Применение аддитивных технологий
Аддитивные технологии – специальность относительно новая, российские колледжи и вузы занимаются подготовкой студентов с 2017-2018 года. Что это за профессия, насколько она востребована и какие перспективы у молодых дипломированных специалистов?
Длительность подготовки
Подготовка будущих специалистов осуществляется на базе:
- основного общего образования (9 классов);
- полного общего образования (11 классов);
- среднего профессионального образования.
Обучение ведется в колледжах (код специальности – 15.02.09). Его длительность – 3 года 10 месяцев и 2 года 10 месяцев. По окончании учебного заведения выпускникам присваивается квалификация техник-технолог.
Продолжить обучение они могут в ВУЗах и получить степень бакалавра. Программы бакалавриата рассчитаны на 4 года. Код специальности «Аддитивные технологии» в университетах — 2.27.03.05.
Описание направления
Аддитивные технологии – это инновационный способ производства товаров разных промышленных групп методом послойного наращивания сырья. 3D принтер – самый известный пример устройства, работающего по описываемому принципу.
Материалы, способы нанесения могут отличаться, но в каждом случае продукция производится по единому принципу – послойному наращиванию. За основу технологи берут пластик, поликарбонат, бетон, металл, живые клетки – любые материалы.
Начало использования аддитивных технологий стало прорывом для современной промышленности, открыло дополнительные возможности. Сегодня они применяются в разных отраслях:
- строительство;
- дизайн и архитектура;
- медицина;
- машиностроение;
- научно-исследовательская работа;
- энергетика;
- электротехника;
- авиационная промышленность.
Самый известный пример применения – 3D принтер. Потенциал у этого направления мощный: с годами его популярность будет набирать обороты, а сферы применения расширяться. Эксперты рынка труда прогнозируют высокий спрос на специалистов по аддитивным технологиям.
Причина растущей популярности кроется в их особенностях: внедрение послойного наращивания сокращает себестоимость изготовления товара и ускоряет процесс его производства. При этом качество конечной продукции не только не теряется, а и повышается.
Периодически в средствах массовой информации публикуются новости о создании бионических протезов, человеческих органов для пересадки, одежды, предметов быта, которые объединяет одно – все они напечатаны на 3D принтерах. В перспективе массовым станет печать автомобилей, жилых домов и других объектов капитального строительства.
Инновации требуют хорошего технического и практического знания предмета, поэтому программы подготовки студентов включают максимум прикладных дисциплин.
Учебная программа
В колледжах и университетах дисциплины разбиты на несколько модулей, чтобы каждое направление было проработано досконально, без пробелов в образовании.
Курс подготовки техника и инженера-технолога включает десятки спецпредметов, включая:
- Технический рисунок – от продумывания композиции до верстки и выбора шрифтов.
- Промышленный дизайн, его тенденции и перспективы.
- Практический промышленный дизайн, в процессе которого каждый студент будет работать над собственным проектом, рассчитывать его, создавать макет из бумаги.
- Основы моделирования из Лего, других инструментов, в том числе с использованием простой 3D-печати.
- Трехмерная графика и изучение программного обеспечения, практические навыки его использования.
- Изучение разных технологий 3D, их отличий, сфер применения.
- Допечатная подготовка 3D-моделей.
- Оцифровка реальных объектов.
- Создание презентаций проектов в разных программах, в том числе с очками виртуальной реальности.
- Углубленное изучение векторной графики и других графических редакторов.
- Моделирование цифровых скульптур.
- Организация производств и их оптимизация.
- Работа с технологическими стартапами, инженерный анализ.
- Выездные практические занятия на производствах с использованием аддитивных технологий.
- Стажировка на предприятии с возможным дальнейшим трудоустройством.
Должностные обязанности
В должностные обязанности специалиста входят:
Производство продукции методом послойного наращивания. Оно включает:
- организацию подготовительных мероприятий, сырья;
- запуск производства и контроль за его ходом;
- составление производственной технической документации, необходимой отчетности.
Работа над технологическим процессом производства. Сюда входят:
- подготовка 3D моделей деталей, комплектующих;
- разработка программы управления трехмерной печатью;
- разработка отдельных технологических этапов;
- внедрение новой технологии в производство;
- создание новых и модернизация действующих производственных цепочек аддитивными способами.
Управление аддитивными производствами. Оно подразумевает административные функции:
- организацию работы с привлечением сотрудников и бригад подрядчиков;
- руководство работой, включая своевременное обеспечение специалистов необходимыми ресурсами;
- ведение технической документации и отчетности.
Кем работать?
Диплом специалиста по аддитивным технологиям позволяет заниматься:
- 3D-моделированием и компьютерным проектированием.
- Эксплуатацией и обслуживанием аддитивных машин.
- Индустриальным дизайном.
- Инженерным проектированием.
- Финальной обработкой объектов, изготовленных с применением аддитивных технологий.
- Оптимизацией производств с применением цифровых технологий.
- Разработкой и выводом новых товаров на потребительский рынок.
Заработная плата дипломированного техника без опыта работы составляет 35-45 тысяч рублей. В дальнейшем она будет расти.
Обязательные навыки и компетенции
Будущий инженер по аддитивным технологиям должен:
- знать материаловедение;
- в совершенстве владеть специализированным ПО и использовать его функционал в полном объеме;
- знать основы бизнес-планирования;
- уметь презентовать свой проект, четко сформулировав конечную цель, просчитав расходы и себестоимость производства;
- креативно мыслить, искать новые интересные решения;
- мысленно выстраивать всю технологическую цепочку;
- уметь точно и быстро подбирать материалы, инструменты, другие ресурсы для реализации проекта.
Технолог должен быть готов к тому, что его инновационные проекты, идеи не на всех производствах востребованы. В России это направление только набирает обороты – удельный вес отечественных предприятий, использующих его, не превышает 1,5% в общем объеме мирового рынка. Эксперты прогнозируют ему дальнейшее развитие.
Мировое лидерство удерживают Германия, Америка и Китай. Бизнесмены и инвесторы из этих государств охотно сотрудничают с перспективными российскими специалистами, предлагая им достойные условия и оплату труда.
Учебные заведения
Получить специальность можно в образовательных учреждениях технического профиля:
- Московском политехническом университете;
- Санкт-Петербургском политехническом университете им. Петра Великого;
- Московском госуниверситете им. Баумана;
- Томском политехе;
- Московском технологическом университете «СТАНКИН»;
- Политехническом колледже № 8 им. Павлова;
- Колледже предпринимательства № 11 в Москве.
Результаты использования метода послойного синтеза
Машиностроение. Первый прототип трехмерного автомобиля, развивающего скорость 112 км/ч, от компании Kor Ecologic. Кузов и детали для транспортного средства печатались на 3D принтере.
LMSD Swim – автомобиль, который производитель позиционирует как «умный и безопасный». Разработчики презентовали его осенью 2015 года. Транспортное средство на 2/3 напечатано на принтере. Для его изготовления использовались инновационные материалы – ABS-пластик и углеволокно.
Строительство. Объект, традиционное строительство которого занимает 2-3 года, можно построить за 15-20 дней, если применять строительную трехмерную печать. Это доказали инженеры-конструкторы из Дубая, создав «Офис будущего» в 2016 году.
Модульное здание высотой 6 метров, длиной 36 метров и шириной 12 метров они распечатали на принтере. Процесс занял 17 дней, еще 2 дня потребовалось на монтаж. Затраты на строительство составили 140 тысяч долларов. Объект полностью готов к эксплуатации.
Отель Lewis Grand на Филиппинах тоже построен с применением аддитивной печати. Автором проекта выступил россиянин Андрей Руденко.
Медицина. Томографическое исследование с высокоточной печатью больного органа и точной локацией патологии – один из наиболее распространенных и востребованных результатов внедрения инноваций. Благодаря этому виду диагностики и томографическим снимкам качество лечения удалось повысить в разы, сократить смертность пациентов.
Искусственное выращивание органов для пересадки в скором времени станет повседневной реальностью. Сегодня в медицинских лабораториях с успехом выращивается человеческая кожа для последующей пересадки, костные и хрящевые ткани.
Внедрение технологий позволяет печатать одноразовые стерильные инструменты, изготавливать высококачественные и точные имплантаты, зубные коронки, ортопедические протезы.
Крупные фармацевтические компании уже тестируют таблетки и другие лекарственные препараты с применением искусственного интеллекта. Это позволит сократить количество побочных эффектов, сроки выздоровления, снизить вероятность рецидивов.