 3D, robótica e todas as manifestações de conectividade onipresente e computação em nuvem.

É também a convergência de sensores e robótica democratizada com realidade aumentada, realidade virtual e uma abundância de poder de computação relativamente barato. Significa manufatura aditiva que é industrialmente forte em metais, termoplásticos e resinas fotocuráveis. O design generativo está levando isso ao nível de proficiência e utilidade que permite que a fabricação realmente otimizada aconteça.

As tecnologias exponenciais estão começando a moldar e informar como será a fábrica do futuro. Acho que é muito mais congruente com o tipo de ciclo de desenvolvimento de produto e ciclo de vida do produto que impulsionará a economia.

Que impacto essas tecnologias terão no desenvolvimento de produtos?

Hoje, há muita pressão para que as empresas encurtem o ciclo de desenvolvimento e comercialização de produtos.

Isso cria uma urgência significativa em um setor de mercado para lançar um novo produto no mercado com mais rapidez. Quando isso acontece, a utilidade e a vida útil de um produto ganham uma definição diferente e o significado de velocidade significa a diferença entre o sucesso e o fracasso em termos de tempo de comercialização.

Mas as empresas também precisam de fluxos de trabalho e sistemas de manufatura flexíveis que sejam menos dependentes de ferramentas rígidas e de prazos de compra mais longos. Sistemas que, em essência, fornecem a flexibilidade para localizar e distribuir a manufatura e simplificar as cadeias de suprimentos e estoque.

Portanto, se uma empresa deseja se manter competitiva nesta era de consumo de consumo e abundância de tecnologia, acho que o design generativo e a manufatura aditiva, junto com a IA e a robótica, apresentam uma grande parte da solução.

É por isso que estou tão animado que XponentialWorks tem trabalhado com algumas das empresas mais jovens e empolgantes que são apaixonadas por fazer parte dessa solução.

Você tocou bastante no design generativo e nas oportunidades que ele traz. Como as empresas podem começar a abraçar o design generativo, especialmente ao considerar os desafios envolvidos no design para manufatura aditiva?

A boa notícia aqui é que algumas das ferramentas de design generativas são amplamente autônomas e automatizadas. Vamos pegar nossa própria empresa, a ParaMatters, como exemplo. Tudo o que você precisa fazer é acessar o site da ParaMatters, registrar-se, fazer o upload do arquivo CAD e a ParaMatters fará o resto.





ParaMatters tem um software chamado CogniCAD que pega seu arquivo e entradas e dentro de 10 a 20 minutos, dependendo de fatores como tamanho do arquivo, você obterá um arquivo pronto para imprimir em formato STL que é otimizado e leve, projetado para manufatura aditiva.

Claro, você será capaz de executar a análise de elemento finito pós-projeto para se certificar de que a peça que o CongiCAD projeta para você atende a todos os requisitos de carga e desempenho.

CogniCAD também pode combinar automaticamente todas as diferentes peças em uma montagem homogênea. Então ele fará a montagem para você, leve e combine. CogniCAD está rapidamente se tornando seu designer AI - é realmente assim que pensamos sobre design para manufatura aditiva.

Quais são alguns dos desafios que a indústria precisa superar para acelerar a adoção da manufatura aditiva?

Existem alguns desafios de toda a indústria que precisam ser superados.

A primeira é que seria incrivelmente benéfico para todos os interessados ​​e constituintes se a indústria tivesse melhores padrões gerais, padrões que são universalmente compreendidos e aceitos.

Com os padrões, as empresas podem comparar maçãs com maçãs e tomar decisões inteligentes que podem ser implementadas em um ecossistema abrangente de fornecedores, fabricantes e usuários.

O segundo é que a indústria precisa amadurecer e usar uma linguagem muito mais transparente e responsável.

Ao falar sobre capacidades de desempenho, como desempenho de máquina e desempenho de material, devemos realmente tirar uma página dos campos de manufatura subtrativa e de injeção mais maduros sobre como descrever, comunicar e educar o mercado sobre as características de desempenho e capacidades de manufatura aditiva.

O terceiro grande desafio é aprender como construir ecossistemas e colaborar mais para criar uma indústria mais forte. O tamanho do prêmio será muito maior se certas empresas aprenderem a trabalhar melhor em conjunto.

Claro, isso não quer dizer que a competição está morta. A competição é rei. A competição nos trouxe onde estamos. Mas, em alguns casos, criar ecossistemas e colaborar pode ser um multiplicador de força significativo para acelerar ainda mais a adoção.

Quais são algumas das dicas que você daria às empresas que buscam adotar tecnologias digitais como aditivos?

As empresas devem começar a adotar a impressão 3D, caso ainda não o tenham feito. Mas isso tem que acontecer de forma incremental. Tem que começar no início, na fase de design. Ele também pode começar no chão de fábrica com frutas mais baixas, como gabaritos, acessórios e medidores de montagem.

Acho que, neste momento, todas as empresas deveriam trazer a impressão 3D pelo menos para seus laboratórios de design e prototipagem rápida e centros de engenharia, apenas para começar a entender o poder das iterações rápidas de design.

Por exemplo, se você tivesse uma impressora Nexa3D em seu escritório de design, poderia começar a ter uma peça real em suas mãos em 10 ou 15 minutos.



Isso significa que, em vez de iterar uma vez a cada poucos dias ou uma vez por semana, as empresas podem começar a iterar e produzir peças físicas quatro ou cinco vezes por dia.

Quando você pode fazer isso, seu desenvolvimento acelera e seu tempo total para o mercado aumenta significativamente - e você ganha uma vantagem competitiva. Quando você faz isso em sua área de design, você começa a desbloquear as possibilidades de como seus produtos futuros serão e, em seguida, pode começar a fazer a transição para algumas operações de manufatura simples.

À medida que as empresas ficam mais confortáveis ​​com a tecnologia, é quando elas podem realmente começar a considerar como chegar à produção. Depois de saberem como projetar e prototipar com sucesso, eles estão prestes a usar aditivos como ferramenta de manufatura.

Além disso, outra coisa a ter em mente é que as empresas não precisam seguir sozinhas. Existem muitos mentores, conselheiros e consultores que podem ajudar ao longo do caminho. Claro, eles certamente podem entrar em contato com a XponentialWorks.

Há uma década, havia muito entusiasmo em torno da impressão 3D para o consumidor e muitos previram que em breve todas as famílias teriam uma impressora 3D. Isso, é claro, não se materializou. O que você acha do estouro da bolha do consumidor?

Essa é uma ótima pergunta.

Admito que fui uma das pessoas que falava alto e quase diariamente e acreditava na impressão 3D de consumo. Na verdade, houve um período em que eu disse que a pergunta certa a se fazer não é apenas as pessoas terão uma impressora 3D em casa, mas em que cômodo da casa sua impressora 3D ficará?

Quando olho para trás e reflito, a resposta curta é que ainda não aconteceu. Não porque as impressoras não tenham sido democratizadas. Eles têm. Hoje você pode comprar uma impressora FDM simples por menos de $ 200.

O software foi desenvolvido a ponto de cada vez mais pessoas poderem projetar sem serem designers. A conectividade e a utilidade melhoraram muito.

No entanto, o que vimos acontecer é que a maioria das chamadas impressoras de consumidor foi para escolas, desktops de departamentos de engenharia menores, fabricantes e pequenas empresas. Eles não acabaram em casa porque a seleção de materiais e o design disponível e a complexidade simplesmente não tornaram uma ferramenta tão amigável ao consumidor.

Eu estava certamente errado sobre isso e certamente errado sobre o momento. O que vejo acontecendo agora é que há impressoras nas escolas, bibliotecas, garagens e nos desktops dos engenheiros. Essas impressoras estão ficando mais rápidas, melhores e mais baratas. O software está se tornando cada vez mais cognitivo. Mais e mais empresas estão colocando seus projetos online.

Minha sensação é que mais cedo ou mais tarde, as impressoras 3D farão seu caminho de volta aos aplicativos de consumo. O que está faltando é o aplicativo do consumidor que realmente o tornará viável e empolgante.

Resumindo, ainda acredito que veremos um período de maior uso doméstico. Mas certamente estávamos errados sobre o momento - vai demorar um pouco mais do que o previsto.

Alguma reflexão final?

Eu diria que depois de 15 anos na manufatura aditiva, estou mais animado hoje do que quando comecei.

É emocionante pensar que a indústria se tornará ainda mais relevante no futuro. O aditivo realmente tem um potencial ilimitado para remodelar a maneira como projetamos, fabricamos e até mesmo nos comunicamos.

Não se trata apenas do valor potencial e da criação de riqueza para os participantes e os jogadores desta indústria. Trata-se de causar um impacto real no mundo na forma como criamos, produzimos e vivemos nossas vidas.

Esse é o objetivo final:todos os participantes e partes interessadas na impressão 3D podem fazer parte de uma imagem maior em termos de tornar tudo ao nosso redor melhor com a impressão 3D.

Para saber mais sobre XponentialWorks, visite: www.xponentialworks.com/

Sobre Avi Reichental

Avi Reichental é uma autoridade líder em impressão 3D e convergência tecnológica exponencial. Em 2014, ele foi nomeado pela Popular Mechanics como um dos 25 principais fabricantes que estão reinventando o sonho americano e foi listado pela revista Fortune em 2013 como um dos 50 principais líderes empresariais. Sua aclamada palestra no TED sobre o futuro da impressão 3D atraiu mais de 3 milhões de visualizações.

Em 2015, ele se tornou fundador, presidente e CEO da XponentialWorks, uma empresa de consultoria, investimento de risco e desenvolvimento de produtos. Antes disso, ele atuou como presidente e CEO da 3D Systems. Ele detém vários cargos de liderança na indústria de impressão 3D, incluindo Presidente da Nano Dimension, CEO da Techniplas Digital, Presidente Executivo e Co-Fundador da Nexa3D e Presidente Executivo da NXT Factory. Reichental também é sócio geral do fundo Cognitiv Ventures de OurCrowd para startups de IA e é fundador e presidente executivo da Centaur, pioneira ag-tech.