Преодоление дефицита кадров в AM: как университеты движут инновации аддитивного производства

Университеты по всему миру все чаще инвестируют в лаборатории 3D-печати, превращая кампусы в хабы инноваций, где студенты и преподаватели толкают границы аддитивного производства (AM).

Как часть нашей текущей серии о влиянии AM по секторам, мы направляем прожектор на образование — изучая, как академия переформирует AM и готовит следующую волну экспертов.

Образование: преодоление дефицита навыков AM

AM все еще сталкивается с хроническим дефицитом навыков, тормозящим более широкое внедрение. Пока больше университетов теперь размещают 3D-печатные лаборатории и предлагают AM-ориентированные степени, multidisciplinarные учебные программы, охватывающие дизайн, материаловедение и процессную инженерию, остаются редкими.

Университеты и исследовательские институты могут закрыть этот пробел, запуская программы, преподающие уникальные требования AM. «Дизайн для аддитивного производства» (DfAM) — одна такая дисциплина; она требует переосмысления геометрии продукта для эксплуатации свобод слой-за-слоем фабрикации, уважая материальные и процессные ограничения.

Лоугбороский университет примеряет этот подход с новым магистерским треком, погружающим студентов в концепции DfAM и передовые инструменты вроде топологической оптимизации. По мере того как больше институтов следуют примеру, выпускники будут получать надежный, готовый к индустрии набор навыков.

Плодовитая почва для исследований

Высшее образование — движок за многими сегодняшними прорывными AM-технологиями, толкающий производителей к новым приложениям.

Более быстрые AM-системы

Скорость остается критическим узким местом. В прошлом году исследовательская команда MIT представила настольный FDM-принтер, работающий в 10 раз быстрее конвенциональных моделей, открывая двери к быстрому прототипированию и малому серийному производству. Тем временем Шеффилдский университет представил «high-speed metal sintering» — новую лазерную технику плавления, обещающую резко сократить время сборки металлических деталей.

Дизайн для аддитивного производства

Исследовательское портфолио Лоугборо охватывает дизайн автодеталей, кастомизацию и оптимизацию производительности. Группа исследований аддитивного производства университета обладает современными объектами, поддерживающими кросс-дисциплинарные проекты — от авиакосмики до потребительских товаров.

Материалы

Материаловедение — пограничная область. Институт высокопроизводительных материалов Флоридского государственного университета сотрудничает с Колледжем инженерии для разработки передовых AM-материалов для космических приложений. Параллельная работа над гибридной и мультиматериальной печатью раскрывает новые возможности для сложных, многофункциональных деталей.

Принятие 3D-печати в высшем образовании

Практические AM-инструменты обогащают учебные программы по дисциплинам, превращая абстрактные концепции в осязаемый опыт.

Медицина

Медицинские школы используют 3D-печатные анатомические модели для улучшения обучения. Маккуорский университет и Западно-Сиднейский университет стали пионерами печатных человеческих костей, которые реалистичны и стоимоэффективны. В Медицинской школе Миннесотского университета студенты практикуют хирургические процедуры на высокоточных 3D-моделях, также производя доступные замены для специализированных инструментов.

Робототехника

В Калифорнийском университете исследователи выпустили недорогой 3D-печатный робототехнический набор, дающий студентам силу проектировать, строить и итерировать кастомные робототехнические системы, поощряя креативность и решение проблем.

Архитектура

Осло школа архитектуры и дизайна (AHO) интегрирует AM в свои дизайн-студии, поощряя студентов экспериментировать со сложными геометриями, невозможными для традиционной фабрикации. Лаборатория инноваций CARTA в Флоридском международном университете дает студентам архитектуры доступ к 3D-принтерам для переосмысления зданий и исследования новых структурных концепций.

Автоматизация процесса

По мере роста спроса на кампусной печати, ручная обработка запросов может стать узким местом. ПО управления рабочими процессами, адаптированное к академическим нуждам, автоматизирует подачу запросов, оценку стоимости, отслеживание в реальном времени и подготовку файлов. Недавнее развертывание AHO автоматизации RP Platform оптимизировало пре- и пост-производственные рабочие процессы, освобождая преподавателей и студентов для фокуса на дизайне.

Образование — жизненно важная область для аддитивного производства

Партнерства между университетами и оригинальными производителями оборудования (OEM) необходимы для закрытия пробела в навыках и стимулирования инноваций. Вместе они могут доставлять учебные программы, согласованные с потребностями отрасли, и вырабатывать рабочую силу, готовую к вызовам завтрашнего дня.

Текущие исследования в AM-системах, материалах и процессах продолжат связывать теорию и практику, обеспечивая процветание аддитивного производства как в академии, так и в индустрии.

Это третья статья в нашей Серии Индустрия и AM — узнайте, как AM влияет на медицинскую индустрию в нашем предыдущем материале.