О разработках молодых инженеров, перспективах сотрудничества с одним из мировых лидеров программных средств – компанией Siemens PLM Software и многом другом мы беседуем с научным руководителем ЦКИ, проректором по стратегическом развитию ЮУрГУ Андреем Келлером и ведущим конструктором Сергеем Благих.
– Андрей Владимирович, как центр компьютерного инжиниринга работает со студентами и аспирантами?
– Отмечу, что в работе Центра компьютерного инжиниринга ЮУрГУ и студенты, и аспиранты задействованы активно. В настоящее время в центре реализуется сразу несколько проектов для ПАО «КАМАЗ», в работе над которыми принимают участие молодые исследователи. В каждом проекте участвует несколько молодых ученых, 3-4 аспиранта и 5-6 студентов.
Например – оптимизация систем распределения мощности и блокировки дифференциалов грузовых автомобилей КАМАЗ. Сегодня мало управлять распределением мощности – включать и выключать блокировки. Важно знать алгоритм решения задачи: тогда передачи будут включаться и выключаться автоматически, без участия человека. Фактически, в автомобилестроении грядет эпоха тотальной роботизации. В рамках данного проекта Виталием Усиковым уже защищена диссертация, а в сентябре состоится защита Станислава Ушнурцева. Данный проект выполнялся во взаимодействии с МГТУ им. Н.Э. Баумана, и в июне этого года по результатам совместных исследований аспирантом Борисом Сафоновым также защищена диссертация.
К участию в разработках центр привлекает выпускников автотракторного факультета, специалистов по динамике и прочности, а также электронике и программному обеспечению. Например, активно принимает участие в проекте выпускник кафедры систем управления, а ныне – аспирант автотракторного факультета Александр Алюков. Он разрабатывал программное обеспечение для управления блокировкой дифференциалов и, по результатам участия в проекте, был приглашен на стажировки в научные центры Германии и Испании.
Еще один пример – Владислав Анчуков, выпускник магистратуры по направлению динамика и прочность машин, в настоящее время заканчивает первый курс аспирантуры и уже имеет 4 публикации, индексируемые в Scopus. Результаты его работы были представлены на Всемирном автомобильном конгрессе в Детройте, а также на международных конференциях в Великобритании и Испании.
В задачи дипломников автотракторного факультета, защитивших свои проекты на базе ЦКИ, входила разработка мехатронных систем передачи и распределения мощности автомобиля и программного обеспечения к ним. Один из успешно защищенных проектов был посвящен автоматическим блокировкам в ведущем мосту и в раздаточной коробке КАМАЗа. Ранее грузовики КАМАЗ оснащались только зубчатыми блокировками, при которых корончатые шестерни жестко, с ударными нагрузками, вступали в механическое зацепление. Выпускники разработали систему блокировки с фрикционными муфтами, которые работают плавно, безударно и значительно снижают нагрузки в трансмиссии. Эта разработка уникальна для отечественного автопрома!
– Смогут ли темы дипломных проектов перерасти в крупные исследовательские проекты?
– Без сомнения, мы будем привлекать ребят к дальнейшим разработкам. Выпускники прошли две практики на КАМАЗе, научились работать на программных продуктах предприятия, освоили заводские нормативы. Эта работа должна быть продолжена. Поэтому мы в дальнейшем планируем защиту магистерских и кандидатских диссертаций на базе ЦКИ. Более того, уже сейчас ведется работа над тремя кандидатскими диссертациями.
– Какие условия для работы студентов созданы в ЦКИ?
– В Центре компьютерного инжиниринга действует студенческое конструкторское бюро. Мы обучаем студентов основам проектирования и, в процессе работы отбираем людей, психологически и мировоззренчески подготовленных к карьере конструктора.
Известно, что человека, умеющего мастерить, порой непросто стимулировать к умственному труду. И напротив, привыкшему работать головой, часто нелегко работать руками. А нам нужно найти идеальное сочетание: конструктор должен быть и мастеровитым, и уметь донести идеи до чертежа как средства коммуникации, без которого не сможет работать ни одно производство. Поэтому мы учим студентов не только читать чертежи, но и самим создавать их, донося свои задумки до производственников.
Важно понимать, что проектирование транспортной техники – это полноценное творчество. Автомобиль должен быть не только красив, но и эффективен. Поэтому в учебном процессе применяются и основы психологии, и технология решения изобретательских задач…
– Есть ли у студентов возможность проявить в работе творческий подход?
– Конечно! Более того, творческий подход обязателен. В рамках Программы 5-100 Центр компьютерного инжиниринга работает над проектами, ориентированными на прорывные направления развития науки. А это значит, что мы должны заглядывать вперед лет на 15 – 20. Без творческого подхода в таком случае не обойтись!
Я противник изобретательства на этапе производства. Как правило, оно существует там, где плохо решены проектно-конструкторские задачи. Хорошо спроектированное изделие не нуждается в рационализации, оно уже сделано качественно! Поэтому творчески подходить надо именно к процессу проектирования. Этот взгляд на инжиниринг мы прививаем нашим молодым конструкторам.
– Сегодня активно обсуждается проблема нехватки инженерных кадров, способных работать с высокотехнологичными инструментами инжиниринга. Как этот вопрос решается в ЦКИ?
– В конструкторском бюро Центра работают специалисты с солидным стажем на серьезных автомобильных производствах. Например, Сергей Владимирович Благих более трех десятков лет отдал концерну Калашникова, работал на АвтоВАЗе, на УралАЗе, на Ижевском автозаводе, а в настоящее время в ЦКИ сотрудничает с КАМАЗом. К процессу разработок мы привлекаем специалистов Чебоксарского тракторного завода, Уралвагонзавода, «ЧТЗ-Уралтрак» и др. Так консолидированными усилиями формируется интеллектуальная база наших проектов.
Остается добавить, что для подготовки молодых конструкторов мы используем тандем «студент и наставник». В качестве ведущего конструктора работает опытный практик, а студент или аспирант набирается опыта в качестве ведомого. Такие тандемы работают очень плодотворно!
Сегодня нам необходимо подтягивать уровень подготовки специалистов, ориентируясь на лучшие советские годы, когда много внимания уделялось вовлечению в учебный процесс производственников. И этот подход закономерен, так как интегрирует науку и реальное производство. Мы в ЦКИ продолжаем и поддерживаем эти традиции.
К нашей беседе подключился ведущий конструктор ЦКИ Сергей Благих. Именно он координирует в ЦКИ работу со студентами и аспирантами.
– Сергей Владимирович, зачем студенту практика? Что он должен понять, погрузившись в реальное производство?
– С моей точки зрения, основная задача – научить студента работать в проектном коллективе. Современные конструкторские задачи очень сложны, и талантливые изобретатели-одиночки давно не продуктивны. К примеру, в конструкторском бюро ЦКИ все задачи распределены между инженерами: кто-то занимается двигателем, кто-то – ходовой частью, кто-то – элементами трансмиссии. Ребятам необходимо влиться в коллектив и научиться в нем работать, своевременно выполняя поставленные задачи. Начать эффективно взаимодействовать с большим, творческим и думающим коллективом – это главное.
Не могу не упомянуть еще об одном моменте. Профессиональный проектировщик следит за всеми изобретениями в своей области и максимально их использует. Этому полезному навыку тоже можно научиться, и легче всего, на большом производстве.
– Возможно, кто-то из выпускников будет приглашен на работу в ЦКИ ЮУрГУ?
– Конечно, такие целеустремленные и упорные ребята есть. К примеру, Рустам Саяхов. Рустам активно сотрудничает с ЦКИ, и мы планируем пригласить его на работу. Еще во время учебы Рустам активно осваивал программные продукты и занимался проектной деятельностью. Как следствие, он уже сейчас может встать в один ряд с инженерами-производственниками.
Вчерашним студентам приходится схватывать все на лету, они должны обладать обучаемостью и мобильностью. Сегодня мы проектируем трамвай, завтра – грузовик, послезавтра – компоненты турбины. Производству нужны молодые, знающие, амбициозные специалисты, и на базе ЦКИ мы воспитываем именно таких!
В рамках разработки гипоидных мостов мы сейчас отправляем на практику еще трех студентов с автотракторного факультета. Гипоидные мосты показали энергоэффективность. В условиях магистральных автоперевозок трансмиссии с гипоидными мостами повышают КПД, уменьшают шум и расход топлива. Поэтому это и экономическая, и экологическая задача одновременно. Автомобильный транспорт сегодня дает половину всех выбросов мегаполиса – с этим можно и нужно бороться.
– Какое место в разработках ЦКИ занимает экологическая проблематика?
Первоочередное. Сегодня отечественной промышленности нужны новые высокоэффективные экологичные производства, и для них необходимо проектировать технику нового поколения, которая работает с максимально экологическим эффектом. К примеру, автомобили сегодня должны использовать в два раза меньше топлива. Главная задача Центра компьютерного инжиниринга состоит в том, чтобы развивать энергоэффективные технологии – как в проектировании, так и в технологии производства.
– В Центре компьютерного инжиниринга идет подготовка к открытию учебного центра Siemens PLM Software, оно состоится 20 сентября. Расскажите об этом подробнее.
– Совместно с мировым лидером – корпорацией Siemens – 20 сентября Центр компьютерного инжиниринга запускает крупный образовательный проект. Год назад, в ходе 7-й промышленной выставки «ИННОПРОМ», между Siemens PLM Software и ЮУрГУ было заключено соглашение о сотрудничестве. В рамках этого соглашения мы сейчас завершаем работу по созданию учебного Центра Siemens PLM Software.
Центр займется подготовкой кадров в области управления жизненным циклом изделия и производством. В нем смогут повысить свою квалификацию и пройти переподготовку по работе в современных программных средах и действующие инженеры-конструкторы, и студенты.
Основная тематика совместной работы с Siemens касается студентов автотракторного и аэрокосмического факультетов, поэтому мы планируем начать сотрудничество именно с них. Практика показала, что студентам в самом начале обучения надо демонстрировать задачи, которые стоят перед реальным производством. Поэтому мы планируем предлагать студентам сквозные проектные темы уже на первом курсе. Это позволит им в течение всего периода обучения выполнять не абстрактные учебные, а настоящие, практикоориентированые, нужные реальным предприятиям проекты. Для этого и создается учебный центр.
– Какое программное обеспечение будет установлено в учебном центре?
В стране два больших автомобильных кластера, каждый из которых работает в своей программной среде. Например, КАМАЗ работает в системе Siemens-NX. Наши студенты должны уметь работать в программных продуктах предприятий, на которых они собираются строить карьеру. Именно этими программными продуктами будет укомплектован центр.