«Проектировщик 3D-печати в строительстве как венчурное предпринимательство»

Проект на конкурс ученических

социально значимых проектов

«Наша новая школа»

выполнила

обучающаяся 8а класса

Белобородова Елизавета

Руководитель :

Соловьева Анастасия Алексеевна

«Проектировщик 3D-печати в строительстве как венчурное предпринимательство»

Венчурное предпринимательство – это: 1) в широком смысле, любой вид рисковой деятельности, направленной на освоение новых «ниш» на рынке; 2) в узком смысле, рисковая деятельность, направленная на создание принципиально новой продукции, технологии, видов услуг.

Одним из инновационных продуктов, служащих для обеспечения конкурентного преимущества в экономике страны, может быть создание товаров с помощью технологии быстрого прототипирования (БП-технологии), сущность которой заключается в создании прототипа (модели) или его части непосредственно на основе цифровой версии объекта.

Основной принцип этой технологии заключается в масштабируемом послойном воспроизведении детали из цифровой 3D-модели посредством автоматизированных (роботизированных) устройств и механизмов.

Актуальность данной технологии возрастает с каждым днем, так как она является достаточно выгодной для использования в строительстве, и в короткие сроки позволит сократить технологическое отставание строительной индустрии и повысит ее эффективность. Однако существующие вызовы времени требуют появления совершенно новых строительных специалистов. К таковым относятся проектировщики 3D-печати. В перспективе они станут неотъемлемой частью отрасли и будут очень востребованными на рынке труда. Профессия, которая, по мнению специалистов, должна возникнуть после 2020 года, позволит печатать полноразмерные экспериментальные модели, используемые в качестве основы для строительства различных объектов, и оптимизирует процесс создания строительно-технической документации. Поэтому наша тема и является актуальной, ведь эта профессия в скором будущем станет достаточно востребованной в строительной индустрии, но необходимо знать о рисках, с которыми она может быть связана.

Поэтому наша цель - выявить достоинства и недостатки профессии проектировщика 3D-печати в строительстве.

Проблема - с какими рисками может быть связана данная профессия?

Задачи данного проекта:

1. Выяснить, где зародилось 3D-печатание.
2. Определить, как венчурное предпринимательство связано с 3D печатью в отрасли строительства.
3. Узнать, какие плюсы и минусы есть у такого напечатанного здания.
4. Исследовать состав материала, которым печатают какое-либо здание.
5. Изучить профессию проектировщика 3D-печати в строительстве.
6. Провести анкетирование, интервью, анализ экспериментальных моделей зданий с заданными параметрами и проанализировать полученную информацию.

Объектом нашего исследования является профессия проектировщика 3D-печати в строительстве.

Предмет исследования- риски, связанные с данной профессией.

Гипотеза - предполагается, что профессия проектировщика 3D-печати в строительстве является рисковой деятельностью.

Предполагаемый продукт нашего исследования- анализ рисков, связанных с данной профессией в области строительства, на основе экспериментальных моделей 3D-здания; интервью со специалистами в области 3D-печати, анкетирование обучающихся нашей школы для выявления их мнения в данной области.

Методы, которыми мы пользовались при создании нашей работы: интервью, анкетирование, тестирование, анализ полученных данных.

В ходе нашей научной работы мы выяснили некоторые исторические детали, связанные с появлением 3D-принтеров, разобрали механизм их функционирования, рассмотрели, какими материалами обычно пользуются при печати, также изучили недостатки и преимущества использования 3D-печати в строительстве. Мы пришли к выводу, что у данного вида строительства есть и плюсы, и минусы, но положительных моментов при использовании 3D-технологии значительно больше. Однако для реализации грамотного дела в этой области необходима такая профессия как проектировщик 3D-печати в строительстве. В чем же заключается его работа?

В обязанности инженера по 3D-печати входит:

• выбор новых материалов, проведение испытаний;
• использование современного программного обеспечения для улучшения и корректировки настроек 3D-принтера;
• подготовка макетов, разработка растровых изображений для последующей печати;
• полный контроль печати;
• изучение новых технологий;
• знание правил сертификации, требований, которые выдвигаются к 3D-моделям и готовым изделиям;
• разработка документации, отладка программного обеспечения;
• выбор нового оборудования, обучение других сотрудников;
• обслуживание оборудования.

Реализация этих обязанностей потребует от специалиста по 3-D печати следующих знаний и умений:

• знание основ проектирования и моделирования;
• умения работать со специальными программами (Softimage XSI; 3dMax, Maya; Blender; LightWave; Cinema 4D; Modo и т.д.);
• знание физических свойств материалов;
• умение разрабатывать инструкции для 3-D принтера и знание принципов его работы;
• владение иностранным языком;
• знание технических требований, предъявляемых к используемой в строительстве графике;
• знание актуальных тенденций в области 3D дизайна.

Плюсы данной профессии, которые мы выявили:

1. Важная профессия, которая в будущем поможет спасти миллионы жизней, улучшить экологию, позволит целесообразно расходовать природные ресурсы.
2. Инженеры по 3D-печати сегодня являются уникальными специалистами.
3. Востребованность в разных сферах.
4. У специалиста не будет проблем с поиском работы в мегаполисах.
5. Заработная плата стабильная и высокая.
6. Опытный инженер сможет открыть собственное производство по изготовлению сувениров или другой продукции.
7. Пройти обучение можно в России, поступив в технический вуз.
8. Отсутствие физических нагрузок.

Минусы данного рода профессиональной деятельности:

1. Работая сидячая, но не монотонная.
2. Ненормированный рабочий день, ведь создание большого изделия может длиться на протяжении более чем 5 часов.
3. Стоимость промышленных 3D-принтеров высокая, поэтому для организации собственного производства нужно задуматься о стартовом капитале или поиске инвестора.
4. Любые ошибки, допущенные инженером по 3D-печати, сопряжены с огромными финансовыми потерями.
5. Сложности с поиском работы в маленьких городах и поселках.
6. Работа за компьютером приводит к снижению зрения.

Таким образом, мы видим, что профессия специалиста по 3D-печати действительно требует больших знаний в данной области, ответственности, аккуратности и, конечно же, творческого мышления. В ней есть и положительные стороны, и отрицательные. Но нельзя не согласиться, что за данной профессией стоит будущее строительной индустрии, ведь, по сравнения с традиционным строительством, технология 3D-строительства является более эффективной, хоть и связана с определенными рисками.

В практической же части больше внимания мы уделили анализу 3D-моделей зданий. По данным макетам достаточно легко было проанализировать насколько эффективен данный способ печати и в чем его недостатки.

Для нашего эксперимента мы попросили изготовить три макета зданий:

1. с использованием качественного пластика и четко выверенных параметров печати;

2. с использованием дешевых материалов и неверно выставленными параметрами печати;

3. с ошибкой на этапе проектирования модели.

Что мы обнаружили при анализе данных моделей: строение, выполненное из качественного пластика и с использованием более дорогого принтера, выглядит лучше и эстетичнее. Нет неровных поверхностей, просветов, здание устойчивое и крепкое.

Постройка из менее качественного пластика и при неверно выставленных параметрах печати содержит шероховатые поверхности, небольшие выступы, выпирающие ниточки пластика. Оно тоже прочное, но если по этой модели, с использованием некачественного сырья будут строить настоящее здание, то вряд ли оно будет достаточно устойчивым к внешним погодным условиям.

При внимательном рассмотрении третьего строения можно увидеть, что при проектировании была допущена ошибка, поэтому здание получилось недостаточно прочным и качественным. Если подобная ошибка будет допущена на производстве, то это повлечет за собой убытки и дополнительные временные затраты на исправление модели.

Таким образом, мы видим, что только при использовании качественных материалов, качественного, исправного оборудования и добросовестно и досконально выверенной и выполненной работе можно добиться хороших результатов в работе. А это не так просто без должных знаний и умений в данной профессиональной области.

Кроме того, после анализа данных работ мы провели интервью со специалистом по 3D-моделированию и печати, чтобы выяснить как все происходит на практике, насколько это трудоемкая работа и, конечно же, какие есть достоинства и недостатки при использовании данного вида технологии в строительстве. Обобщив полученные в ходе интервью данные, мы выяснили, что действительно 3D-пректирование - достаточно длительный и трудоемкий процесс, обучаться которому нужно не один год. Кроме того, не только от специалиста зависит качество работы, но и от компьютера, на котором производится программирование модели, от самого принтера и используемых материалов. Также мы выяснили, что 3D-принтеры действительно способны значительно снизить производственные затраты, за счет чего снизится и себестоимость изделий. Судя по нарастающей тенденции к популяризации 3D-технологий, в будущем основной товарной единицей станет сырье для 3D-печати. В целом, перспективы 3D-печати определены для многих сфер.

Если говорить о технологиях 3D-строительства, то специалист указывает, что не сам 3D-аппарат является самым важным аспектом для создания качественной модели. Именно инженер должен будет продумать всё до мелочей. То есть все-таки именно от технического специалиста всегда будет зависеть удастся ли изготавливаемое изделие или строение или нет.

Из проблем, которые, могут возникать на производстве, которые должен учитывать проектировщик, специалист отмечает армирование стен при печати и прокладку канализационных труб. А из достоинств - малую рабочую группу при печати здания и строительство по-настоящему недорогого массового жилья.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что проектировщик 3D-печати в строительстве - это действительно важная профессия, которая требует большого количества знаний, умений и навыков. Она также связана с определенными рисками в данной сфере, но грамотный специалист способен свести их к минимуму. И эта профессия действительно, по нашему мнению, в скором будущем станет достаточно востребованной в строительной индустрии.