«Нам очень нужен прорыв»: как Россия к 2025 году будет обеспечивать себя 3D-принтерами

Академик РАН, генеральный директор Всероссийского института авиационных материалов Евгений Каблов – о начале новой всероссийской программы по развитию аддитивных технологий.

12 октября 2018

Евгений Каблов, Академик РАН, генеральный директор Всероссийского института авиационных материалов

Евгений Каблов, Академик РАН, генеральный директор Всероссийского института авиационных материалов

В России разработана программа по развитию и внедрению аддитивных технологий до 2025 года. Комплексный план мероприятий был подготовлен Межведомственной рабочей группой по поручению Минпромторга на базе Всероссийского института авиационных материалов (ВИАМ). Согласно этому плану через семь лет в России должны появиться 3D-принтеры собственного производства, работающие на базе российского программного обеспечения. Металлопорошковые композиции также будут отечественными.

— Кто инициировал разработку комплексного плана?

— ВИАМ взял на себя функцию интегратора в этом вопросе по прямому поручению Минпромторга. В разработке и обсуждении плана принимали участие представители и технические специалисты более чем сорока организаций, он одобрен крупнейшими российскими корпорациями и холдингами — ОДК, ОАК, ОСК, «Росатомом», «Роскосмосом», «Технодинамикой» и др.

Комплексный план представляет собой основу государственной программы развития аддитивных технологий и максимально охватывает все вопросы, связанные с их созданием и внедрением в производство в различных отраслях промышленности. Хочу подчеркнуть, что аддитивные технологии — это основа новой промышленной революции, они принципиально меняют весь технологический уклад и влекут за собой изменение всего производственного цикла.

 — В чем же революционность и стратегическая важность аддитивного производства?

 — Это легко объяснить в сравнении с традиционными технологиями, которые являются, по сути, вычитающими: от исходного куска материала путем деформации или механической обработки удаляют лишнее. Как сказал Огюст Роден вслед за Микеланджело: «Я беру глыбу и отсекаю от нее всё лишнее. И получается идеальная скульптура». А аддитивные технологии изготовления деталей — добавляющие, потому что материал добавляется по мере изготовления изделия. Расходуется, таким образом, ровно то количество материала, которое необходимо для готовой детали.

Аддитивные технологии позволяют увеличить производительность труда в 30 раз, довести коэффициент использования материала до 98%, снизить массу конструкции на 50%. При этом до минимума сокращается длительность цикла от чертежа до изделия, резко снижаются затраты, возрастает экологическая безопасность всех технологических переделов.

— Каковы основные пункты реализации комплексного плана?

— Он состоит из семи основных мероприятий. Первые три непосредственно связаны с созданием оборудования — это разработка программного обеспечения и нескольких линеек самого оборудования, а также создание материалов и технологий синтеза. Важную часть плана составляет подготовка персонала и нормативной документации. Отдельный раздел — применение аддитивных технологий в медицине: здесь особая специфика требующихся материалов и оборудования. Финальная часть реализации плана — организация серийных отраслевых производственных центров.

— В нашей стране очень сильные программисты, поэтому проблем с созданием программного обеспечения возникнуть не должно. Отечественные порошковые композиции будет делать ВИАМ. А кто будет создавать оборудование?

— Это самая проблемная часть комплексного плана, по ней предусмотрено 19 мероприятий. Оборудование должно создаваться под уже существующее программное обеспечение. Поэтому необходимо объединить предприятия для работы в консорциуме. Головной исполнитель, получающий финансирование, будет отвечать за результаты, которые, кстати, сформулированы максимально конкретно. В качестве соисполнителей в комплексном плане фигурируют все заинтересованные НИИ, вузы и отраслевые институты, обладающие компетенциями в области создания аддитивного оборудования и программного обеспечения. Решение о привлечении конкретных соисполнителей будет принимать уже непосредственно головной исполнитель.

И здесь нам предоставляется уникальный шанс: опыт работы с различными установками ведущих мировых производителей позволит изучить лучшие технические решения в области программного обеспечения и воплотить их в по-настоящему современном, а главное, серийном оборудовании. На сегодняшний день наши возможности использования иностранных машин ограничены, а программное обеспечение не дает использовать это оборудование так, как мы бы этого хотели.

— Как выглядят подобные ограничения на практике?

— К примеру, если попробовать синтезировать деталь из другой порошковой композиции, программа не позволит этого сделать. Если нужна другая температура, чтобы сплавить высокопрочный титан, большинство машин просто выключаются при нагреве стола выше 600 °C.

Поработав с зарубежными аддитивными машинами, мы убедились, что если не все, то многие установки оснащены программными «ловушками», которые после наработки определенного количества циклов требуют вмешательства сервис-инженеров. В случае дальнейшего обострения отношений с западными странами производство, укомплектованное таким оборудованием, при отказе в дальнейшем сервисном обслуживании просто встанет. То же касается и запчастей. Поэтому крайне важно понимать, что нам необходимы собственные разработки, хотя гораздо проще купить еще несколько сотен импортных машин.

Сейчас один из самых главных вопросов — где делать исполнительные механизмы. В аддитивной машине есть так называемый сканатор, быстрота позиционирования которого определяет качество изготовления детали. У нас этот сканатор, к сожалению, никто не делает, покупаем в Германии. Теперь нужно научиться делать самим. Это принципиальная задача — без сканатора не достичь эффекта, который требуется при разработке технологии построения деталей.

— Кто же будет делать российский сканатор?

— «Росатом». Будем рассматривать и другие предложения. Пока на всех установках, которые работают у нас в стране, сканатор немецкий.

— В чем главная проблема реализации комплексного плана?

— В кооперации. Необходимо, чтобы всё было увязано: эксплуатация, ремонт, утилизация оборудования. Российский бизнес подтвердил, что ему такие машины нужны. Уже создаются соответствующие центры в «Ростехе», «Росатоме», ОАК, ОСК. Всё есть, нужно просто работать. 

— Сколько денег потребуется на реализацию всех мероприятий?

— Понадобится 89,2 млрд рублей. Для сравнения: Барак Обама в свое время написал в закрытом послании, что аддитивные технологии окончательно подтвердят и продемонстрируют неоспоримое преимущество США в промышленных технологиях над всем миром. Поэтому в прошлом году на развитие аддитивных технологий министерство обороны США выделило, если не ошибаюсь, $2 млрд, а научный фонд министерства энергетики США — еще $2 млрд.

Реализация комплексного плана даст нам возможность качественно изменить ситуацию: широкое внедрение аддитивных процессов приведет к кардинальной трансформации машиностроительного производства, придаст импульс новым исследованиям в различных отраслях российской экономики. Нам очень нужен прорыв!

Начать обсуждение


UP-PRO в сетях