Создать то, что никто не создавал. Как проходят чемпионаты по 3D-печати

Начиная с 2015 в рамках движения «Ворлдскиллс Россия» реализуется проект, направленный на опережающую ускоренную подготовку кадров для  трансформирующейся экономики – Future Skills. Это стратегическая инициатива, позволяющая выстраивать системную подготовку людей под новые и стремительно меняющиеся технологии. Спрос на профессионалов нового формата растет с каждым годом. 

 

Сегодня «Ворлдскиллс Россия» выступает «лабораторией» компетенций Future Skills, проводя исследования для формирования перечня новых специальностей по запросу рынка труда совместно с российскими и международными экспертами от корпораций, ИТ-компаний и поставщиков технологического оборудования. Помимо этого, представители движения разрабатывают образовательные стандарты для дальнейшей подготовки профессионалов и проводят соревнования по профмастерству по стандартам WorldSkills.

Одна из компетенций Future Skills связана с аддитивными технологиями. Специалисты 3D-печати из ведущих промышленных предприятий и конструкторских бюро соревнуются в своем умении создавать объекты, которые никто до них еще не создавал. Россиянам в этой компетенции принадлежат как минимум несколько рекордов. О том, как можно соревноваться в 3D-печати и почему аддитивные технологии — не то, чем они кажутся, Rusbase поговорил с менеджером компетенции «Аддитивные технологии» Алексеем Рекутом.

 

Алексей Рекут

 

Алексей Рекут

Фото: предоставлено спикером

 

3D-печать — медицина, космос и игрушки?

Аддитивные технологии появились еще в 80-х, но тогда считались пригодными только для изготовления каких-то эстетических предметов или для прототипирования. Понятно, что за 30 лет индустрия очень изменилась. Можете рассказать об основных этапах изменения этой отрасли, как она пришла к тому, чем стала сейчас?

 

Во-первых, нельзя так однозначно сказать, что первым приложением этой технологии были именно арт-объекты. Просто так получилось, что люди, связанные с дизайном, по природе своей суперноваторы. По этой причине первое, что доходит до массового сознания, это сведения о том, что где-то что-то используется для целей дизайна. Поэтому да, эти технологии использовались в какой-то степени для дизайнерских целей. Хотя разрабатывались, конечно, не совсем для дизайна, а вернее сказать, совсем не для дизайна.

Да, аддитивные технологии развиваются довольно быстро. Наверно, это одна из немногих отраслей, если не единственная, которая растет на 20% в год. Никак не меньше. Бывают годы, когда она растет быстрее, но медленнее — не бывает. При этом это все еще заря развития технологий в данном направлении. Они все еще не очень совершенны. У них на самом деле есть еще куда развиваться даже в рамках существующих технологий, не создавая ничего нового, а просто улучшая качество того, что есть на сегодняшний день.

 

Фото: WorldSkills Russia

 

Какие на сегодня есть основные направления применения аддитивных технологий?

На самом деле у массовой аудитории, и неважно, профессиональная эта аудитория или обывательская, в настоящий момент бытует не совсем правильное представление о том, что аддитивные технологии — это либо аэрокосмос и медицина, либо детские игрушки и 3D-печать.

А как на самом деле?

А на самом деле основное направление, которое есть сейчас и которое будет развиваться еще больше — это использование аддитивных технологий для создания инструментов и оснастки. И это важный момент, который необходимо доносить прежде всего до сознания журналистов, чтобы они в свою очередь транслировали это на широкий круг потребителей. По той причине, что люди, принимающие решения о техническом перевооружении или довооружении предприятий, обычно очень заняты.

Возьмем, например, руководителя тракторного предприятия: когда он слышит об аддитивных технологиях, первое, что приходит на ум, это аэрокосмос, медицина и детские игрушки. Когда ему говорят что-то про аддитивные технологии, он думает — мы производим трактора, нам не нужны аддитивные технологии. Вместе с тем есть масса примеров, когда предприятия применяют аддитивные технологии в основном производстве. И это недорогие технологии, на уровне школьных 3D-принтеров. Из тех предприятий, которые участвуют в наших соревнованиях, это Первоуральский новотрубный завод, подразделение ЧТПЗ. Они делают оснастку для литья с помощью вот этого самого недорогого 3D-принтера школьного типа. Конечному потребителю будет невдомек, что металлическую делаль сделали с помощью «детского» 3D-принтера.

На самом деле не существует «детских» 3D-принтеров. Важно, чтобы до массового сознания доносилось, что «детских» приложений и «детских» 3D-принтеров не существует. Есть только неправильное их использование.Или недостаточное образование у тех, кто их использует.

В отношении детей это нормально. Они на этом учатся. Плохо только, что дальше этого не идет. Не транслируется на широкие массы, что не обязательно на 3D-принтере делать только лисичек, зайчиков и бэтменов. Можно литейные формы делать, и это будет быстрее, надежнее и качественее, чем традиционными способами, когда их из пластика вытачивали или отливали из эпоксидной смолы. С помощью этих же недорогих 3D-принтеров делается много выплавляемых или выжигаемых моделей для точного литья. Делаются ложементы для координатно-измерительных машин, чтобы быстро осуществлять контроль размеров при входном или выходном контроле продукции. И так далее.

 

Из-за пандемии спрос на 3D-печать возрастет

То есть сегодня основное и наиболее широкое применение аддитивных технологий — это промышленность, производство инструментов и оснастки?

Да. Но тут очень важно отметить, что это не предприятия, которые специализируются на производстве инструмента, а предприятия, которые могут выпускать все, что угодно — от телевизора до спутника. Просто предприятию вот сию секунду нужен конкретный инструмент. И этого инструмента не существует в природе. Специально для вас этого инструмента никто не делал. Вы его сами для себя можете изготовить. Это очень важная возможность. И многие предприятия этой возможностью пользуются. Это могут быть какие-то уникальные фрезы, ложементы для позиционирования, зажимные устройства и устройства для крепления чего бы то ни было.

Фото: WorldSkills Russia

Кажется, что для работы сложного токарного станка хватит самого станка и резцов. Но есть ситуации, когда нужно подавать смазывающую охлаждающую жидкость в нужном объеме в нужную точку, и этих точек может быть очень много. А шестерня, которую этот станок шлифует, очень сложная и стоит очень дорого. Вот аддитивные технологии позволяют сделать оснастку, которая будет гарантированно подавать эту смазывающую охлаждающую жидкость для конкретных зубчатых колес, например, вертолета — и брака не будет. Работа не простаивает и  выполняется без потери качества.

Далее. Предприятия в огромном количестве потребляют запчасти. Они бывают разные и ремонт требуется постоянно. Аддитивные технологии дают возможность широкому кругу предприятий решать проблемы с ними здесь и сейчас. Да, деталь из Германии, Швейцарии или Гонконге и прилетит к вам через полтора месяца, будет более качественная и лучше подойдет. Но вам-то нужно не через полтора месяца, а сейчас. В этом случае аддитивные технологии поддерживают работоспособность, снижают убытки, риски и много чего еще.

В результате пандемии широкое распространение получили томографы. Ложась на транспортер томографа, никто не задумывается, что в нем есть огромное количество всяких редукторов и винтиков-шпунтиков. Все они пластиковые, потому что в томографе количество металлических деталей должно быть минимальным. А пластик заведомо менее надежен, чем металл и он ломается. А простой томографа — бесценен, поскольку речь о человеческих жизнях. Медицинская техника не производится в огромных количествах, как автомобили. И нет складов готовых запчастей. Вот аддитивные технологии здесь наверняка найдут широкое применение. Я ожидаю, что спрос на услуги ремонта медтехники — именно томографов и рентгеновских аппаратов — в ближайшее время возрастет. Обыватель этого, скорее всего, не увидит, а на рынке специалистов это будет ощутимый подъем.

 

А российский рынок сегодня готов к этому растущему спросу на уникальные детали? Достаточно ли развит наш рынок, чтобы отвечать спросу?

По объему мы отстаем от многих частей света. Но вот с уровнем развития у нас все нормально. Насколько мы с существующими мощностями сможем нарастить производство — сложный вопрос. Не берусь на него отвечать.

Кроме того, у нас развивается и отечественное производство машин для аддитивных технологий. Российские производители осваивают существующие технологии,  предлагают новые и производят оборудование разного уровня сложности и стоимости.

Да, в чем-то мы отстаем, но не скажу, что фатально.

 

Поговорим об образовании. На сегодня в вузах уже есть курсы, где учат студентов в направлении «аддитивные технологии». Какие учебные заведения вы можете отметить, где, на ваш взгляд, это наиболее развито?

Насколько мне известно, в высшем техническом образовании прямо такой специализации «аддитивные технологии» не существует. И, наверное, это правильно. Они входят в профильные курсы и на каком-то этапе студенты могут столкнуться со специализацией. Но отдельных курсов нет.

Вузов много и техническое образование у нас неплохое. Если я начну перечислять и вдруг окажется, что я случайно забыл какой-то конкретный вуз, то они обидятся. Чтобы не обидеть, скажу, что во многих регионах это присутствует и развито. Где-то начало развиваться еще в 90-е годы и сформировалась даже своя школа. А где-то начало развиваться в последние годы.

Фото: WorldSkills Russia

 

Чемпионат по аддитивным технологиям — это бег по лабиринту с препятствиями

В чем соревнуются специалисты в области аддитивных технологий в рамках чемпионатов WorldSkills? Какие знания и навыки они должны демонстрировать?

Чемпионаты WorldSkills Russia и в целом движение — это, конечно, во многом спорт. Но от спорта конкретно нашу компетенцию отличает то, что всякий раз есть потребность в создании нового конкурсного задания. Если проводить аналогию, например, с бегом, то мы должны были бы придумывать какие-то хитрые шаги, барьеры, бег по лабиринту. Все эти новые элементы позволяют разнообразить соревнования и не зацикливаться.

Наша задача — рассказать широкой общественности об аддитивныx технологиях. Объяснять, что это не только аэрокосмос, медицина и детские игрушки. Мы реализуем очень интересный проект, который связан с 3D-печатными редукторами. По-английски он называется 3D Printed Gearbox Challenge, по-русски «Конкурс 3D-печатных редукторов». Участник должен спроектировать редуктор заданных характеристик с минимальной массой, минимальных размеров и при этом способный передать максимальный крутящий момент. Его надо напечатать на самом простом 3D-принтере, но при этом продемонстрировать внушительные характеристики. На данный моменту нас есть рекорд: редуктор выдержал крутящий момент 150 Ньютонов на метр. Иначе говоря, он способен поднять 500-килограммовую бочку.

Мы стараемся создавать конкурсные задания, которые с одной стороны разнообразны, с другой стороны интересны конкурсантам, а с третьей стороны медийно привлекательны. Так, чтобы это было интересно не только нам, но и много кому.

 

Из каких сфер больше специалистов приходит на чемпионаты по стандартам WorldSkills?

У нас есть несколько линеек чемпионатов. В Национальных чемпионатах WorldSkills Hi-Tech у нас участвуют представители разных компаний, в том числе самых крупных. От Ростеха — в основном специалисты, которые работают на предприятиях, связанных с электроарматурой. Из Челябинского трубопрокатного завода наиболее активно участвует подразделение Первоуральский новотрубный завод. В составе Евраза это конструкторы из конструкторского подразделения. Также участвуют конструкторы из Северстали. Росатом в наших соревнованиях участвует образовательными и научно-исследовательскими подразделениями.

 

России не нужно догонять другие страны

В чем состоит, по-вашему, завтрашний день аддитивных технологий в промышленности?

Даже самые смелые наши фантазии и прогнозы обычно бывают гораздо слабее, чем то, что нам готовит будущее. Технологии станут проще и доступнее. Яркий тому пример, который я часто привожу, это фотография и фотокопия. Я помню момент, когда ксерокс стоял в отдельной комнате и для того, чтобы им пользоваться, нужно было иметь группу допуска, а сам он по размеру был как кухня. Это было в 1989 году, а уже в 1991 году маленький ксерокс стоял у каждой секретарши на столе.

Та же самая история была с фотографией. Сначала пленку носили в фотоателье. Потом появился Кодак-экспресс. Буквально через два года после появления Кодак-экспресса появилась цифровая печать, которая уничтожила работников фотоателье и Кодак-экспрессов. А потом появились смартфоны и стало не нужно уже печатать фотографии на бумаге.

Фото: WorldSkills Russia

С аддитивными технологиями будет ровно так же. Создать объект непосредственно из компьютерной модели будет все проще и проще. А вот компьютерная модель будет создаваться все так же непросто. И ценность специалистов, которые в состоянии создать пригодную для производственных целей модель, будет расти, потому что на них будет повышаться спрос.

И если ценность специалистов выйдет на первое место, то Россия не отстанет от остального мира? Все-таки у нас подготовка кадров считается одной из лучших.

 

В вопросе об отставании я согласен с древними китайцами. Они говорили: «Пока умный борется со своими недостатками, мудрый шлифует свои достоинства». Может, нам и не надо догонять или не отставать в чем-то? Может, нам нужно развиваться в каком-то своем направлении и быть в нем первыми?

В реальном мире специализация необходима и нет нужды производить столько же, сколько производит Китай. Они производят — и пусть. А мы будем производить что-то другое, может, даже нематериальное.

 

Яркий тому пример — слайсеры, программы, которые позволяют создать из компьютерной модели инструкцию для 3D-принтера, по которой он будет печатать. Одна из наиболее известных и мощных программ называется Magics. Ее создала маленькая бельгийская компания, а пользуется ею, наверно, половина мира. Принтеры и аддитивные установки могут быть чьими угодно — немецкими, американскими, японскими, а в массе своей специалисты пользуются именно этой программой. Маленькая Бельгия таким образом в какой-то степени участвует в мировом производстве и, соответственно, получает деньги в бюджет от печати какой-нибудь детали для «мерседеса».

Поэтому, если говорить о производстве, то я даже не задумываюсь, отстанем мы или нет. Мы совершенно точно не отстаем в разработках, связанных с подготовкой моделей к печати. У нас здесь очень интересные разработки и их много. У меня есть уверенность, что в ближайшее время мы увидим их на мировом рынке.

Источник

Фото на обложке: guteksk7/Depositphotos

 

Теги: 

«Ворлдскиллс Россия», «лаборатория» компетенций Future Skills, аддитивные технологии, 3D-печать, Алексей Рекут, 3D-принтер, производство инструментов и оснастки, Чемпионат по аддитивным технологиям, Конкурс 3D-печатных редукторов»

Другие материалы:

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи или пресс-релизы
со ссылками и изображениями. info@additiv-tech.ru