Производственные машины: для чего нужен робот весом как два самолета
Бриллиант стоимостью 39 миллионов долларов был продан на аукционе и стал причиной крупного скандала. Оказалось, что в качестве лота фигурировал украденный камень. Судебные тяжбы между новым владельцем и продавцом длятся более десяти лет. Однако всего этого можно было бы избежать, если бы организаторы торгов воспользовались разработкой российских ученых. Они сконструировали томограф, который способен внимательно изучить и идентифицировать любой драгоценный камень.
Какие еще новинки изобрели во всем мире, чтобы облегчить жизнь и на производстве, и в быту? Рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Установка для производства чипов
В феврале этого года в американскую компанию по производству процессоров стали массово сыпаться жалобы. Владельцы техники как один заявляли – только что купленные компьютеры умирают. Производители провели расследование и выяснили, что во всем виноваты поставщики материнских плат. Чипы не выдерживали перегрузок, компьютеры начинали медленно работать и в конце концов выходили из строя.
Продлить жизнь компьютеров и сделать их быстрее поможет новая промышленная установка американских инженеров. Чтобы создать крохотный чип, понадобится махина весом как два самолета – 165 тонн.
"Мы создали оборудование нового поколения: машина способна печатать линии на полупроводниках толщиной всего восемь нанометров. Это в полтора раза меньше, чем у предыдущего поколения. Чем тоньше линии, тем больше транзисторов можно разместить на кристалле. А количество транзисторов влияет на скорость обработки данных и объем памяти", — рассказал генеральный директор компании-разработчика оборудования для производства чипов Питер Венник.
Без специальных аппаратов, роботов, станков в наших домах не было бы привычных бытовых вещей – компьютеров, кофеварок, одежды и даже украшений. Какое удивительное промышленное оборудование делает нашу жизнь комфортнее и красивее?
Томограф для ювелирных изделий
39 миллионов долларов – за столько в 2013 году ушел с молотка розовый бриллиант. Но сразу после этого разгорелся скандал. Оказалось, что с аукциона продали украденный камень. И вот уже больше десяти лет суд пытается выяснить, кому принадлежит драгоценность – тому, у кого ее похитили, или тому, кто честно ее купил. А ведь споров можно было бы избежать. Сотрудникам аукционного дома перед тем, как выставлять бриллиант на торги, достаточно было воспользоваться уникальной машиной. В России изобрели томограф, который способен досконально изучить и идентифицировать любой камень.
"Если в будущем данное изделие будет украдено, например, и сделана новая огранка, то на томограмме уже нового изделия мы все равно увидим элементы, которые были получены ранее. И мы можем определить, что данный камень уже был переогранен и является предметом, который своровали", — пояснил ассистент кафедры электронных приборов и устройств СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Юрий Потрахов.
Сначала камень помещают в специальную камеру томографа, и компьютер рисует трехмерную модель. Это главное отличие аппарата от обычного рентгена – последний позволяет увидеть только трещины. А томограф еще и вычисляет состав, размер драгоценностей и глубину дефектов, если они есть. Такие данные пригодятся ювелиру при огранке.
"Каждый раз после одиночного снимка поворотный столик немного поворачивает объект исследования. Так производится от 400 до 900 снимков. Специализированное ПО раскладывает все снимочки в соответствующем порядке и реконструирует данные проекции, и получается трехмерная модель объекта исследования, которую уже потом можно крутить, вертеть, исследовать в дальнейшем", – уточнил ассистент кафедры электронных приборов и устройств СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Юрий Потрахов.
Сборка автомобиля за полторы минуты
Промышленные машины не только помогут правильно обработать камни и лишат работы воров. Они ускорят сборку электрокаров.
Чтобы собрать заднюю часть шасси для авто, нужно сварить как минимум 70 элементов и использовать для этого сотни роботов. Чем больше деталей, тем дороже производство, а значит, растет и стоимость машины на рынке. Но в будущем это удастся изменить.
В одном из цехов предприятия Техаса прямо сейчас происходит буквально революция в мире автомобилестроения. Больше не нужно ничего поднимать, прикручивать и приваривать. И вместо 300 роботов для сборки автомобиля понадобится всего один.
Гигапресс, показанный в программе, собрали итальянские инженеры специально для завода по выпуску электрокаров Илона Маска.
"Мы нагреваем особый сплав алюминия и в жидком виде отправляем его в камеру. Пресс выдавливает металл в форму. Сама форма состоит из двух половин, которые смыкаются с помощью гигапресса. Затем деталь охлаждаем и помещаем в закалочную ванну. После чего отдаем в сборочный цех", — сообщил главный инженер компании-разработчика литейной машины Фиоренцо Диони.
Часть кузова будет готова всего за полторы минуты. На рынке идею Маска сначала встретили скептически. Но после успешных первых партий электрокаров известные автоконцерны заявили, что тоже планируют приобрести такой гигапресс. Кто знает, может, через пару лет мы все будем ездить на литых, прочных, а главное – дешевых автомобилях.
Аппарат для строительства самолетов
Пока Илон Маск льет части кузова для электрокаров, ученые Вятского государственного университета за 15 минут штампуют детали для самолетов. На отечественном уникальном производственном аппарате. Вакуумно-индукционную машину собрали в Инжиниринговом центре ВятГУ. И ей нет аналогов в стране. В этом аппарате металл под высоким давлением запрессовывают в форму.
"Принцип работы в том, что металл плавится при помощи токов высокой частоты и заливается в литейную форму при помощи центробежной силы, создаваемой вращающейся центрифугой", — рассказал заместитель директора Инжинирингового центра ВятГУ Вячеслав Исупов.
Благодаря такому литью самолет станет легче, топлива понадобится меньше, а билеты будут дешевле. Специально для литейной машины разработчики написали программу, которая работает в автоматическом режиме – то есть от человека вообще не требуется никаких действий. Аппарат сам выльет детали из титана или нержавеющей стали.
"Детали такой сложной геометрической формы, как корпус двигателя внутреннего сгорания, цикл литья от 10 до 15 минут прекрасно выполняется. После изготовления этой литейной заготовки остается минимальная мехобработка, и мы получаем уже годные изделия", — отметил Исупов.
Благодаря вакуумной машине на заводах смогут выливать детали любой формы. Процесс сборки самолета станет проще, а сам авиалайнер будет крепче. Получается, работники перестанут тратить время на ремонт механических птиц, а пассажиры весь полет смогут чувствовать себя в большей безопасности.
О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.