В день рождения ТПУ подключится к всемирной гонке высоких технологий
НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» ОТКРЫВАЕТСЯ К 119-ЛЕТИЮ ВУЗА. В БОЛЬШОМ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ ПЛОЩАДЬЮ 200 КВ. МЕТРОВ СОСРЕДОТОЧЕНО СОВРЕМЕННЕЙШЕЕ И УНИКАЛЬНЕЙШЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРОИЗВЕДЕННОЕ В ТПУ. АНАЛОГОВ ЭТИХ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ НЕ ТОЛЬКО В РОССИИ, НО И ВО ВСЕМ МИРЕ — ЕДИНИЦЫ. ЦЕНТР ОБЕСПЕЧИТ РОССИЙСКУЮ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ И СРАВНИТЕЛЬНО НЕДОРОГОЙ ИННОВАЦИОННОЙ ПРОДУКЦИЕЙ, ПРИЗВАННОЙ ЗАМЕНИТЬ НА РОССИЙСКОМ РЫНКЕ ДОРОГИЕ ЗАРУБЕЖНЫЕ АНАЛОГИ.
Без чего не обойтись медицине и космической инженерии?
Новая площадка центра современных производственных технологий размещается в производственной зоне, рядом с 11-м корпусом. У входа корреспондента газеты «За кадры» встречает Василий Федоров, директор центра. Он провожает в просторный производственный зал, где ведутся монтажные работы, обустраиваются рабочие места для персонала.
— Уникальность центра аддитивных технологий в том, что в одном месте совершается весь производственный цикл — от идеи создания нового материала до исследований готового изделия, — говорит Василий Федоров. — Здесь можно в короткие сроки произвести и протестировать как детали для обшивки космических кораблей, так и импланты для черепно-лицевой хирургии, твэлы для атомной промышленности или сложные формы изделий, применяемых в авиационной промышленности и не только.
Аддитивные технологии (AM — Additive Manufacturing), или технологии послойного синтеза, — одно из наиболее динамично развивающихся направлений цифрового производства. Они позволяют на порядок удешевить изделия, ускорить НИОКР и активно применяются для производства готовой продукции.
— На сегодняшний день 3D-принтинг нашел применение в медицине, космонавтике, мелкосерийном производстве готовой продукции и прототипировании, — отмечает Василий Федоров. — Цифровое оборудование решает те задачи, которые не могут решить другие виды производств. Например, сейчас создают сложные по своей форме и структуре изделия, которые, кроме как 3D-печатью, изготовить невозможно.
Только с помощью аддитивных технологий можно, к примеру, изготовить имплант, не отличимый организмом по своему составу от кости, по индивидуальному «эскизу» за несколько часов прямо в больнице. Для медицины, где время зачастую играет жизненно важную роль, такие технологии — настоящий прорыв.
Прогресс со скидкой
Площадка центра — просторное двухэтажное помещение. Внизу мастерская с цифровым оборудованием: принтером электронно-лучевого сплавления, лазерным принтером, а также принтерами, печатающими полимерными материалами. В центре зала — большой ультразвуковой томограф. С его помощью будет осуществляться контроль качества готовых изделий. Все это оборудование произведено в ТПУ. Принтеры разработаны в ИФВТ, а томограф — в ФТИ.
— Электронно-лучевая сварка — традиционный способ изготовления ответственных изделий авиационной, атомной и космической промышленности,— отмечает Василий Федоров. — Накопленные знания в области проектирования и эксплуатации электронно-лучевых установок позволяют создать более сложную систему — электронно-лучевой 3D-принтер.
Между тем электронно-лучевые принтеры производит лишь одна фирма в мире, она находится в Швеции.
— По сути, мы первыми выйдем на российский рынок с отечественным аналогом таких устройств, — говорит Федоров. — По части лазерных принтеров ТПУ тоже в первопроходцах. Аналоги в европейской части России пока далеки до промышленной эксплуатации. С помощью наших уникальных технологий мы можем создавать импортозамещающую продукцию, которая в разы дешевле импортных аналогов, при этом по качеству не хуже.
Проблема дороговизны зарубежных аддитивных технологий остро встала после падения курса рубля. Фирма-производитель «подсаживает» покупателя на свои расходные материалы, зачастую заставляет потребителей выбирать не то, что им нужно, а то, что есть. Цены тоже «кусаются». К примеру, титановый порошок: для российского потребителя цена за килограмм — порядка 520 евро, в Европе он стоит 230. Минимальная загрузка устройства — 20 килограмм.
— Мы сами производим и принтеры, и порошки, и софт, переплачивать за которые потребителю не придется, — поясняет директор центра.
Дирижеры инноваций
Персонал центра аддитивных технологий невелик. Постоянно за оборудованием будут находиться всего 10 сотрудников — программисты, разработчики софта, техперсонал. Большая часть сотрудников разместится в офисном помещении второго этажа центра. Оттуда, как дирижеры, они будут управлять высокотехнологичным производственным процессом. При этом научных сотрудников, представителей производств, вовлеченных в работу центра, гораздо больше.
Например, материалы для цифровых устройств будут производить сотрудники химлабораторий вуза на своих привычных местах. Площадка центра будет в равной степени открыта как политехникам, так и представителям других научных учреждений страны и зарубежья.
— Наша цель — создать единую комфортную среду, которая станет в дальнейшем двигателем технологического прогресса, — говорит Василий Федоров. — Перед нами стоят три серьезнейшие задачи — научная, образовательная и коммерческая: формирование единой исследовательской площадки для специалистов ведущих научных центров страны, производство импортозамещающей продукции для российской промышленности, а также воспитание новых кадров — специалистов по аддитивным технологиям.
Специалист в области современных цифровых технологий должен знать, какое оборудование и на какой стадии производственного процесса необходимо применить, как построить технологический процесс и какие материалы использовать для производства. Кроме этого, он будет взаимодействовать с другими учеными вуза в повышении качества исходных материалов для высокотехнологичного производства, разработке новых видов материалов. Одним словом, идти в ногу с наукой и временем.
— Новое производство требует и новых, высококвалифицированных кадров, — отмечает Федоров. — В дальнейшем совместно с MIT и Сколтехом мы планируем организовать магистерскую программу уровня «двойной диплом», разработаем курсы повышения квалификации для работников производств.
В роли индустриального партнера центра выступила Ракетно-космическая корпорация «Энергия». Научный партнер — Институт физики прочности и материаловедения СО РАН.
На базе центра будет реализовываться один из мегапроектов ТПУ — создание материалов для экстремальных условий. В настоящее время идет работа над созданием 3D-принтера для печати полимерными композиционными материалами в условиях космоса.
Виталина Михетко