Технологии XXI века, способные перевернуть мир: 3D индустрия как шанс для России

Однако в последнее время эта парадигма все чаще ставится под сомнение. Дело в том, что стремительное развитие информационных технологий, робототехники, систем искусственного интеллекта и других высокотехнологичных отраслей современной экономики и промышленности приводит к высвобождению рабочей силы, выбрасывая вполне состоявшихся людей среднего класса «на улицу». А ведь именно средний класс всегда считался «становым хребтом» современного общества, гарантом его стабильности и развития.

Но, несмотря на глобализацию мировой экономики,  существующие различия в уровне развития, менталитете, традициях приводят к тому, что тенденции, вызывающие законные опасения в одних странах, могут стать источником развития в других.

Попытаемся продемонстрировать эти тезисы на примере одной из наиболее прогрессивных и развивающихся технологий  XXI века – 3D индустрии.

3D индустрия – это создание и использование так называемых 3D принтеров – устройств, осуществляющих 3D печать. Сама идея и возможность реализации 3D печати, то есть послойного воссоздания трехмерных объектов на основании их компьютерных моделей, возникла еще во второй половине прошлого века. Но только в начале «нулевых» годов развитие компьютерных и смежных технологий позволило приступить к ее практической и массовой реализации.

Сегодня 3D индустрия находится на начальном этапе своего становления, если оценивать ее суммарный вклад в мировую экономику. Но ее достижения и перспективы роста (от 50% до 150% в год) впечатляют. Приведем несколько характерных примеров.

3D технологии начинают широко использоваться для быстрого «прототепирования», то есть создания прототипов узлов и устройств разрабатываемых образцов новой инновационной техники, зданий и сооружений, ювелирных изделий, дизайна упаковок, имплантатов и много другого. Это позволяет кардинальным образом сократить расходы на производство конечной продукции, повысить ее конкурентоспособность. Так, например, инженеры компании PORSHE использовали 3D технологию для создания новой конструкции трансмиссии своих автомобилей – выполненный из прозрачного материала прототип трансмиссии позволил наглядно изучить ток масла в этом устройстве и внести необходимые изменения для оптимизации его работы.

3D технологии используются для производства деталей реально действующих систем. Так, например, компания Lockheed при производстве своего беспилотного самолета Polecat использовала технологии 3D печати для производства основной части его комплектующих (до70% процентов).

3D технологии незаменимы в мелкосерийном производстве, так как не требуют создания специальных производственных линий, затраты на которые не могут окупиться при мелкой серии.

3D технологии стали широко применяться в медицине при протезировании и производстве имплантатов (фрагменты скелета, костей, хрящевые ткани, зубные коронки, мосты). Ведутся эксперименты по печати донорских органов из материалов, содержащих стволовые клетки. Решение этой задачи кардинально изменит ситуацию в трансплантологии, что особенно актуально для России.

3D технологии могут использоваться в строительстве. Проведенные эксперименты показали, что двухэтажный дом возводится всего за двадцать часов, после чего остается лишь провести внутреннюю отделку, вставить окна и двери.

3D технологии входят и в повседневную жизнь. В продаже уже появились домашние 3D принтеры. Не исключено, что в ближайшее время они станут такими же распространенными, как и домашние компьютеры.

Приведенные выше примеры далеко не исчерпывают возможностей применения 3D печати, которые расширяются с каждым годом. На Западе высказывается мнение, что развитие 3D технологий может иметь негативные социальные и политические последствия. Дело в том, что широкое применение 3D печати может вызвать резкое увеличение безработицы среди высококвалифицированных рабочих, а также кардинально изменит внутреннюю экономику многих компаний, поставив их на грань разорения. Но в России ситуация совершенно иная.

Уровень развития 3D индустрии в России оставляет желать лучшего. Это касается и собственного производства 3D принтеров, и их использования. Последнее особенно важно. Дело в том, что развитие 3D индустрии позволит решить целый ряд серьезных проблем, стоящих перед страной и кардинально отличающихся от того, что происходит на Западе.

Во-первых, дефицит квалифицированной рабочей силы, который очень трудно ликвидировать ввиду сложной демографической ситуации и утраченных центров подготовки «синих воротничков», может быть нивелирован. Действительно, 3D технологии требуют существенно меньшего числа квалифицированных специалистов.

Во-вторых. Отставание в использовании 3D технологии может свести на нет все попытки диверсификации российской экономики в силу того, что более высокая себестоимость разрабатываемой и создаваемой высокотехнологической продукции сделает ее неконкурентоспособной на отечественном и зарубежных рынках. Развитие собственного производства 3D принтеров тоже важно. Но это все-таки не главное. В современной глобализованной экономике невозможно жить на «полном самообеспечении».  Необходимо расставлять приоритеты и развивать те производства, где мы можем быть потенциальными лидерами. И в развитии этих производств должны использоваться самые современные и передовые достижения научно-технического прогресса, в том числе и 3D технологии.

В настоящее время 3D технологии используются в России в основном малыми предприятиями, работающими в сфере архитектуры, дизайна, высокотехнологического производства. Российские производители и импортеры 3D принтеров говорят, что их бизнес «буксует» из-за того, что крупные частные и особенно государственные компании не проявляют должного интереса к этим технологиям в силу консерватизма и инерционности мышления. Эти факторы, несомненно, присутствуют. Но дело не только и не столько в этом. Есть и другие, быть может, более основополагающие причины. Характерные, кстати, для всей высокотехнологичной индустрии России.

Первое. В стране отсутствуют компании, оказывающие консалтинговые и маркетинговые услуги в этой сфере. Действительно, как руководство крупной корпорации может понять, какие 3D технологии (а их сегодня более 10) и какие 3D принтеры (а их сотни по цене от 35 тыс. руб. до 100 тыс. долларов) ему надо использовать в своей деятельности (с учетом специфики предприятия)? Какие специалисты нужны для этого? Какой экономический эффект это может принести?

Второе. Если принято обоснованное решение о внедрении 3D технологий, то где найти квалифицированных специалистов, готовых работать в этой области? Или где их можно подготовить? И где гарантии того, что эти специалисты будут иметь высокую квалификацию?

Поэтому крайне актуальной является задача разработки государственных стандартов образования в области использования 3D технологий и создания сертифицированных центров подготовки такого рода специалистов. И российские технические ВУЗы, имеющие богатый опыт реализации «прорывных» технологических решений, несомненно могут справиться с этой задачей.

В качестве примера приведем опыт НИУ «МЭИ». В начале 1950-х годов именно выпускниками МЭИ была основана отечественная компьютерная индустрия, наравне соперничавшая с американской, а зачастую и опережавшая ее. Советские СУПЕР-ЭВМ, такие как БЭСМ-6, «Эльбрус», М-10, М-13, «Тетива» стали основой систем глобальной противовоздушной и противоракетной обороны, систем контроля космического пространства и предупреждения о ракетном нападении, позволили реализовать все самые значимые технологические решения в различных отраслях советской экономики, как военных, так и гражданских. Достаточно сказать, что политика «разрядки», основы которой были заложены во время визита президента США Р. Никсона в Москву в 1972 году, стала следствием успехов СССР именно в сфере стратегических оборонных систем вооружений, в основе которых лежали разработки выпускников и преподавателей МЭИ.

Самое интересное то, что первые работы в области компьютеростроения были инициированы именно сотрудниками и студентами МЭИ и проводились, говоря современным языком, как стартапы.

Этот опыт и эти традиции переносятся и на сегодняшний день. Сейчас государство на законодательном уровне ввело новый формат реализации новых технологических решений – так называемые «Малые Инновационные Предприятия» (МИП), имеющие существенные налоговые льготы. Учитывая устоявшиеся связи технических ВУЗов России с предприятиями реального сектора экономики, создание профильных МИПов на их основе, позволят внедрять 3D технологии, обеспечить подготовку соответствующих специалистов, в том числе и из числа сотрудников заинтересованных предприятий.

Нам представляется, что приведенный выше пример влияния внедрения инновационных технологий на развитие страны наглядно показывает, как можно решать проблемы модернизации российской экономики, встраивая ее в глобальную систему мирового рынка. Также очевидно, что подобный подход, распространяемый на все остальные сферы «высоких технологий» будет формировать совершенно новое отношение молодежи к изучению выбранных ими специальностей, придавать дополнительный импульс к овладению всеми необходимыми профессиональными компетенциями. Все это, в конечном итоге, будет способствовать формированию в стране нового поколения людей, которые желают и, главное, смогут, вывести ее на новый уровень развития.