Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЦЕНТР МОЛОДЁЖНОГО ИННОВАЦИОННОГО
ТВОРЧЕСТВА
Фаб Лаб МЦСИП
Автор проекта:
Слатвицкий Константин Сергеевич
Специалист по работе с проектами Фонд «МЦСИП»
Руководитель проекта:
Трусова Оксана Витальевна
Директор Фонда «МЦСИП»
Абакан 2014
Введение
В настоящее время в Российской Федерации остро назрела потребность создания и развития современных центров молодёжного инновационного творчества (далее Центры), которые могли бы позволить представителям творческой молодежи и малым инновационным компаниям получить доступ к технологиям и оборудованию современного цифрового производства для быстрого и недорогого изготовления функциональных прототипов новых продуктов и апробированию самых смелых идей. Такие центры выполняли бы, как образовательные функции, так и функции центров прототипирования начального уровня. Этого настоятельно требует развитие инновационного технологического предпринимательства в Российской Федерации на новом этапе. Сегодня участники стартап-проектов решают проблему по созданию прототипов, не имея системного интегратора, способного быстро решить эту комплексную задачу. На Всероссийском уровне стартапы вынуждены размещать заказы на производство прототипа на больших предприятиях, как правило, не имеющих компетенций и гибкости в быстром создании недорогих образцов, что обуславливает высокую стоимость и большие сроки создания нового изделия, на уровне Республики Хакасия начинающие стартаперы не имеют доступ даже к теоретическим основам ведения и развития инновационной предпринимательской деятельности. Центры начального уровня позволят решить данные проблемы за счет создания образцов с использованием доступных технологий цифрового производства а также на самом начальном уровне зарождения стартапов позволит иметь доступ к информации о самых современных тенденциях развития инноваций и о направлениях перспективных инновационных разработок не только в Российской Федерации но и во всем мире.
В Советском Союзе была хорошо развита система детско-юношеского научно-технического творчества (дополнительное образование), целью которого была профессиональная ориентация и начальное обучение технологически ориентированных подростков и молодёжи. Состояла система из различных кружков при дворцах пионеров, центров ДОСААФ и школах. В настоящее время в стране существуют подобные центры, но в них, к сожалению, за редким исключением, эксплуатируется устаревшее оборудование и применяются методики, которыми трудно привлекать современную молодёжь, «глубоко погруженную» в цифровой мир.
Важным запросом современности является также международная ориентированность подобных проектов, выводящая молодых российских изобретателей и предпринимателей на передний край мировых технологических и предпринимательских достижений. Это требует осмысления и локализации в Российской Федерации лучших современных практик подобных начинаний, реализованных в мире.
Одним из наиболее успешных проектов подобного рода является проект Фаб Лаб, инициированный десять лет назад в Массачусетском технологическом институте-Бостон, США. Проект предложен профессором MIT Нилом Гершенфельдом и вырос из университетского курса «Как сделать (почти) все, что угодно». Идея Фаб Лаб оказалась очень гибкой и хорошо приспособленной для локализации в различных странах мира. В настоящее время на всех континентах реализовано более сотни лабораторий. Это свидетельствует, что проект отвечает современным условиям развития технологий и запросам различных творческих групп.
Поэтому и в российских условиях разумно взять на первом этапе принципы и опыт работы Фаб Лаб, как модели для апробирования и выработки российской модели Центра молодежного творчества, наиболее приспособленной для наших образовательных и предпринимательских практик.
Многие люди испытывают потребность в материальной реализации своих идей. Желание создавать своими руками (и воображением и умом) уникальные предметы, которые невозможно купить. Именно тогда у профессора Гершенфельда родилась идея о создании сети лабораторий Фаб Лаб, где будет собрано в одном месте самое разное доступное на тот момент оборудование цифрового проектирования и производства и куда сможет прийти любой желающий, чтобы научиться работать с этим оборудованием и реализовать свою инновационную идею.
20 апреля 2012 года НИТУ «МИСиС» в содружестве с MIT, ОАО «Российская венчурная компания» и правительством Москвы открыл первую сертифицированную лабораторию Фаб Лаб в России. Это – ФАБЛАБ в Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС». Целью ФАБЛАБ МИСиС является отработка жизнеспособных,устойчивых моделей функционирования Фаб Лаб, локализация мирового опыта, адаптация оборудования, адаптация и разработка специализированного ПО для российской сети Фаб Лаб, методическая, образовательная помощь вновь создаваемым Фаб Лаб.
Основы идеологии Фаб Лаб
Миссия:
Фаб Лаб – всемирная сеть лабораторий, предоставляющих желающим изобретать и создавать новое доступ к современным инструментам цифрового проектирования и производства.
Доступ:
Участники Фаб Лаб могут использовать возможности лаборатории, чтобы создавать почти всё, что угодно, не причиняющее вреда другим людям. При этом они берут на себя обязательства научиться самостоятельно выполнять все этапы производства, работать совместно с другими участниками Фаб Лаб, делиться своими навыками, умениями и опытом.
Образование:
Обучение в Фаб Лаб основано на практической работе во время выполнения проектов, самостоятельного чтения методической литературы и консультаций с другими участниками Фаб Лаб. От каждого ожидается участие в создании документации и инструкций. Форсированное изучение английского языка для доступа к самой актуальной и полной научной и экономической информации
Ответственность:
Участники Фаб Лаб несут ответственность за:
-Безопасность: необходимо знать как работать, не причиняя вреда себе, коллегам и инструментам;
-Чистота: по окончании работы лаборатория должна оставаться не менее чистой, чем до её начала;
-Эксплуатация: необходимо помогать при установке, ремонт и надлежащим образом заполнять журналы по приборам, расходным материалам и инцидентам;
Секретность:
Дизайн и процессы, появившиеся в результате работы в Фаб Лаб должны стать доступными для использования другими участниками Фаб Лаб, однако интеллектуальные права изобретатель того или иного нововведения при желании может оставить за собой;
Бизнес:
Коммерческая деятельность не противоречит идее и задачам Фаб Лаб и может стать равноправной частью деятельности лаборатории при условии, что не создаётся препятствий к открытому доступу и работе других участников Фаб Лаб. От коммерческих проектов ожидается развитие вне, но не внутри лаборатории. От компаний ожидается посильная помощь другим участникам, лаборатории и сети Фаб Лаб, способствовавших их успешному развитию.
Практика и профориентация школьников, студентов, аспирантов:
Деятельность является неотъемлемой частью учебного плана для студентов и аспирантов, поэтому университеты должны быть крайне заинтересованы в лабораториях и площадках, где студенты и аспиранты могут выполнять курсовые, дипломные, диссертационные работы, а также иметь возможность при желании сделать прототипы изделий для дальнейшей коммерциализации. Студенты инженерных специальностей, не покидая стен учебного заведения, могут получить практические навыки работы с самым современным цифровым производственным оборудованием и программным обеспечением, что соответствует приоритетам развития Российского образования и планам по созданию 20 миллионов высокотехнологичных рабочих мест в Российской Федерации и планам по обеспечению современным и высококвалифицированными рабочими и инженерными кадрами Абакано-Черногорской Агломерации.
Фаб Лаб могут также стать современным аналогом «кружков технического творчества» для подростков, развивающим техническое мышление и интерес к инженерной деятельности. Возраст, когда формируется устойчивый интерес к профессиональной деятельности – 10-15 лет. Проблема снижения популярности технических специальностей у молодёжи актуальна сейчас во всём мире и необходимость привлечения подростков к конструированию, проектированию и созданию различных предметов, приборов и машин своими руками осознаётся сегодня повсеместно и финансируется государственными институтами развития разных стран. Фаб Лаб предоставляет возможность заниматься творчеством в благоприятных условиях, изучать на практике работу современных производственных станков с цифровым программным обеспечением, что особенно важно для молодого «цифрового» поколения, для которого компьютер и интернет – основной канал общения и стимул для творчества.
Примером «школьной» Фаб лаб в России может служить проект FabLab@School«Экспериментариум», реализованный на базе Московского лицея №1502 МЭИ. Несколько удачных проектов, рассчитанных именно на привлечение подростков к техническому творчеству, реализовано в США, например Фаб Лаб в Музее Науки и производства в Чикаго. Юношеское техническое образование является одним из основных функциональных направлений всех лабораторий Фаб Лаб, открывшихся в развивающихся странах, таких как Гана, Афганистан и других.
Главная цель Фаб Лаб
Удовлетворение потребностей технологического сообщества (изобретателей, учёных, предпринимателей)
Именно о взаимодействии с технологическим сообществом обычно думают в первую очередь при создании Фаб Лаб. Лаборатории Фаб Лаб развивают инженерное мышление и популяризируют техническое творчество, создают условия и среду для развития будущих высококлассных инженеров, изобретателей и инновационных предпринимателей. Фаб Лаб может оказывать различные услуги уже существующим технологическим компаниям своего региона. Эти услуги связанны, как с предоставлением оборудования и площадок для изготовления функциональных прототипов изделий, так и с консультированием по вопросам использования оборудования и программного обеспечения.
Адаптированный список ключевого оборудования применимого для
«ФабЛаб МЦСИП»
1)Лазерно-гравировальный комплекс (используется для раскройки материалов и нанесения гравировки на любые поверхности)
Страна производства Китай/Россия
Стоимость 300 000
|
Тип лазерного излучения |
СО2 ( 10 000 часов труба «Речи») |
|
Охлаждение |
Водяное |
|
Электропитание |
AC 220V/ 50HZ |
|
Мощность лазерного излучателя |
80Вт reci |
|
Длина/диаметр лазерного излучателя (мм) |
1600/60 |
|
Размер поля гравировки/резки (мм) |
600Х900 |
|
Скорость гравировки (мм/сек) |
0 - 1000 |
|
Точность гравировки (мм) |
0,01 |
|
Типы допустимых файлов |
BMP, JPEG, PLT, DXF |
|
Система управления |
Цифровой сигнальный процессор DSP |
|
Потребляемая мощность |
<1400w |
|
Подъемный стол |
Да (электровинтовой) |
|
Порт передачи данных |
USB |
|
Габариты |
1500Х1100Х900 |
|
Вес (кг) |
150 |
2) Режущий плоттер для гибких материалов.
Машина японского производства Roland, подбирать аналоги нецелесообразно.
Режущий плоттер Roland CAMM-1 Servo GX-24
Страна производства: Япония
Стоимость 130 тысяч рублей
|
Модель |
GX-24 |
|
Тип двигателя |
серводвигатель с цифровым управлением |
|
Метод резки |
перемещение матеиала |
|
Допустимая ширина материала |
50 - 700 мм |
|
Максимальная область резки |
ширина: 584 мм, длина: 25 м |
|
Используемый инструмент |
Ножи для серии CAMM-1 |
|
Максимальная скорость резки |
500 мм/с |
|
Скорость резки |
10 - 500 мм/с |
|
Давление ножа |
30 - 250 грамм |
|
Механическое разрешение |
0.0125 мм |
|
Программное разрешение |
0.025 мм |
|
Интерфейс |
USB (Ver. 1.1), последовательный (RS-232C) |
|
Размер буфера |
800 KB |
|
Система команд |
CAMM-GL III |
|
Электропитание |
входное: AC от 100 до 240 В +/- 10%, 50/60 Гц, 1.7 A |
|
Энергопотребление |
около 30 Вт (включая адаптер переменного тока) |
|
Уровень шума в режиме резки |
70 Дб (A) или меньше (согласно ISO 7779) |
|
Уровень шума в режиме ожидания |
40 Дб (A) или меньше (согласно ISO 7779) |
|
Размеры |
851 мм (W) X 310 мм (D) X 235 мм (H) |
|
Вес |
16 кг |
3)Настольная гравировально-фрезерная машина высокой точности в Фаб Лаб применяется в основном для изготовления электронных плат и форм для отливки деталей из эпоксидных смол и силиконов.
Гравировальный станок Roland MDX-20
|
Модель |
MDX-20 |
|
XY размеры стола |
220 mm x 160 mm |
|
Макс. рабочая зона |
203.2 mm x 152.4 mm x 60.5 mm |
|
Макс. вес заготовки |
1000 г |
|
Интерфейс |
Serial (RS-232C) |
|
Кнопки управления |
STANDBY, VIEW, TOOL-UP, TOOL-DOWN, |
|
Индикация |
Режим сканирования, Режим моделирования, Режим просмотра |
|
Питание |
AC адаптер (DC+19V 2.1A) |
|
Уровень шума |
Режим ожидания: до 35 dB (A) Режим работы (не фрезеровка) : до 70 dB (A) |
|
Габариты |
476.8 mm x 381.6 mm x 305 mm |
|
Вес (только оборудование) |
13.7 кг |
|
Температура эксплуатации |
5 до 40°C |
|
Относительная влажность экспл. |
35 до 80 % (без конденсата) |
4)Устройство быстрого трёхмерного прототипирования
(Трёхмерный принтер)
Принтер трехмерного прототипирования
Страна производства- Россия
Стоимость 100 000 рублей
Это ключевое устройство трёхмерного прототипирования, без которого не обходится ни одна лабораторияФаб Лаб. Важно подчеркнуть, что, в отличие от вышеперечисленных машин, 3D принтер не требует совместимости с ПО Fab Modules. Любое современное устройство быстрого 3D-прототипирования (от принтера за тысячу долларов до сложной установки лазерного спекания за миллион долларов) использует универсальный входной формат .STL, экспорт в который поддерживают все современные CAD системы, как коммерческие, так и open-source (открытое ПО). Одним из основных требований к 3D- принтеру, которое должно быть закуплено для установки в лаборатории цифрового производстваФаб Лаб, должна быть невысокая цена, как самого устройства, так и расходных материалов к нему, что обеспечит возможность использования данного устройства не только в коммерческих, но и в образовательных целях.
5)Расходные материалы
Такой же неотъемлемой частьюФаб Лаб, как оборудование и программное обеспечение, являются доступные по адекватным ценам расходные материалы необходимого качества. Большинство расходных материалов по правилам Фаб Лаба будет приобретаться за счет собственных средств проектных команд, с необходимым для них количеством и качеством.
6) Электроника и микроконтроллеры.
Помимо вышеперечисленного оборудования в «стандартный список» оснащения Fab Lab входят многочисленные ручные и электрические инструменты, паяльные станции, программаторы контроллеров, осциллографы и прочие устройства, которые не связаны напрямую с программным обеспечением ПО Fab Modules, поэтому подбор доступных на российском рынке аналогов для них не является сложной задачей.
7)Компьютеры и офисное оборудование
5 системных блоков-15 000 шт.=75000
5 мониторов-50 000 рублей
МФУ-40 000 рублей
Видеокамера-10 000 рублей
Переносной проектор -24 000 рублей
Итого:199 000 рублей
Рекомендации по составу и подбору персонала лаборатории Fab Lab
Опыт развития самых разных лабораторий сети Fab Lab по всему миру показал, что основным ресурсом, необходимым для успешного создания и развития Фаб Лаб, являются люди. Как постоянный персонал, так и помощники-энтузиасты (волонтёры). Выделяют два типа людей, которые в первую очередь необходимы каждой лаборатории и без которых невозможна её полноценная работа – это так называемые «чемпион» (или лидер) и «технический гуру» (или ментор).
Чемпион (или Лидер)
Это лидер по своим персональным качествам, уже продемонстрировавший свои организаторские и мотивационные компетенции в своём регионе или локальном сообществе. Этот человек должен полностью понимать и разделять идею Фаб Лаб и иметь огромное желание реализовать проект, а также иметь уважение и поддержку среди местной административной и бизнес-элиты, что позволит ему осуществить первоначальный поиск дополнительных средств (денег, помещения, сотрудников и пр.) для открытия лаборатории, а также обеспечить ее устойчивое существование. Он сможет создать коллектив энтузиастов и постоянно курировать деятельность Fab Lab, придавая осмысленность и динамику развития Центра.
Технический гуру:
Это человек, который сможет организовать ежедневную работу лаборатории, установить оборудование и подобрать соответствующее программное обеспечение. Сделать так, чтобы пользователи Fab Lab смогли комфортно, эффективно и безопасно работать в лаборатории. Этот человек должен любить инженерную и преподавательскую деятельность и быть лично заинтересованным в становлении и успешном функционировании Fab Lab. Необходимо, чтобы он имел образование и опыт работы в инженерии, электронике или высокотехнологичном производстве. На данную роль хорошо подходят инженеры и учёные, имеющие опыт организации кружков технического творчества, организации соревнований роботов и пр.
Менеджер
Человек, который будет продвигать Фаб Лаб в своём регионе, проводить экскурсии и рассказывать о лаборатории прессе, управлять финансами лаборатории, искать средства и новые способы заработка. Также в его обязанности должны входить разработка образовательных программ и тренингов, составления расписания, поиск новых идей для реализации в рамках Фаб Лаб и пр. Его роль может играть по совместительству и Чемпион.
Технический эксперт/эксперты (менторы)-добровольное участие в деятельности Фаблаб МЦСИП
Этот человек в идеале должен обладать образованием в области инженерной механики, дизайна или архитектуры с определённым опытом в программировании и электронике. Этот человек будет непосредственно работать с пользователями, студентами и волонтёрами Fab Lab, обучать их работе на оборудовании и с программным обеспечением и контролировать их деятельность, рассказывать о правилах безопасности в лаборатории и следить за их соблюдением, помогать другим пользователям в реализации их идей и проектов. Этот человек также должен следить за техническим состоянием оборудования лаборатории, следить за своевременным выполнением всех необходимых профилактических технических работ, вести учёт расходных материалов, обеспечив их постоянное наличие в необходимом количестве.
Специалист технической поддержки на неполный рабочий день/системный администратор
Этот человек должен следить за состоянием и работой компьютеров в лаборатории, устанавливать программное обеспечение, администрировать внутреннюю сеть и обеспечивать постоянный доступ лабораторных компьютеров в интернет, а также осуществлять другую необходимую техническую работу. Практика показывает, что специалист, нанятый на полставки справляется с такой работой.Если же такой специалист будет работать не только системным администратором, но и включится в проекты по созданию «умных предметов» со встроенными интеллектуальными функциями, как эксперт по электронике (что желательно), то возможно его загрузка на полную ставку.
Добровольные помощники (энтузиасты, волонтёры)
Участие волонтеров– залог успеха. Лучше, если это видные (заметные) представители регионального инженерного, предпринимательского сообщества, обществ инженеров, изобретателей, предпринимателей. Такие люди смогут на базе Фаб Лаб сформировать целые технологические направления с большой перспективой и горизонтом. С другой стороны, представители инженерного сообщества среднего и старшего возраста с интересом познакомятся с современным цифровым оборудованием и международным опытом его использования, что позволит вовлечь их в серьезную творческую деятельность и осуществить передачу молодёжи уникального инженерного опыта, который часто персонифицирован. Молодые люди будут также полезны старшему поколению, часто недостаточно владеющему иностранными языками, как точки входа в мировое инженерное сообщество. Старшее поколение инженеров часто ощущает потребность в передаче своих знаний, но требует уважительного отношения и учёта некоторых особенностей советского инженерного образования, которое было недостаточно сильно связано с мировым из-за закрытости СССР.
Фонд Заработной платы
Если оценивать стоимость персонала в городе Абакане и считать, что по-минимуму будут работать на полную ставку 2 человека, а средняя ставка будет составлять около 25 тысяч рублей в месяц, то, с учётом налоговых отчислений, фонд заработной платы составит не менее 800 тысяч рублей в год. Кроме того, необходимо заложить 10-20% фонда заработной платы на командировки и обучение персонала. Итого полный расход на работников, их обучение и командировки не менее 990 000 рублей.
Коммерческие услуги лаборатории Фаб Лаб
Опыт, накопленный за годы существования и развития сети Fab Lab по всему миру показывает, что не существует стандартного перечня услуг, который был бы востребован в любой лаборатории. Каждая лаборатория определяет перечень оказываемых услуг самостоятельно, исходя из потребностей местного сообщества. Приведённый ниже список услуг может быть в любой момент изменён и дополнен любыми другими услугами, не противоречащими идеологии Фаб Лаб, а также законодательству Российской Федерации и Республики Хакасия.
Перечень некоторых возможных коммерческих услуг, оказываемых сотрудниками Фаб Лаб МЦСИП
|
Наименование |
Количество |
Цена |
Стоимость рублей |
|
Стул офисный |
9 |
900 |
8100 |
|
Стол письменный |
7 |
2000 |
14000 |
|
Лампа освещения |
7 |
1000 |
7000 |
|
Сетевой фильтр |
12 |
400 |
4800 |
|
Шкаф для одежды |
1 |
7000 |
7000 |
|
Шкаф для хранения материалов |
1 |
14000 |
14000 |
|
Итого: |
54 900 |
Технические, исследовательские, образовательные и
бизнес-проекты резиденты Фаб Лаб МЦСИП
1)Обогреватель обратного теплообмена ( установка для обогрева зданий и сооружений)
2)Велосипедная сигнализация
3)Домашняя теплица с компьютерным управлением
3)Мультимедийно-аппаратный комплекс интерактивной презентации инвестиционных площадок
4)Лаборатория приложений для Андроид и IOS устройств
5) Миниатюрная ГЭС для горных рек
6) Робототехническая школа для школьников
7) Кружок авиамоделирования
8) Система управления животноводческого комплекса
9)Проект «Умный дом-Сибирский Дом»
10)Производство и использование «Проекционной рекламы»
11)Сенсорная комната для Дошкольных образовательных учреждений
12)Интерактивная служба интернет доставки по Республики Хакасия
13)Система контроля за очагами пожаров и разрывами линий электропередач с помощью Беспилотного Летательного Аппарата
14)Система автоматизированного доступа к вещам временного хранения «I Checkroom»