Превратить отставание в преимущество. Об аддитивных технологиях

10 февраля 2015 года во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) под эгидой Военно-промышленной комиссии РФ прошла первая научно-практическая конференция, посвящённая развитию в России аддитивных технологий и переходу от «штучного» использования методов послойного синтеза к созданию новой отрасли промышленности, способной во многом взять на себя проблему обеспечения технологической независимости государства.

Суть метода

Аддитивные технологии (Additive Fabrication, AF) представляют собой т.н послойный синтез, т.е. создание готового изделия не путём удаления «лишнего» материала из заготовки, как это принято в традиционном производстве, а, наоборот, добавлением нового материала, как это происходит в живой природе. Сегодня подобные технологии, использующие 3D-печать, лазерное спекание порошков, стереолитографию и т.д., уже применяются в медицине, машиностроении, авиационной промышленности и энергетике.

Это, по сути, революция в технологиях производства, позволяющая не только упростить, но и значительно удешевить и ускорить проектирование и производство промышленных изделий с требуемыми характеристиками.

Так, на конференции был продемонстрирован беспилотник, созданный специалистами рыбинского конструкторского бюро «Луч» с использованием аддитивных технологий. Аппарат был спроектирован «цифровым» способом при помощи специального ПО, предложившего оптимальную конструкцию в соответствии с заданными требованиями. Затем беспилотник прошёл испытания в виртуальной аэродинамической трубе, после чего все детали и узлы были распечатаны на принтере: специалистам осталась только сборка. Вся работа от идеи до выпуска летательного аппарата заняла несколько месяцев, в то время как традиционный путь мог бы занять несколько лет.

Генеральный директор КБ «Луч» Михаил Шебакпольский пояснил, что подобные технологии хороши ещё и тем, что подходят для полевых условий: можно буквально на ходу усовершенствовать и доработать аппарат или заменить вышедшие из строя детали, изготовив новые.

Таким образом, аддитивные технологии позволяют существенно удешевить и ускорить НИОКР и производство, а также значительно упрощают логистику, давая возможность «материализовать» нужные объекты в точности там и тогда, когда в них возникает необходимость. Кроме того, технология позволяет значительно снизить энергозатраты, что будет способствовать сохранению окружающей среды.

По мнению экспертов, многие виды массового производства в течение ближайшей пары десятилетий станут цифровыми.

«Цифровые фабрики» - ближайшее будущее

В течение четырёх лет (с 2010 по 2014 год) мировой рынок аддитивных технологий рос на 27% в год, на сегодня его объём превысил 3 млрд долларов. 40% рынка принадлежит США, Япония, Германия и Китай занимают по 10% рынка, доля России составляет 1,4%.

По мнению вице-премьера Дмитрия Рогозина, пишет «Российская газета», отставание России от Запада следует превратить в преимущество, не пытаясь догнать конкурентов, а изучая их опыт и ошибки. Выработанное таким образом своё собственное направление развития вполне может позволить нам выйти в лидеры.

Для выполнения этой задачи Рогозин ещё год назад предложил концепцию так называемой «цифровой фабрики», где аддитивные технологии станут одним из элементов слаженной системы, построенной по принципу «производство по запросу».

Вице-премьер уверен, что необходимо объединение усилий Военно-промышленной комиссии, Минпромторга и Фонда перспективных исследований (ФПИ), уже ведущего работу по созданию национальной концепции цифрового производства, включающей разработку ПО, оборудования и стандартов, которые обеспечили бы сквозной цикл проектирования и производства.

Дмитрий Рогозин уверен, что через 5-10 лет «цифровые фабрики» должны работать как в военных, так и в гражданских целях: конверсия, которая последует за окончанием госпрограммы вооружения в 2020 году, должна сводиться не к производству кастрюль, а к трансферу технологий в гражданскую промышленность, которая должна быть к этому готова.

«Задачей этой конференции, – подчеркнул глава Коллегии ВПК, – считаю выработку конкретного плана действий по созданию новой отрасли промышленности, а также в определении направлений, в которых мы будем двигаться дальше. Этот план должен учитывать интересы не отдельных крупных предприятий-лидеров, а всей отрасли, опираться на реальную ситуацию, какой бы сложной она ни была».

Комментарий profiok.com

На сегодня в России цифровыми технологии, в частности, аддитивными, занимаются МГТУ им. Баумана, МГТУ «СТАНКИН», НИТУ МИСиС, МАИ, Всероссийский институт лёгких сплавов (ВИЛС), Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ), где впервые в стране была изготовлена деталь авиационного двигателя – «завихритель» для ПД-14. В начале февраля 2015 года был открыт Центр технологической компетенции аддитивных технологий (ЦТКАТ) на базе «Воронежсельмаша», пока работающий на импортном оборудовании, но планирующий создание отечественных аналогов. При поддержке Сибирского отделения РАН планируется открытие Центра по развитию 3D-индустрии (аддитивных технологий) в Сибири. Иными словами, пусть не очень быстро, но аддитивные технологии в России всё-таки развиваются.

Однако, как и в случае с проблемой кадрового голода, всё упирается в рассогласованность действий различных отраслей и ведомств, в отсутствие комплексного подхода со стороны государства даже в постановке задач и целей, не говоря уже о «конкретных планах действий».

Это означает, что на пути бурного развития новых технологий встанет не только консерватизм предприятий: новой отрасли будет не хватать стандартов для НИОКР и производства, системы сертификации готовых изделий и, конечно, квалифицированных кадров, проблема с дефицитом которых, увы, по-прежнему далека от системного решения.

Фотографии беспилотного летательного аппарата, полученного с помощью аддитивных технологий, предоставлены редакции портала profiok.com пресс-службой ОАО «Конструкторское бюро «Луч».