Revoliuciniai pokyčiai – 3D spauda, naujos medžiagos ir gamybos technologijos
Kasdien galima išgirsti apie naujas technologijas ir jų suteikiamas galimybes. Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Statinių skaitmeninio ir informacinio modeliavimo technologijų centro (SSIMTC) direktorius doc. dr. Vladimiras Popovas kaip pavyzdį mini 3D spaudos revoliuciją: „Iš pradžių žaidimu laikyta technologija šiandien tapo tikru proveržiu, suteikiančiu galimybę kurti įvairiausius prototipus. Dabar 3D spauda pereina į dar aukštesnį lygį, nes pradedamos naudoti ne tik tradicinės medžiagos, bet ir, esant poreikiui, kuriamos naujos, atkartojančios gamtines struktūras, kurios leidžia drastiškai optimizuoti patį gaminį, jo masę ir kitas savybes.“ Nepaisant to, kad naujos medžiagos buvo kuriamos visada, medžiagų revoliucija yra neatsiejama nuo 3D technologijos, nes 3D spausdintuvai pareikalavo naujų, specifinių medžiagų.
„Šitų dviejų dalykų – naujų ir tradicinių medžiagų – sujungimas kartu su 3D spauda netolimoje ateityje visiškai neatpažįstamai pakeis žmonių aplinką: ateis lengvų ir efektyvių konstrukcijų, transporto priemonių, plataus vartojimo prekių ir panašiai era“, – prognozuoja V. Popovas.
3D spauda sukėlė dar vieną revoliucinį pokytį – sutrumpėjo kelias nuo projektavimo iki gamybos (angl. design to production / design to manufacturing). „3D spaudos technologija leidžia tiesiai iš kompiuterio spausdinti tai, ką sukūrėme, eliminuojant tarpinį veiksmą, kuris buvo būtinas objektą gaminant staklėmis, t. y. jų programavimą, kai operatorius virtualiame pasaulyje turėjo suimituoti visus būsimus staklių veiksmus. Dabar užtenka parinkti medžiagą, jos savybes ir tiesiog atspausdinti sukurtą daiktą 3D spausdintuvu. Kelias į gamybą tapo visiškai tiesus“, – pasakoja SSIMTC direktorius.
Virtuali realybė – dabartis, kurią sunkiai įsivaizdavome
Dar viena šiandien ypač sparčiai besiplėtojanti technologijų sritis – virtuali realybė. VGTU docentas akcentuoja, kad per pastaruosius keletą metų virtualios realybės sritis labai pasikeitė: „Atsirado galimybė ne tik ją stebėti, įeiti į ją ir kažką pamatyti, bet ir būnant virtualioje erdvėje įkelti naujus objektus ir jais manipuliuoti. Virtuali realybė iš esmės pakeitė statybos sritį.“
V. Popovas pasakoja, kad šiandien vis daugiau kalbama apie tai, jog virtualūs objektai tampa esamų objektų skaitmeniniais dvyniais: „Realiuose objektuose sumontavus įvairias stebėsenos sistemas, vaizdo kameras, sensorius ir t. t., šie realūs objektai gali pranešti virtualiems dvyniams apie savo būseną – tokiu būdu suteikiama galimybė valdyti realų objektą per virtualų jo dvynį. Tokios galimybės leidžia stebėti ir prognozuoti realaus objekto elgseną, atlikti jo priežiūrą, gauti išankstinius pranešimus apie galimas avarines situacijas.“
Kaip realų šios technologijos pavyzdį SSIMTC direktorius pateikia Pensilvanijos universiteto miestelio trimatį modelį, kuriame sujungtos įvairios modernios technologijos (CAD, GIS, priežiūros technologijos) leidžia šį miestelį stebėti realiu laiku. VGTU mokslininkai, turėdami panašų tikslą, šiandien jau taip pat turi sukūrę virtualų Vilniaus Saulėtekio studentų miestelio modelį, kurį norima panaudoti turto valdymo, priežiūros, administravimo operacijų sujungimui į tam tikrą bendrą visumą.
Universitetai – ant pasirinkimo slenksčio
Gyvenant skaitmeninėje, informacinių technologijų eroje, būtina priimti naujus iššūkius, todėl atėjus ketvirtajai pramonės revoliucijai neišvengiamai reikia kalbėti apie pokyčius švietimo sferoje, o konkrečiau – aukštajame moksle. Viena iš galimybių žengti koja kojon su pokyčiais – studijų skaitmenizavimas.
Studijų skaitmenizavimo esmė, pasak V. Popovo, yra ne tik išmokyti studentus dirbti su įvairiausiomis kompiuterinėmis programomis, bet, padedant dėstytojams, suprasti, kaip programos tampa neatsiejama pažinimo ir darbo dalimi. „Studijų skaitmenizacijoje mums svarbus ne pats rezultatas – ne išmokimas dirbti konkrečia skaičiavimo ar projektavimo programa. Čia svarbus tampa procesas ir suvokimas, kaip dirbant su ta programa galima pagerinti bei palengvinti produkto kūrimą, namo projektavimą, mechanizmo ar inžinerinės sistemos konstravimą, kaip optimizuoti procesus susitelkiant į kūrybinę dalį“, – esmę akcentuoja SSIMTC direktorius.
Nors studijų skaitmenizacija grindžiama technologijų naudojimu, V. Popovas primena, kad ne mažiau svarbi šiandien universitete išlieka ir teorinė, fundamentalių žinių bazė. „Galima tokias fundamentalias žinias kaupti tradiciniu būdu – naudojantis pieštuku, liniuote bei knygomis. Tai nėra blogas metodas, priešingai, pradėdamas nuo pagrindų gali geriausiai įsigilinti ir išmokti. Bet pagalvokime, koks ilgas kelias laukia nuo pradžios iki šių dienų pasiekimų! Juk dabar tam, kad išmoktume naudotis išmaniuoju telefonu, mes neturime įsisavinti skambinimo laidiniu aparatu subtilybių arba skambinti į stotį, kad operatorė mus sujungtų su reikiamu abonentu. Turime adaptuotis prie sparčiai kintančių tendencijų ir jas atsinešti į studijas“, – sako jis.
V. Popovas pastebi, kad vizualinės priemonės ruošiant tiek teorines paskaitas, tiek praktines pamokas dėstytojams atsiveria didžiules galimybes, mat kompiuterinėmis programomis galima simuliuoti bei imituoti konstrukcijų ir medžiagų darbą ir t. t. Tokiu būdu net sudėtingi uždaviniai tampa aiškesni, įdomesni, paprastesni, įgauna prasmę.
Kaip mokysime jaunąją kartą?
Kaip studijų skaitmenizacijai ir ketvirtajai pramonės revoliucijai turi būti pasiruošę dėstytojai? V. Popovas akcentuoja, kad universitetas pats inicijuoja kūrimą padalinių, kurie stiprina ryšius su verslu ir pramone, padeda sekti rinkos naujoves. Vienas iš tokių pavyzdžių – jo vadovaujamas Statinių skaitmeninio ir informacinio modeliavimo technologijų centras, kuris siekia kompleksiškai integruoti BIM technikas ir technologijas į pirmos ir antros studijų pakopų dėstomų disciplinų mokymo programas visuose architektūros ir statybos inžinerijos, transporto ir infrastruktūros inžinerijos studijose, rengti BIM švietimo, profesinio ugdymo ir perkvalifikavimo programas, plėtoti ir palaikyti glaudžius mokslo ir pramonės bei verslo ryšius, prisidėti prie BIM metodologijos kūrimo, vystymo bei praktinio įgyvendinimo, teikti paramą verslui, kuriant skaitmeninę visuomenę, visapusiškai plėtoti ir vystyti tarptautinio bendradarbiavimo ryšius su BIM mokslo ir mokymo centrais ir laboratorijomis, pasaulio universitetais.
„Ir toliau sieksime pagrindinio tikslo – neprarasti tradicijos, bet tuo pačiu žengti koja kojon su naujovėmis ir technologijomis“, – akcentuoja SSIMTC direktorius.
