Принтер для рубашки

Нуждается в поддержке государства.

Химики со всего мира съехались в Екатеринбург на ХХ Менделеевский съезд. Обсуждают, в том числе, и аддитивные технологии, которые в обозримом будущем позволят отказаться от швейных фабрик и печатать рубашки с костюмами на принтере.

Россия пытается найти свое место на этом рынке. Отечественные ученые разрабатывают новые технологии и создают оборудование для 3D печати. Каких успехов им удалось достичь, обозревателю "Уралинформбюро" рассказал ректор Санкт-Петербургского политехнического университета, член-корреспондент РАН Андрей Рудской.

- Андрей Иванович, почему ученые уделяют такое внимание аддитивным технологиям? Насколько они востребованы в России?

- Мы находимся на пороге разработки и реализации серьезной программы по кастомизации производства, то есть ориентации его на индивидуальные потребности заказчиков. Сегодня продукция выпускается массовыми сериями. Я считаю, что это неправильно, потому что потребителю нужно предоставлять выбор даже в рамках одной и той же серии. Удовлетворить потребности можно с помощью аддитивных технологий.

Я хочу сказать, что сегодня Россия свое будущее должна рассматривать через призму четвертой промышленной революции, известной более под названием "индустрия 4.0". Мы должны создавать безлюдные фабрики, автономные компьютеризированные производства. В рамках реализации этой глобальной идеи аддитивные технологии будут играть определяющую роль, потому что там исключается человеческий фактор и на первый план выходит компьютерный инжиниринг, который и будет определять качество выпускаемых изделий.

- Кстати, не пострадает ли при этом качество? Ведь одно дело изготовить деталь из цельной заготовки и совсем другое – "собрать" ее из металлического или полимерного порошка…

- На 3D принтере изготавливается, по сути, базисная модель любого изделия, которая потом подвергается дополнительной термомеханической либо металлургической обработке, что позволяет в итоге получить изделие достойного качества. Например, сопло ракетного двигателя потом отделывается двумя слоями жаропрочной стали, рядом других материалов.

Брака в аддитивных технологиях нет, потому что там нет человеческого фактора – кроме, конечно, загрузки программы в компьютер. Самое важное для получения достойного изделия – это грамотная разработка компьютерной модели. А дальше все зависит от качества материала и установки.

- А печатать мы, конечно, будем на иностранных принтерах и порошки закупать за границей?

- Нет. Сейчас целый ряд научно-исследовательских институтов работает над порошками органического и неорганического происхождения. Я только что был в школе для талантливых детей "Сириус" в Сочи. Мы им подарили 3D принтер, который изготовлен у нас в Политехе. Завтра эта установка будет обыденным явлением, как сотовый телефон. Я мечтаю лишь о том, чтобы была возможность использовать его в быту: пришел в офис, сделал заказ, и тебе отпечатали белую рубашку в полоску либо костюм на один день, который потом можно утилизировать. Это все возможно.

- И насколько российские ученые приблизились к реализации вашей мечты?

- Мы только что реализовали проект лазерного наращивания и создания изделий буквально в свободной среде – за исключением, конечно, тех материалов, которые при плавлении нуждаются в защите. Это значит, что масштаб аддитивного производства снижается. Сегодня мы создаем серьезнейшие изделия для трубопроводов, элементы ракетных и вертолетных двигателей, ряд изделий для компрессоров – например, для передачи углеводородов на расстояние. Мы также делаем суставы для медицины: 3D печать позволяет выпускать изделия в широком диапазоне, то есть начиная от формирования клеточных структур и заканчивая изготовлением конкретных промышленных изделий.

При хорошем финансировании мы можем в ближайшие пять лет стать безусловными лидерами в аддитивных технологиях. Предпосылки для этого есть: наши ведущие центры по созданию новых материалов - например, Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, значительно опережают аналогичные западные структуры. В нашем Политехе, в Бауманском университете, Томском политехническом, Белгородском государственном университете собраны специалисты в области как технологий, так и прикладного инжинирингового компьютерного дизайна.

- Я-то как раз слышал, что у нас с последним проблема. Инженеры не могут старые чертежи перевести в цифру...

- Это действительно проблема, но она завязана, прежде всего, на подготовку кадров. Когда говорят, что надо сохранить научные школы, я не понимаю, о чем идет речь. Школа должна формироваться, исходя из современных реалий, а не базироваться на знаниях 50-летней давности. Если есть востребованная тематика, есть серьезные наработки в этой области – вот это и есть научная школа.

Формирование ее в аддитивных технологиях идет полным ходом: инженеров мы уже учим, у нас в вузе появилось целое направление по подготовке специалистов 3D печати. У нас даже есть лаборатория для школьников. Мы предоставили им целый комплекс оборудования – от 3D принтеров до лазерных резаков, и они просто сходят с ума, печатая все, что им в голову придет. И зачастую такие вещи делают в сфере летательных аппаратов либо сложных механических систем, что маститые ученые диву даются. Поэтому за кадры я не беспокоюсь. Идеи у нас тоже есть. Дело за малым – запустить "индустрию 4.0".

- Что мешает это сделать? Неужели предприятия не готовы финансировать перспективное направление?

- Конечно, чтобы создать новые продукты, следует по-другому посмотреть на производство - прежде всего с государственной точки зрения. Нужно поощрять те предприятия, которые внедряют новейшие технологии. Затраты, которые идут на обновление технологического цикла, должны включаться в себестоимость получаемой продукции. Вкладывать из прибыли, как предлагается сегодня, в новые технологии и продукты никто не будет. Частник рассматривает чистую прибыль как личный карман.

Поэтому я считаю, что затраты на НИОКР надо рассеивать: продукция подорожает незначительно, а предприятия будут заинтересованы в разработке новых продуктов. Без этого технологического рывка не будет: на Руси как всегда все упирается в деньги. Нужна специальная федеральная программы по развитию аддитивных технологий, потому что за 3D печатью большое будущее. Я в этом не сомневаюсь.

Беседовал Владимир Терлецкий