Технологии будущего

Им уже обучают в Белорусско-Российском университете.

Развитию промышленности в Могилевской области уделяется большое внимание — от нее в первую очередь зависит экономическое развитие региона. Ставка — на модернизацию предприятий, внедрение новых технологий (в том числе цифровых), способствующих производству новой продукции, снижение ее себестоимости.

Отсюда — активная поддержка технопарков и других научно-исследовательских центров. Важная также задача — подготовка высококвалифицированных специалистов, которые будут работать в наукоемких сферах экономики, создавать передовые технологии.

В унисон стремительно меняющемуся времени новые специальности открываются и в Белорусско-Российском университете. В 2018 году вуз начал прием студентов на «Мехатронику и робототехнику», в нынешнем — на «Электронный маркетинг», «Оборудование и технологии высокоэффективных процессов обработки металлов», а также на «Информационные системы и технологии (в проектировании и производстве)». В будущем году открывается еще одна интереснейшая специальность «Производство изделий на основе трехмерных технологий».

Когда студентов-«робото­техников» спрашивают, чему их учат в университете, они отвечают: «Делать роботов, вестимо». У нас, обычных людей, возникают ассоциации с маленьким роботом R2D2 из киноэпопеи «Звездные войны» или андроидом Т-880 из блокбастера «Терминатор». Но, конечно, в промышленности работают роботы с более утилитарной наружностью — манипуляторы, которые по программе способны, к примеру, перемешивать грузы, резать, сваривать и отливать металл, упаковывать изделия. Больше всего они используются в автомобилестроении — на штамповочных и сварочных участках, в покрасочных камерах, на сборке. На Западе работают уже целые автоматизированные заводы, где роботы используются на всех этапах производства — от момента выгрузки материалов до получения готовой продукции. Внедряются такие автоматы и на предприятиях Могилевщины — в частности, на «Могилевлифтмаше» работают два роботизированных комплекса контактной сварки, значительно повысившие производительность, качество, а заодно избавившие человека от тяжелой и монотонной работы. Его роль на таком производстве — контроль за технологическим процессом и управление действиями роботов с помощью компьютера. Понятно, прежде чем робот начнет производить свои манипуляции, его надо «обучить» с помощью соответствующей компьютерной программы. Вот вам и ответ на вопрос «Кто такой робототехник». Он — инженер, программист и кибернетик в одном лице.

Как сообщили в БРУ, спрос на робототехников растет, они востребованы везде, где внедряются системы автоматизированного управления производственными процессами, роботоризированные комплексы и промышленные роботы. В вузе для подготовки специалистов есть все необходимое: наглядные пособия и оборудование, включая несколько промышленных роботов. Преподаватели, прежде чем была открыта подготовка студентов по этой специальности, повышали свою квалификацию в зарубежных вузах. Многие абитуриенты, поступая «на роботехнику», мечтали, само собой, создать что-то вроде продвинутого андроида Т-1000, а в вузе, конечно, столкнулись с более прагматичными задачами. Но в любом случае студенты получают фундаментальную подготовку — по инженерной и компьютерной графике, теории математического управления, инженерным дисциплинам, электронным устройствам, микропроцессорной технике и т.д. А вдобавок к этому необходимы и специальные знания в той сфере, где применяется промышленный робот (к примеру, в области сварочного дела или обработки материалов давлением). Учеба — не из легких, но и труд по разработке и обслуживанию роботов, роботизированных систем, станков с ЧПУ и аналогичных устройств — один из престижных и высокооплачиваемых.

Вообразите картину: лет эдак через 20 пиццу по заказу, к примеру, вам принесет на дом робот-андроид, а годков через 50 еда и вовсе будет печататься дома на 3D-принтере. Между прочим, изобретение 3D-печати по значимости уже сравнивают с изобретением колеса. Как работает 3D-принтер? Допустим, вы украшаете торт, накладываете один слой крема за другим. А теперь представьте, что это делает «рука» робота, которой с помощью заложенной программы управляет компьютер! В Великобритании уже подают в ресторанах напечатанные сладости, а в Китае вовсю печатают блинчики.

По большому счету печатать можно любым материалом — в том числе металлом. Этому и будут способствовать выпускники БРУ по специальности «Производство изделий на основе трехмерных технологий». Производственный процесс выглядит, если в двух словах, так: заказчик предоставляет образец нужной ему продукции, специалисты сканируют шаблон, создают его цифровую копию, изучают все физические свойства и затем печатают на 3D-принтере.

Да, именно печатают. Мы с вами, похоже, — очевидцы начинающейся революции в металлопроизводстве. Меняется сам принцип изготовления детали! Когда-то человек брал подходящий камень и вытесывал из него каменный топор. С началом промышленной эпохи до последнего времени выплавляют болванку, из которой вытачивают детали для сборки различного рода конструкций. Металлорежущие станки оставляют после работы огромное количество стружки… Словом, детали для машин получают методом «вычитания» материала. Производителям металлические отходы влетают в хорошую копейку — ведь порой они состоят из высоколегированных сталей. Эксперты подтверждают, традиционное производство из металлов и пластиков очень расточительно — в авиапромышленности, например, до 90% использованных материалов уходит в отходы.

Ну а теперь уже реально не вытачивать деталь, а как бы выращивать — печатать с абсолютной точностью на 3D-принтере. Подключил к нему электричество, загрузил металлический порошок, виртуальный чертеж и через некоторое время получай готовое изделие. Процесс изготовления примерно следующий: лазерный луч согласно заданному чертежу сплавляет в единое целое частицы металлического порошка и наращивает слои изделия один за другим, пока оно не будет создано. Отсюда и термин «аддитивные технологии» (от «additivus» — прибавляемый) — послойное наращивание и синтез объекта на основе компьютерных моделей. В принципе, можно печатать металлические изделия любой сложности, при этом количество отходов сокращается до минимума, а продукция по качеству и прочности не уступает аналогам (например, литью), а в некоторых случаях превосходит их.

– БРУ сегодня обладает всеми возможностями для обучения студентов специальности «Производство изделий на основе трехмерных технологий», — рассказывает заведующий кафедрой «Технологии металлов» вуза Дмитрий Якубович. — На машиностроительном факультете нынешним летом открыли лабораторию аддитивных технологий, которая оснащена современным оборудованием, в том числе несколькими 3D-принтерами по полимерам и порошковым 3D-принтером, сканерами, лицензионным программным обеспечением.Это дорогостоящее оборудование — наш 3D-принтер Shining 3D EP-M250 приобретен в рамках проекта Союзного государства «Развитие образования и научной деятельности БРУ на базе инновационных технологий». Ну а специальность «Производство изделий на основе трехмерных технологий» появилась в 2016 году — тогда разрешение на набор абитуриентов получил Белорусский государственный технологический университет в Минске. Но если там используются 3D-принтеры по полимерам, то в нашем университете акцент — на машиностроительное дело. Студенты будут изучать трехмерные технологии производства, компьютерные методы проектирования, материаловедение и многое другое, чтобы затем на предприятиях разрабатывать конструкции новых изделий, создавать 3D модели. Выпускники по этой специальности будут обладать навыками и в других областях, связанных с IT, виртуальной реальностью и искусственным интеллектом.

«В лаборатории БРУ, где 3D-принтер установили всего несколько месяцев назад, пока выполняют экспериментальные работы — сделали, например, программу, компьютерную модель и распечатали в металле эмблему вуза.

По словам ученых, на пути массового внедрения 3D-принтеров по металлу есть определенные препоны: стоимость, например, оборудования, начинается от 250000 долларов, и его пока могут себе позволить только очень крупные компании. Специфические требования предъявляются к порошкам на основе металлов и их сплавов для изготовления деталей — их пока тоже приходится закупать за рубежом по достаточно высокой цене. Но, как пошутили в вузе, все новое — хорошо забытое старое. В республике распространена порошковая металлургия (изготовленным таким методом изделиям требуется механическая обработка, тогда как на 3D-принтерах можно сделать готовую деталь), наработан большой опыт по получению «металлических» порошков. Поэтому в БРУ попробуют разработать собственную технологию их изготовления для 3D-принтеров.

Ну а специалистов для работы на таком оборудовании в БРУ будут готовить целенаправленно: от предприятий уже поступило около 100 заявок на них. Промышленники держат руку на пульсе — 3D-печать уже используют в своем производстве, в частности, Минский тракторный завод, «Мотовело», «Атлант». К трехмерным технологиям примериваются и производители медицинских имплантов, ювелирных изделий — на 3D-принтере они могут быть изготовлены быстрее, дешевле и с высочайшей точностью. А еще за рубежом стремительно растет спрос на технологию печати домов — здания и прочие сооружения специальные 3D- принтеры возводят с помощью экструдирования (выдавливания строительной смеси). О приобретении такого принтера задумались и на строительном факультете БРУ. Прогресс не остановить, и кто не успел, тот опоздал!

Читайте также