ЮУрГУ как один из ведущих вузов России представил ряд стендов, демонстрирующих наиболее значимые разработки его ученых, созданные специально под запросы индустриальных партнеров.
ВУЗПРОМЭКСПО – масштабная представительная выставка, на которой демонстрируются достижения российской науки и налаживаются эффективные коммуникации между научно-образовательным сообществом, государством и бизнесом. Она стала стартовой площадкой для сотен уникальных научных разработок, успешно внедренных в производство. Цели выставки определены Стратегией научно-технологического развития Российской Федерации (СНТР), утвержденной Указом Президента РФ от первого декабря 2016 года № 642.
– С моей точки зрения, ЮУрГУ отличает то, что мы эффективно работаем с промышленностью не только Челябинской области, но и Большого Урала, сотрудничаем с предприятиями, которые работают на глобальном рынке, – отметил ректор ЮУрГУ Александр Шестаков. – Проекты, которые здесь представлены, сделаны специально для индустрии. Безусловно, у нас есть достаточно крупные идеи в области искусственного интеллекта, металлургии, нефтегазового комплекса. Мы должны понимать потребности и задачи промышленности, чтобы наши компетенции превратить в продукт, который ей нужен. По итогам выставки сможем сравнить себя с другими университетами, и я думаю, что важно сориентироваться на задачи будущего года.
Тематика мероприятия была посвящена кооперации между российскими вузами и коммерческими компаниями, демонстрации разработок отечественных вузов, подготовленных к промышленному внедрению и модернизации научной инфраструктуры страны. Деловая программа включала, в частности, рассмотрение и обсуждение первых результатов утвержденных программ НОЦ, встречу руководства Минобрнауки России с ректорами вузов по итогам работы в 2019 году, заседания Координационного совета по Постановлению Правительства Российской Федерации № 218, Совета по мегагрантам, Совета по приоритетному направлению СНТР.
Исходя из наиболее значимых целей, поставленных перед российской высшей школой, и наиболее сильных направлений научной и инновационной деятельности ЮУрГУ, в этом году задана стратегия развития университета, включающая такие точки роста, как «Цифровая индустрия», «Материаловедение», «Экология». На выставке продемонстрированы наиболее значимые проекты в этих направлениях, подчеркнул проректор по научной работе Александр Дьяконов.
– В рамках этой выставки университет показывает то, что сделано по трем стратегическим направлениям. Мы представляем разработки по автоматизации и управлению технологическими процессами – датчики температуры, датчики вибродиагностики и другие значимые проекты, которые делаются для конкретных индустриальных партнеров и в дальнейшем будут внедрены в реальный сектор экономики, – пояснил Александр Анатольевич. – Выставка – это наглядное представление наших разработок. Здесь сами ученые и руководители проектов могут рассказать про свои достижения, проекты и их отличия от существующих аналогов. Мы можем показать наши работы научному сообществу России и установить взаимодействие с другими университетами в рамках подготовки и реализации новых проектов.
Профессор кафедры летательных аппаратов Политехнического института Александр Карташов продемонстрировал разработку интегрированной системы управления сложным технологическим комплексом производства, передачи и потребления тепловой энергии и воды. В работе системы используются BIM- и BEM-технологии с применением предиктивного анализа данных беспроводных сенсоров и интеллектуальных микропроцессорных устройств. Проект выполняется в рамках Федеральной целевой программы 2018–2020 годов.
– Суть в том, чтобы эффективно управлять потреблением тепловой энергии и воды в зданиях и сооружениях как жилого или культурного, так и производственного назначения. Данная система управления требует сложных математических алгоритмов. В настоящий момент поданы три заявки на регистрацию программ, реализующих данные алгоритмы. Разработаны математические имитационные модели, описывающие процессы производства и передачи потребления энергии, на примере кампуса ЮУрГУ проведены расчеты и экспериментальные исследования, заключающиеся в снятии параметров теплового состояния зданий, – рассказал профессор Карташов.
Руководитель проекта – проректор по научной работе Александр Дьяконов, специалист по сопровождению проектов Управления научной и инновационной деятельности Ирина Подживотова и представитель индустриального партнера, ООО ПК «Ходовые системы», Алексей Усков представили участникам и гостям ВУЗПРОМЭКСПО результаты работы по созданию высокотехнологичного производства бесступенчатого дифференциального механизма поворота со следящей системой управления для внедорожных и дорожно-строительных машин нового поколения. Проект реализуется в рамках Постановления Правительства № 218 при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Разрабатываемый механизм будет оснащен следящей системой управления, которая в свою очередь исполняет роль ассистента оператора и позволяет строго выдерживать заданную оператором траекторию движения машины вне зависимости от внешних условий – наличия уклона, неровностей поверхности, различных препятствий, либо скольжения одного из бортов машины на грунте.
Интерес у представителей промпредприятий вызвал проект «Волоконно-оптические сенсоры», который представили сотрудники лаборатории сенсорики НОЦ цифровой индустрии Сергей Ассельборн и Денис Исаков.
– В оптических волокнах записываются дифференционные структуры, которые реагируют на изменение температуры деформации, блок регистрирует эти показатели и выводит их на монитор, – пояснил Сергей Александрович. – Преимущество волоконно-оптических сенсоров в сравнении с прочими в размерности, высокой стойкости к внешним условиям – в частности, электромагнитным помехам, в быстроте реакции, узкоканальности и возможности нанесения большого количества сенсоров на одно волокно, то есть многозонности. Такие оптические волокна используются везде, где нужно измерять температуру в условиях агрессивных сред. Они перспективны для внедрения на предприятиях атомной, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Представленный на выставке проект автоматизированного мониторинга инженерных систем в промышленности – это демонстрация развития технологий Интернета вещей, которым уделяется большое внимание в рамках направления «Цифровая индустрия». Ученые показали набор оборудования, предназначенного для оперативного сбора данных с систем технологического учета – различные датчики температуры, влажности, вибрации для регистрации различных параметров в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве.
– У нас есть две системы, посвященные теплоснабжению, фиксирующие параметры температуры и влажности. Учет происходит примерно раз в минуту, это очень оперативно и позволяет нам строить быстродействующие модели, которые дают возможность управлять тепловыми процессами в здании, – рассказал о проекте старший преподаватель кафедры автоматики и управления Александр Басалаев. – Второе – это системы виброконтроля, которые передают по беспроводной сети большой объем данных, чего существующие аналоги в области Интернета вещей обычно не позволяют. Параметры вибрации – это виброскорость, виброускорение для спектрального анализа и вибродиагностики, например, оборудования, двигателей, турбин.
Проблеме диагностики оборудования посвящен и другой проект ЮУрГУ. Инженер-исследователь УНИД Владимир Синицын представил систему для диагностики станков WAS, пользоваться которой сможет даже оператор станка. Система не требует дополнительных датчиков, а сама диагностика занимает примерно 20 минут. Система с помощью мобильного приложения отправляет оператору станка оповещение: на каких режимах и сколько вращений нужно сделать для проверки. По результатам выдается заключение: годен ли станок к работе и каков его ресурс.
Важное значение для улучшения условий труда имеет разработанный учеными ЮУрГУ проект создания энергоэффективной и экологичной технологии нанесения твердохромных покрытий на тела вращения. Производство это – очень грязное: при нанесении покрытий используется раствор хрома, вредный и для здоровья работников, и для окружающей среды.
– На территории индустриального партнера мы создали опытный производственный участок, на котором размещаются три единицы оборудования для нанесения твердохромных покрытий. Главное отличие в том, что на этом участке можно хромировать валы длиной до четырех метров, и для этого не нужны огромные ванны, наполненные вредным электролитом. Процесс дешевле, чище, при этом качество хромового покрытия гораздо выше, чем при обычном способе, который используется в России повсеместно, – прокомментировал доцент кафедры технологии автоматизированного машиностроения Дмитрий Ардашев.
Инженер-разработчик НПИ «Учебная техника и технологии» Артём Семашков презентовал комплекс симуляторов-тренажеров для подготовки специалистов в области обслуживания авиационных двигателей и авиационных установок самолетов и вертолетов. С их помощью можно как проводить подготовку студентов, так и повышать квалификацию специалистов.
– Когда человек изучает те или иные технологии, ему необходимо работать на реальном оборудовании – но не всегда есть возможность привезти группу в ангар, на летное поле, чтобы показать, например, настоящий двигатель вертолета. Данный комплекс позволяет оборудовать учебный класс, в котором будут стоять системы виртуальной реальности, и все студенты смогут последовательно пройти первичную подготовку, не выходя из вуза. Так можно обучить их работе с двигателями, системами управления, приборными панелями, – пояснил инженер.
Несколько проектов представили специалисты Центра компьютерного инжиниринга – основного инжинирингового подразделения ЮУрГУ, нацеленного на решение прикладных задач в интересах предприятий промышленности. Они показали разработки по трансмиссии автомобилей «КамАЗ», силовым приводам, транспортному машиностроению, средствам рельсового транспорта, технологическому оборудованию для очистки различных устройств и приспособлений.
Еще один проект, представленный на выставке – пассивный экзоскелет для реабилитации детей с ДЦП.
– Здесь мы используем новую методику реабилитации за счет ограничения подвижности в суставах нижних конечностей. Устройство применяется в комплексном лечении детей с ДЦП, вместе с массажем, медикаментами и другими средствами и методами. На уроках лечебной физкультуры ребенок надевает это устройство и тренируется в ходьбе вместе с инструктором. Экзоскелет не дает неправильно двигаться. В нем можно идти только вперед, и ходьба становится более физиологически правильной, – объяснил младший научный сотрудник Института спорта, туризма и сервиса Алексей Петров.
Выставка ВУЗПРОМЭКСПО-2019 позволила научной команде ЮУрГУ оценить инновации промышленных партнеров и вузов России, встретиться с единомышленниками и наметить новые направления сотрудничества. Высокая концентрация новых технологических решений, обмен знаниями, опытом и идеями в междисциплинарном и межотраслевом промышленном пространстве стали для участников экспозиции импульсом к дальнейшему интенсивному развитию партнерства науки и бизнеса.