חנן גוטהייט ודרור דינאי / צילום: שלומי יוסף
הסיפור של Xjet, חברת הדפסות תלת ממד של חלקי מתכת, התחיל לפני למעלה מעשור, בשנת 2005, כשחברה ישראלית קטנה בשם Objet הוזמנה למטה אפל בקופרטינו לפגישה עם אחד,סטיב ג'ובס. ג'ובס התעניין מאוד ביכולות של מדפסת התלת-ממד שלהם ובסופו של דבר הזמין שתי מכונות. המדפסות שימשו כדי לייצר אב-טיפוס של מוצר, שלימים יהפוך מזוהה עם אפל: האייפון הראשון.
ג'ובס היה מהראשונים לקלוט את הפוטנציאל של מדפסות תלת ממד: למה לבנות אבות טיפוס של מוצרים בעבודה ידנית ומאומצת, אם אפשר להדפיס עשרה כאלו מדי יום ויותר מכך - להדפיס דברים שאינם אפשריים בעבודה ידנית?
חנן גוטהייט, ממייסדי אובג'ט ומי שאחראי לפיתוח הטכנולוגיה שלה, הבין זאת גם הוא, ולקח את התובנה שלו צעד קדימה. הוא עזב את אובג'ט, שלימים התמזגה עם סטרטסיס (Stratasys) והפכה לענקית הדפסות, והקים את אקסג'ט. בשונה מהחברה שעזב, שמדפיסה אבות טיפוס של מוצרים, אקסג'ט מדפיסה מוצרים סופיים. בראיון ל"גלובס" לקראת תחילת השיווק הבינלאומי של מדפסות התלת-ממד של החברה, הוא מסביר: "שוק הדפסת אבות הטיפוס הוא שוק של מיליארדי דולרים בודדים, ואילו בייצור תעשייתי מדובר על שוק של טריליונים".
הטכנולוגיה של אקסג'ט ייחודית בעולם הייצור התעשייתי. במשך חמש שנים בילו מהנדסי החברה במעבדות הפיתוח ורשמו 80 פטנטים שמגנים על הטכנולוגיה: הזרקת חלקיקי מתכת וקרמיקה בתרחיף, במקום פיזור והדבקת אבקה כפי שמקובל בתעשייה. זה נשמע משונה ולא רלוונטי לחיינו אבל את השימושים ואת התוצרים הסופיים כולכם מכירים - לדוגמה, כתרים לשיניים או להבי מדחפים למטוסים. בכל אופן, במשך כל אותו זמן גייסו הבעלים את ההון הדרוש כדי להחזיק חברה שיש לה פוטנציאל - אבל אין לה כל הכנסה ממשית. חלק מההון גויס מתמיכה ממשלתית. גורם בממשלה אומר: "הם הראו טכנולוגיה מצוינת והצליחו לפתח אותה, עכשיו הם במאני טיים שלהם".
בתחום התעשייה והמיכון שיער לבן הוא יתרון
גוטהייט וחברו-שותפו דרור דנאי, המשמש כמשנה למנכ"ל, אכן מרגישים שהמאני טיים קרוב: לאחר תקופת פיילוט ארוכה שבה נבחנה הטכנולוגיה שלהם אצל מספר חברות, הם יערכו בשבוע הבא קבלת פנים חגיגית ללקוחות קיימים וללקוחות פוטנציאליים ובקרוב יקימו חברת-בת בארה"ב. דנאי מתגאה: "מה שעשינו הוא מהפכה בתפיסה של התחום. היתרונות שלנו מכפילים את הקיים בכמה וכמה סדרי גודל. כך שכבר עתה קבענו התקנות ללקוחות במספר שיהפוך לדו ספרתי עד סוף השנה. אחת הלקוחות הראשונות היא חברת Oerlikon השוויצרית, שמספקת חלקים לפולקסווגן ולג'נרל אלקטריק. נוסף להן חתמנו עם Syqe הישראלית, שפיתחה טכנולוגיית משאף רפואי לכמויות מדויקות, ואת קסטות החומר שלה ניתן לייצר רק עם הטכנולוגיה שלנו. יש גם עסקה עם חברה שוויצרית ענקית ועם חברה יפנית ששווה 28 מיליארד דולר, שאיני יכול כרגע להזכיר את שמן".
גוטהייט מסביר: "רוב החברות בעולם מייצרות חלקי פלסטיק כאבות טיפוס, אנחנו מייצרים חלקי מתכת וקרמיקה, שהחוזק והצפיפות שלהם גבוהים מאוד. אנחנו לא היחידים בעולם שעושים זאת - אף פעם לא נכון להגיד את זה - אבל אנחנו הראשונים בעולם שעושים את זה כתרחיף ולא כאבקה ובאיכות גימור גבוהה מאוד". הסוד הוא שאקסג'ט היא גם ספקית חומרי הגלם היחידה של המכונה שהיא מוכרת, כך שגוטהייט צופה כי בתוך שנים ספורות ההכנסות ממכירת חומרים יעלו על ההכנסות ממכירת המכונה: "את חומרי הגלם אנחנו מייצרים אצלנו בחברה, זו 'נוסחת קוקה קולה' שלנו שההשקעה בה עברה את ה-100 מיליון דולר. מרגע שלקוח קנה מדפסת, צריך לספק לו את החומרים מדי חודש. זה יהיה דבר מטורף לחלוטין, נהיה אחת החברות הגדולות במשק בישראל".
איך הצלחתם להחזיק חברה שעלויות הפיתוח שלה כל כך יקרות בלי שמכרתם מוצרים?
גוטהייט: "ידענו את זה מראש והמשקיעים שלנו תמכו בחברה לאורך הרבה זמן בפיתוח הטכנולוגיה. כדי להקים חברה שנכנסת לתחום הייצור ומתכוונת לייצר הרבה מכונות עם מחזור מכירות של מאות מיליונים ומיליארדי דולרים, צריכים השקעות. אי אפשר לבנות את זה אחרת".
המשקיעים הראשונים של Xjet היו אפלייד מטריאלס, בני לנדא באמצעות לנדא ונצ'רס וקרן ההון סיכון ג'מיני. בסיבוב האחרון הצטרפה חברת אוטודסק, חברת תוכנת התלת-ממד הגדולה בעולם, במה שמהווה השקעה אסטרטגית עם עבודה משותפת. השקיעו גם קטליסט, קרן ישראלית-סינית, וקרן אלומות. כעת עומדת החברה לפני השקעה נוספת, גדולה יותר: "הגיוס הקרוב יהיה זה שבעקבותיו נפרוץ לשוק ונממש את כל התוכניות הגדולות שלנו. באים לכאן משקיעים מכל העולם ורוצים להשתתף, זה תחום חם".
יתכן שיש ממש בדבריו: תחום הייצור של חלקי מתכת בעלי גיאומטריה מסובכת נשלט כיום ברובו על ידי מכונות CNC ומאות אלפי מכונות כאלה נמכרות בעולם בשנה. מחירה של מכונת CNC מגיע למאות אלפי דולרים ורף המחיר של Xjet דומה, בין 500 אלף דולר למיליון דולר ליחידה. אם החברה, בחישוב שמרני, תצליח לנגוס באחוז אחד בודד מהשוק, יהיה מדובר ב-2,000 מכונות בשנה, מה שצפוי להעמיד את הכנסותיה השנתיות בין מיליארד לשני מיליארד דולר.
אתם מלאי ביטחון בהצלחת החברה. אתם לא חוששים מהבלתי צפוי?
דנאי: "לשנינו יש שיער לבן. אין לנו שום ביטחון בהצלחה אבל מצד שני יש טכנולוגיה מבטיחה וצוות שכבר עשה את זה ביחד ולקח חברות מכלום ומכר אותן במיליארדים".
גוטהייט: "זו משימת חיים שהייתה כרוכה בהרבה עבודה קשה, ימים ולילות. האנשים מבינים שיש פה חזון ושאנחנו מתקדמים כל הזמן".
ההייטק הישראלי נהיה צעיר יותר ויותר, עם מנכ"לים בני עשרים וקצת שמגייסים השקעות ועושים אקזיטים. אתם, או הלקוחות שלכם, לא מרגישים מבוגרים לעומתם?
דנאי: "אנחנו חתיארים..."
גוטהייט: "אנחנו בונים חברה אמיתית שמייצרת מכונות. אילו היינו עושים אפליקציה לטלפון, איזו תוכנה שארבעה גאונים יושבים וכותבים, אז אפשר היה לעשות את זה בשנה ולצאת לשוק ולכבוש את העולם. החיסרון הוא, שכמוך יש עוד 400 אנשים שיושבים בכל מיני מקומות ועושים את אותו הדבר. בתחום שלנו אין אלפי חברות, זה תחום כבד ומסובך ונדרשות שנים רבות לעשות אותו. בהתאם, אני חושב שנגיע למכירות של מיליארדי דולרים - זה ייקח שנים אבל נגיע לזה.
"ישבנו עם היו"ר של אורליקון ועם הבעלים או המנכ"לים של כל חברת רכב גרמנית והשיערות הלבנות שלנו יחד עם התוכניות שלנו לבנות טכנולוגיה לתעשיית הייצור נתנו להם ביטחון שלא נעלם מחר. הם רוצים לדעת שאם הם קונים מאתנו עכשיו 300 מכונות, הדבר הזה הולך לעבוד איתם 10-20 שנה קדימה"
דנאי: "ישב איתנו מנהל הייצור של חברת רכב יפנית שכולם מכירים. הוא לא בן 30 ולא בן 40. זה עולם של מבוגרים".
גוטהייט: "השערות הלבנות שלנו הן יתרון: כבר עברנו משברים ויצאנו מהם. באובג'ט היה לנו מוצר מוכן, מערך השיווק היה מוכן, והיינו אופטימיים ממש כמו היום. ואז בדיוק התרחש פיגוע התאומים בניו יורק והכל נעצר, לקוחות לא רצו לדבר איתנו. אנחנו מבינים שיכולים לקרות עיכובים, ואנחנו חברה חסינה פיננסית".
אתם לא דואגים שיבוא מישהו ויעשה בדיוק את מה שאתם עושים?
גוטהייט: "זה יהיה קשה מאוד ולא נראה לי שזה יקרה בעשר השנים הקרובות. יש פה הרבה מאוד עובדים - רובם בעלי PHD בכימיה ובפיזיקה - והשקענו הרבה מאוד כסף, הן כדי לפתח את הטכנולוגיה והן בתחום הפטנטים. אבל אנחנו כל הזמן חושבים ועורכים דיונים איפה יתקפו אותנו ומאיזה כיוון".
דנאי: "מדובר פה בלמעלה מ-500 שנות אדם".
גוטהייט: "אנחנו גדלים ומתרחבים בקצב גבוה: קולטים עובדים בתחומי הייצור, היישום, שיווק, מכירות ופיתוח, כולל אנשים בארה"ב ובאירופה. ההנהלה תמשיך לשבת ברחובות - אנחנו גאים בכך שאנחנו חברה ישראלית. אנחנו תורמים לכלכלה: לעיר עצמה, להעסקה, והמכירות הן ייצוא ישראלי"
ויום אחד, כשתמכרו בכמה מיליארדים...
גוטהייט: "זה יהיה משמח. בעלי המניות הם ישראלים, מס הכנסה הוא שותף של כולם. נשמח לשלם למדינה".
במקום יציקת מתכת: התזת נוזל
כדי להסביר מה ייחודה של הטכנולוגיה שלהם, גוטהייט ודנאי מגייסים את הכדורסלן מייקל ג'ורדן: כל בית ספר יכול לטפח כדורסלנים, אבל מייקל ג'ורדן יש רק אחד. באופן דומה, הם אומרים, כל אחד יכול לרכוש היום מדפסת תלת-ממד, אבל יש חלקים שניתן לייצר רק באקסג'ט. כך לדוגמה, מקדח קרמי חלול שלאורכו יש חרירים זעירים. השניים מסבירים שחרירים אלו מאפשרים לחברה כמו טויוטה לקרר את המקדח במים במהלך תהליך הייצור, מה שמאריך את חייו ומאפשר להגדיל את קצב ייצור המכוניות.
אלא שייצור מקדחים כאלה או דומים לו אינו פשוט כל כך. טכנולוגיות ההדפסה בתלת-ממד במתכת מבוססות על שימוש במתכת אבקתית, שמונחת שכבה על גבי שכבה, מותכת בלייזר או מודבקת עם דבק מיוחד - עד ליצירת אובייקט תלת ממדי. מדובר בחלקיקים גדולים יחסית, שכבות עבות ותוצאה שנראית כמו אוסף שכבות שהודבקו זו על גבי זו. לפיכך, יש לצבוע וללטש באופן ידני את החלק שנוצר - אך הוא לא יהיה זהה בצפיפות ובחוזק שלו ליציקת מתכת של ממש.
הטכנולוגיה של אקסג'ט מבוססת על חלקים זעירים, קטנים פי 100 מהאבקה, שנתונים בתוך נוזל, תרחיף. הנוזל מותז מתוך ראש הדפסה של מדפסת החברה בקצב של 220 מיליון טיפות בשנייה. הנוזל מתאדה במהירות ומותיר שכבה דקיקה של מתכת, ולאחר מכן עוד אחת ועוד אחת. התוצאה הסופית חלקה ואינה מצריכה עיבוד ידני, והיא גם צפופה וקשה ולכן זהה לחלק שנוצר ביציקה. ככה אפשר למשל להוציא מהמדפסת להב מדחף מלוטש או כתר קרמיקה מוכן לשתילה בפיו של הלקוח ללא צורך בעבודת טכנאי.
אבל היתרון העיקרי של הדפסה בתלת-ממד לעומת ייצור ביציקה או לעומת הדפסה באבקה, הוא היכולת לייצר צורות גיאומטריות מיוחדות, בעלות פיתולים, צינורות חלולים וחרירים. בשיטת האבקה נאלצים להדפיס מקלות תמיכה קטנים כדי לשמור על הצורה המבוקשת, ואותם מסירים ידנית לאחר ההדפסה. בשיטה של אקסג'ט משתמשים בנוזל כדי לתמוך בצורה, ובסיום העבודה פשוט שוטפים אותו החוצה - מה שמאפשר להוציא מהמדפסת ישירות חלקים מסתובבים או גלגלי שיניים על ציר.
השימושים המעשיים של הדפסות תלת ממד
שתלים רפואיים, תאי גזע, תכשיטים בהתאמה אישית ובגדים
מדפסות תלת-ממד הן אחת הטכנולוגיות המסעירות של השנים האחרונות: אפשר לייצר מהן כמעט כל מוצר שעולה על הדעת - מצעצועים ועד חלליות. התחומים החמים הם ייצור שתלים רפואיים, עצמות, מפרקים, ברכיים ושיניים, וגם ייצור משקפיים בהתאמה אישית, כולל הדפסת עדשות הזכוכית. אבל זה לא הכל: מעצבי תכשיטים משתמשים במדפסות תלת ממד לעצב תכשיטים בהתאמה אישית ללקוח, אופנאים מדפיסים שמלות, חולצות ואפילו תחתונים. יש שורה של פיתוחים, בין השאר באוניברסיטה העברית, שמאפשרים להדפיס מזון: החל מעוגות ופנקייקים וכלה בסושי, ארוחות שלמות ואפילו כלי אוכל אכילים. מדאיגה יותר היא האפשרות להדפיס כלי נשק וממש לאחרונה בית המשפט בארה"ב עסק בנושא ומנע את פרסומו של מדריך לייצור כלי נשק בהדפסה.
בשנים האחרונות מדברים על שילוב הדפסת תלת ממד בפס הייצור התעשייתי, כתחליף לייצור באמצעות יציקה, הזרקה או כרסום. המונח המקצועי הוא ייצור תוספתי (Additive Manufacturing), כלומר ייצור באמצעות הוספת שכבות במקום כרסום והפחתת חומר מגוש מתכת. חברת ג'נרל אלקטריק, מהמובילות בתחום, כבר מייצרת מזרקי דלק למנועי סילון בתהליך כזה, כחלק מקו הייצור שלה. חברות אחרות מייצרות בינתיים רק חלקים ייחודיים או חלפים לתיקון. הצמיחה החלה בשנתיים האחרונות. ב-2016 נמכרו אלף מדפסות תלת ממד למתכת, ב-2017 גדל המספר ל-1800. מלבד GE שרכשה מספר חברות בתחום ואיחדה אותן מובילה את השוק גם חברת EOS מגרמניה.
לישראלים יש חלק מרכזי בעולם ההדפסה בתלת ממד. חנן גוטהייט, מייסד ומנכ״ל חברת XJet הוא אחד המומחים המוכרים בתחום. ב-1986 היה ממייסדי חברת עידנית שפיתחה מערכת הדפסה בפורמט רחב לשוק הפרסום והשילוט, ונמכרה לסאיטקס ומאוחר יותר ל-HP. ב-1998 הקים את אובג'ט ביחד עם רמי בונן וגרשון מילר, והתמודד מול סטרטסיס האמריקאית עד שהשתיים התמזגו ב-2012 לחברה ישראלית ששווייה מוערך כיום ב-2.8 מיליארד דולר. ב-2007 הוקמה Solar Xjet שם שימש גוטהייט בתפקיד יו"ר, אלא שתחום הדפסת הפאנלים הסולריים בו עסקה החברה לא צלח ושנתיים לאחר מכן הקים גוטהייט את XJet.
ישראלי אחר שמוביל את תעשיית ההדפסה בתלת ממד העולמית הוא אבי רייכנטל, מי שהיה מנכ"ל 3Dsystems האמריקאית, שמתחרה בסטרטסיס הישראלית ואף ביצעה שתי רכישות בישראל בהיקף כולל של כ-250 מיליון דולר: סימביוניקס וסימטרון. רייכנטל משמש כיום כמנכ"ל חברת Techniplas מקליפורניה, חברת הדפסה בתלת ממד של חלפים לכלי רכב יוקרתיים ולאחרונה הוא מגלה יותר מעורבות בישראל: בין השאר הוא משמש כיו"ר חברת ננו דיימנשן, יצרנית מדפסות תלת ממד למעגלים מודפסים וכשותף כללי בקרן OurCrowd.
ברשימת הישראלים בתחום אסור לשכוח את נתן לינדר, יו"ר פורמבלס האמריקאית, שהוקמה ב-2011 בעזרת גיוס המונים ומאז הפכה לחד קרן, בדרך לשווי של מיליארדי דולרים. החברה הוקמה על ידי לינדר ושניים מחבריו למעבדת המדיה של MIT, והיא מפתחת מדפסות תלת ממד שולחניות ומעסיקה כ-500 עובדים בארה"ב, אירופה ואסיה.
עוד חברות ישראליות בתחום הן חברת PV Nano Cell ממגדל העמקֿ, שפיתחה טכנולוגיית דפוס תלת ממדי מוליך מבוסס כסף או נחושת שמאפשרת להדפיס מעגלים אלקטרוניים שלמים מוכנים לשימוש; וחברת ננו דיימנשן של עמית דרור, המפתחת טכנולוגיה דומה ובשנה האחרונה מכרה מספר מדפסות ללוחות מודפסים ברחבי העולם. החברה נערכת היום לכניסה להדפסת רקמות חיות ותאי גזע. חברה ישראלית נוספת היא פולימרטל הישראלית. החברה פיתחה תהליך שמאפשר לשלב חלקי פלסטיק ומתכת במדפסת תלת-ממד בשיתוף עם BigRep הגרמנית. חברת Massivit 3D מדפיסה רהיטים, פסלים ואובייקטים ענקיים נוספים, בעיקר לשוק הפרסום.