В 2024 году в ЮУрГУ открылся факультет мехатроники и робототехники (МиР) – совместный образовательный проект вуза и Челябинского кузнечно-прессового завода. Фаблаб «Прототипирование и 3D-моделирование» играет важную роль в этом проекте, а именно – в подготовке будущих специалистов по обслуживанию промышленных роботов. Начиная с сентября 2024 года, в течение всего первого семестра, студенты факультета МиР активно работали в фаблабе.
Лаборатория оснащена широким спектром оборудования (3D-принтеры, гидравлический пресс, бесконтактные сканеры, лазерный и фрезерный станок с ЧПУ, инструмент для шлифовки, резки, пайки и сборки). В связи с этим будущим робототехникам была поставлена задача: прототипирование элементов конструкции промышленных роботов с использованием оборудования фаблаба.
Ребята должны были подробно ознакомиться с передачами, используемыми в робототехнике.
В результате в качестве своей первой семестровой работы каждый из ребят создал свой первый механизм, используя технологию 3D-печати. Студенты решали задачи разного уровня: кто-то изготовил типовую зубчатую передачу, а некоторые взялись за более «хитрые» кулисные механизмы, механизмы с использованием многопоточных передач и рычажных систем.
Ребята на практике попробовали, как именно можно передать движение, чтобы в дальнейшем эти навыки реализовывать уже при проектировании, обслуживании и ремонте промышленных манипуляторов.
«В нашем фаблабе на конкретных примерах реализуется практический подход к подготовке инженеров-робототехников, – отмечает руководитель лаборатории, старший преподаватель кафедры «Процессы и машины обработки металлов давлением» Олег Сиверин, – важно, что специалистов-практиков мы готовим, начиная уже с первого курса».
Вторая задача, которая была поставлена первокурсникам факультета «МиР», – освоение на практике навыков сервиса современного оборудования. Ребята были разбиты на бригады, и за каждой был закреплен определенный станок. Студенты провели ревизию этого станка, техническое обслуживание, замену вышедших от строя запчастей, часть ребят занималась ремонтом станка, часть – его техническим обслуживанием.
Также в этом году фаблаб «Прототипирование и 3D-моделирование» активно поддерживал участие студентов Политехнического института в Акселераторе технологических инициатив ЮУрГУ 2024.
«В 2024 году Политехнический институт представил на Акселератор ЮУрГУ сразу девять команд. Часть ребят предлагала проекты, связанные с IT, часть ребят – проекты, связанные с промышленным производством. Две команды на оборудовании фаблаба «Прототипирование и 3D-моделирование» активно изготавливали оснастку для проектов, связанных с современным подходом к автоматизации промышленных производств. Эти подходы «завязаны» на технологические процессы наших университетских партнеров – Кузнечно-прессовый завод, ПГ «Конар» и ПАО «МЕЧЕЛ», – рассказывает Олег Сиверин.
Студенты, работающие в проекте ПАО «МЕЧЕЛ», и студенты, работающие с Кузнечно-прессовым заводом, решали похожие задачи: предлагали варианты внедрения системы компьютерного зрения для управления технологическим процессом и увеличения выхода годного продукта. Ребята, работающие с МЕЧЕЛом, занимались контролем температуры пирога агломерата на конвейере аглофабрики, а студенты, работающие над заданием ПАО «ЧКПЗ», – внедрением системы автоматического распознавания дефектов на поковках.
«Команда KoRS у нас, используя технологии 3D-печати, реализовывала minimum viable product для демонстрации инновационного подхода к межкомнатным пространствам – дверям в формате «оригами». Возможности фаблаба ЮУрГУ позволяют сделать не просто цифровую картинку, а живые макеты, работоспособные прототипы, то, что можно в результате не только сконструировать, но и собрать, и далее в формате пост-обработки довести до ума, посмотреть достоинства и недостатки каждой конструкции, понять, как она может работать в реальности», – поясняет Олег Олегович.
Так, к примеру, студент группы П-139 Ильяс Каримов на основе сделанного в лаборатории прототипа механизма прорабатывает усовершенствованную версию механического замка для дверей дома.
Отдельно стоит отметить такое важное направление работы фаблаба «Прототипирование и 3D-моделирование», как работа со школьниками, заинтересованными в инженерном образовании.
И традиционно в этом году фаблаб активно задействован в проекте «Каникулы с ЮУрГУ».
«В первом семестре мы уже начали активную работу со инженерными классами», – комментирует Олег Сиверин, – «В этом году мы участвуем в трех проектах «Сириус. Лето», при этом два из них – решение задач совместно со стратегическими партнерами университета. Это завод «Русский робот», ПАО «ЧКПЗ» и ПГ «Конар». В ходе реализации одного из проектов мы со студентами и школьниками будем реализовывать несколько вариантов подходов перемещения заготовок по складу машиностроительного предприятия, а для второго проекта будем отрабатывать необычные варианты конструкции хватов для промышленных роботов».