Времена мануфактур и фабрик давно миновали. Сейчас инженер – профессия, которая предполагает множество специализаций. Многие современные инженерные специальности сливаются с другими – с медициной, IT – а в работе «традиционных» направлений в инжиниринге помогают цифровые и автоматизированные технологии. Особенно сильно от современных технологий зависит работа инженера-конструктора, прообразом которого можно считать инженера-изобретателя. Мы побеседовали с инженером-конструктором компании «РНГС» и узнали, какие сейчас есть тенденции в современном проектировании и инжиниринге в сфере ТПА.
Что из себя представляет профессия инженер-конструктор сегодня?
Как и изобретатель ранее, инженер-конструктор – профессия, подразумевающая слияние хороших технических знаний, опыта и креативного мышления. Специалист является первым звеном в производственном процессе, так как именно на его плечах лежит ответственность спроектировать модель изделия.
Инженер-конструктор создаёт эскизы, технические планы или схемы изделий разной сложности исходя из технического задания, стандартов безопасности и требований заказчиков. Модель, созданная конструктором, должна максимально подробно объяснять функцию каждой детали объекта, способы создания деталей и их функционирования в работе.
От профессионала также требуется глубокое знание технической документации и умение применять знания на практике. На современном этапе инженерия – одна из самых развитых профессий, имеющая множество стандартов в области производства и безопасности , позволяющих нормировать проектирование.
Однако, на создании прототипа проекта работа инженера-конструктора не заканчивается. Специалист участвует в тестировании изделия, оценивает вместе с отделом технического контроля эффективность работы изделия и, по необходимости, вносит улучшения в модель проекта. Хотя инженер-конструктор – первое звено на производстве, его работа с изделием ведётся очень долго.
Сейчас в работу инженера-конструктора активно внедряются новые технологии. И это не просто проектирование на компьютере, а не на бумаге. Отмечаются более сложные формы взаимодействия современных технологий. О них расскажет инженер-конструктор компании «РНГС» Игорь Ротанов.
Инженер-конструктор о тенденциях в современном инжиниринге, алгоритмизации, цифровизации производства и работе в «РНГС»
- Начнем с того, как вы сами видите свою профессию. Расскажите, как долго вы работаете инженером-конструктором и чем вас привлекает именно эта разновидность инжиниринга?
- Добрый день! Я работаю конструктором с 1985 года после окончания вуза. Правда, в конце восьмидесятых мне пришлось поработать и мастером, и технологом, а уж потом перешел в отдел конструктором.
Кстати, я считаю, что для работы конструктором полезно поработать и мастером, так как ты учишься работать с людьми и узнаешь реальную технологию изготовления деталей.
Если говорить честно, то работа в серийно-конструкторском отделе мне казалось скучной и однообразной. Тогда моя деятельность абсолютно была не связана с арматурой и арматуростроением. С трубопроводной арматурой я познакомился, когда пришел работать на «Тяжпром» в 2001 году. Меня взяли на шаровые краны – дело для меня абсолютно тёмное. Изучать пришлось с нуля. И вот с тех пор я и занимаюсь арматурой.
- Сейчас многие аналитики говорят о том, что российский инжиниринг переживает пик своей активности. Решаются вопросы импортозамещения, автоматизации производства, интеграции с IT. Расскажите, отразились ли эти тенденции на сферу трубопроводного инжиниринга?
- Да, отразились. Начнем с CAD-систем - современный «кульман» инженеров конструкторов, так как западные страны прекратили поддержку программ, таких как Solid works, например. Все чаще Российские компании начали переходить на отечественные продукты: Компас 3Д, T-flex, которые по функционалу не отличаются от западных. Раньше часть ТПА закупалась за рубежом, сейчас больше переходят на локальных производителей или Китай, а также разрабатываются собственные аналоги путем реверс-инжиниринга. По автоматизации могу сказать, что все больше заказчиков хотят ТПА с приводными устройствами (электропривода, пневмо-гидропривода), это намного удобнее для внедрения их в трубопроводную систему ведь они позволяют осуществлять контроль утечек, диагностику и управление трубопроводом в режиме реального времени.
- Как вы считаете, в связи с этими тенденциями так ли остро нуждается отрасль в молодых специалистах?
- Все отрасли нуждаются в молодых специалистах. Во-первых, остается очень мало людей, которые реально знают и разбираются во всех мелочах, которые могут передать свой опыт. Во-вторых, это очень стабильная работа. Россия является нефте- газодобывающей страной с лидирующими позициями, поэтому инженеры трубопроводного инжиниринга всегда будут актуальны и востребованы.
- Хотелось бы начать обсуждение автоматизации. В конструировании довольно сложно подобрать единый алгоритм для работы. Решается ли эта проблема сейчас или многие конструкторы все равно предпочитают все делать вручную?
- Решается, осталось очень мало специалистов «старой школы», где все считается вручную. Сейчас существуют отдельные библиотеки и калькуляторы для расчетов в самих CAD программах, например: APM-FEM для Компаса 3д, позволяет производить расчеты на прочность при разных условиях.
- Для каких задач в проектировании трубопроводной арматуры и транспорта проще всего подобрать алгоритмы?
- Самые «алгоритмизируемые» задачи – это все, где расчеты стандартизированы и параметры заданы справочниками. По сути: гидравлика – подбор труб арматуры и насосного оборудования по заданному расходу, перепаду давления и характеристикам среды, давления и температуры. Для стандартных жидкостей и газов таблицы и эмпирические коэффициенты давно собраны. Прочность - расчет толщины стенки труб по внутреннему давлению производится по ГОСТ, ASME и др. К ним также относятся оформление спецификаций и чертежей.
- Ищут ли подобные решения в «РНГС»?
- Ну, конечно, ищут! Например, есть сформированная база чертежей, где можно найти типовую конструкцию ТПА по нужному DN и PN, материальному исполнению и так далее. Есть Excel файлы с формулами по подбору КОФ и крепежа к нему, так же в Excel есть калькулятор для расчета на прочность.
- На ваш взгляд, автоматизация процесса проектирования поможет обеспечить меньшее количество ошибок на производстве или наоборот?
- Безусловно, автоматизация процесса проектирования поможет обеспечить меньшее количество ошибок.
Расчеты вручную по формулам и справочникам могут привести к ошибкам, неверное число, не та единица измерения, опечатка. Расчетные модули снижают вероятность человеческого фактора. При формировании спецификации через CAD системы все детали привязаны к чертежам, поэтому при изменении чертежей, автоматически меняется и сама спецификация, это облегчает процесс внесения изменений и уменьшает вероятность ошибок.
- Поговорим о цифровизации производства. Сегодня многие промышленные компании внедряют в производство цифровые технологии (3D моделирование, цифровое планирование, цифровые двойники). Какие цифровые технологии используются в конструировании продукции в «РНГС»?
- В «РНГС» применяются современные CAD системы, такие как КОМПАС 3Д и T- Flex, позволяющие создавать 3х мерные модели изделий и чертежи в соответствии с нормами ЕСКД. Для гидродинамического и прочностного анализа мы применяем модули KompasFlow и APM FEM соответственно.
- На ваш взгляд в проектировании ТПА эффективнее использовать имитационную модель или цифрового двойника?
- Имитационная модель и цифровой двойник имеют различное назначение и применяются на разных этапах жизненного цикла изделия. Описанные ранее модули прочностного и гидродинамического анализа имеют в основе имитационную модель и позволяют исследовать арматуру при нагружении и прохождении потока среды. Это дает предварительные данные для корректирования или утверждения конструкции.
Цифровой двойник в свою очередь применяется на этапе изготовления, испытаний и эксплуатации арматуры для управления и контроля ее показателей. Это дает возможность прогнозировать отказы, оптимизировать режимы работы и планировать техническое обслуживание.
- Как изменились процессы проектирования и производства ТПА в связи с активным курсом на импортозамещение? Используете ли вы отечественные программы в работе?
- Наша компания изначально в большей степени использовала отечественные программы, такие как T-Flex и КОМПАС 3Д, поэтому сильных изменений в работе курс на импортозамещение не вызвал.
- С какими сложностями вы столкнулись при работе с отечественными программами? Как с ними справились?
- Основным недостатком отечественного ПО является затрудненная работа со сложными формами, например, с литыми корпусами арматуры. Также возникали проблемы с модулями прочностного анализа. Все это постепенно решается в новых обновлениях программного обеспечения, и мы надеемся, что в скором времени эти проблемы сойдут на нет.
- Есть ли в «РНГС» возможность обучения работы с отечественными программами?
- При необходимости в компании проводятся обучения сотрудников по работе с применяемым программным обеспечения, а опытные коллеги всегда могут подсказать решение возникших затруднений.
- Какие советы вы можете дать начинающим специалистам?
- Начинающим специалистам рекомендую в первую очередь учиться самостоятельно искать и изучать информацию. Большинство отечественных и зарубежных стандартов имеются в свободном доступе в интернете. По программному обеспечению помимо руководства есть множество видео на отечественных видеохостингах, поясняющих те или иные тонкости работы.
Также рекомендую изучать конструкции, разработанные вашими коллегами, и разбираться в причинах принятых решений, это поможет вам стать высококлассным специалистом независимо от вашего направления.
Быть хорошим инженером-конструктором — это не значит знать большинство CAD-систем, в совершенстве освоить все модули для расчетов или гоняться за ультрасовременными технологиями. Это значит — развивать в себе глубокое понимание фундаментальных принципов инженерии, применять знания на практике, критически мыслить и непрерывно самосовершенствоваться.
Самое главное на пути к тому, чтобы стать «хорошим инженером» - это постоянное наблюдение за новыми разработками и изобретениями, которые появляются в выбранной инженером сфере деятельности: новые материалы, аддитивные технологии, передовые методы расчетов, новые стандарты. Это очень важно не только для того, чтобы не отставать от прогресса, но и чтобы критически оценивать новое, чтобы видеть те плюсы и минусы, которые с ним связаны.