Сделано для индустрии: ЮУрГУ представил передовые разработки на выставке ВУЗПРОМЭКСПО

Южно-Уральский государственный университет принял участие в Ежегодной национальной выставке ВУЗПРОМЭКСПО – 2019, прошедшей в центральном выставочном комплексе «Экспоцентр» в Москве. ЮУрГУ как один из ведущих вузов России представил ряд стендов, демонстрирующих наиболее значимые разработки ученых вуза, созданные специально под запросы индустриальных партнеров.

ВУЗПРОМЭКСПО – масштабная представительная выставка для демонстрации достижений российской науки и построения эффективных коммуникаций между научно-образовательным сообществом, государством и бизнесом. Выставка 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 1 декабря 2016 г. №642.

Ректор ЮУрГУ Александр Шестаков отметил: «С моей точки зрения ЮУрГУ отличает то, что мы эффективно работаем с промышленностью региона, не только с Челябинской областью, но и с промышленностью большого Урала, и мы сотрудничаем с предприятиями, которые работают на глобальном рынке. И те проекты, которые здесь представлены, были сделаны специально для индустрии. Безусловно, у нас есть достаточно крупные идеи с точки зрения искусственного интеллекта, металлургии, нефтегазового комплекса. Мы должны понимать потребности и задачи промышленности, чтобы наши компетенции превратить в продукт, который им нужен. По итогам выставки мы ожидаем соотнести 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. В ходе деловой программы состоялось рассмотрение и обсуждение первых результатов утвержденных программ НОЦ, встреча руководства Минобрнауки России с ректорами вузов по итогам работы в 2019 году, заседание Координационного совета по Постановлению Правительства Российской Федерации №218, Совета по мегагрантам, Совета по приоритетному направлению СНТР, а также серия других значимых мероприятий.

Исходя из наиболее значимых целей, поставленных перед российской высшей школой, и наиболее сильными направлениями научной и инновационной деятельности ЮУрГУ, в университете в этом году была задана стратегия развития университета, включающая такие точки роста, как «Цифровая индустрия», «Материаловедение», «Экология». На выставке были продемонстрированы наиболее значимые проекты в этих направлениях, подчеркнул проректор по научной работе Александр Дьяконов.

«В рамках этой выставки университет показывает свои разработки по трем стратегическим направлениям. Мы представляем разработки по автоматизации и управлению технологическими процессами –  датчики температуры, датчики вибродиагностики и другие значимые проекты, которые делаются для потребностей конкретных индустриальных партнеров и имеют дальнейшее свое внедрение в реальный сектор экономики. Выставка – это наглядное представление наших разработок. Здесь сами ученые и руководители проектов могут сказать про их разработки, достижения, отличия от существующих аналогов. Мы можем показать наши работы научному сообществу России, другим вузам 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 гг.

 «Суть в том, чтобы эффективно управлять потреблением тепловой энергии воды в зданиях и сооружениях как жилого, 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 теплового состояния зданий», – рассказал профессор.

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 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 выполняет роль ассистента оператора машины и позволяет строго выдерживать траекторию движения машины, заданную оператором, 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 «Волоконнооптические сенсоры», который представили сотрудники лаборатории сенсорики НОЦ «Цифровая индустрия» Сергей Ассельборн и Денис Исаков. Сергей Ассельборн объяснил: «В оптических волокнах записываются дифференционные структуры, которые реагируют на изменение температуры деформации, и блок регистрирует эти показатели и выводит их на монитор. Преимущество волоконно-оптических сенсоров в сравнении с прочими в размерности, высокой стойкости к внешним условиям – электромагнитным помехам и прочим, в быстроте реакции, узкоканальности и возможности нанесения большого количества сенсоров на одном волокне, то есть многозонности. Такие оптические волокна используются везде, где нужно измерять температуру условиях агрессивных сред. Они перспективны для внедрения в предприятия атомной промышленности, 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 продемонстрировали набор оборудования, предназначенного для оперативного сбора данных с систем технологического учета – различные датчики температуры, влажности, вибрации для регистрации различных параметров в промышленности, жилищно-коммунальных хозяйств.

«У нас есть две системы, посвященные теплоснабжению, фиксирующие параметры температуры и влажности. Учет идет порядка одного раза в минуту, это очень оперативно и позволяет нам строить быстродействующие модели, которые дают возможность управлять тепловыми процессами в здании, – продемонстрировал проект старший преподаватель кафедры автоматики и управления ЮУрГУ Александр Басалаев. – Второе – это системы виброконтроля, которые передают большой объем данных по беспроводной сети, чего обычно не позволяют текущие системы передачи данных по беспроводной сети в области Интернета вещей. Параметры вибрации – это виброскорость, виброускорение для спектрального анализа и вибродиагностики оборудования, двигателей, турбины и т.д.»

Проблеме диагностики оборудования посвящен и другой проект ЮУрГУ. Инженер-исследователь УНИД Владимир Синицын представил систему диагностики станков WAS, проводить которую может даже оператор станка. Система не требует дополнительных датчиков, а сама диагностика занимает порядка 20 минут. Система отправляет оператору станка оповещение с помощью мобильного приложения, на каких режимах и сколько вращений нужно сделать для проверки, и по результатам выдается результат – годен станок к работе или нет и какой ресурс работы у него остается.

Проект создания энергоэффективной и экологичной технологии нанесения твердохромных покрытий на тела вращения, разработанный учеными ЮУрГУ, имеет важное значение для улучшения условий работы на различных предприятиях, поскольку этот технологический процесс может иметь риски для здоровья людей. Основная проблема в том, что это очень грязное производство: при нанесении покрытий используется раствор хрома, который является достаточно вредным веществом для человека и окружающей среды.

«Нами был создан на территории нашего индустриального партнера опытный производственный участок, на котором размещаются три единицы оборудования для нанесения твердохромных покрытий. Главное отличие в том, что на этом опытном участке можно реализовывать технологию нанесения хромового покрытия на валы длиной до четырех метров, и для этого нет необходимости использовать огромные ванны, наполненные вредным электролитом. Процесс дешевле, чище, при этом качество хромового покрытия гораздо выше, чем при обычном способе, который используется повсеместно на территории РФ», – прокомментировал Дмитрий Ардашев, доцент кафедры технологии автоматизированного машиностроения.

Инженер-разработчик НПИ «Учебная техника и технологии» Артем Семашков презентовал комплекс симуляторов-тренажеров для подготовки специалистов в области обслуживания авиационных двигателей, авиационных установок самолетов и вертолетов. С их помощью можно проводить подготовку как студентов, которые только обучаются в вузе, так и уже работающих специалистов с целью повышения квалификации.

«Когда человек изучает те или иные технологии, ему необходимо работать на реальном оборудовании, и 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, не выезжая за пределы учебного заведения, пройти первичную подготовку. Так можно обучить их работе с реальным оборудованием: двигателями, системами управления, приборными панелями».

Несколько проектов представили специалисты Центра компьютерного инжиниринга – основного инжинирингового подразделения ЮУрГУ, нацеленного на решение прикладных задач в интересах предприятий промышленности.  Ими были показаны проекты по трансмиссии автомобилей «КАМАЗ», силовых приводов, транспортному машиностроению, средствам рельсового транспорта, технологическому оборудованию для очистки различных устройств и приспособлений.

Еще одним проектом, представленным на выставке, стал пассивный экзоскелет для реабилитации детей с ДЦП. «Мы в данном проекте применяем новую методику реабилитации за счет ограничения подвижности в суставах нижних конечностей. Устройство применяется в комплексном лечении детей с ДЦП вместе с массажем, медикаментозными методами и др. На уроках ЛФК ребенок надевает это устройство и тренируется ходьбе совместно с инструктором. Это устройство не дает неправильно двигаться. В нем ребенок может идти только вперед, и ходьба становится более физиологически правильной», – заметил 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 выставки импульсом к дальнейшему интенсивному развитию партнерства науки и бизнеса.