Entrevista com Avi Reichental: De CEO da 3D Systems a Fundador da XponentialWorks

Avi Reichental tem currículo impressionante, tendo servido como ex-presidente e CEO da 3D Systems por bem mais de uma década. Em 2015, Reichental fundou firma de venture e advisory, XponentialWorks.
 
XponentialWorks trabalha com empresas em todo espectro da Indústria 4.0, focando em impressão 3D, robótica, IA e deep learning. Em paralelo, Reichental também serviu como co-fundador e chairman de várias empresas, incluindo Nano Dimension, Nexa3D e Techniplas.
 
Esta semana, estamos animados em conversar com Avi Reichental, discutindo como ele viu cenário de manufatura aditiva mudar ao longo de sua carreira, tendências emergentes na indústria e conselhos para empresas buscando abraçar tecnologias digitais.
 

Poderia me contar um pouco sobre seu background e como se envolveu com manufatura aditiva?

De 2003 a 2015, fui presidente e CEO da 3D Systems, empresa que realmente lançou impressão 3D. Apaixonei-me pela indústria, sua visão e potencial — tanto que após deixar 3D Systems, decidi que seria ótimo momento para lançar empresa em torno do futuro da manufatura aditiva.
 
Então fundei XponentialWorks, empresa focada principalmente em avanços em manufatura aditiva e design generativo. Empresa é voltada a disruptar barreiras da indústria e aplicar outras tecnologias exponenciais como sensores, IA, deep learning e robótica para tornar uso de manufatura aditiva em aplicações de produção verdadeiramente mainstream.
 
Nos últimos três anos e meio, foquei em trabalhar com empresas early-stage e maduras certas para prover conhecimento e experiência de pessoas apaixonadas por manufatura aditiva mainstream.
 
Para nós, questão é como combinar poder de design generativo e manufatura aditiva para cumprir promessas da impressão 3D?
 
Também é sobre liberar potencial de complexidade de design livre e otimização, bem como usar tecnologia de design certa para desbloquear benefícios como leveza e otimização topológica sem restrições tradicionais que tipicamente atrapalham.
 

Tendo estado na manufatura aditiva por tanto tempo, quais seus pensamentos sobre como indústria evoluiu ao longo dos anos?

Não há dúvida que vivemos em tempos exponenciais. Isso significa que taxa e ritmo de desenvolvimento tecnológico e disrupção também são exponenciais.
 
Vivemos em talvez período mais interessante da história humana registrada porque também nos beneficiamos da convergência de outras tecnologias importantes acelerando o que é atualmente possível.
 
Para ilustrar: quando comecei em impressão 3D em 2003, não tínhamos poder de computação em nuvem infinito, conectividade ubíqua ou acesso a sensores baratos.
 
Impressão 3D era assunto que você ia em universidade como MIT estudar, mas não tinha aplicações práticas. Mesmo robótica estava fora de alcance, tanto em custo quanto performance.
 
Ideia de design generativo nem estava no radar. Sem mencionar que com manufatura aditiva, fluxos de trabalho necessários para criar o que agora chamamos fio digital estavam desconectados. Software para fatiar, preparar e orientar arquivos não era tão avançado.
 
Se você avançar 15 anos, tudo isso foi amplamente resolvido. Fluxos de trabalho são mais suaves, máquinas são mais rápidas e materiais exibem propriedades mecânicas e performance muito melhores.
 
Casos de uso e aplicações estão realmente fazendo manufatura aditiva e design generativo o lugar onde tecnologias convergirão e intersectarão para definir fábrica do futuro.
 
Adicione a isso possibilidade de não apenas otimizar peças e aliviá-las usando design generativo, mas também combinar peças.
 
Isso significa reduzir número de sub-montagens, eliminar todo trabalho potencial de mão de obra em gabaritos e fixadores, simplificar número de elementos em uma montagem e portanto simplificar cadeia de suprimentos, procurement e inventário.
 
Agora, temos nova visão para manufatura digital flexível, sem ferramental, que é boa para negócios e também largamente boa para meio ambiente e sustentabilidade.
 
É visão que permitirá empresas, grandes e pequenas, competirem em ambiente comercial global mais competitivo, comprimir ciclos, produzir melhores produtos mais rápido e suportar este incrível período de manufatura.

Quando se trata de manufatura aditiva, há indústrias específicas onde você vê maiores oportunidades de crescimento?

Sim. Por exemplo, estamos vendo que impressão 3D está se tornando uma das ferramentas-chave em áreas como odontologia e restauração dental. O fio digital lá foi amplamente desenvolvido todo caminho desde escaneamento intraoral até fluxos de trabalho e planejamento — não só no laboratório, mas também na clínica dental. Então lá você vê mercado pronto para adoção em massa.
 
Se você olha para automotivo, cada vez mais montadoras estão movendo manufatura aditiva de seus laboratórios de prototipagem rápida para chão de fábrica. Primeiro, na forma de produzir gabaritos de manufatura, fixadores, gabaritos de montagem e afins. Mas muito rapidamente com advento de velocidade, escala e novos materiais, também para certas partes do automóvel em si.
 
Meu senso é que isso acelerará por alguns motivos.
 
Um é mudança de motor a combustão para EVs que, durante período interino, provavelmente dobrará número de modelos de automóveis conforme empresas correm para criar um de cada, modelo a combustão e EV na transição. Essa proliferação de modelos necessitará maior flexibilidade de manufatura e adoção mais rápida de métodos flexíveis como manufatura aditiva.
 
Segundo, em manufatura, há metas legisladas para redução de peso. Leveza é grande ação forçadora em automotivo e com isso, todo leveza de nível um — substituição de material — já foi feito.
 
Então próximo passo lógico para montadoras é abraçar design generativo e otimização topológica para atingir metas de leveza. Então isso será outro catalisador, por assim dizer, na adoção de impressão 3D em automotivo.
 
Terceira área onde acho que haverá adoção muito grande será em variedade de aplicações de dispositivos médicos não-invasivos e invasivos.
 
Quarta será em calçados, começando com calçados atléticos, onde combinação de tecnologias generativas e aditivas pode realmente começar a otimizar performance. Mas eventualmente, podemos ver mainstreaming em calçados do dia a dia também. Essas são algumas áreas onde vejo adoção significativa nos próximos anos.
 

Há tendências emergentes em AM que você está animado?

Há muitas tendências interessantes emergindo.
 
Uma coisa que estamos vendo é grande inovação em torno de velocidade, fluxo de trabalho e também desenvolvimentos de materiais.
 
Dois, estamos vendo grande disrupção acontecendo, não necessariamente pelos players maiores estabelecidos, mas sim por startups mais ágeis e empresas mais jovens que realmente criam mudança de paradigma em como se pensa sobre performance, utilidades, velocidade, tamanho e escala.
 
Vemos grande convergência e integração entre IA, sensores e impressão 3D de forma que completamente desbloqueia e libera novas aplicações e casos de uso.
 
Outra tendência é grande interesse de empresas de manufatura tradicional que entendem que em 2019-2020, impressão 3D se tornará ferramenta de produção major. Elas estão tomando todos passos para chegar lá.
 
Enquanto isso, não vemos desaceleração na taxa e ritmo de inovação.
 
Design generativo e manufatura aditiva estão aumentando. Número de patentes arquivadas está subindo. Quantia de dinheiro alocada por VCs para empresas early-stage aditivas e generativas está subindo também. Criação de valor e valoração de algumas dessas empresas early-stage já são maiores que valor e valoração de alguns incumbentes maiores.
 
Junte tudo e eu diria que nunca houve tempo mais empolgante para estar em manufatura aditiva. Exceto talvez ano que vem.
 

Você levantou ponto muito interessante sobre empresas mais jovens entrando no mercado. Empresas estabelecidas terão que ceder parte do market share para novos players entrando no jogo?

 
Acho que vivemos período em que você ou inova ou evapora. Em outras palavras, ou você disrupte ou será disruptado.
 
Organizações maiores e estabelecidas têm benefício de ter grande investimento em tecnologia, manufatura e infraestrutura de suporte, onde também têm que continuar suportando certas tecnologias.
 
Mas também têm desvantagem bastante injusta vis-à-vis novos players porque têm muitos problemas legados para lidar. Como operam dentro de certas tecnologias, são mais propensas a implementar e introduzir melhorias lineares e incrementais. Em contraste, empresa completamente nova pode resolver problema similar sem nenhum dos problemas de tecnologia legada e organizacionais.
 
Nova empresa pode atrair quantias ilimitadas de dinheiro de venture capital para acelerar crescimento e portanto pular incumbentes.
 
Adicione fato de que forte tradicional que grandes incumbentes tinham em acesso a mercados via canais de revenda dedicados está sendo minado e testado. Isso não é só por empresas jovens, mas também por marcas como HP.
 
Ou você tem empresas como Carbon, que está bypassando canais tradicionais completamente e indo ao mercado com abordagem inovadora de vendas por assinatura direta.
 
O que você tem é conto de duas cidades onde incumbentes jogam defesa e, certamente, pelos números estão perdendo share ou patinando, enquanto recém-chegados crescem em saudáveis dígitos duplos, triplos e quádruplos em termos de receitas.
 
Mercado geral definitivamente crescendo forte, 20 a 25% CAGR. Mas dentro dele, players maiores não crescem tanto. Crescem em dígitos baixos porque em grande extensão não conseguem inovar e disrumpir na taxa que novatos podem.
 
Alguns dos fortes tradicionais que grandes incumbentes tinham em acesso a mercados também estão sendo desmantelados por essa disrupção de marketplace de empresas grandes e pequenas. Junte tudo e acho que há tanta oportunidade para incumbentes disrupter quanto para empresas mais jovens.
 
À medida que algumas dessas empresas mais jovens ganham tração e sucesso comercial, desafio será então aprender com suas próprias experiências iniciais, continuar inovando e empurrar para frente.
 
Agora vivemos em tempos exponenciais, então forma como se pensa sobre vida útil de produto e estratégia go-to-market tem que se tornar exponencial também.
 

Vamos falar um pouco sobre XponentialWorks e trabalho que você faz lá. Que tipos de empresas vocês trabalham?

Na XponentialWorks, criamos ambiente único de colisão onde trabalhamos com empresas early-stage primariamente em design generativo, manufatura aditiva, machine learning, IA e robótica.
 
Conectamos elas com empresas mid-market que desejam acesso a tecnologias early e querem aprender a andar, falar e se comportar como empresas early-stage.
 
Por outro lado, empresas early-stage buscam essas empresas mid-market para early use cases e validação, bem como oportunidades para resolver vários problemas com tecnologia e acesso a mercados e recursos.
 
Fornecemos ambos tipos de empresas, maduras e iniciais, com serviços world-class em torno de tecnologias centrais e também em branding, marketing e IP.
 
Pessoalmente gasto grande tempo com essas empresas em nossos laboratórios de inovação, guiando-as na esperança que juntos possamos chegar a impacto comercial mais rápido. Para grandes empresas, significa que elas têm primeira olhada e abraçam novas tecnologias generativas e aditivas mais cedo, dentro de ecossistema poderoso. Para empresas mais jovens, é chance de chegar a tração comercial e sucesso mais cedo.
 
O que aprendemos é que quando empresas em todos estágios trabalham juntas, coisas incríveis acontecem em termos de capacidades e aplicações práticas que saem dessa colaboração.
 
Da perspectiva da XponentialWorks, vemos que esse ambiente de-risk algumas falhas prováveis que acontecem com empresas early-stage. Afinal, stats mostram que 9 de 10 empresas early-stage falham nos primeiros anos. Focamos em garantir que nenhuma de nossas empresas early-stage falhou — elas estão indo de força em força.
 
Agora temos empresas como Nexa3D, que está realmente quebrando barreiras tradicionais em torno de velocidade, valor, tamanho de build, escala e materiais.
 
Temos outra empresa polonesa muito empolgante chamada NXT Factory que se juntou a nós há alguns anos, e está eliminando barreiras de velocidade, tamanho e automação em torno de poliamidas, de PA6 a PA11 e PA12. Entrega alternativa à moldagem por injeção tradicional, usando sinterização seletiva a laser a cerca de 4X velocidade de máquinas tradicionais de laser sintering.

E claro, temos ParaMatters, que é nossa joia da coroa em design generativo, otimização topológica, e fluxo de trabalho automatizado para otimização de orientação e simulação. Desenvolveu engine de design e manufatura muito poderosa que começará a moldar e informar futuro de design AI-centrico.
 
Temos outras empresas muito bem-sucedidas como Apollo Robotics que está em aquisição e análise de dados de alta velocidade usando ambientes multi-sensor e drones.
 
Lista continua. Quando você juntou tudo, nos sentimos realmente abençoados, sortudos e empolgados por estar em ambiente que está avançando desenvolvimento de tecnologias exponenciais. Sentimos que coletivamente, estamos alcançando exponencialmente mais do que poderíamos sozinhos.

Como você define termo 'tecnologia exponencial'?

Para mim, tecnologia exponencial é aquela que passa por estágios de desenvolvimento, desde quando começa a digitalizar todo caminho até 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.
 
Bom amigo meu, Peter Diamandis, cunhou frase "os seis D's de uma disrupção exponencial", que captura fases que levam tecnologia de progressão linear a exponencial.
 
Muitas pessoas gostam de olhar tecnologias exponenciais e dizer que seguem lei de Moore em termos de dobrar capacidades e cortar custos pela metade a cada dois anos. Essa também é boa forma de olhar.
 
Tecnologias que caracterizaria como exponenciais hoje incluem IA e machine learning, sensores, impressão 3D, robótica e todas manifestações de conectividade ubíqua e cloud computing.
 
Também é convergência de sensores e robótica democratizada com realidade aumentada, virtual e abundância de poder computacional relativamente barato. Significa manufatura aditiva que é industrialmente forte em metais, termoplásticos e fotocuráveis. Design generativo leva isso a nível de proficiência e utilidade que permite manufatura otimizada real acontecer.
 
Tecnologias exponenciais estão começando a moldar e informar como fábrica do futuro será. Acho que é muito mais congruente com tipo de ciclos de desenvolvimento de produto e ciclos de vida de produto que impulsionarão economia adiante.
 

Que impacto essas tecnologias terão no desenvolvimento de produto?

Hoje, há muita pressão para empresas encurtarem ciclo de desenvolvimento e comercialização de produto.
 
Isso cria urgência significativa dentro de setor de mercado para trazer novo produto ao mercado mais rápido. Quando isso acontece, utilidade e vida útil de produto ganham definição diferente e significado de velocidade significa diferença entre sucesso e falha em termos de time-to-market.
 
Mas empresas também precisam de fluxos de trabalho de manufatura flexíveis e sistemas menos dependentes de ferramental rígido e lead times de procurement longos. Sistemas que, em essência, fornecem flexibilidade para localizar e distribuir manufatura, e simplificar cadeias de suprimentos e inventário.
 
Então se empresa quer se manter competitiva nesta era de consumo de consumidor e abundância tecnológica, acho que design generativo e manufatura aditiva, junto com IA e robótica, apresentam grande parte da solução.
 
É por isso que estou tão empolgado que XponentialWorks tem trabalhado com algumas das empresas mais empolgantes que são apaixonadas por ser parte dessa solução.
 

Você tocou bastante em design generativo e oportunidades que traz. Como empresas podem começar a abraçar design generativo, especialmente considerando desafios envolvidos em design para manufatura aditiva?

Boa notícia aqui é que algumas ferramentas de design generativo são largamente autônomas e automatizadas. Vamos tomar nossa própria empresa, ParaMatters, como exemplo. Tudo que você precisa fazer é ir ao site da ParaMatters, registrar, fazer upload do arquivo CAD e ParaMatters faz o resto.
 

ParaMatters tem software chamado CogniCAD que pega seu arquivo e inputs e dentro de 10 a 20 minutos, dependendo de fatores como tamanho do arquivo, você terá arquivo pronto para impressão em formato STL que é otimizado e leve, desenhado para manufatura aditiva.
 
Claro, você poderá rodar análise de elementos finitos pós-design para garantir que peça que CogniCAD projeta para você atende todos requisitos de carga e performance.
 
CogniCAD também pode combinar automaticamente todas diferentes peças em uma montagem homogênea. Então fará montagem para você, aliviará e combinará. CogniCAD está se tornando rápido seu designer AI — é assim que pensamos sobre design para manufatura aditiva.
 

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

Há vários desafios industry-wide que precisam ser superados.
 
Primeiro seria incrivelmente benéfico para todos stakeholders e constituintes se indústria tivesse melhores padrões gerais, padrões universalmente entendidos e aceitos.
 
Com padrões, empresas podem comparar maçãs com maçãs e tomar decisões inteligentes que podem ser implementadas dentro de ecossistema abrangente de fornecedores, fabricantes e usuários.
 
Segundo é indústria precisa amadurecer e usar linguagem muito mais transparente e responsável.
 
Quando falando sobre capacidades de performance, como performance de máquina e performance de material, deveríamos realmente tirar página de campos de manufatura subtrativa e injeção mais maduros sobre como descrever, comunicar e educar mercado sobre características de performance e capacidades de manufatura aditiva.
 
Terceiro grande desafio é aprender como construir ecossistemas e colaborar mais para criar indústria mais forte. Tamanho do prêmio será muito maior se certas empresas aprendessem como trabalhar melhor juntas.
 
Claro, isso não quer dizer que competição morreu. Competição é rei. Competição nos trouxe onde estamos. Mas em alguns casos, criar ecossistemas e colaborar pode ser multiplicador de força significativo para acelerar adoção ainda mais.
 
 

Quais são algumas das dicas você daria a empresas buscando adotar tecnologias digitais como aditiva?

Empresas devem começar a abraçar impressão 3D se ainda não o fizeram. Mas tem que acontecer incrementalmente. Tem que começar no início, na fase de design. Também pode começar no chão de fábrica com frutas de baixo galho como gabaritos, fixadores e gabaritos de montagem.
 
Acho que neste ponto no tempo, todo negócio deveria trazer impressão 3D pelo menos para seus laboratórios de design e prototipagem rápida e centros de engenharia, só para começar a entender poder de iterações rápidas de design.
 
Por exemplo, se você tivesse impressora Nexa3D em seu escritório de design, poderia começar a ter peça real na mão em 10 ou 15 minutos.

Isso significa que em vez de iterar uma vez a cada poucos dias ou uma vez por semana, 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 time-to-market total acelera significativamente — e você ganha vantagem competitiva. Quando você faz na área de design, começa a desbloquear possibilidades de como seus futuros produtos serão, você então pode começar a transicionar para algumas operações de manufatura simples.
 
À medida que empresas ficam mais confortáveis com tecnologia, é quando podem começar a realmente considerar como chegar a produção. Uma vez que sabem como projetar e prototipar com sucesso, estão a caminho de usar aditiva como ferramenta de manufatura.
 
Também, outra coisa a ter em mente é que empresas não têm que ir sozinhas. Há muitos mentores, advisors e consultores que podem ajudar no caminho. Claro, eles certamente podem contatar XponentialWorks.
 
 

Década atrás, havia muito hype em torno de impressão 3D consumer e muitos previam que toda casa logo teria impressora 3D. Isso, claro, não se materializou. Quais seus pensamentos sobre estouro da bolha consumer?

Essa é ótima pergunta.
 
Admito que fui uma das pessoas que alto e quase diariamente disse e acreditou em impressão 3D consumer. De fato, houve período onde disse que pergunta certa não é só se pessoas terão impressora 3D em casa mas em que cômodo da sua casa sua impressora 3D residirá?
 
Quando olho para trás na reflexão, resposta curta é não aconteceu ainda. Não porque impressoras não foram democratizadas. Foram. Hoje você pode comprar impressora FDM simples por menos de US$ 200.
 
Software foi desenvolvido a ponto onde mais e mais pessoas podem realmente designar sem serem designers. Conectividade e utilidade melhoraram muito.
 
No entanto, o que vimos acontecendo é que a maioria das chamadas impressoras consumer foram para escolas, departamentos de engenharia menores, makers e pequenos negócios. Não acabaram bem em casa porque seleção de material e design disponível e complexidade simplesmente fizeram não ser ferramenta tão consumer-friendly.
 
Certamente errei sobre isso e certamente errei sobre timing. O que vejo acontecendo agora é que há impressoras em escolas, bibliotecas, garagens e em mesas de engenheiros. Essas impressoras estão ficando mais rápidas, melhores e mais baratas. Software está se tornando cada vez mais cognitivo. Mais e mais empresas estão colocando designs online.
 
Meu senso é que mais cedo do que tarde, impressoras 3D farão caminho gradualmente de volta para aplicações consumer. O que falta é aplicação consumer que realmente torne viável e empolgante.
 
Para resumir, ainda acredito que veremos período de maior uso doméstico. Mas certamente erramos sobre timing — vai levar um pouco mais que primeiro previsto.
 

Alguns pensamentos finais?

Diria que após 15 anos em manufatura aditiva, estou mais empolgado hoje do que quando comecei.
 
É empolgante pensar que indústria se tornará ainda mais relevante no futuro. Aditiva verdadeiramente tem potencial ilimitado para remodelar forma como projetamos, fabricamos e até comunicamos.
 
Não é só sobre potencial de valor e criação de riqueza para participantes e players nesta indústria. É sobre fazer impacto real no mundo na forma como criamos, produzimos e vivemos nossas vidas.
 
Essa é meta final: todos participantes e stakeholders dentro de impressão 3D podem ser parte de quadro maior em termos de tornar tudo ao nosso redor melhor com impressão 3D.
 
Para saber mais sobre XponentialWorks, visite: www.xponentialworks.com/
 

Sobre Avi Reichental

Avi Reichental é autoridade líder em impressão 3D e convergência de tech exponencial. Em 2014, foi nomeado pela Popular Mechanics como um dos top 25 Makers Reinventando o Sonho Americano, e listado pela Fortune magazine em 2013 como top 50 líder de negócios. Sua aclamada TED talk sobre futuro da impressão 3D acumulou mais de 3 milhões de views.
 
Em 2015, tornou-se Founder, Chairman e CEO da XponentialWorks, empresa de advisory, venture investment e desenvolvimento de produto. Antes disso, serviu como Presidente e CEO da 3D Systems. Detém numerosos papéis de liderança na indústria de impressão 3D, incluindo Chairman da Nano Dimension, CEO da Techniplas Digital, Executive Chairman e Co-Founder da Nexa3D, e Executive Chairman da NXT Factory. Reichental também é general partner no fundo Cognitiv Ventures da OurCrowd para startups de IA, e Founder & Executive Chairman de pioneiro ag-tech Centaur.