Фото: stock.adobe.com. 3D-печать

К 2030 году Россия намерена стать одним из мировых лидеров в области аддитивных технологий. Активно рынок осваивается около 8 лет, сейчас страна занимает около 2% мировой доли и находится примерно на 11-м месте в этой области. Несмотря на ряд барьеров и трудностей в процессе импортозамещения, по прогнозам Правительства России, к 2030 году отечественный рынок аддитивных технологий вырастет в 13 раз, достигнув 58,2 млрд рублей.

Как эти прогнозы уже подкрепляются конкретными делами государства и российского бизнеса, рассказываем о новом направлении в промышленности в обзоре tybet.ru.

Что такое аддитивное производство

Аддитивное производство (аддитивный технологический процесс, англ. additive manufacturing — это способ изготовления деталей, основанный на создании физического объекта по электронной геометрической модели путем добавления материала, как правило, слой за слоем, в отличие от вычитающего производства (механической обработки) и традиционного формообразующего производства (литья, штамповки).

К перспективным традиционным рынкам применения, выделяемым в производственном процессе, относятся оснастка, формы и модели для литья, прототипирование, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, изготовление экспериментальных образцов. К новым рынкам, выделяемым в производственном процессе, относится изготовление серийного производства полнофункциональных аналогов деталей и промышленной продукции, а также производство промышленной продукции с характеристиками, реализация которых традиционными методами затруднительна. К формирующимся рынкам будущего относятся 3D-печать зданий, 3D-печать электронных комплектующих, 3D-биопечать органов, 3D-биопечать лекарств, 3D-биопечать пищевых продуктов, автономное производство в космосе, изготовление серийного производства крупногабаритных полнофункциональных аналогов деталей и промышленной продукции.

Потребителями данной продукции являются производственные компании, которым требуется оснастка или прототипирование; образовательные учреждения; медицинские и R&D-центры, стоматологи, ювелиры и т.д. В основном их объединяет потребность в импортозамещении или желание разрабатывать и выпускать новую продукцию.

Рекомендуем прочесть: «Печатная продукция». Как индустрия окон осваивает аддитивные методы производства

Участники российского рынка аддитивного производства

По состоянию на 2022 год в базе данных ФИПС по термину «аддитивные технологии» числилось 530 документов. Примерно 2/3 патентов и свидетельств принадлежит резидентам РФ. Большинство изобретений осуществлено в крупных инновационных структурах «Росатома» и «Ростеха», в ведущих вузах страны, таких как «МГУ», «Станкин», «МИФИ», «МФТИ», «Бауманка» и «СпбГУ». Среди патентообладателей также: Автономная некоммерческая организация высшего образования  «Университет Иннополис», Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Дагестанский Государственный Технический Университет, Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова и т.д.  

Среди частных предприятий стоит отметить: ООО «Научно-технический центр «Бакор», ЗАО «Инновационный центр «Бирюч», ООО «Ботлихский радиозавод», ООО «Новые Дисперсные Материалы», ООО «ПолиТаир», ООО «Роботех», ООО «Смарт-Принтинг», ООО «Ф2 Инновации», ООО «Хабаровск 3Д», ООО «Передовые порошковые технологии», ООО «Карфидов Лаб», ООО «Научный логистический центр» и др.

Остальная доля 1/3 от общего числа патентов в России принадлежит иностранцам – на 99% это страны дальнего зарубежья, в основном страны Запада и Китай. Иностранцы представлены в основном знаменитыми компаниями, такими как «Боинг», «Ксерокс», «Дженерал Электрик», «Сафран», «Мицубиси» и «Хитачи».

В 2022 году Московским инновационным кластером создан межотраслевой кластер 3D-печати и промышленного дизайна. Под его эгидой объединяются компании, специализирующиеся на создании и продвижении совместных проектов в данной сфере.

По словам заммэра столицы Натальи Сергуниной, спрос на 3D-печать растет во многих отраслях: от промышленных производств до медицины. Новый кластер занимается развитием и внедрением комплексных решений. В него уже вошли 35 столичных компаний, в том числе Московский политехнический университет и Корпорация развития Зеленограда, которая отвечает за обеспечение необходимыми ресурсами и инфраструктурой. Партнерами проекта стали компании-разработчики 3D-принтеров и сканеров. Первый проект будет связан с разработкой гранульного принтера для создания крупногабаритных изделий.

Несколько перспективных разработок представили российские научно-исследовательские институты. К примеру, специалисты НИТУ «МИСиС» разработали систему, которая позволяет с помощью 3D-принтера печатать сложные детали из различных металлов. Уникальность данного 3D-принтера заключается также в том, что он позволяет печатать сложные конструкции не только из металлов, но и их комбинаций. Немаловажно, что его стоимость, как минимум, в три раза ниже зарубежных аналогов.

Фото: «Оконный континент». 3D-принтер на оконном производстве

Рекомендуем прочесть: Эффективны ли 3D-принтеры на оконном производстве? Мнение пользователя

Также ученые «СПбПУ» при участии специалистов по полимерным материалам из Института высокомолекулярных соединений РАН разработали и запатентовали устройство, с помощью которого стало возможным создавать пластик будущего. Он изготавливается путем соединения полимеров с прочными армирующими волокнами. В результате получается материал с металлической прочностью и высоким уровнем термостойкости, что позволяет его использовать даже в условиях Арктики. Новый материал может полностью заменить металлы и дерево. Его также можно использовать в 3D-принтерах.

Сегодня (в 2023 году) проектируется завод по производству серийной аддитивной продукции, способный обеспечить страну 3D-изделиями из металла. Компания «ТехноСпарк» намерена поставить парк, оснащённый 20 промышленными принтерами нового поколения. Это позволит удовлетворить растущий спрос на 3D-печатные изделия, в том числе высокотехнологичные промышленные компоненты. По словам генерального директора группы, процессы импортозамещения в ключевых отраслях, в первую очередь – машиностроении, предъявляют спрос на серийные аддитивные изделия высокого качества в крупных объемах. Запуск завода такого уровня в России поможет кратно увеличить рынок металлической 3D-печати, что позволит крупным промышленным игрокам ориентироваться на аддитивные технологии в формировании эффективных производственных цепочек. Место и сроки строительства завода пока не уточняются.

Рекомендуем прочесть: В России проектируют завод, способный обеспечить страну 3D-металлоизделиями

Безусловно, это лишь малая часть событий, происходящих на отечественном рынке промышленной 3D-печати. Информация о большинстве применений аддитивных технологий в России пока находится вне зоны публичного доступа. Огромное число разработок являются ноу-хау и коммерческой тайной, а также используются для решения специальных задач.  

Работы по внедрению новых стандартов в сфере аддитивных технологий

В июле 2021 года в рамках реализации Стратегии развития аддитивных технологий в Российской Федерации на период до 2030 года Министерством промышленности и торговли совместно с Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии была утверждена Перспективная Программа стандартизации в целях развития отрасли аддитивных технологий в Российской Федерации на 2023-2030 годы.

В ходе реализации этой Программы будут решаться задачи:

- улучшения технических характеристик и характеристик безопасности аддитивного оборудования;

- повышения качества и конкурентоспособности изделий, полученных методами аддитивных технологий;

- гармонизации требований документов национальной системы стандартизации с наилучшими международными практиками;

- совершенствования документов национальной системы стандартизации, обеспечивающих разработку и внедрение в производство аддитивного оборудования.

Работы по внедрению новых стандартов в сфере аддитивных технологий организованы в Росстандарте еще в 2015 году, и в настоящее время в нашей стране насчитывается уже более полусотни ГОСТов в области материалов для аддитивного производства, технологических процессов, изделий и контроля аддитивного производства.

Перспективная программа разработана по 7 основным направлениям и содержит 57 новых стандартов, определяющих, в том числе, общие принципы к применению аддитивных технологий, оборудование, сырье, квалификацию персонала и изделия, полученные при помощи методов аддитивных технологий.

«Аддитивные технологии – одно из наиболее перспективных направлений современного промышленного производства. В соответствии со Стратегией развития аддитивных технологий в Российской Федерации на период до 2030 года, к 2030 году прогнозируется достижение показателя объема рынка более 58 млрд рублей. Разработанная Программа стандартизации станет ключом к обеспечению конкурентоспособности российских решений в отрасли и внедрению в отечественную практику перспективных международных требований к оборудованию, сырью и персоналу», – отметил Заместитель Министра промышленности и торговли Российской Федерации Михаил Иванов.

«Стандартизация будет служить драйвером развития отрасли аддитивных технологий, обеспечения эффективного внедрения новых технологий в производство, развития импортозамещения, создания конкурентоспособной отрасли и выходом на внешние рынки. Развитие аддитивных технологий спровоцирует рост инженерных отраслей промышленности и обусловит появление новых специальностей, а это увеличит общие масштабы спроса на рынке рабочей силы, особенно спрос на высокообразованный персонал, в котором столь остро нуждается вся сфера передовых технологий. Документы по стандартизации позволят достичь технологического суверенитета нашей страны в данной области», — отметил руководитель Росстандарта Антон Шалаев.

Материал подготовлен редакцией tybet.ru по материалам Росстандарта, ФИПС, СМИ.

Размещение и использование (полностью или частично) данного материала допускается только при наличии активной ссылки на tybet.ru