Аддитивные технологии что это такое специальность простыми словами
Специалист по аддитивным технологиям
Родственные профессии
Специалист по информационным системам, специалист по компьютерному проектированию, оператор станков с программным управлением
Сфера профессиональной деятельности
Классификация профессии
Описание профессии
Аддитивные технологии в настоящее время являются одними из наиболее динамично развивающихся перспективных производственных процессов, которые могут стать основой для перехода промышленности к новому технологическому укладу. Сегодня технологиям быстрого формирования изделий уделяется повышенное внимание. Аддитивные технологии в настоящее время становятся неотъемлемой частью понятия «инновационное производство и технологии» и все чаще являются предметом обсуждения на форумах и конференциях разного уровня. Аддитивные технологии давно перешли из разряда технологий изготовления прототипов в разряд серьезных промышленных технологий формирования деталей сложной конструкции ответственного назначения.
Основные виды деятельности специалиста по аддитивным технологиям:
Требования к индивидуальным особенностям специалиста
К профессионально важным качествам специалиста по аддитивным технологиям относятся:
Специалист по аддитивным технологиям должен обладать следующими личностными качествами:
Медицинские противопоказания
Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 12 апреля 2011 г. N 302н
Требования к профессиональной подготовке
Специалист по аддитивным технологиям должен знать:
Специалист по аддитивным технологиям должен уметь:
Применение аддитивных технологий
Аддитивные технологии – специальность относительно новая, российские колледжи и вузы занимаются подготовкой студентов с 2017-2018 года. Что это за профессия, насколько она востребована и какие перспективы у молодых дипломированных специалистов?
Длительность подготовки
Подготовка будущих специалистов осуществляется на базе:
Обучение ведется в колледжах (код специальности – 15.02.09). Его длительность – 3 года 10 месяцев и 2 года 10 месяцев. По окончании учебного заведения выпускникам присваивается квалификация техник-технолог.
Продолжить обучение они могут в ВУЗах и получить степень бакалавра. Программы бакалавриата рассчитаны на 4 года. Код специальности «Аддитивные технологии» в университетах — 2.27.03.05.
Описание направления
Аддитивные технологии – это инновационный способ производства товаров разных промышленных групп методом послойного наращивания сырья. 3D принтер – самый известный пример устройства, работающего по описываемому принципу.
Материалы, способы нанесения могут отличаться, но в каждом случае продукция производится по единому принципу – послойному наращиванию. За основу технологи берут пластик, поликарбонат, бетон, металл, живые клетки – любые материалы.
Начало использования аддитивных технологий стало прорывом для современной промышленности, открыло дополнительные возможности. Сегодня они применяются в разных отраслях:
Самый известный пример применения – 3D принтер. Потенциал у этого направления мощный: с годами его популярность будет набирать обороты, а сферы применения расширяться. Эксперты рынка труда прогнозируют высокий спрос на специалистов по аддитивным технологиям.
Причина растущей популярности кроется в их особенностях: внедрение послойного наращивания сокращает себестоимость изготовления товара и ускоряет процесс его производства. При этом качество конечной продукции не только не теряется, а и повышается.
Периодически в средствах массовой информации публикуются новости о создании бионических протезов, человеческих органов для пересадки, одежды, предметов быта, которые объединяет одно – все они напечатаны на 3D принтерах. В перспективе массовым станет печать автомобилей, жилых домов и других объектов капитального строительства.
Инновации требуют хорошего технического и практического знания предмета, поэтому программы подготовки студентов включают максимум прикладных дисциплин.
Учебная программа
В колледжах и университетах дисциплины разбиты на несколько модулей, чтобы каждое направление было проработано досконально, без пробелов в образовании.
Курс подготовки техника и инженера-технолога включает десятки спецпредметов, включая:
Должностные обязанности
В должностные обязанности специалиста входят:
Производство продукции методом послойного наращивания. Оно включает:
Работа над технологическим процессом производства. Сюда входят:
Управление аддитивными производствами. Оно подразумевает административные функции:
Кем работать?
Диплом специалиста по аддитивным технологиям позволяет заниматься:
Заработная плата дипломированного техника без опыта работы составляет 35-45 тысяч рублей. В дальнейшем она будет расти.
Обязательные навыки и компетенции
Будущий инженер по аддитивным технологиям должен:
Технолог должен быть готов к тому, что его инновационные проекты, идеи не на всех производствах востребованы. В России это направление только набирает обороты – удельный вес отечественных предприятий, использующих его, не превышает 1,5% в общем объеме мирового рынка. Эксперты прогнозируют ему дальнейшее развитие.
Мировое лидерство удерживают Германия, Америка и Китай. Бизнесмены и инвесторы из этих государств охотно сотрудничают с перспективными российскими специалистами, предлагая им достойные условия и оплату труда.
Учебные заведения
Получить специальность можно в образовательных учреждениях технического профиля:
Результаты использования метода послойного синтеза
Машиностроение. Первый прототип трехмерного автомобиля, развивающего скорость 112 км/ч, от компании Kor Ecologic. Кузов и детали для транспортного средства печатались на 3D принтере.
LMSD Swim – автомобиль, который производитель позиционирует как «умный и безопасный». Разработчики презентовали его осенью 2015 года. Транспортное средство на 2/3 напечатано на принтере. Для его изготовления использовались инновационные материалы – ABS-пластик и углеволокно.
Строительство. Объект, традиционное строительство которого занимает 2-3 года, можно построить за 15-20 дней, если применять строительную трехмерную печать. Это доказали инженеры-конструкторы из Дубая, создав «Офис будущего» в 2016 году.
Модульное здание высотой 6 метров, длиной 36 метров и шириной 12 метров они распечатали на принтере. Процесс занял 17 дней, еще 2 дня потребовалось на монтаж. Затраты на строительство составили 140 тысяч долларов. Объект полностью готов к эксплуатации.
Отель Lewis Grand на Филиппинах тоже построен с применением аддитивной печати. Автором проекта выступил россиянин Андрей Руденко.
Медицина. Томографическое исследование с высокоточной печатью больного органа и точной локацией патологии – один из наиболее распространенных и востребованных результатов внедрения инноваций. Благодаря этому виду диагностики и томографическим снимкам качество лечения удалось повысить в разы, сократить смертность пациентов.
Искусственное выращивание органов для пересадки в скором времени станет повседневной реальностью. Сегодня в медицинских лабораториях с успехом выращивается человеческая кожа для последующей пересадки, костные и хрящевые ткани.
Внедрение технологий позволяет печатать одноразовые стерильные инструменты, изготавливать высококачественные и точные имплантаты, зубные коронки, ортопедические протезы.
Крупные фармацевтические компании уже тестируют таблетки и другие лекарственные препараты с применением искусственного интеллекта. Это позволит сократить количество побочных эффектов, сроки выздоровления, снизить вероятность рецидивов.
Вакансии и работа в компании «Технопарк» в России
Длительность подготовки
Подготовка будущих специалистов осуществляется на базе:
Обучение ведется в колледжах (код специальности – 15.02.09). Его длительность – 3 года 10 месяцев и 2 года 10 месяцев. По окончании учебного заведения выпускникам присваивается квалификация техник-технолог.
Продолжить обучение они могут в ВУЗах и получить степень бакалавра. Программы бакалавриата рассчитаны на 4 года. Код специальности «Аддитивные технологии» в университетах — 2.27.03.05.
Аддитивные технологии: основа промышленной революции
Аддитивное производство (Additive Manufacturing) – это создание изделий, основанное на поэтапном добавлении материала на основу в виде плоской платформы или осевой заготовки. В самом термине «аддитивность» (от лат. additivus – прибавляемый) заложен основной принцип этого процесса. Такой способ изготовления также называют «выращиванием» из-за послойного создания изделия.
Таким образом, суть аддитивного производства – в сложении, а не вычитании. Если при традиционном производстве вначале имеется заготовка, от которой потом отсекается все лишнее, то в случае с аддитивными технологиями новое изделие создается из ничего, а точнее, из расходного материала. Например, в домашних 3D-принтерах – это специальная пластмассовая проволока. Но, как известно, из пластика можно печатать только не слишком прочные детали и предметы. Относительно недавно в 3D-сфере началась новая эра – печать из металлических материалов. Именно данная технология аддитивного производства является основой происходящей сейчас промышленной революции.
В чем же преимущество и революционность этой новой идеи? Наиболее, пожалуй, важное достоинство аддитивных технологий заключается в том, что компьютерные модели деталей можно мгновенно передавать по сети на производственную площадку в любую точку мира. Таким образом, меняется сам привычный уклад производства – 3D-принтер не только добавляет производству мобильности, но и может заменить огромное количество оборудования на обычном заводе.
Среди других ключевых преимуществ – это снижение числа комплектующих частей создаваемых деталей. Например, изготовление обычным методом топливной форсунки для реактивного двигателя требует около 20 разных запчастей, которых нужно соединить с помощью сварки. Применение же 3D-печати позволяет создавать форсунку намного быстрее из специального материала.
Отсюда следует еще один важный момент – экономия исходного сырья и минимизация отходов. Аддитивные технологии позволяют в производстве использовать ровно столько материала, сколько требуется для конкретной детали. При традиционных способах изготовления потери сырья могут составлять до 85%.
Благодаря этому снижается и вес готовой детали, что особенно актуально для авиационной промышленности. Производители авиадвигателей уже научились создавать аддитивным способом различные кронштейны и втулки, которые при сохранении всех прочностных характеристик на 40-50% легче своих «традиционных» аналогов.
Еще одна сильная сторона аддитивного производства – штучное изготовление изделия любой формы. Этим объясняется особый интерес к аддитивным технологиям медицины и авиационно-космической промышленности – отраслей, которые довольно часто требуют мелкосерийного производства. Например, Boeing уже произвел методом аддитивных технологий более 20 тыс. деталей для военных и гражданских самолетов компании.
Описание направления
Аддитивные технологии – это инновационный способ производства товаров разных промышленных групп методом послойного наращивания сырья. 3D принтер – самый известный пример устройства, работающего по описываемому принципу.
Материалы, способы нанесения могут отличаться, но в каждом случае продукция производится по единому принципу – послойному наращиванию. За основу технологи берут пластик, поликарбонат, бетон, металл, живые клетки – любые материалы.
Начало использования аддитивных технологий стало прорывом для современной промышленности, открыло дополнительные возможности. Сегодня они применяются в разных отраслях:
Самый известный пример применения – 3D принтер. Потенциал у этого направления мощный: с годами его популярность будет набирать обороты, а сферы применения расширяться. Эксперты рынка труда прогнозируют высокий спрос на специалистов по аддитивным технологиям.
Причина растущей популярности кроется в их особенностях: внедрение послойного наращивания сокращает себестоимость изготовления товара и ускоряет процесс его производства. При этом качество конечной продукции не только не теряется, а и повышается.
Периодически в средствах массовой информации публикуются новости о создании бионических протезов, человеческих органов для пересадки, одежды, предметов быта, которые объединяет одно – все они напечатаны на 3D принтерах. В перспективе массовым станет печать автомобилей, жилых домов и других объектов капитального строительства.
Инновации требуют хорошего технического и практического знания предмета, поэтому программы подготовки студентов включают максимум прикладных дисциплин.
Образование и аддитивные технологии
Современные стандарты обучения формируются с учетом тенденций развивающегося мира. Сейчас многие школы активно внедряют в базовую программу дополнительные модули связанные с новыми технологиями. Так, ориентируясь на образовательный стандарт, где прописано, что дети должны ознакомиться со станками цифрового производства, которым является 3D принтер, в школе №151 города Красноярска решили внедрить обучение 3D моделированию и печати на уроках технологии. Расскажем, что из этого вышло.)
В 2021 году в школе №151 города Красноярска был открыт технологический класс, задачей которого было создать условия для обучения детей цифровым технологиям. 3D принтеры были в списке оборудования, которым школа хотела оснастить свой класс.
К нам за консультацией обратился Никита Данилюк, учитель технологии из этой школы, победитель конкурса «Учитель года грода Красноярск 2019». Основной вопрос был даже не в выборе 3D принтера, а в том, что на нем делают в школе, есть ли опыт работы со школами, разработаны ли какие-то программы обучения в других школах. Стоит отметить, что в Красноярске на тот период было не так много школ, оснащенных 3D принтерами, чтобы обменяться опытом. А наша компания была спонсором проведения WorldSkills в городе Красноярске, помогала в проведении Олимпиады 3D образование в городе Железногорске и плотно сотрудничала со школами, проводя обучение учителей работе на 3D принтерах.
Сейчас 3D принтеры Hercules гармонично вписывается в образовательную программу школы и помогает в реализации многих школьных проектов.
Знакомство с 3D печатью начинается с 5го класса. Под руководством преподавателя каждый ученик 5го класса пробует себя в этом деле: создает модель и распечатывает небольшой объект, например, маленькую букву, это формирует понимание технологии. В 7ом же классе ребята уже выбирают и печатают изделие, которое может быть использовано в жизни. Как правило, это проекты социальной направленности, например предметы для игр и обучения младших классов.
В 8 классе ученики готовят итоговый творческий проект, где одним из критериев является использование 3D принтера хотя бы для небольшой детали. Так как ребята всегда подходят к выполнению творчески, у них обязательно получается что-то интересное — и тут начинается работа по поиску необходимой информации и подбору настроек для получения нужной детали.
Ученики используют аддитивные технологии не только на уроках труда. Благодаря появлению 3D-принтеров, у детей появилась возможность воплощать свои уникальные идеи с помощью 3D-печати. Теперь доклады для конференций и проекты для олимпиад дополняются наглядными моделями, многие ребята становятся призерами и победителями конкурсов. Никита Данилюк поделился с нами успехом своего ученика из 11го класса, который едет на итоговый этап Всероссийской олимпиады школьников с проектом почти полностью выполненном на 3D принтере.
В другие предметы 3D принтеры тоже вносят свой полезный вклад. Современная программа образования развивается достаточно быстро, иногда дополнительных материалов по определенной теме еще нет в школе. Поэтому сами учителя печатают наглядные модели для демонстрации различных процессов и механизмов по темам уроков. Это помогает дополнительно вовлечь учеников в изучаемую тему, ведь в школе ученики постоянно находятся с учителем, особенно если он начинает какую-то деятельность. Таким образом, ученик не просто смотрит на демонстрационную модель, а сам участвует в процессе создания, разбирается в структуре, расположении элементов и принципах работы. Дети и самостоятельно стараются вносить свой вклад, так ученики 5го класса для своего доклада по биологии напечатали слона, доклад был более ярким и дети показывали как у модели шевелятся ноги и уши.»
3D принтер вполне можно назвать элементом метопредметного образования в школе, ведь он позволяет не просто изучить какую-то тему, а воплотить проект в реальность и испытать его. А это то, что так важно в образовании — научиться применять в жизни свои знания.
И главное, это очень интересно детям, а там, где интересно там лучше запоминается и проще изучается.
Полное видео про опыт школы №151 на канале Аддитивная кухня:
Много полезного видео для пользователей 3D принтеров Hercules и не только на нашем Youtube канале
Анонсы мероприятий, новости, акции пишем в telegram канале
Переходите на наш сайт, где можно узнать больше про 3D-принтеры Hercules и R.O.M.A
Учебная программа
В колледжах и университетах дисциплины разбиты на несколько модулей, чтобы каждое направление было проработано досконально, без пробелов в образовании.
Курс подготовки техника и инженера-технолога включает десятки спецпредметов, включая:
Должностные обязанности
В должностные обязанности специалиста входят:
Производство продукции методом послойного наращивания. Оно включает:
Работа над технологическим процессом производства. Сюда входят:
Управление аддитивными производствами. Оно подразумевает административные функции:
Цели и задачи обучения по программе
Основной целью профессионального образования по профстандарту является предоставление актуальных знаний в сфере производства изделий методами аддитивных технологий, для выполнения следующих трудовых функций:
Несоблюдение требований профстандарта «Специалист по аддитивным технологиям» может повлечь за собой ответственность, предусматривающую предупреждение или наложение административного штрафа на должностных лиц в размере от 1000 до 5000 рублей; на лиц, осуществляющих предпринимательскую деятельность без образования юридического лица, – от 1000 рублей до 5000 рублей; на юридических лиц – от 35 000 рублей до 50 000 рублей. (Пункт 1 ст. 5.27 КоАП РФ).
Кем работать?
Диплом специалиста по аддитивным технологиям позволяет заниматься:
Заработная плата дипломированного техника без опыта работы составляет 35-45 тысяч рублей. В дальнейшем она будет расти.
Целевая аудитория
Национальный технологический университет осуществляет обучение по профстандарту «Специалист по аддитивным технологиям» №962 от 09.02.2017 № 155н. Обучение по программам профессиональной переподготовки и повышения квалификации согласно профессиональному стандарту «Специалист по аддитивным технологиям» проводится для следующих категорий специалистов:
Обязательные навыки и компетенции
Будущий инженер по аддитивным технологиям должен:
Технолог должен быть готов к тому, что его инновационные проекты, идеи не на всех производствах востребованы. В России это направление только набирает обороты – удельный вес отечественных предприятий, использующих его, не превышает 1,5% в общем объеме мирового рынка. Эксперты прогнозируют ему дальнейшее развитие.
Мировое лидерство удерживают Германия, Америка и Китай. Бизнесмены и инвесторы из этих государств охотно сотрудничают с перспективными российскими специалистами, предлагая им достойные условия и оплату труда.
Результаты обучения по программе
По завершению обучения по профстандарту «Специалист по аддитивным технологиям» слушатели могут выполнять следующие виды работ:
Слушателям, освоившим программу профессиональной переподготовки по профстандарту «Специалист по аддитивным технологиям», выдается диплом о профессиональной переподготовке Национального Технологического Университета с присвоением квалификации «Специалист по аддитивным технологиям».
Слушателям, завершившим обучение по программе повышения квалификации по профстандарту «Специалист по аддитивным технологиям», выдается удостоверение о повышении квалификации Национального Технологического Университета.
Учебные заведения
Получить специальность можно в образовательных учреждениях технического профиля:
Московский политехнический университет
Санкт-Петербургский политехнический университет им. Петра Великого
Московский госуниверситет им. Баумана
Томский политех
Московский технологический университет «СТАНКИН»
Колледж предпринимательства № 11
Результаты использования метода послойного синтеза
Машиностроение. Первый прототип трехмерного автомобиля, развивающего скорость 112 км/ч, от компании Kor Ecologic. Кузов и детали для транспортного средства печатались на 3D принтере.
LMSD Swim – автомобиль, который производитель позиционирует как «умный и безопасный». Разработчики презентовали его осенью 2015 года. Транспортное средство на 2/3 напечатано на принтере. Для его изготовления использовались инновационные материалы – ABS-пластик и углеволокно.
Строительство. Объект, традиционное строительство которого занимает 2-3 года, можно построить за 15-20 дней, если применять строительную трехмерную печать. Это доказали инженеры-конструкторы из Дубая, создав «Офис будущего» в 2021 году.
Модульное здание высотой 6 метров, длиной 36 метров и шириной 12 метров они распечатали на принтере. Процесс занял 17 дней, еще 2 дня потребовалось на монтаж. Затраты на строительство составили 140 тысяч долларов. Объект полностью готов к эксплуатации.
Отель Lewis Grand на Филиппинах тоже построен с применением аддитивной печати. Автором проекта выступил россиянин Андрей Руденко.
Медицина. Томографическое исследование с высокоточной печатью больного органа и точной локацией патологии – один из наиболее распространенных и востребованных результатов внедрения инноваций. Благодаря этому виду диагностики и томографическим снимкам качество лечения удалось повысить в разы, сократить смертность пациентов.
Искусственное выращивание органов для пересадки в скором времени станет повседневной реальностью. Сегодня в медицинских лабораториях с успехом выращивается человеческая кожа для последующей пересадки, костные и хрящевые ткани.
Внедрение технологий позволяет печатать одноразовые стерильные инструменты, изготавливать высококачественные и точные имплантаты, зубные коронки, ортопедические протезы.
Крупные фармацевтические компании уже тестируют таблетки и другие лекарственные препараты с применением искусственного интеллекта. Это позволит сократить количество побочных эффектов, сроки выздоровления, снизить вероятность рецидивов.