Сложение вместо вычитания
ТЕХНОЛОГИИ / #3_2020
Фото: Росатом
Как существует аддитивное производство в условиях пандемии, что нового происходит в отрасли и какие планы у интегратора этого направления в Росатоме — компании «Русатом — Аддитивные Технологии» («РусАТ») на посткризисный период? Об этом генеральный директор «РусАТа» Михаил Турундаев рассказал в ходе нескольких онлайн-конференций, проведенных организаторами выставки «РОСМОЛД». «Атомный эксперт» записал самое интересное.
«Когда пандемия коронавируса только начиналась, мы максимально быстро среагировали на ситуацию и изолировали весь персонал. На производство выходили только те специалисты, которые, что называется, работают руками, — естественно, с соблюдением всех требований безопасности.
Вообще ситуация с пандемией и массовым переходом на удаленную работу сильно поменяла мир. Например, в России процесс перехода на „цифру“, который в обычных условиях занял бы лет десять, произошел за считанные недели. В этом я вижу плюс — мы учимся жить и работать по-новому.
Правда, в „РусАТе“ умели так работать и до пандемии — у нас работают удаленно конструкторы, научные сотрудники, бэк-офис. Во время режима самоизоляции все коллеги работали максимально эффективно.
Пандемия — это новые вызовы и новые возможности, в этом „РусАТ“ убедился на собственном опыте. Например, „РусАТ“ организовал производство многоразовых креплений для медицинских масок и экранов для защиты лица. Крепления для медицинских масок повышают комфорт при длительном использовании и позволяют закрепить маску оптимально, с учетом индивидуальных особенностей лица человека. Экраны обеспечивают защиту глаз и органов дыхания в дополнение к очкам и медицинским маскам. Поставки креплений для медицинских масок и экранов для защиты лица в медицинские учреждения делаются на безвозмездной основе.
Я уверен, что нынешний кризис для многих станет точкой роста. Так как из-за пандемии возникли серьезные ограничения в поставках технологий и оборудования, мы создаем базу для промышленного суверенитета, в частности, аддитивных технологий в России: оборудование, материалы, цифровые технологии.
Важнейшее для отрасли событие последних месяцев — в конце апреля этого года правительством России была утверждена „Дорожная карта развития аддитивных технологий до 2030 года“. „Дорожная карта“ — это результат работы целого ряда предприятий, организаций и органов власти. Помимо Росатома в ее создании принимали участие, например, Ростех, Роскосмос, ФГУП „ВИАМ“ и другие компании, как государственные, так и частные.
Напомню: в июле 2019 года было подписано соглашение о намерениях по направлению технологий создания новых материалов и веществ между госкорпорацией и правительством РФ. В рамках этого соглашения Росатом взял на себя серьезную задачу: не только развивать направление аддитивных технологий, но и создавать новые материалы, добывать редкоземельные металлы. По всем этим направлениям уже ведется активная работа».
Вообще ситуация с пандемией и массовым переходом на удаленную работу сильно поменяла мир. Например, в России процесс перехода на „цифру“, который в обычных условиях занял бы лет десять, произошел за считанные недели. В этом я вижу плюс — мы учимся жить и работать по-новому.
Правда, в „РусАТе“ умели так работать и до пандемии — у нас работают удаленно конструкторы, научные сотрудники, бэк-офис. Во время режима самоизоляции все коллеги работали максимально эффективно.
Пандемия — это новые вызовы и новые возможности, в этом „РусАТ“ убедился на собственном опыте. Например, „РусАТ“ организовал производство многоразовых креплений для медицинских масок и экранов для защиты лица. Крепления для медицинских масок повышают комфорт при длительном использовании и позволяют закрепить маску оптимально, с учетом индивидуальных особенностей лица человека. Экраны обеспечивают защиту глаз и органов дыхания в дополнение к очкам и медицинским маскам. Поставки креплений для медицинских масок и экранов для защиты лица в медицинские учреждения делаются на безвозмездной основе.
Я уверен, что нынешний кризис для многих станет точкой роста. Так как из-за пандемии возникли серьезные ограничения в поставках технологий и оборудования, мы создаем базу для промышленного суверенитета, в частности, аддитивных технологий в России: оборудование, материалы, цифровые технологии.
Важнейшее для отрасли событие последних месяцев — в конце апреля этого года правительством России была утверждена „Дорожная карта развития аддитивных технологий до 2030 года“. „Дорожная карта“ — это результат работы целого ряда предприятий, организаций и органов власти. Помимо Росатома в ее создании принимали участие, например, Ростех, Роскосмос, ФГУП „ВИАМ“ и другие компании, как государственные, так и частные.
Напомню: в июле 2019 года было подписано соглашение о намерениях по направлению технологий создания новых материалов и веществ между госкорпорацией и правительством РФ. В рамках этого соглашения Росатом взял на себя серьезную задачу: не только развивать направление аддитивных технологий, но и создавать новые материалы, добывать редкоземельные металлы. По всем этим направлениям уже ведется активная работа».
Почему Росатом?
«В Росатоме много предприятий, накопивших компетенции по направлениям, так или иначе связанным с аддитивным производством. Многие предприятия при этом заняты каким-либо основным видом деятельности. Задача „РусАТа“ как интегратора — объединить, консолидировать весь потенциал этих предприятий и создать синергетический эффект для развития в отрасли аддитивных технологий.
Аддитивные технологии появились не на пустом месте — это новый вид промышленности, часть индустрии 4.0 — шестого технологического уклада. Чтобы внедрить новое производство в существующее или создать новую отрасль, требуется комплексный подход — поэтому начала создаваться „Дорожная карта“.
„Дорожная карта“ — это система мероприятий, направленных на развитие отрасли, глобальная стратегия, которая подведет под новую промышленность научную и правовую базу. Ее реализация уже осуществляется в тесном сотрудничестве с органами власти и бизнес-сообществом.
Согласно „Дорожной карте“, до 2030 года необходимо выстроить четкую структуру отрасли. Для этого следует понять, откуда привлекать средства и кто может трудиться в этой отрасли.
Мы отталкиваемся от нескольких основных направлений. Во-первых, это создание отечественного конкурентоспособного оборудования — 3D‑принтеров, их внедрение и применение в различных отраслях промышленности. Во-вторых, для печати на принтерах нужны материалы, а значит, необходимо создать установки по их производству. В‑третьих, это программное обеспечение, как локальное, для применения на самом оборудовании, так и глобальное, объединяющее оборудование, принтеры и центры печати в единую сеть, некие виртуальные технологии. В‑четвертых, это создание базы по услугам 3D‑печати, причем во всех регионах России. Ну и, помимо этого, обеспечение и развитие инфраструктуры, научные разработки и проведение НИОКР, обеспечение направления высококвалифицированными кадрами, развитие образовательных учреждений и создание высокотехнологичных современных производств — все это неотъемлемые части „Дорожной карты по развитию аддитивных технологий“.
Когда мы составляли „Дорожную карту“, то ставили перед собой цель выстроить высокоуровневый план действий по шагам и времени с определением ресурсов и участников, объединяющий видение, стратегию, план развития аддитивной отрасли».
«В Росатоме много предприятий, накопивших компетенции по направлениям, так или иначе связанным с аддитивным производством. Многие предприятия при этом заняты каким-либо основным видом деятельности. Задача „РусАТа“ как интегратора — объединить, консолидировать весь потенциал этих предприятий и создать синергетический эффект для развития в отрасли аддитивных технологий.
Аддитивные технологии появились не на пустом месте — это новый вид промышленности, часть индустрии 4.0 — шестого технологического уклада. Чтобы внедрить новое производство в существующее или создать новую отрасль, требуется комплексный подход — поэтому начала создаваться „Дорожная карта“.
„Дорожная карта“ — это система мероприятий, направленных на развитие отрасли, глобальная стратегия, которая подведет под новую промышленность научную и правовую базу. Ее реализация уже осуществляется в тесном сотрудничестве с органами власти и бизнес-сообществом.
Согласно „Дорожной карте“, до 2030 года необходимо выстроить четкую структуру отрасли. Для этого следует понять, откуда привлекать средства и кто может трудиться в этой отрасли.
Мы отталкиваемся от нескольких основных направлений. Во-первых, это создание отечественного конкурентоспособного оборудования — 3D‑принтеров, их внедрение и применение в различных отраслях промышленности. Во-вторых, для печати на принтерах нужны материалы, а значит, необходимо создать установки по их производству. В‑третьих, это программное обеспечение, как локальное, для применения на самом оборудовании, так и глобальное, объединяющее оборудование, принтеры и центры печати в единую сеть, некие виртуальные технологии. В‑четвертых, это создание базы по услугам 3D‑печати, причем во всех регионах России. Ну и, помимо этого, обеспечение и развитие инфраструктуры, научные разработки и проведение НИОКР, обеспечение направления высококвалифицированными кадрами, развитие образовательных учреждений и создание высокотехнологичных современных производств — все это неотъемлемые части „Дорожной карты по развитию аддитивных технологий“.
Когда мы составляли „Дорожную карту“, то ставили перед собой цель выстроить высокоуровневый план действий по шагам и времени с определением ресурсов и участников, объединяющий видение, стратегию, план развития аддитивной отрасли».
Новые материалы и технологии
«Новые материалы для аддитивных технологий разрабатываются постоянно.
В России есть серьезная материаловедческая база: в исследовательских центрах, разбросанных от Москвы до Дальнего Востока, работают талантливые ученые, они разрабатывают и внедряют новые уникальные материалы. Например, в „РусАТe“ запланированы на несколько лет вперед серьезные НИОКР по созданию новых технологий, материалов и веществ.
Аддитивные технологии — это про „цифру“, про те современные технологии, которые необходимо внедрять. Например, программное обеспечение, применяемое для анализа изделия, позволяет еще и проанализировать его топологию, выбрать правильный материал. При изменении геометрии изделия сохраняются его механические и химические свойства».
«Новые материалы для аддитивных технологий разрабатываются постоянно.
В России есть серьезная материаловедческая база: в исследовательских центрах, разбросанных от Москвы до Дальнего Востока, работают талантливые ученые, они разрабатывают и внедряют новые уникальные материалы. Например, в „РусАТe“ запланированы на несколько лет вперед серьезные НИОКР по созданию новых технологий, материалов и веществ.
Аддитивные технологии — это про „цифру“, про те современные технологии, которые необходимо внедрять. Например, программное обеспечение, применяемое для анализа изделия, позволяет еще и проанализировать его топологию, выбрать правильный материал. При изменении геометрии изделия сохраняются его механические и химические свойства».
Внедрение аддитивных технологий
«Развитие инфраструктуры для внедрения 3D‑печати в производство — сложная задача. Мы все еще часто сталкиваемся с непониманием со стороны производственников, привыкших работать в традиционном русле. Потребуется много усилий и времени, чтобы полноценно внедрить аддитивные технологии в различные отрасли промышленности. Потребуется подготовить материально-техническую базу, провести обучение и переобучение персонала. Очень важно, что уже есть отклик от вузов, некоторые начали внедрять у себя специальность „Аддитивные технологии“. В Москве Росатом строит первый демонстрационный технологический центр аддитивных технологий, и там можно будет демонстрировать их применение и проводить обучение специалистов.
Вообще аддитивные технологии требуют кардинальной перемены мышления. В отличие от традиционных методов производства, это сложение, а не вычитание. В традиционных методах из шаблона убирается все ненужное, а аддитивные технологии позволяют не тратить материал впустую, а выращивать изделие — микрометр за микрометром. Западные коллеги говорят: „Изделие скорее не производится, а созидается“».
«Развитие инфраструктуры для внедрения 3D‑печати в производство — сложная задача. Мы все еще часто сталкиваемся с непониманием со стороны производственников, привыкших работать в традиционном русле. Потребуется много усилий и времени, чтобы полноценно внедрить аддитивные технологии в различные отрасли промышленности. Потребуется подготовить материально-техническую базу, провести обучение и переобучение персонала. Очень важно, что уже есть отклик от вузов, некоторые начали внедрять у себя специальность „Аддитивные технологии“. В Москве Росатом строит первый демонстрационный технологический центр аддитивных технологий, и там можно будет демонстрировать их применение и проводить обучение специалистов.
Вообще аддитивные технологии требуют кардинальной перемены мышления. В отличие от традиционных методов производства, это сложение, а не вычитание. В традиционных методах из шаблона убирается все ненужное, а аддитивные технологии позволяют не тратить материал впустую, а выращивать изделие — микрометр за микрометром. Западные коллеги говорят: „Изделие скорее не производится, а созидается“».
Новости аддитивного производства
Сейчас создается серийное производство двухпорошковых двухлазерных принтеров — а именно, моделей RusMelt300 и RusMelt600MP.
Обе модели имеют модульную конструкцию, что позволяет адаптировать их для выполнения разноплановых задач. Сейчас ведется отладка механических систем 3D‑принтера RusMelt 300, следующий шаг — отладка электромеханических систем. Что касается модели RusMelt 600MP, там уже закончена работа по механической части и начаты работы по электроавтоматике. После завершения наладки датчиков и исполнительных механизмов начнется работа с программным обеспечением.
Преимущества модели RusMelt 600MP — компактность, большая область построения (600×600×500 мм3), встроенная система регенерации порошка, а также возможность выгрузки и загрузки платформы построения без разгерметизации рабочего объема. На оборудовании устанавливается программное обеспечение открытого типа, позволяющее работать как в автоматическом режиме без дополнительных настроек (в зависимости от используемого «стандартного» материала — металлического порошка), так и в режимах подбора параметров сплавления при использовании новых материалов.
Росатом нарабатывает компетенции по производству не только принтеров, но и необходимых материалов для печати. В феврале этого года на «НПО „Центротех“» запущена опытно-промышленная установка газового распыления металлических сплавов. Она позволяет получать широкий спектр металлических порошков: алюминиевые сплавы, нержавеющие и высоколегированные стали — материалы для металлических 3D‑принтеров (в том числе производства «Русатом — Аддитивные Технологии») и для порошковой металлургии в целом.
Обе модели имеют модульную конструкцию, что позволяет адаптировать их для выполнения разноплановых задач. Сейчас ведется отладка механических систем 3D‑принтера RusMelt 300, следующий шаг — отладка электромеханических систем. Что касается модели RusMelt 600MP, там уже закончена работа по механической части и начаты работы по электроавтоматике. После завершения наладки датчиков и исполнительных механизмов начнется работа с программным обеспечением.
Преимущества модели RusMelt 600MP — компактность, большая область построения (600×600×500 мм3), встроенная система регенерации порошка, а также возможность выгрузки и загрузки платформы построения без разгерметизации рабочего объема. На оборудовании устанавливается программное обеспечение открытого типа, позволяющее работать как в автоматическом режиме без дополнительных настроек (в зависимости от используемого «стандартного» материала — металлического порошка), так и в режимах подбора параметров сплавления при использовании новых материалов.
Росатом нарабатывает компетенции по производству не только принтеров, но и необходимых материалов для печати. В феврале этого года на «НПО „Центротех“» запущена опытно-промышленная установка газового распыления металлических сплавов. Она позволяет получать широкий спектр металлических порошков: алюминиевые сплавы, нержавеющие и высоколегированные стали — материалы для металлических 3D‑принтеров (в том числе производства «Русатом — Аддитивные Технологии») и для порошковой металлургии в целом.
Вопросы стандартизации
«Создание программы национальной стандартизации аддитивных технологий — это отдельная большая задача, стоящая перед нами. Был создан технический комитет — ТК‑182, в рамках которого при привлечении широчайшего круга предприятий со всей страны разрабатываются национальные стандарты, причем сразу в соответствии с международными: мы прекрасно понимаем, что наше оборудование и изделия нужно будет применять и за рубежом. Весной специалисты компании „РусАТ“ получили официальный статус представителей Российской Федерации в техническом комитете ISO/TC261 „Аддитивное производство“ Международной организации по стандартизации ISO. Летом компания вступила в ASTM International. При этом, естественно, необходимо максимально учитывать национальные интересы».
«Создание программы национальной стандартизации аддитивных технологий — это отдельная большая задача, стоящая перед нами. Был создан технический комитет — ТК‑182, в рамках которого при привлечении широчайшего круга предприятий со всей страны разрабатываются национальные стандарты, причем сразу в соответствии с международными: мы прекрасно понимаем, что наше оборудование и изделия нужно будет применять и за рубежом. Весной специалисты компании „РусАТ“ получили официальный статус представителей Российской Федерации в техническом комитете ISO/TC261 „Аддитивное производство“ Международной организации по стандартизации ISO. Летом компания вступила в ASTM International. При этом, естественно, необходимо максимально учитывать национальные интересы».
Российский рынок и пандемия
«Не секрет, что отечественный рынок аддитивных технологий сильно отстает от зарубежного. Однако не стоит забывать о российском научном потенциале, конструкторских и производственных предприятиях, которые всегда отличались очень высокой компетентностью. Поэтому наша задача — выстроить работу со специалистами так, чтобы применять эти компетенции. Тогда мы сможем создать собственные уникальные разработки и преодолеть отставание.
Как скажется на развитии этой молодой отрасли пандемия? Я склонен считать, что кризис — это возможность мобилизоваться. Я считаю, что отечественные игроки рынка 3D более гибкие, чем зарубежные коллеги, и умеют быстро переориентироваться на работу в условиях кризиса, минимизировать затраты и таким образом сгладить негативный фактор пандемии».
«Не секрет, что отечественный рынок аддитивных технологий сильно отстает от зарубежного. Однако не стоит забывать о российском научном потенциале, конструкторских и производственных предприятиях, которые всегда отличались очень высокой компетентностью. Поэтому наша задача — выстроить работу со специалистами так, чтобы применять эти компетенции. Тогда мы сможем создать собственные уникальные разработки и преодолеть отставание.
Как скажется на развитии этой молодой отрасли пандемия? Я склонен считать, что кризис — это возможность мобилизоваться. Я считаю, что отечественные игроки рынка 3D более гибкие, чем зарубежные коллеги, и умеют быстро переориентироваться на работу в условиях кризиса, минимизировать затраты и таким образом сгладить негативный фактор пандемии».
Аддитивная ассоциация
«Одним из важных элементов развития отрасли станет создание Ассоциации аддитивных технологий России. Это не значит, что туда могут войти только российские предприятия: наша задача — создать площадку для дискуссий, для выработки единой позиции и единого решения при взаимодействии с госорганами и системообразующими институтами. Участники ассоциации будут работать в различных комитетах: по технологиям, науке, коммерции, материалам и оборудованию, программному обеспечению и прочим направлениям. Кроме того, это важная площадка для обмена опытом и развития базы контактов. Повторюсь, в Ассоциацию могут вступить и крупные компании, имеющие большой опыт работы в области 3D, и компании, которые только планируют развить у себя аддитивное производство.
Это могут быть компании из разных отраслей — аналитика показывает, что аддитивные технологии применимы практически везде: в медицине, авиации, нефтегазовом секторе, металлургии, энергетике, турбостроении и так далее.
Надеемся, что Ассоциация начнет работу в конце этого года».
«Одним из важных элементов развития отрасли станет создание Ассоциации аддитивных технологий России. Это не значит, что туда могут войти только российские предприятия: наша задача — создать площадку для дискуссий, для выработки единой позиции и единого решения при взаимодействии с госорганами и системообразующими институтами. Участники ассоциации будут работать в различных комитетах: по технологиям, науке, коммерции, материалам и оборудованию, программному обеспечению и прочим направлениям. Кроме того, это важная площадка для обмена опытом и развития базы контактов. Повторюсь, в Ассоциацию могут вступить и крупные компании, имеющие большой опыт работы в области 3D, и компании, которые только планируют развить у себя аддитивное производство.
Это могут быть компании из разных отраслей — аналитика показывает, что аддитивные технологии применимы практически везде: в медицине, авиации, нефтегазовом секторе, металлургии, энергетике, турбостроении и так далее.
Надеемся, что Ассоциация начнет работу в конце этого года».
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #3_2020