Специалист по инженерному 3D-моделированию: будущее со всех сторон

Одна из самых популярных сегодня профессий — инженер 3D-моделирования, который строит трехмерные модели. разрабатывает конструкторскую документацию и участвует в процессе прямой и обратной разработки узлов и деталей.

Попробуем разобраться как стать хорошим специалистом по созданию инженерных моделей и что для этого нужно.

Чем занимается

Специалист по инженерному 3D-моделированию, который работает в системах автоматического проектирования, занимается конструированием твердотельных объектов — узлов, агрегатов и составных частей больших машин и механизмов.

В круг задач такого профессионала входит как прямая разработка, когда деталь конструируется исходя из запроса заказчика с последующим созданием чертежей и моделей, так и обратное проектирование — процесс, в начале которого находится готовый объект, который инженеру необходимо скопировать, сохранив все характеристики или улучшив их.

Где нужен

Инженерное трехмерное моделирование широко востребовано в крупных производственных компаниях сфер машиностроения, транспорта, энергетики, в конструкторских бюро и специализированных инжиниринговых компаниях.

Сегодня, в ситуации когда импортная техника часто недоступна, российские компании, с одной стороны, кратно увеличивают объем разработки собственных технических решений, а, с другой, прибегают к реверс-инжинирингу, чтобы получать запасные части и целые детали через копирование и создание аналогов.

Что должен знать и уметь специалист по инженерному 3D-моделированию

Проектировщик в данной сфере должен иметь хорошее пространственное мышление и разбираться в геометрии. Эти навыки помогут ему мысленно представлять, выделять примитивы, простраивать модели еще до их построения, проводить технические расчеты и анализ эффективности проектируемых конструкций. 

Разработчик обязан отлично знать профессиональное программное обеспечение, причем, как правило успешные конструкторы блестяще владеют несколькими системами автоматизированного проектирования.

CATIA. Solidworks. КОМПАС, Inventor, Fusion 360 — все это программы для инженерного проектирования в трехмерной среде, которые отличаются друг от друга функционалом, быстродействием, сложностью и удобством использования.

“Программных комплексов, которые позволяют выполнять CAD моделирование, разработку образмеренных твердотельных моделей, которые можно использовать для дальнейшего производства, довольно много, — говорит Артем Хапов, главный конструктор группы компаний ТЕХНО 3D.

Для начала, когда молодой человек только начинает путь в моделировании, лучше выбрать программы попроще, которые помогут ему комфортно войти в аддитивку. Некоторые решения являются отличным инструментом для наработки практической базы и выступают как полноценные, но имеющие несложный интерфейс решения для CAD проектирования, позволяющие быстро получить воодушевляющий  начинающего конструктора результат”.

Важно, кроме того, знать специфику производства изделий, потому что в каждую модель конструктор закладывает то, каким способом будет произведено изделие. Каждый способ производства — 3D-печать, литьё под давлением или фрезеровку — предусматривает разные особенности моделирования и учесть их может только специалист, хорошо знающий производственный процесс.

Желательно иметь и развитое алгоритмическое мышление с развитыми навыками постановки задач, определения путей их достижения, планирования этапов, поиска и структурирования информации и определения эффективности.

Образование

Специалисты считают, что наилучшим решением будет получение специализированного инженерного образования в хорошем университете. Хорошее решение и естественно-научное образование или обучение по программам, связанным с информатикой и кибернетикой.

Отличные навыки получают и обучающиеся в колледжах по направлению “Аддитивные технологии” — выпускники также могут работать в сфере 3D-моделирования и повышать квалификацию в высших учебных заведениях.

Необходимые для работы личные качества

Важными личными качествами специалиста является усидчивость, терпение и умение работать последовательно и правильно планировать последовательность шагов.

“Вся логика CAD моделирования построена на последовательном расположении операций, которые отражаются в дереве построения. Ошибка на начальном этапе требует возвращения и ее исправления, причем, если этапы зависимы, то последующий этапы после изменения первоначального тоже изменяются и вся система, таким образом, становится другой.

Некоторые очень сложные модели делаются в течение нескольких дней (например изделия с криволинейными формами) и правильный выбор работы с деревом построения и планирования процесса очень важен для минимизации количества ошибок” — говорит Артем Хапов.

К плюсам профессии относится возможность видеть как рождается образ будущего изделия и (что самое главное) ощутить в материальном воплощении, в виде предмета результат своей работы. В этом отличие профессии от, например, работы программиста, где автор видит в процессе создания продукта лишь код, а в результате  — виртуальный объект.

Еще одной привлекательной чертой работы специалиста по инженерному 3D-моделированию является самостоятельность в выборе алгоритма создания модели, формирование дерева построения и логики создания объекта, что дает ему в рамках проекта довольно большую степень свободы и выбора инструментов работы.

А отрицательной стороной выступает очень высокая цена ошибки, когда проектировщик допускает неточность — пропущенный размер, неверно указанный угол — и понимает это только увидев готовую деталь, в момент когда на ее разработку и производство уже потрачены немалые средства и большое количество времени.

Востребованность и перспективы профессии

По данным сервиса hh.ru сейчас в России открыты вакансии почти 3000 инженеров конструкторов, причем, заработные платы таких специалистов в основном начинаются от 60 тысяч рублей и достигают 300 тысяч рублей.

За последние два года спрос на инженеров по 3D-моделированию существенно вырос из-за огромного спроса на самостоятельную отечественную разработку деталей и узлов, а также импортозамещение через обратный инжиниринг.

“Перспективы профессии также отличные. Перевод многих процессов в работу нейронных сетей проходит в нашей отрасли, — говорит Артем Хапов. Но, в инженерии, при создании нового проекта нужно учитывать контекст и производственные реальности, что накладывает дополнительные требования к процессу разработки.

Мне известны примеры когда искусственный интеллект создавал корпуса двигателей, которые воплощались в реальные работающие агрегаты, но пока это единичные примеры. До массового использования ИИ в такой сложной работе, где цена ошибки колоссальна, еще далеко”