24 Июля, Среда, 05:12
+19°

доллар 87.3
евро 95.46

Ученые ВолгГТУ развивают аддитивные технологии


Волгоградский проект попал в полуфинал всероссийского конкурса стартапов «Криптонит Startup Challenge» с инновационной технологией производства высокопрочных изделий для медицины, авиа- и автостроения. О старте популярного конкурса члены команды узнали на портале «Habr» и сразу же решили поучаствовать. Это уже не первый конкурс для команды, за их плечами множество выставок, стартап-конкурсов и научных конференций. 
Мы поговорили с научным руководителем проекта, к.т.н., доцентом ВолгГТУ Алексеем Владимировичем Дроботовым и узнали много интересного о новых материалах, 3D-печати и жизни стартаперов.

Расскажите подробнее о проекте, представленном для конкурса? 
Наш проект является примером трансформации ВолгГТУ к современной концепции «Университет 3.0», подразумевающей, что у вуза к двум традиционным миссиям (образовательной и научно-исследовательской) добавляется третья – коммерциализация знаний и технологий. Мы довели проект до стадии коммерциализации и уже участвуем в различных мероприятиях для его развития, популяризации и внедрения в производство.   
Сколько времени потребовалось на проработку проекта (от возникновения идеи до действий по реализации задуманного)?
Проект начался в 2012 году, в 2015 был создан первый прототип, в 2017 – второй, существенно переработанный, а уже в 2019 технология доведена до стадии промышленного применения.
На кого, прежде всего, ориентирована Ваша разработка?
Пятиосевой 3D-принтер ориентирован на применение в промышленности для производства высокопрочных мелкосерийных изделий в сжатые сроки и без серьезной подготовки производства. С его помощью возможно производство изделий сложных форм, которые не могут быть произведены с помощью традиционных технологий. Также наше изобретение может использоваться для обучения работе на многоосевых станках с числовым программным управлением.
Ваши прежние разработки как-то связаны с текущей или это что-то совершенно новое в вашей практике?
Проект очень большой и технически сложный. Естественно, в ходе реализации проекта были попытки «проверить» другие перспективные направления развития аддитивных технологий, но они не получили развития.
Что должен знать обычный человек о 3D-печати? Что нового сейчас происходит в этой области?
Тридцать лет назад компьютер воспринимался чем-то диковинным и мало кто верил, что он будет стоять в каждом доме, а многие будут постоянно носить его с собой. Двадцать лет назад компьютеры стали активно внедряться в нашу жизнь, но принтеры воспринимались как нечто узкоспециализированное. Спустя 10 лет принтер появился практически у каждого второго. Сейчас 3D-принтеры воспринимаются как экзотичные новинки, и мало кто верит, что через 10 лет они будут стоять в каждой третьей квартире.
Некоторые ученые считают, что 3D-печать станет основной производственной технологией в XXI веке. С её помощью будут производить почти все материальное: от строительства домов до продуктов питания и частей человеческого тела для их последующей имплантации. Мы придерживаемся более скромной позиции, но то, что 3D-принтеры станут неотъемлемой частью любого производства – бесспорно. Они уже сейчас активно внедряются в медицине (производят зубные импланты, коленные суставы, кости), в машиностроении (производят прототипы и детали готового оборудования), в архитектуре (производят макеты зданий), в строительстве (в России уже напечатано несколько полноценных домов) и других сферах. Применение 3D-печати в образовании – это новая стадия ее развития. Не секрет, что Интернет поглощает внимание молодежи, учеба на его фоне кажется неинтересной и ей уделяется меньше времени и сил. Но 3D-технологии, позволяющие в считанные минуты спроектировать что-то на компьютере, запустить на печать и через пару часов держать физически изготовленную деталь в руках – позволят возродить интерес молодежи к техническому творчеству, оторвать её от медиапространства.
Как образовалась команда, которая придумала этот проект?
После защиты кандидатской диссертации и трудоустройства на кафедру автоматизации производственных процессов ВолгГТУ в должности старшего преподавателя, я решил заняться практически неизвестным на тот момент направлением 3D-печати, видя в нем большое будущее. Кроме того, данное направление отлично подходило под профиль кафедры, так как 3D-принтеры включают и программную, и электронную, и механическую составляющую — все аспекты автоматизации, позволяющие сделать качественную и всестороннюю выпускную работу для студентов. В то же время на четвертом курсе кафедры АПП нашлись два студента, которые тоже загорелись идеей 3D-печати — Артем Авдеев и Андрей Швец. Артему хорошо давалась работа по 3D-проектированию, патентному поиску, анализу литературы и работа с документами. Андрей мастерски владел паяльником, отлично разбирался в электронике и механике, занимался графическим оформлением. Студенты получили темы бакалаврских работ, направленные на развитие технологий 3D-печати, и работа закипела. Немного позже к команде присоединился талантливый студент-программист Илья Гущин.
Что означает название Stereotech? Кто его придумал?
Название было придумано мной в 2015 году. «Stereotech» расшифровывается как «Объемные (пространственные) технологии» и задумывалось изначально для отражения особенностей пятиосевой 3D-печати, при которой изделие получается более прочным за счет наложения нитей материала по сложным «пространственным» траекториям, а не по плоским прямым как при обычной 3D-печати. 
Какие ошибки допускала ваша команда, которые вам удалось преодолеть? И какие типичные ошибки подстерегают стартаперов в технологическом бизнесе?
Главная ошибка многих стартапов - изобретение того, что никому не нужно. Поэтому прежде чем строить свой проект, нужно очень тщательно продумать, как будет выглядеть ваш продукт: чем он будет отличаться от аналогов, почему потребитель захочет купить именно ваш продукт, а не чей-либо еще, сможете ли вы удержать себестоимость производства на уровне аналогов (или, хотя бы, будет ли применение вашего продукта экономически обоснованным,т.к. затраты на покупку и эксплуатацию должны быть меньше экономической выгоды от его применения). Для ответа на эти вопросы не достаточно просто представить все это в своей голове, тут очень важно посоветоваться с людьми, которые могут заметить ряд "подводных" камней, которые обычно не видны изобретателю, ведь первое время он пребывает в эйфории от своей задумки, не учитывая объективные проблемы.
Вторая особенность заключается в том, что обычно один человек не в состоянии развить большой проект, необходимо грамотно подобрать команду. Когда это удастся, возникает следующая сложность. Поскольку в начале работы все работают "на энтузиазме", и нет строгой иерархии руководитель-подчиненный, то в команде часто возникают споры о направлении и способах развития, финансовые сложности и др. Для решения проблемы важно выделить лидера, а остальным членам команды соблюдать разумную подчиненность. В противном случае получится как в басне "Лебедь, Щука и Рак".
Наверное, многие из этих проблем пришлось пережить и нашему коллективу. Были моменты, когда казалось, что наша работа никому не нужна. Потом наступило "общественное признание", выразившееся в ряде побед на крупных конкурсах. Сейчас нам нужно превратить признание на научном и "стартап" уровнях во внедрение наших технологий в производство. Это еще более сложная задача, т.к. массового рынка 5D-принтеров пока не существует: на производстве нет специалистов в этой области, техпроцессы под многоосевые станки не планируются. И хотя общая тенденция развития неуклонно идет по пути повышения сложности формы изготавливаемых изделий и повышения числа степеней свободы технологического оборудования, нам еще предстоит преодолеть инерционность производственных цепочек, научить людей пользоваться 5D-принтерами и наладить их применение. Зато те предприятия, которые решатся внедрить новые технологии, получат конкурентные преимущества по сравнению с другими.
Какими достижениями может похвастаться Ваша команда?
Участники команды 9 раз становились победителями и призерами внутривузовских и региональных научных конференций. Артем и Андрей в 2014 и в 2015 годах выигрывали гранты «УМНИК», которые помогли создать первый прототип пятиосевого 3D-принтера. В 2016 г. был выигран грант «СТАРТ».
В 2017 году удалось наладить работу прототипа пятиосевого 3D-принтера и получить первые напечатанные образцы. Осенью 2019 года нашему коллективу предложили поучаствовать сразу в нескольких конкурсах, некоторые из которых проходили одновременно в разных концах России. При этом Андрей победил на III Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов российских вузов с работой «Программно-аппаратный комплекс 3D-печати с повышенной производительностью и качеством». 
Сразу после этого Илья Гущин с новым членом команды Иваном Мартыновичем отправился в Омск на всероссийскую конкурс-выставку разработок студенческих конструкторских бюро и студенческих научных лабораторий опорных университетов. И там проект единолично занял первое место. Одновременно с ним в Волгограде проходила «Стартап-школа ВолгГТУ», где из 79 представленных проектов пятиосевому 3D-принтеру было отдано второе место.
2018 год начался не менее интенсивно. На тот момент уже аспирант Артем Авдеев вышел в финал всероссийского конкурса «Моя страна – моя Россия» и представлял в Санкт-Петербурге свой проект. Работа под названием «Разработка автоматизированной системы для подготовки управляющей программы многоосевым 3D-принтером» Ильи Гущина была удостоена I премии на смотре-конкурсе НИРС ВолгГТУ. Предсерийный образец нового 3D-принтера  экспонировался на целом ряде выставок: всероссийской выставке «Импортозамещение» в Москве, всероссийской выставке «От винта» в Краснодаре, региональной выставке «ВолгоПромЭкспо», всероссийской выставке «3D Print Экспо» в Москве, выставке на конференции «Взаимодействие предприятий и ВУЗов – наука, кадры, новые технологии» в Волжском. Также этот образец был продемонстрирован губернатору Волгоградской области А.И. Бочарову. 
В 2019 г. проект «5D-принтер для упрочненной печати» стал единоличным победителем из 700 представленных со всей России проектов на конкурсе инновационных проектов «S7 STARTUP CHALLANGE» в Сколково. После чего команда «Stereotech» стала резидентом инновационного центра «Сколково».
В марте 2020 года на Open Innovations Startup Tour в треке «Индустриальные и энергетические технологии» лучшим признан проект «Технология многоосевой FDM-печати (Stereotech – 5D additive manufacturing)». В финале наш проект занял второе место.

Привлекаете ли вы к своим разработкам студентов технического университета, у которых есть новаторский потенциал? 
Большинство наших разработок как раз и выполнено студентами и аспирантами ВолгГТУ. Коллектив регулярно пополняется новыми толковыми студентами, которые на базе Stereotech и ВолгГТУ осваивают современные технологии, набираются опыта и выполняют дипломные проекты на высоком уровне с реальным изготовлением и внедрением их конструкторских и программных разработок. 
Какой совет вы бы могли дать студентам политеха, которые только задумываются о создании своего стартапа (но боятся)? Как им решиться на этот шаг?
Любая конструктивная работа дает результат: даже если Ваш проект не дорастет до полноценного коммерческого проекта, в любом случае в процессе работы над ним вы наберетесь опыта, узнаете много нового и интересного, повысите свою квалификацию. Поэтому нужно пробовать, экспериментировать, развиваться. Есть только одно "золотое" правило: под лежачий камень вода не течет.
Если говорить о сфере медицины, авиации и автопрома, каких инноваций не хватает им на сегодняшний день? Есть ли еще разработки, которые бы вы могли бы предложить для этих сфер?
Внедрение нашей технологии 3D-печати в медицину – вопрос времени и финансирования. С развитием материалов для печати будет расширяться область применения и расти массовость. Разработанная нами технология многоосевой печати позволяет производить легкие и прочные протезы и ортезы, идеально подходящие под каждого человека, т.к. они будут изготавливаться индивидуально, по 3D-модели каждого человека.
Применительно к авиации нам пока что не хватает прочности изделий и размеров рабочей камеры 3D-принтера. Сейчас мы активно работаем над армированием изделий углеволокном, что позволит производить конструкции в 2 раза легче и в 3 раза прочнее, чем из авиационного алюминия.
3D-принтеры уже легко могут быть использованы для решения большого круга задач в машиностроении (автомобилестроении). Однако для массового применения в этой области 3D-принтерам пока еще не достает производительности. И хотя 5D позволяет почти в 2 раза поднять производительность относительно 3D, несколько студентов сейчас прорабатывают вопрос повышения производительности аддитивных технологий за счет одновременной печати несколькими соплами и за счет автоматического снятия изделия из рабочей камеры 3D-принтера, что превратит его в высокопроизводительное универсальное производственное оборудование, которое сможет без участия человека серийно производить продукцию.
Как бы Вы охарактеризовали жизнь российского стартапера? Как проходит Ваш обычный день?
Обычных дней не бывает, каждый день что-то новое: новые встречи, люди, новые интересные идеи, предложения и задачи, превращающиеся в новые разработки, новые конкурсы, новые возможности, и так по кругу.
Используете ли вы какие-то методики для самоорганизации? Что посоветуете другим стартаперам?
Использование технологий самоорганизации - личное дело каждого. Я пробовал пользоваться различными способами самоорганизации, но ничего лучше простой записной книжки (бумажной и электронной) пока для себя не подобрал. Хотя были попытки использовать Trello и 1С-битрикс, но не пошло... С моей точки зрения, проблема всех систем тайм-менеджмента в том, что мы пытаемся заменить память и ответственность записью на яркой разноцветной доске-экране. Но это не только не помогает решению задачи, а часто даже отвлекает от её решения. Планировать слишком длинный рабочий промежуток - это означает что вы не справляетесь с текущими задачами, и не надо себя обманывать - никогда с ними не справитесь. Все, что вам нужно решить, должно быть у вас в голове, а если в голову это не помещается - нужно делегировать полномочия.
Считается, что наука – скучное занятие. Почему вам нравится заниматься наукой?
Наука скучна только там, где она ограничивается написанием бесполезных отчетов и подготовкой никому не нужных документов. Там же, где наука затрагивает важные и интересные сферы жизни, переходит в практическую плоскость – она увлекательна, неожиданна и загадочна. Мой научный руководитель – профессор Кристаль Марк Григорьевич говорит: «Если вы что-то изобрели, сделали, и это сразу заработало – здесь нет науки». Имеется в виду, что наука решает очень сложные задачи, нацеленные на долгосрочную перспективу.
Есть ли у Вашей команды миссия? В какую большую цель Вы целитесь?
Нам нужно преодолеть инерционность производственных процессов, доказать, что будущее – за многоосевыми аддитивными технологиями, представить их возможности и как можно скорее внедрить в широкое производство.

 Информация предоставлена пресс-службой Волгоградского государственного технического университета
Пресс-служба ВолгГТУ


Присоединяйтесь к нам в Одноклассниках, ВКонтакте, Telegram, и RSS, чтобы быть в курсе последних новостей Волгограда и Волгоградской области.

0 комментариев

Ваше имя: *
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
© 1997-2024, VDV-S.RU
При полном или частичном использовании материалов прямая гиперссылка на портал vdv-s.ru обязательна.