Университет Кингстона внедряет роботизированную ячейку Zeus и укрепляет партнерство с Rapid Fusion

Главное

• Kingston University установил роботизированную ячейку Zeus Robotic Cell стоимостью 450 000 фунтов стерлингов в кампусе Roehampton Vale.
• Система объединяет крупноформатную 3D-печать и интегрированную обработку с числовым программным управлением в одном модуле.
• Rapid Fusion предоставит студентам placements, участие в Knowledge Transfer Partnership (KTP) и совместную разработку учебных программ по аддитивным технологиям.

Лондонский Kingston University сделал ставку на промышленную роботизацию образовательного процесса. В кампусе Roehampton Vale, где сосредоточены инженерные и экологические направления, теперь работает Zeus Robotic Cell — модульная система от британской компании Rapid Fusion. Установка стоимостью 450 000 фунтов стерлингов ориентирована на студентов и исследователей факультета инженерии, вычислительной техники и окружающей среды.

Решение выходит за рамки простой закупки оборудования. Оно закрепляет стратегическое партнерство университета и промышленности, которое, по мнению обеих сторон, должно сократить разрыв между академической подготовкой и реальными запросами рынка. В условиях острого дефицита специалистов по робототехнике и аддитивному производству в Великобритании появление такой ячейки в университетской среде выглядит не экспериментом, а прагматичным шагом.

Система Zeus интересна прежде всего тем, что объединяет крупноформатную 3D-печать с последующей механической обработкой в одном рабочем контуре. Это позволяет получать детали с готовыми критическими поверхностями без перемещения заготовки между разными станками. Для исследовательских и прототипных задач такой подход сокращает цикл от цифровой модели до функционального изделия.

Зачем университету промышленная роботизированная ячейка

Традиционная модель обучения инженеров часто строится вокруг отдельных лабораторных стендов: один станок для фрезерования, один принтер для пластиков, отдельный пост сканирования. Студенты выполняют операции последовательно, нередко работая с устаревшими интерфейсами или ограниченными материалами. Zeus Robotic Cell меняет эту логику.

Роботизированная ячейка представляет собой единый комплекс, в котором роботизированная рука выполняет послойное нанесение термопластичного материала, а затем, после смены инструмента или перемещения заготовки в зону обработки, проводит CNC milling — фрезерование с числовым программным управлением. Такая интеграция принципиальна для крупногабаритных деталей, где ручная доводка сопряжена с погрешностями и затратами времени.

Ключевое преимущество для университета — возможность производить низкосерийные компоненты сложной геометрии без привлечения внешних подрядчиков. В исследовательской практике это критично: заказ фрезерованной детали у стороннего поставщика может занимать недели, тогда как Zeus выполняет печать и обработку за один непрерывный цикл.

Роботизированная ячейка KUKA, оснащенная системой Rapid Fusion для 3D-печати.

Механика процесса выглядит так: после завершения аддитивного формирования заготовка остаётся зафиксированной в рабочей зоне. Программное обеспечение автоматически генерирует траекторию фрезерования, компенсируя возможные отклонения от номинальной геометрии, возникшие при усадке материала. Это исключает ручной перенос координат и повторное базирование, которые являются источником ошибок в классической цепочке «печать — обработка».

Для исследователей Kingston University такой подход открывает направление, связанное с гибридным производством. Они смогут изучать, как параметры печати влияют на припуски под механообработку, как ведут себя армированные полимеры при фрезеровании и какие стратегии позволяют достигать стабильных допусков на крупных форматах.

Технические особенности Zeus и потенциал крупноформатного аддитивного производства

Large-format additive manufacturing — один из самых быстрорастущих сегментов аддитивных технологий. В отличие от настольных принтеров, системы крупного формата ориентированы на детали длиной от метра и более. Они применяются в производстве оснастки, мастер-моделей, элементов интерьеров, корпусных деталей и прототипов для транспорта.

Роботизированная ячейка Zeus относится именно к этому классу. Её конфигурация на базе промышленного манипулятора обеспечивает шесть и более степеней свободы, что даёт возможность печатать не только плоские слои в вертикальной плоскости, но и наклонные структуры, криволинейные траектории и усиливающие рёбра в произвольной ориентации.

Основные характеристики системы можно представить в сравнительной таблице:

Такое сравнение наглядно показывает, почему университет рассматривает Zeus как интегрированную обработку будущего. Студенты, освоившие работу с системой, будут понимать не только принцип послойного нанесения, но и логику гибридного производства, где цифровая модель напрямую управляет и печатью, и фрезерованием.

Дополнительным фактором является программное обеспечение. В Zeus реализована возможность сканирования заготовки после печати — это позволяет определить фактическое положение поверхностей и скорректировать последующие проходы. Для образовательного процесса такая функция ценна как учебный пример цифровой обратной связи в производстве.

Кто стоит за проектом и как возникло партнерство

Взаимодействие между университетом и производителем оборудования началось с личной рекомендации. Один из выпускников Kingston University, Raghav, после окончания учебы устроился в Rapid Fusion и настоял на том, чтобы руководство компании встретилось с представителями alma mater. Именно выпускник сыграл роль связующего звена.

Lesley Stigling, операционный менеджер Kingston University, отмечает, что университет всегда изучает новейшие технологии с точки зрения их ценности для индустриальных, исследовательских и образовательных предложений. Контакт с Raghav быстро перерос в решение о приобретении Zeus, что дало университету конкурентное преимущество в области крупноформатного аддитивного производства и механической обработки.

С точки зрения компании, шаг не менее логичен. Jake Hand, генеральный директор Rapid Fusion из Эксетера, называет установку в университете «демонстрацией серьёзных намерений» со стороны партнеров. Он подчёркивает, что Zeus предоставит сотрудникам, партнёрам и выпускникам возможность «печатать, сканировать и фрезеровать» в рамках одного решения, устраняя множество вторичных операций и гарантируя точные допуски за счёт автоматической генерации траекторий CNC.

Hand также акцентирует проблему кадрового дефицита. В Великобритании ощущается нехватка специалистов в области робототехники и 3D-печати. По его мнению, производители оборудования обязаны участвовать в подготовке инженеров, которые в ближайшие десять лет будут работать с реальными промышленными технологиями. Установка Zeus в университете — первый подобный проект Rapid Fusion, но компания явно рассматривает его как начало системной работы с академическим сектором.

Новый роботизированный комплекс Zeus установили в Kingston University.

Помимо оборудования, Rapid Fusion обязалась предоставлять студентам рабочие места на производстве, рассматривать возможности запуска Knowledge Transfer Partnership (KTP) и участвовать в актуализации учебной программы. Такой формат отличается от разовой спонсорской помощи — это долгосрочное встраивание бизнеса в образовательный контур.

Как изменится учебная программа и исследовательская база

Появление Zeus Robotic Cell на кампусе Roehampton Vale даёт факультету возможность пересмотреть содержание ряда модулей. Прежде всего это касается программ по машиностроению, мехатронике и аддитивным технологиям. Вместо абстрактного знакомства с принципами 3D-печати студенты получат доступ к промышленной системе.

Преподаватели смогут строить занятия вокруг реальных производственных сценариев. Например, задание по проектированию кронштейна для автомобильной оснастки может включать не только моделирование в CAD, но и выбор стратегии печати, назначение припусков под фрезерование, последующую обработку в Zeus и контроль готовой детали. Это формирует понимание полного цикла.

Для магистрантов и аспирантов открывается направление исследований, связанное с оптимизацией параметров CNC milling для напечатанных заготовок. Вопросы возникают на стыке материаловедения, теплофизики и механики: как температура экструзии влияет на коробление, какие режимы резания допустимы для полимерных композитов, как компенсировать анизотропию свойств.

Lesley Stigling ожидает, что оборудование привлечёт новые исследовательские проекты и укрепит отношения с промышленными партнёрами, заинтересованными в расширении границ инноваций и производительности. Это особенно актуально в контексте государственной поддержки аддитивных технологий и перехода к цифровому производству.

Студенты бакалавриата получат практические навыки, которые работодатели обычно ожидают от инженеров с опытом. Умение программировать роботизированную ячейку, понимание ограничений крупноформатной печати и навыки работы с интегрированной обработкой станут конкурентным преимуществом на рынке труда сразу после выпуска.

Экономический и организационный эффект для университета

Помимо академической ценности, установка Zeus даёт измеримые операционные выгоды. Kingston University, как и многие вузы с инженерными программами, сталкивается с необходимостью производить прототипы, испытательные образцы и элементы лабораторных установок. Ранее часть таких работ передавалась внешним подрядчикам.

Теперь университет может сократить аутсорсинг. Ключевой эффект — снижение зависимости от сторонних цехов и их графиков. Задачи, которые требовали нескольких недель ожидания, решаются на месте. Это особенно важно для исследовательских групп, работающих в сжатых сроках грантового финансирования.

Упорядочивается и производство повторяемых партий. Благодаря автоматизации траекторий фрезерования и единому базированию заготовок уменьшается разброс геометрических параметров от детали к детали. Для задач, где требуется воспроизводимость, например при изготовлении оснастки для испытаний материалов, это критично.

Бюджетная логика также понятна. Хотя первоначальные инвестиции в 450 000 фунтов кажутся значительными, совокупная стоимость владения может быть ниже, чем у разрозненного парка из нескольких станков. Студенты и сотрудники работают с одной платформой, снижаются затраты на обучение работе с разными интерфейсами, сокращаются простои из-за логистики между операциями.

Такая экономика усиливает позиции университета в конкурентной борьбе за исследовательские гранты и индустриальные контракты. Наличие собственной гибридной ячейки — весомый аргумент при подаче заявок и формировании консорциумов.

Влияние на рынок труда и подготовку инженеров нового типа

Проблема несоответствия академических программ реальным запросам промышленности существует давно. Многие выпускники инженерных направлений впервые сталкиваются с промышленными роботами и крупноформатной 3D-печатью уже на рабочем месте. Kingston University намерен сократить этот разрыв.

Обучение на Zeus даёт студентам не только знание конкретного оборудования, но и понимание принципов роботизированного аддитивного производства. Это междисциплинарная компетенция, объединяющая материаловедение, программирование ЧПУ, сенсорику и цифровое проектирование.

Рынок труда реагирует на такие навыки повышенным спросом. Компании, внедряющие аддитивные технологии, ищут специалистов, способных не просто нажимать кнопку «печать», но и настраивать процесс, выявлять причины брака, оптимизировать стратегию обработки. Университетский опыт с Zeus формирует именно такой профиль.

Jake Hand подчёркивает, что система, установленная в университете, используется в реальном производстве сегодня и будет востребована в течение следующего десятилетия. Это не учебный макет, а промышленный инструмент. Студенты, освоившие его, получают значительное преимущество при трудоустройстве.

Участие Rapid Fusion в подготовке кадров выражается и в практической составляющей. Возможность пройти стажировку в компании, познакомиться с внутренними процессами и потенциально подключиться к проектам по линии Knowledge Transfer Partnership даёт студентам понимание того, как академические знания трансформируются в коммерческие продукты.

Такой формат партнерства университета и промышленности выгоден обеим сторонам. Бизнес получает подготовленных молодых специалистов, знакомых с его оборудованием и подходами. Университет — актуальную учебную базу, исследовательские контакты и репутацию институции, отвечающей на технологические вызовы.

Главное из статьи

• Какое оборудование установил Университет Кингстона для исследований в области 3D-печати? — Kingston University установил Zeus Robotic Cell от Rapid Fusion — гибридную систему крупноформатной 3D-печати с интегрированной CNC-обработкой в кампусе Roehampton Vale.
• Каковы основные преимущества роботизированной ячейки Zeus для образовательного процесса? — Одна система объединяет печать, сканирование и фрезерование, снижает потребность во внешнем подряде, сокращает сроки прототипирования и даёт студентам опыт работы с промышленным оборудованием.
• Какие возможности сотрудничества предоставляет Rapid Fusion Университету Кингстона? — Компания обеспечит рабочие места для студентов, потенциальные проекты в рамках Knowledge Transfer Partnership (KTP) и участие в обновлении учебной программы по аддитивным технологиям.
• Как установка Zeus повлияет на подготовку студентов и будущие карьерные перспективы выпускников? — Студенты получат практические навыки работы с передовой гибридной производственной ячейкой, что повысит их конкурентоспособность на рынке труда и даст стартовое преимущество при трудоустройстве.

Что это значит для будущего университетских инженерных программ

Кейс Kingston University и Rapid Fusion иллюстрирует более широкую тенденцию: университеты перестают быть только потребителями готового учебного оборудования и становятся площадками для пилотных внедрений промышленных технологий. Производители, в свою очередь, получают доступ к исследовательской экспертизе и подготовленным кадрам.

Установка Zeus Robotic Cell может стать моделью для других вузов, рассматривающих обновление своих производственных лабораторий. Интеграция аддитивных и субтрактивных процессов в одном контуре — направление, которое в ближайшие годы будет только усиливаться под влиянием требований к скорости и повторяемости.

Для Kingston University стратегическое значение проекта выходит за пределы одного кампуса. Университет демонстрирует готовность инвестировать в нестандартные решения и выстраивать долгосрочные партнёрства с индустрией. Это привлекает абитуриентов, исследователей и промышленные компании, ищущие академическую базу для совместных разработок.

Наконец, опыт использования Zeus покажет, насколько быстро студенты и преподаватели адаптируются к гибридной производственной парадигме. Возможность работать с реальной роботизированной ячейкой в образовательном процессе — редкое преимущество, которое способно изменить и содержание инженерных дисциплин, и восприятие аддитивных технологий как полноценного производственного инструмента, а не только средства прототипирования.

Источник: www.tctmagazine.com