3D-печатные дома и беспилотные автобусы, или Как Autodesk помогает внедрять технологии будущего в России

Сегодня в строительной и промышленной отраслях происходят значительные изменения, связанные с переходом на новые способы производства и методы работы. Кто-то видел их лишь в западных видеороликах, но недавнее мероприятие Autodesk показало, что российские промышленные и строительные компании отнюдь не стоят на месте.Autodesk – мировой лидер в области технологий трехмерного проектирования, компания принимает участие в самых инновационных проектах в области строительства и промышленности. Их эксперты отмечают, что многие из этих технологий уже активно применяются как крупными, так и молодыми инновационными компаниями в России. Тем не менее, для того, чтобы их использование стало повсеместным, необходимо максимально демократизировать эти технологии и помочь предприятиям не только перейти на новые программные продукты, но и внедрить совершенно новые процессы, изменив привычки людей. Использование этих технологий позволит компаниям решать главные задачи: оптимизировать производство, повысить качество создаваемых объектов и ускорить их выход на рынок. Ряд технологии будущего уже фактически стали настоящим – технологии информационного моделирования активно применяются российскими компаниями, 3D-печать используется как в промышленности, так и в строительстве, дроны и очки виртуальной реальности позволяют удаленно контролировать процессы работ, а отечественный автопром использует продвинутое цифровое моделирование для дизайна автомобилей.

Напечатать кроссовки и создать автомобиль будущего

Благодаря последним технологиям Autodesk проектировать объекты можно, просто задав компьютеру идею и параметры. Так называемая «технология порождающего проектирования», которая при этом используется, позволяет получать ответ в формате готового решения. Сегодня она уже активно применяется в разных отраслях. Например, компания Airbus, используя инструмент для порождающего проектирования Autodesk Within создала перегородку, отделяющую отсек бортпроводников от основной части самолета. При этом для Airbus, как и для любой другой авиакомпании, важным параметром является вес самолета, поскольку он непосредственно связан с количеством расхода топлива, и, следовательно, с финансовыми затратами. Перед компанией стояла задача – создать максимально легкую и в то же время прочную конструкцию. С помощью порождающего проектирования удалось создать перегородку на 55% легче и в два раза прочнее той, которая сейчас используется в самолетах Airbus. В России Инжиниринговый центр Питерского Политеха также использует Within для проектирования автомобилей президентского кортежа. С его помощью были созданы несущие элементы конструкций. Их вес удалось сократить на 77%, сохранив при этом их прочность – при прохождении краш-теста на полигоне в Берлине лимузин получил высший бал. Порождающее проектирование может использоваться не только для создания сложных промышленных объектов. Компания Under Armour, производитель многофункциональной спортивной одежды и обуви, разработала лимитированную серию кроссовок UA Architech. Главной особенностью стала подошва, решетчатая структура которой может быть произведена только с помощью 3D-печати. Она создана из комбинации полимеров и эластомеров, которые делают ее достаточно мягкой и при этом крепкой, обеспечивают устойчивость и амортизацию. Подошва фиксирует положение ноги и адаптируется под движение, позволяя тем самым избежать травм. Для ее проектирования также были использованы технологии порождающего проектирования, которые позволили с помощью ключевых параметров – максимального веса владельца кроссовок, размера его ноги, предпочтительной формы подошвы, а также количества и интенсивности нагрузок – создать наиболее оптимальный вариант. В применении современных технологий не отстает и российская автомобильная отрасль. Если сравнивать дизайн автомобилей «АвтоВАЗ» сейчас и десять лет назад, разница очевидна. Несколько лет назад компания внедрила технологии цифрового моделирования. Выступая на конференции Autodesk, Стив Маттин, главный дизайнер «АвтоВАЗ», рассказал о том, что именно этот переход помог компании вывести дизайн автомобилей на международный уровень и полностью изменить восприятие бренда среди потребителей. В 2012 году компания представила первый концепт нового облика «АвтоВАЗ» – это был кроссовер X-ray. В 2016 году на Московском Международном Автосалоне «АвтоВАЗ» представил уже шесть новых концептов, в том числе и нашумевший X-Code, для создания которого использовался Autodesk Alias – программа, используемая большинством ведущих автопроизводителей для дизайна кузова автомобилей. По словам Стива Маттина, внедрение новых процессов и технологий позволило компании значительно сократить время проектирования, улучшить взаимодействие внутри команды, повысить возможности визуализации. Передовые технологии цифрового моделирования использовались и при создании концепта беспилотного автобуса, представленного НАМИ и КАМАЗом. Интересно, что в июле Илон Маск поделился стратегическим планом развития компании Tesla Motors на ближайшие десять лет: одним из его пунктов значился беспилотный автобус, который совершит революцию в системе наземного колесного транспорта. Места в нем можно будет резервировать с помощью приложения в смартфоне, при этом пассажиру подадут либо ближайший шаттл, либо идущий по оптимальному для него маршруту. Концепт такого автобуса Tesla обещает показать в следующем году. Государственный научный центр Российской Федерации ФГУП «НАМИ» свой «шаттл» уже сделал и привез на Московский автосалон.

Стройка будущего

В строительной отрасли драйвером развития по-прежнему остается технология информационного моделирования. О ней в Autodesk активно заговорили еще в 2007 году, однако настоящий бум BIM происходит в России именно сейчас. При этом если до недавнего времени речь шла в основном о преимуществах BIM для проектировщиков, то теперь компании постепенно стали задумываться о ее применении и на стройке. Сегодня на строительной площадке информационная модель плавно мигрирует из виртуального мира в реальный, открывая новые горизонты для принятия решений. Появляется все больше интеллектуальных помощников: облачные технологии, робототехника и беспилотники, а также строительная 3D-печать. Становятся востребованными технологии дополненной и виртуальной реальности, которые позволяют добавить визуальную информацию к окружающему миру c помощью наложения графики или аудиоряда с целью более подробного ознакомления пользователя с задачей или объектом. Использование этих технологий на строительной площадке позволяет получать наибольшие выгоды от внедрения BIM. Роботы и порождающее проектирование также набирают популярность в строительстве. Так, компания MX3D работает над 3D-печатью пешеходного моста из стали в Амстердаме. Процесс создания моста будет полностью автоматизирован. Предполагается, что два промышленных шестиосевых робота будут печатать опоры моста и использовать их же для передвижения и создания мостовой конструкции – от берега и до середины канала. Таким образом, металлический мост будет напечатан не в корпусе 3D-принтера, а в воздухе. По словам создателей, это позволяет отходить от традиционных методов печати и работать без пространственных ограничений. Помимо роботов, MX3D использовала технологии порождающего проектирования, применив инструмент Autodesk Dreamcatcher. Это позволило создать оптимальную природоподобную форму, а также сократить количество используемых материалов и увеличить скорость создания моста. Autodesk также разработал специализированный программный продукт, позволивший успешнее взаимодействовать с роботами. По словам Мауриче Конти (Maurice Conti), главы Autodesk Applied Research Lab, перед компанией стояла задача запрограммировать роботов так, чтобы они могли адаптироваться в режиме реального времени без специальных указаний. Таким образом, они могли печатать очень сложные металлические формы, которые каждый раз могут быть разными. В Autodesk рассказали, что такие роботы смогут выполнить работу примерно в 1000 раз быстрее, чем при использовании традиционных методов сварки. Возможно, в будущем такой мост появится и в Москве.В России работают целых две компании, занятые производством промышленных 3D-принтеров, печатающих бетоном – Спецавиа и Apis Cor. Отличаются они тем, что один печатает дом снаружи, а второй – изнутри. С их помощью в Московской области печатают жилые дома, а в Екатеринбурге строится башня замка Винтерфелл из «Игры Престолов». В Autodesk также говорят о том, что сегодня на этапе строительства важную роль начинают играть облачные технологии. Они позволяют связывать офис и стройку, сокращать время передачи информации и объединять всех участников процесса в одну виртуальную команду. Использование этих технологий позволяет не только экономить время на стройплощадке, но и предоставляет заказчикам инструмент для оперативного контроля исполнителей. Информационная модель может быть передана прямо на строительную площадку в специализированное мобильное приложение, которое, в свою очередь, позволяет просматривать модель непосредственно на стройплощадке. Это дает возможность с высокой точностью показывать строителям положение проектных элементов и передавать всю необходимую для строительства этих элементов информацию. Этими возможностями уже воспользовалась строительная компания McCarthy: стремясь стать одной из ведущих компаний на строительном рынке, она решила внедрить облачные технологии для того, чтобы улучшить взаимодействие между всеми участниками процесса. Внедрение позволило им сэкономить 17 000 человеко-часов и ускорить реализацию проекта на 3-5%.

Демократизация технологий по-русски

Конечно, для того чтобы повсеместно внедрять технологии будущего, необходимо создать соответствующие условия. Нередко, когда речь заходит о российских инновациях, на ум приходят венчурные фонды и инвестиции. Анастасия Морозова, генеральный директор Autodesk в России и СНГ, уверена: на самом деле инвестиции нужны, когда идея проекта оформлена и доведена до реализации. И в последнее время в России стало появляться все больше фаблабов и ЦМИТов, которые делают эту реализацию возможной. Сюда могут прийти молодые разработчики со своей идеей и получить первый опытный образец, который потом и будет привлекать инвесторов. Изначально фаблабы существовали отдельно от большого бизнеса и были полигонами для развития независимых производственных стартапов. Однако в последнее время они стали все больше интересовать не только крупные корпорации, но и государство, которое стало выдавать гранды на их создание. Autodesk, в свою очередь, стремясь оказать помощь развитию нового поколения в России, предлагает фаблабам на бесплатной основе свой новый продукт Autodesk Fusion 360 для разработки и производства промышленных продуктов.Кроме того, в последнее время идет активная работа над созданием так называемых фабрик будущего. Их идея состоит в том, чтобы объединить все передовые технологии в одном месте. Они должны будут обеспечивать с одной стороны все возможности цифровых технологий, а с другой – очень быстрый выход на средства производства. С их помощью станет возможным максимальное сокращение времени от разработки до выхода на рынок конкурентоспособной продукции: «Будущее будет определяться аддитивными технологиями, интернетом вещей, умными фабриками, продвинутыми роботизированными производствами. Использование этих технологий с каждым годом увеличивается на 30%. Мы должны сделать некий полигон, фабрику, где все эти технологии позволят в кратчайшие сроки вывести конкурентоспособный продукт», – говорит Алексей Боровков, проректор по перспективным проектам ФГАОУ ВО СПбПУ. Говоря о средствах проектирования, отвечающих вызовам нового времени, Autodesk делает акцент не только на появлении новых инструментов, но и на доступности существующих: после перехода на продажи по подписке и радикального снижения цен в России AutoCAD LT, например, стоит дешевле поездки на метро, а за небольшую дополнительную плату можно получить целую отраслевую коллекцию инструментов. Компания прогнозирует демократизацию технологий, когда самые современные технологии будут доступны даже небольшим компаниям. Как отметил вице-президент Autodesk Каллан Карпентер: «Сейчас довольно рискованно прогнозировать будущее, так как оно наступает быстрее, чем мы думаем. Несмотря на это, можно и нужно работать на него, потому что сегодня выигрывает тот, кто осваивает и, главное, создает новые тренды и технологии».

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.