Уфимский нефтяной уже много лет дружит с крупными промышленными предприятиями не только нефтегазовой отрасли, но и машиностроительной. Эффективность и перспективность этого сотрудничества стали основой стратегического проекта вуза «Новые технологии, технические интеллектуальные системы в машиностроении» в рамках федеральной программы «Приоритет 2030». О проекте рассказал его руководитель, директор Института нефтегазового инжиниринга и цифровых технологий УГНТУ, вице-президент Академии наук РБ Рустем Даминев.
— Нефтяной университет и вдруг стратпроект по машиностроению. Откуда идут корни такого сочетания?
— Уфимский нефтяной университет сформировался как политехнический вуз, и не случайно его визитной карточкой стал слоган «Больше, чем нефтяной, больше, чем университет». Мы давно готовим кадры по конструированию, проектированию, обслуживанию, эксплуатации, ремонту широкого спектра технологического оборудования. Это оборудование производится на машиностроительных предприятиях и применяется в различных отраслях промышленности, в том числе и на предприятиях нефтегазодобычи, транспортировки нефти и газа, нефтегазопереработки, химии, нефтехимии.
У нас налажено тесное комплексное взаимодействие с такими предприятиями, как: ОЗНА, Паркер, Технопарк авиационных технологий, ОДК-УМПО, БАЗ, «Технология» и другие.
Наша стратегическая инициатива направлена на исследования в области технологии машиностроения, производственной робототехники и технологии материалов. Мы реализуем её в рамках федерального национального проекта «Средства производства и автоматизации».
— Какие направления в рамках стратегической инициативы ключевые?
— Стратегический технологический проект «Новые технологии, технические интеллектуальные системы в машиностроении» можно разделить на три ключевых направления. Первый связан с технологией термообработки крупногабаритных изделий. Он предполагает разработку специальных высокотемпературных электрических нагревателей, совершенствование технологии сверхпластичной формовки путём создания более высокоточных систем газораспределения.
Второе направление — робототехническое. Мы создаём шестиосевой робот-манипулятор, разрабатываем высокоточный планетарный редуктор, механизмы, узлы, алгоритмы управления.
Третье направление из области приборостроения. Мы создаём уникальные приборы для определения глубины термообработки материалов с помощью ультразвука, для залечивания трещин с использованием импульсного тока высокой плотности. Также разрабатываем блок управления для двигателей внутреннего сгорания, который переводят с дизельного топлива на метан.
— Почему именно эти направления стали ключевыми?
— Потому что именно они отражены в национальных проектах, что подчёркивает их актуальность и востребованность для экономики страны.
Напомню, главная задача — обеспечить технологическое лидерство страны и, соответственно, решить вопросы импортозамещения. На это направлены и продукты, которые мы будем получать при реализации стратпроекта.
Например, высокотемпературные электрические нагреватели, работающие при температурах свыше 1000 градусов, сегодня у нас в стране не производятся. Технологии сверхпластичной формовки используются в производстве лопаток для авиационных двигателей и других важных деталей. Это особенно актуально сейчас, когда дан импульс развитию авиационной промышленности на базе отечественных комплектующих и технологий.
Приборное обеспечение, несомненно, тоже важно, потому что позволяет повысить качество реализуемых технологий машиностроения. В частности, благодаря механизации и автоматизации технологий мы можем увеличить производительность, повысить рентабельность и эффективность производства.
— Реализация этих направлений предполагает взаимодействие с компаниями-партнёрами?
— Разработки создаются не только для конкретной отрасли промышленности, но и для определённого заказчика-предприятия. Например, высокотемпературные электронагреватели, технология сверхпластичной формовки и роботы актуальны для наших машиностроительных предприятий, таких, как ОДК-УМПО.
Один из заказчиков продуктовой линейки, которую мы будем создавать, — научно-производственная ассоциация «Технопарк авиационных технологий». Она является также участником научного проекта. Сотрудники ассоциации вовлечены в рабочие научно-исследовательские группы по другим продуктам и направлениям.
В числе индустриальных партнёров по разработке блоков управления для двигателей — «КамАЗ» и предприятия «Газпрома».
У нас есть и научные партнёры. К примеру, в проекте задействованы учёные Уфимского федерального исследовательского центра РАН и Национальной Академии наук Белоруссии. С последними, в частности, со специалистами Института прикладной физики Белоруссии, мы занимаемся разработкой прибора для определения глубины термообработки металлов под действием ультразвука.
— В рамках программы «Приоритет-2030» также заявлено открытие лаборатории мирового уровня. Что это за лаборатория?
— Мы планируем создать многофункциональную лабораторию мирового уровня по промышленной робототехнике. Там будут проходить испытания новых робототехнических систем для различных отраслей промышленности. Это роботы для технологий сварочного производства, для обслуживания технологий машиностроения, для нанесения защитных износостойких покрытий, а также отработки алгоритмов программного обеспечения.
— В стартпроекте также заявлены новые образовательные программы по подготовке инженеров опережающих технологий и обучение студентов управлению стартапами и коммерциализации технологий. Расскажите, пожалуйста, подробнее.
— Очень важно готовить специалистов, которые смогут создавать современные технические системы, внедрять их в производство и эксплуатировать. В связи с этим мы запланировали открытие ряда новых образовательных программ подготовки инженеров опережающих технологий, связанных с интеллектуальным машиностроением, технологиями создания новых материалов, информационных и программных комплексов для обеспечения работы интеллектуальных машиностроительных систем.
Мы определили вектор развития нашего вуза как исследовательский университет предпринимательского типа, потому что помимо создания новых технологий и разработок очень важно и их внедрение, дальнейшее продвижение. Студенты, получившие навыки и компетенции в этих направлениях, будут ценнее.
Обучение технологическому предпринимательству, проектной деятельности, предпринимательской деятельности — всё это формирует инженера нового поколения. Он сможет не только разрабатывать, конструировать, проектировать, но и работать в команде по созданию научно-технического продукта, управлять ею. У такого работника будут компетенции по продвижению разработки, взаимодействию с предприятиями-партнёрами. Я считаю, что это комплексная подготовка специалистов и управленцев, которые смогут в дальнейшем показать себя как профессионалы и в научном мире, и в образовательной сфере, и производстве.
— Как вы считаете, что будет с проектом через пять лет? Удастся решить поставленные задачи?
— Программа «Приоритет 2030» — это глобальная программа развития вузов, науки, образования и производства. Она направлена на создание новых технологий, оборудования, которые будут востребованы не только завтра, но и послезавтра. Поэтому мы и готовим инженеров опережающих технологий, даём ребятам компетенции, которые позволяют обеспечивать конкурентоспособность создаваемых продуктов.
Уверен, что через пять лет мы решим поставленные задачи обеспечения технологического суверенитета и технологического лидерства в ключевых для нашей страны направлениях. Наши выпускники, студенты, аспиранты будут обеспечивать это технологическое лидерство и в дальнейшем.
Беседовала Айгуль КАМАЕВА
Подробнее о направлениях стратпроекта рассказали их руководители:
Василий Лукьянов, доцент кафедры ИСТОМ, руководитель проекта «Разработка технологии изготовления высокотемпературных патронных электрических нагревателей»:
— Наш проект направлен на создание инновационных материалов и технологий для производства эффективных и надежных нагревательных элементов. Эти элементы способны работать при температурах до 1200 °С, обеспечивая при этом стабильную и долговечную эксплуатацию оборудования.
Актуальность этого направления подтверждается тем, что мировой рынок промышленных электрических нагревателей сегодня оценивается в 1,32 млрд долларов США и, согласно прогнозам, к 2032 году он вырастет на 6,5%. Разработка собственных уникальных решений в области высокотемпературных нагревателей позволит укрепить технологическую независимость и повысить конкурентоспособность нашей страны на глобальном рынке.
Сергей Дмитриев, профессор кафедры «Оборудование и технологии сварки и контроля», руководитель научно-исследовательского проекта «Устранение дефектов в металлах путем воздействия импульсным током высокой плотности»:
— Мы разрабатываем инновационную технологию замедления коррозии и восстановления ресурса работы металлических изделий с использованием электроимпульсной обработки. Проект критически важен для российской промышленности в условиях импортозамещения, поскольку ежегодные потери от коррозии металлов в России составляют около 2,5 триллионов рублей.
Мы создаем не только экспериментальные методики, но и разрабатываем прототип промышленной установки. Это позволит российским предприятиям получить доступ к передовым технологиям металлообработки без зависимости от зарубежных поставщиков.
Сергей Чертовских, заведующий кафедрой «Технологические машины и оборудование», руководитель проекта «Совершенствование работы газораспределительной системы для изготовления деталей методом сверхпластической формовки»:
— Этот научно-исследовательский проект наша кафедра реализует совместно с научным коллективом НПА «Технопарк Авиационных технологий». Он направлен на создание более высокоточных систем автоматизированного газораспределения для изготовления тонкостенных объемных деталей сложной пространственной конфигурации методом сверхпластической формовки (СПФ).
Одно из ключевых преимуществ СПФ — высокий коэффициент использования материала, позволяющий существенно сократить отходы. Это особенно важно при применении дорогостоящих материалов, таких как титановые сплавы (например, для изготовления входной защитной кромки композитной лопатки газотурбинного двигателя). Кроме того, СПФ позволяет получать изделия сложной формы за одну формообразующую операцию, что значительно упрощает процесс и сокращает время производства. В итоге повышается производительность и снижается себестоимость продукции.
Однако применение технологии СПФ ограничено в связи с отсутствием современных отечественных автоматизированных технологических комплексов, где ключевую роль играет система автоматизированной подачи формующего газа по заранее сформированному закону. Реализация проекта позволит решить проблему импортозамещения, добиться изготовления высокого качества изделий с соблюдением заданных параметров геометрии деталей при минимальном проценте брака.
Светлана Киселева, доцент кафедры ИСТОМ, руководитель проекта «Разработка технологической установки для нанесения износостойкого покрытия «Ni+SiC» на алюминиевые цилиндры поршневых двигателей внутреннего сгорания»:
— Направление нанесения износостойких и жаростойких композитных покрытий на рабочие поверхности цилиндров высокооборотных двигателей является одной из стратегически важных и востребованных инициатив в научно-технической сфере. В рамках проекта будет разработана модернизированная установка управляемого процесса электроосаждения матричного композиционного покрытия c коммерческим названием Nikasil.
Именно это покрытие используется такими компаниями, как Audi, BMW, Ferrari, Jaguar и Moto Guzzi в новых сериях двигателей. Создание собственных разработок в области нанесения металломатричных покрытий будет способствовать укреплению независимости и конкурентоспособности страны.
Айрат Файрушин, заведующий кафедрой «Оборудование и технологии сварки и контроля», руководитель проекта «Разработка способа оценки глубины отпущенного слоя металла»:
— Наша команда уже давно работает над технологией снижения внутренних напряжений (отпуска) в сварных соединениях металлов. Это необходимая процедура металлообработки, которая значительно уменьшает риск растрескивания сталей в процессе эксплуатации.
Сегодня для снижения остаточных напряжений в сварных соединениях чаще всего используется технология термической обработки. В среднем она занимает 6-8 часов. Мы разработали и уже запатентовали способ, который позволяет значительно ускорить процесс. Следующая наша задача — разработать метод оценки глубины отпущенного металла. Существующие технологии неразрушающего контроля не позволяют это сделать, поэтому часто невозможно определить, качественно ли произведена процедура отпуска. Мы разрабатываем не только эффективный способ оценки величины отпущенного слоя металла, но и прототип оборудования для её проведения. Это будет переносной прибор, опытный образец которого мы планируем изготовить в 2027 году. Затем в наших планах сертифицировать устройство и провести его опытно-промышленные испытания.
Сергей Кинёв, и.о. завкафедрой «Эксплуатация наземного транспорта в нефтегазовой промышленности и строительстве», руководитель проекта «Интеллектуальная система бортовой синхронной регистрации и анализа рабочих параметров мехатронных систем транспортного средства»:
— Задача проекта — разработка программно-аппаратного комплекса, который позволит длительно регистрировать параметры работающего двигателя внутреннего сгорания и других мехатронных систем автомобиля в процессе опытной эксплуатации. Этот комплекс также сможет анализировать зарегистрированные данные с применением технологий искусственного интеллекта для выявления аномального поведения системы.
Наш проект сегодня особо актуален, так как отечественным разработчикам и производителям новых ТС не доступны программно-аппаратные комплексы, позволяющие ускорить анализ результатов испытаний транспортных средств. Игнорирование технологий машинного обучения при текущем развитии технологий снижает конкурентоспособность, производитель теряет темпы при испытаниях и производстве. Потеря времени может оказаться критической при выводе готовой продукции на потребительский рынок. Внедрение интеллектуальной системы бортовой синхронной регистрации и анализа рабочих параметров систем ТС позволит существенно сократить время обработки результатов дорожных испытаний и сфокусировать внимание разработчика (производителя) на информации, характеризующей аномальное поведение системы. Такой анализ позволит оперативно скорректировать программу испытаний либо внести изменения в конструкцию транспортного средства.
#Приоритет2030, #УГНТУ, #машиностроение