Ne paslaptis, kad žmonijos pažangą visada lėmė ir vis dar lemia įvairių medžiagų atsiradimas ir jų panaudojimas. Akmens, geležies įsisavinimas leido civilizacijai vystytis ankstyvaisiais žmonijos raidos etapais, betonas ar silicis sukėlė tikrą revoliuciją šiuolaikiniame pasaulyje. Tačiau niekas nestovi vietoje – dabar reikalingos vis naujos medžiagos, kurios gerintų gyvenimo kokybę, lengvintų buitį ir užtikrintų tvarumą.
Energetikos, automobilių, logistikos, gamybos, statybos ir kitose pramonės šakose vykstantys pokyčiai kartu su besivystančiomis pramonės 4.0 inovacijomis skatina naujų medžiagų paklausą. Vis ieškoma pažangių sprendimų, kurie leistų gaminti ilgaamžius, lengvus ir tvirtus, kuo mažesnį poveikį aplinkai darančius gaminius, leistų skirtingoms pramonės šakoms tvariai vystytis.
Pasak AB „ITAB Baltic“ Produktų vystymo skyriaus vadovo Pauliaus Urbonavičiaus, medžiagų mokslo ir inžinerijos tyrimai nuolat juda į priekį, stengdamiesi padėti pasiekti šiuos tikslus. Gamybos įmonės siekia gerinti gaminamų produktų funkcionalumą ir tam pasitelkiamos naujos pažangios medžiagos, kurios suteikia labai specifinių inžinerinių savybių, pagerina gaminio veikimą ar sudaro daugiau gaminio dizaino pasirinkimų.
Su P. Urbonavičiumi plačiau kalbamės apie pažangių medžiagų svarbą šiuolaikiniame pasaulyje, jas kuriančių ir taikančių specialistų paklausą ir gamybos technologijų progresą.
– Pauliau, ne paslaptis, kad gamyboje naudojamų medžiagų tendencijos nuolat keičiasi ir reikalingos vis naujos, inovatyvios medžiagos. O kokia apskritai yra medžiagų reikšmė gamybos pramonei?
– Medžiagos ir jų apdirbimas yra esminis aspektas dirbant inovatyvios gamybos srityje. Dažymas, įvairios kitos dangos, cheminis paviršiaus modifikavimas. Jau nekalbant apie mechaninį apdirbimą – pjovimą, lenkimą, virinimą.
Siekiant suderinti gaminio charakteristikas su klientui priimtina kaina ir gamybos kaštais, tinkamas medžiagų parinkimas gaminiui yra ypatingai svarbus. Taip pat svarbu ilgaamžiškumo faktorius, – juk dabar labai akcentuojamas tvarumas ir Europos Sąjungos (ES) pozicija čia gana kategoriška.
Dar labai svarbu ne tik pačių gaminių medžiagos, bet ir gamybos įrankių patikimumas, tikslumas – viskas atsiremia į naudojamų medžiagų kokybę, apdirbimą.
– Kodėl ir kiek svarbu gamybos ar kitų sektorių bendrovėms integruoti naujas medžiagas į savo veiklą?
– Galima įžvelgti tris pagrindines kryptis ar gal tendencijas – ilgaamžiškumo, tvarumo ir „high-tech“.
Siekiant ilgaamžiškumo naudojamos įvairios kompozitinės medžiagos, pavyzdžiui, anglies pluoštas, įvairūs polimerai (plastikai). Yra žinoma, kad šios medžiagos ne tik ilgaamžiškesnės, bet turi geresnes mechanines savybes nei klasikiniai plienai ar aliuminis.
Žinoma, dėl šių savybių jos yra brangesnės. Čia kartais tinka ir hibridinės medžiagos, kuomet, pavyzdžiui, aliuminio paviršius anoduojamas ir jis įgauna kitas savybes.
Kita tendencija gamyboje – tvarumas, t. y. medžiagos parenkamos taip, kad jų savybės nepakistų numatytą gaminio naudojimo laikotarpį, o vėliau tokį gaminį išmetus ar atidavus perdirbti, jis natūraliai suirtų arba tos medžiagos galėtų būti panaudotos iš naujo. Dėl ES direktyvų dabar susidarė įdomi situacija, kad, pavyzdžiui, perdirbto PET (plastikas, iš kurio gaminami gėrimų buteliai) kaina yra didesnė nei naujai pagaminto.
Trečioji tendencija – „high-tech“, aukštųjų technologijų, sprendimai – tai tam tikru būdu modifikuojamas medžiagų paviršius, suteikiant joms naujas, specifines savybes. Čia itin svarbus vaidmuo atitenka nanotechnologijoms. Pavyzdžiui, deimanto tipo anglis (angl. DLC) naudojama vidaus degimo variklių stūmoklių paviršiams padengti, – taip sumažėja trintis variklyje, todėl pasiekiamas didesnis efektyvumas.
Dar vienas įdomus pavyzdys – magnetroniniu garinimu suformuoti veidrodžiai ant nerūdijančio plieno (paviršius gali būti bet kokios formos; svarbiausia yra tai, kad tokie veidrodžiai nedūžta). Trimatį spausdinimą taip pat priskirčiau šioms tendencijoms, kadangi, nors ir ribotai naudojant šią technologiją, galima kurti specifiniam taikymui reikalingas medžiagas, – pradedant spalva ir baigiant mechaninėmis ar optinėmis savybėmis.
Tinkamų medžiagų parinkimas leidžia siūlyti rinkai naujus gaminius – pigesnius ar greičiau pagaminamus, taip pat, kaip jau minėjau, tvaresnius. Pandemija ir bendra geopolitinė situacija verčia ieškoti būdų, kaip susidaryti lanksčias tiekimo grandines tiek žaliavoms, tiek įrangai. Ir čia būtent medžiagų optimizavimas leidžia laisviau rinktis ir greičiau prisitaikyti.
– Pasižvalgius po mokslinius portalus susidaro įspūdis, kad mokslininkai labai sparčiai kuria inovacijas ir, atrodo, jos labai greitai turėtų patekti į rinką/verslo bendroves. Kaip yra iš tiesų? Ar paprasta yra integruoti inovacijas įmonės veikloje?
– Įvairūs moksliniai atradimai ne taip greitai persikelia į realius gaminius ar procesus. Kartais pastebiu atotrūkį tarp mokslininkų ir „realybės“. Tai, žinoma, nėra blogai, nes moksliniai atradimai ir tūrėtų būti „toliau nuo žemės“.
Tačiau taip pat turiu pavyzdžių, kuomet kartu su mokslininkais ir studentais kūrėme sprendimus labai specifinėms, nišinėms problemoms spręsti, kur be specialių žinių būtų sudėtinga. Šiuo metu kartu su Kauno technologijos universiteto Matematikos ir gamtos mokslų fakultete (KTU MGMF) medžiagų fizikos ir nanotechnologijų studentais taip pat dirbame prie labai specifinio tyrimo produkto vystymo projekte.
Dėl integravimo, manau, daug ką lemia požiūris – labai svarbu neatsilikti nuo šalies ir pasaulio tendencijų. Dabar, kai viskas taip greitai keičiasi, nuolat atsiranda kažkas naujo. Pastebiu, kad nemažai naujovių susiję su dirbtiniu intelektu, jo taikymais kokybės kontrolei.
Trimatis spausdinimas taip pat tampa beveik kasdieniu procesu, ypač prototipavime. Inovacijų diegimui ir su tuo susijusiai dinamikai nemažai įtakos turi ir įmonės dydis. Su dydžiu ateina ir tam tikra inercija, bet tai kompensuoja specialistų skaičius, kurie lengvai priima naujoves ir mato akivaizdžią naudą.
– O kokia yra situacija su specialistais? Kokie jie reikalingi gamybos bendrovei? Gamybos bendrovė tikriausiai neišsiverčia be medžiagų technologų? Medžiagų inžinierių?
– Manau, praktiškai visoms gamybos įmonėms būtina turėti technologų, išmanančių medžiagas ir jų apdirbimo metodus. Parametrų parinkimui kartais reikia ir eksperimentinį tyrimą atlikti, ir modeliuoti procesus. Visada pravartu turėti žmonių, kuriems tai nesvetima, kurie šiose srityse jaučiasi „kaip žuvis vandenyje“.
– O kokie įgūdžiai, kokios žinios reikalingos sėkmingam medžiagų inžinieriui / technologui?
– Lankstumas. Technologijos nuolat keičiasi, keičiasi ir klientų poreikiai. Reikia to nepamesti ir būti to priešakyje. Be to, ir pandemija iškėlė naujus gamybos optimizavimo iššūkius: kaip išlaikyti gamybos apimtis sumažėjus personalui. Visa tai turime omenyje ir sprendžiame – vis didesnę dalį gamybos automatizuojame. Tad ir mūsų technologai turi prisitaikyti prie šios dinamikos ir besikeičiančių rinkos sąlygų.
– Jei jau kalbame apie specialistus, natūraliai kyla klausimas apie jų rengimą. Ar aukštojo mokslo įstaigos nudirba savo darbą rengdamos specialistus šiuolaikinėms gamybininkėms? Ar jų parengia tiek, kiek reikia? O gal specialistų trūksta?
– Kartais keistai atrodo viešojoje erdvėje matomi pareiškimai, kad universitetai neparengia specialistų, o verslas turi juos mokyti iš naujo. Universitetas išmoko mokytis, priimti naujoves, jas kurti ir taikyti. Žinoma, ir specifinių žinių baigę studijas studentai tikrai turi.
Tačiau naivu tikėtis, kad iškart po studijų atėjęs jaunas specialistas pradės dirbti kaip ilgametę patirtį turintis darbuotojas – jam reikia daug ką perprasti. Pastebėjau, kad universitetą baigę specialistai prisitaiko greičiau, įsitraukia į kolektyvą. Dėl specialistų trūkumo – tikrai nėra taip, kad galima būtų rinktis iš dešimčių kandidatų įdarbinimo metu. Gerų specialistų visada trūksta, jie paklausūs.
– Medžiagų fiziko studijos – nelengvas riešutėlis, galbūt daugelis pabūgsta sunkių studijų. Ar turėtumėt patarimų jaunam žmogui, kuris svarsto apie studijų pasirinkimą?
– Aš pats po bakalauro studijų baigimo galvojau, ar verta toliau tęsti studijas, bet apsisprendžiau tęsti. Įgijau magistro laipsnį. Gal ne tiek tos konkrečios žinios (nors ir jos svarbios), bet įvairiapusiška patirtis suteikia pranašumą darbo rinkoje. Dabar dažnai tenka bendrauti su užsienio partneriais, dirbti labai skirtingų patirčių komandose ir tai nėra kažkas nauja, kai prisimeni studijų laikus.
Dėl fizikos „riešutėlio“, manau, tiesos yra… Viskas, kur yra žodis „fizika“, skamba sudėtingai (šypsosi pašnekovas), bet taip pat ir suteikia pasitikėjimo. Be to, kuo daugiau įvairių dalykų pabandai studijuodamas, tuo lengviau darbinėje veikloje – gebi „gaudytis“ įvairiose srityse.
Žinau, kad KTU MGMF Medžiagų fizikos ir nanotechnologijų studijose gauni dvigubą diplomą, tad vėliau gali rinktis studijas iš platesnio magistrantūros studijų programų sąrašo. Žinoma, studijos, jei pasirenkama studijuoti ir magistrantūroje, užtrunka, bet versle yra vertinamas specialisto kuo didesnis įvairiapusiškumas; ir kuo toliau, tuo labiau.
– Ir pabaigai – nusikelkime į ateitį. Kokia ji? Kalbu apie gamybos pramonę, apie naujas medžiagas ir darbo rinkos tendencijas. Kaip viskas keisis?
– Kaip ir visur: bendras darbuotojų skaičius mažės, toliau didės aukštos kvalifikacijos srities specialistų procentas tarp visų darbuotojų. Įmonėse atsiras dar daugiau automatizavimo. Trimatis spausdinimas turės vis didesnę reikšmę, o kažkada, tikriausiai, visiškai pakeis klasikines technologijas.
