Инновации в Бурятии: зачем республике нужен 3D принтер и Центр компетенций аддитивных технологий

Вячеслав Бутуханов - директор ООО «Малое инновационное предприятие «Центр компетенций аддитивных технологий». Компания занимается управлением и коммерциализацией результатов научных исследований и разработок и строить большие планы на работу в Бурятии.  

ООО «МИП «ЦКАТ» выросло из технологического стартапа, основанного на прикладной разработке 3D принтера для печати металлическими материалами. 3D печать относится к аддитивным технологиям, суть которых в послойном синтезе (наращивании) изделия по данным цифровой 3D модели. Этим они отличаются от традиционных технологий производства, основанных на механической обработке – удалении вещества из заготовки.

- Интенсивная работа с аддитивными технологиями в промышленном производстве в России идет  совсем недолго, около 5 лет, - отмечает Бутуханов. - С осени текущего года в российских школьных учебниках по предмету «Технология» появились новые разделы, включая и аддитивные технологии (3D печать). 3D печать металлическими материалами одна из наиболее перспективных разновидностей данной технологии, которой уделяется особое внимание. В разработке пакета документов под названием «Комплексный план мероприятий по развитию и внедрению аддитивных технологий в Российской Федерации на период 2018-2025 гг.» принимали участие Росатом, Ростех, Роскосмос, Росстандарт, ОДК, ОАК, корпорация «Тактическое ракетное вооружение», АО «Вертолеты России», АО «КРЭТ», холдинг «Технодинамика» и ряд научно-исследовательских институтов и университетов. Программа развития и внедрения аддитивных технологий охватит широкий ряд технологических направлений, включая как оборонную, так и гражданскую промышленность.

Как все начиналось

Работая в Восточно-Сибирском государственном университете технологий и управления (ВСГУТУ), Вячеслав Бутуханов занимался проблемой упрочнения металлических изделий. По этой теме опубликовал более 50 научных статей в ведущих отечественных и зарубежных изданиях, получил 3 патента на изобретения и издал монографию. В 2017 году инициировал начало работы по созданию технологии 3D печати металлическими материалами, научной основой которой послужила его же разработка.

- Была собрана команда единомышленников, и мы принялись за разработку прототипа 3D принтера, использующего данную технологию, - говорит Бутуханов. - Команда состоит из 9 человек, которые трудятся в Центре молодежного инновационного творчества (ЦМИТ) ВСГУТУ. Позже все они стали сотрудниками созданного МИПа.

Как преподаватели ЦМИТа, команда столкнулась с проблемой отсутствия доступного оборудования для 3D печати металлами. Трехмерная печать пластиком сегодня уже стала достаточно простой и недорогой для широкого применения, однако, остается одно направление, так и не достигнувшее своего полного потенциала в России - 3D печать металлами. Эта технология требует создания сложных, дорогостоящих устройств с немалыми габаритами. В 2014–2015 годах стартовало более полутора десятков проектов по разработке отечественных 3D-принтеров, но до сегодняшнего дня ни одного принтера по металлу, керамике или порошковым пластикам, на котором можно было бы изготавливать серийные детали, нет. Цены здесь все также высоки: среднерыночная стоимость импортного промышленного 3D принтера по металлу колеблется в районе 60 миллионов рублей и по карману далеко не всем.

Между тем, технология 3D печати металлами необходима для формирования первичных компетенций в рамках подготовки кадров для перехода с традиционного производства на аддитивное. В образовании 3D принтер может использоваться для обучения школьников и студентов основам аддитивных технологий и цифрового производства. Предлагаемая концепция создаваемого прибора позволит занять нишу между существующими решениями на рынке.

- Отличительной особенностью будет невысокая стоимость и возможность гибкого управления технологическим процессом за счет использования различных порошковых композиций. Продукт может быть применим для оснащения учебных классов high tech кванутумов кванториумов, исследовательских лабораторий ЦМИТов, исследовательских центров ВУЗов и ССУзов, а в перспективе - для мелкосерийных художественных мастерских, специализирующихся на изготовлении изделий из металлов, - поясняет автор проекта.

Первые инвестиции в Сколково

В 2018 году по итогам онлайн-голосования Улан-Удэ был признан стартап-столицей России. 9 и 10 апреля в столице Бурятии прошел региональный этап Open Innovations Startup Tour, организованный фондом «Сколково» совместно с правительством РБ, мероприятия по поиску перспективных инновационных проектов. Представленный нашей командой проект 3D принтера по металлу занял 2 место в индустриальном треке. Всем проектам, занявшим призовые места, фонд «Сколково» предоставил бесплатный билет до Москвы, чтобы провести презентацию своих проектов на Startup Village – 2018. Эта масштабная стартап-конференция для технологических предпринимателей России и стран СНГ прошла 31 мая и 1 июня в инновационном центре «Сколково». В рамках конференции состоялся конкурс грантов для инновационных проектов. Из 800 финалистов региональных стартап-туров экспертами были отобраны 12 победителей, в их число вошел и проект команды Вячеслава Бутуханова.

- Наш проект получил грантовую поддержку в размере двух миллионов рублей от Фонда содействия инновациям, - подчеркнул он. - По условиям конкурса, мы обязаны были создать малое инновационное предприятие, что и было сделано. Общая сумма финансирования Фондом – 9 миллионов рублей в течение трех лет. 

Проблемы инновационных предприятий

Конечно, путь от идеи до получения этих миллионов был не простым, и «МИП «ЦКАТ», как все инновационные предприятия в стране, столкнулось с различными проблемами. Так, ранее научно-производственная деятельность осуществлялась по заказной модели: заказчик предоставляет и оплачивает подробное техническое задание, согласно которому исполнитель выполняет работу. В условиях традиционной экономики научно-исследовательскими разработками (НИР) занимались научно-исследовательские институты (НИИ). Функция НИИ – исследовать возможность, задача конструкторского бюро (КБ) – создать конструкцию, которая реализует функционал. Есть единый язык описания изделий – чертежи. КБ создает чертежи (сборочный чертеж, деталировка). Далее по отдельным деталям на заводе создается технологический процесс изготовления изделия. Существует более 50 стандартов (ГОСТов), которые относятся к конструкторской и технологической подготовке производства. Это цикл жизни или этапы производства продукта: этап научно-исследовательской работы, этап опытно-конструкторской работы, этап технологической подготовки производства, этап опытного производства, этап производства. С этапа на этап передается проект (эскизный, технический, рабочий). Объектом купли-продажи является продукт. Таким образом, традиционно изучался спрос, писалось техническое задание, заказчиком оплачивались все этапы работ.

- Эта модель сегодня во всем мире не работает, - объясняет Вячеслав Бутуханов, - она заведомо дает неконкурентоспособный продукт. И это логично: вы изучали спрос 10 лет назад, потратили силы на его удовлетворение, а по инновационной модели экономики уже вышло 3 новых поколения этого продукта. Сейчас на смену заказной модели пришла инновационная, это когда нет заказчика. Мы можем назвать инновацией только тот товар, о котором рынок ничего не знает. Сегодня категорически нельзя изучать спрос, это признано всеми ведущими маркетологами мира. Спрос необходимо формировать. К примеру, вас же никто не спрашивал нужен ли вам IPhone, вам его просто предложили. В этом и заключается конкурентоспособность: я сделал, никто не знает, я вышел на рынок и завоевал его.

В инновационной модели продается не продукт, а права на результаты интеллектуальной деятельности. В традиционной модели создают в виде конструкций продукт, а в инновационной модели создают интеллектуальную собственность, которая создается поэтапно. На каждый этап находится инвестор на продолжение работ, и именно права на эту интеллектуальную собственность покупает у нас инвестор. Таким образом, в инновационной модели продукт как таковой не имеет значения: если инвестор приобрел права на производство и продажу, то никто не сможет производить и продавать этот продукт. Примером того, как это работает, могут послужить патентные войны между Samsung и Apple.

В отличие от традиционной модели все этапы создания продукта сжаты в один – научно-исследовательская опытно-конструкторская разработка (НИОКР). На выходе появляется не спецификация и не отчет, а действующий макет, либо прототип. По завершению такого этапа НИОКР происходит оценка, поиск инвестора, упаковка проекта. На каждом этапе НИОКР происходит передача инвестору прав на результаты интеллектуальной деятельности, то есть у разработчика прав на продукт или технологию все меньше и меньше, а денег все больше и больше. На выходе вообще все права переходят к инвестору, впрочем, часто последний инвестор и является производителем. На каждый этап НИОКР существуют свои инвесторы – их еще называют бизнес-ангелами и они финансируют pre-seed, seed, стартап-инвесторы, венчуры.

- У нас в стране происходит путаница между этими двумя моделями, то есть между заказом и инициативой (стартапом). Сейчас в ВУЗах изучают модели западных рынков. Однако, в России ситуация с рынками совершенно иная. Есть крупные монополии (военные корпорации, Росатом, РЖД, Россети и так далее), которые занимаются инновационной деятельностью больше для моды. В условиях монополии не может идти речи о конкурентоспособности, ведь отсутствуют конкуренты. А для малого бизнеса вообще нет возможности заниматься инновациями. В венчурных фондах сидят люди на государственной зарплате, и мотивации поддерживать стартапы у них, мягко говоря, нет. Таким образом, у нас в стране рынки отсутствуют, нет инновационной системы, отсутствует правовая основа, - отмечает Бутуханов.

Путаница в понятиях наглядно видна в ситуации с государственной поддержкой малых инновационных предприятий, продолжает он. По условиям предоставления субсидий, инновационное предприятие должно доказать, что оно несколько лет выпускает успешную продукцию. Возникает вопрос: какое же это инновационное предприятие, если оно занимается производством? Инновационное предприятие создает интеллектуальную собственность, а потом продает ее предприятию, которое по чертежам производит эту самую конкурентоспособную продукцию.    

Перспективы

14 августа 2018 года генеральный директор Агентства стратегических инициатив (АСИ) Светлана Чупшева провела в Улан-Удэ встречу с молодыми предпринимателями в сфере технологичных производств, в которой мы поучаствовали. По результатам встречи принято решение по совместному формированию дорожной карты проектов для поддержки и развития в рамках Национальной Технологической Инициативы.

- Мы надеемся на следующие виды поддержки со стороны АСИ: привлечение финансирования через координацию взаимодействия  с финансовыми организациями, институтами развития, фондами; координация взаимодействия с органами власти по вопросу оказания мер поддержки, содействии в решении системных проблем (барьеры нормативно-правового и административного характера); помощь в структурировании, продвижении и реализации проекта (акселерационные программы, стажировки сотрудников проекта); доступ на рынок заказов и госкомпаний, - говорит Бутуханов. - Кроме того, у нас есть проект создания инженерно-образовательного Центра компетенций по аддитивным технологиям, который я планирую представить главе Республики Бурятия Алексею Самбуевичу Цыденову.

В Бурятии сегодня действуют крупные промышленные предприятия и ВСГУТУ занимается подготовкой квалифицированных кадров для них, однако, и в университете, и на указанных предприятиях отсутствует оборудование для 3D печати металлическими материалами. Развитие 3D технологий сдерживается отсутствием нормативной базы (национальный стандарт еще находится в разработке). В итоге имеем отставание в вопросе аддитивных технологий. Так, если в 2016 году по всему миру было продано 983 промышленных 3D-принтера для печати металлами и сплавами, то в 2017 году уровень продаж достиг 1768 аддитивных систем, продемонстрировав 80-процентный прирост.

- Таким образом, остро стоит задача подготовки кадров для внедрения аддитивных технологий в промышленность региона. Переход всего мира в шестой технологический уклад обусловливает отказ от привычных технологий, характеризующийся тем, что существующие сегодня специальности исчезнут. Безусловно, одна из основных технологий будущего – это аддитивное производство, - отмечает Бутуханов.

А деятельность созданного им МИПа направлена как раз на решение таких задач: создание новых технологий для производства с применением аддитивных технологий деталей с дополнительными функциями, увеличение скорости разработки материалов, обеспечение возможности оперативного изменения свойств материалов под требования проектируемых конструкций, с учетом необходимости снижения себестоимости производства.

Так, проект Центра предполагает реализацию полного цикла – от построения цифровой модели до испытаний свойств синтезированного металла и постобработки выращенных изделий. В его лабораториях будет осуществляться материаловедческое и конструкторское сопровождение работ, анализ структурного состояния синтезированных материалов.

- Важно, - подчеркивает Бутуханов, - что работы будут выполняться не ради исследования как такового, а непосредственно под нужды предприятий региона. Заинтересованные заводы возьмут на себя роль по внедрению полученных деталей в свой технологический процесс, разработки маршрутных карт, сертификации аддитивного машиностроения.

Открытие такого Центра позволит создать в регионе новое высокотехнологичное производство, повысить уровень подготовки инженерных кадров. Плюс решение кадрового вопроса. Все же главная задача Центра компетенций по аддитивным технологиям – это подготовка глобально востребованных инженерных кадров нового поколения в рамках выполнения НИОКР в интересах предприятий региона.

- Отток молодежи и потеря человеческого капитала тормозят развитие экономики региона на долгие годы вперед. Вопрос качества человеческого потенциала является ключевым для развития государства в XXI веке. Приобретение и улучшение человеческого капитала становятся драйвером развития региона и страны в целом, - уверен Бутуханов. – В условиях вытеснения старых технологий новыми и развития на этой основе экономики, наш проект является архиважным. Научная часть разработана, необходима только политическая воля. 

Как ожидается, обсуждение создания этого центра с главой республики состоится уже в ближайшее время.

Марина Иванова

Восток-Телеинформ благодарит за предоставленные материалы ООО «Малое инновационное предприятие «Центр компетенций аддитивных технологий» и лично Вячеслава Бутуханова.