15 июля отмечается важный для Южного Урала профессиональный праздник — День металлурга. Эта сфера промышленности считается одной из важнейших в Челябинской области. Здесь работает более 150 предприятий, занимающихся добычей и переработкой природного сырья. О том, какие специалисты нужны для развития этой области, рассказал декан Факультет материаловедения и металлургических технологий Политехнического института ЮУрГУ Михаил Иванов.
— В чем особенность современного периода развития металлургии?
— Металлургические предприятия региона активно переоснащаются. За последние 10 лет построены новые производства мирового уровня, такие как «Стан-5000» на ММК, цех «Высота 239» и «Железный озон 32» в группе ЧТПЗ, рельсобалочный стан на Мечеле. Такие высокотехнологичные производства требуют нового поколения металлургов, способных как осваивать производство, так и разрабатывать для него новые металлургические технологии. Металлургия сегодня — это автоматизированное современное производство, управление которым осуществляется с компьютеризированных систем. Предприятия уделяют большое внимание экологии и защите окружающей среды, поэтому новые производства строятся с акцентом на человека, на его комфорт. Группой ЧТПЗ введено новое понятие «Белая металлургия», где в основе заложена новая философия отношения производства к человеку и человека к производству.
— Как вы оцениваете работу металлургических предприятий Челябинской области?
— Крупные металлургические компании региона начинают активно разрабатывать и внедрять цифровые технологии, которые позволяют оценить качество продукции во время её производства, а также выявить степень износа оборудования и необходимость его замены. Это основной тренд развития факультета МиМТ как разработчика новых металлургических технологий. Нам необходимо не только разработать хорошую технологию, чтобы было обеспечено качество продукции, но и оценить допустимый технологический интервал для цепочки связанных металлургических операций. Это позволяет специалистам в области автоматизации и цифровизации скорректировать целевые параметры модели. Таким образом, идет интеграция металлургов с автоматчиками, мехатрониками и программистами в одну команду. Данное направление работы реализуется в рамках элитной подготовки по траектории «Цифровая металлургия» в направлении 22.03.02 «Металлургия».
— Каких специалистов этой отрасли готовят на факультете материаловедения и металлургических технологий?
— На факультете будущие бакалавры проходят обучение по следующим направлениям: «Металлургия» — «Металлургия черных металлов», «Литейное производство черных и цветных металлов», «Обработка металлов давлением», «Цифровая металлургия», «Машиностроение», «Сварка, родственные процессы и технологии», а также «Технологические машины и оборудование» — «Машины и агрегаты металлургического производства», «Материаловедение и технологии материалов». В магистратуре реализуются направления: «Металлургия» — «Теория и прогрессивные технологии литейного производства», «Металлургия стали», «Металловедение и термическая обработка металлов», «Обработка металлов давлением». По программе «Машиностроение» студенты обучаются по направлению «Сварка, родственные процессы и технологии», также осуществляется обучение на английском языке «Welding engineering». Есть также направление «Технологические машины и оборудование» — «Машины и агрегаты металлургического производства».
В аспирантуре реализуется направление «Технология материалов».
К преимуществам факультета можно отнести обучение в Национальной высшей инженерной школе ENISE (Ecole Nationale d'Ingénieurs de Saint Etienne) города Сент-Этьен во Франции. Для магистрантов и аспирантов ф-та МиМТ, участие в Международных инженерных кейс чемпионатах MetalCup, CASE-IN, включенное обучение совместно с Чжецзянским океаническим университетом Китая в течение 1 семестра на английском языке для бакалавров 2 курса. В рамках образовательной программы Группы ЧТПЗ «Будущее Белой металлургии» реализуется проект «Стажеры» для студентов старших курсов, которые проходят оплачиваемые стажировки во всех подразделениях компании: производственном, техническом, коммерческом.
— Насколько важен практико-ориентированный подход в обучении будущих специалистов в сфере металлургии? Как он реализуется на факультете?
— Осваивать сложные для понимания специальные дисциплины становится существенно проще, если использовать проектно-ориентированное обучение. Суть проектного подхода заключается в том, что студенты, объединенные в творческие команды, работают над решением актуальных задач в области металлургии. Важным плюсом, по сравнению с традиционным подходом, здесь является то, что студенты получают не только теоретические знания, но и учатся применять их на практике. Обеспечивается глубокая интеграция и погружение в производство, так как у студентов есть реальная задача и дополнительный куратор от предприятия.
Например, в этом году запускаются проекты «Совершенствование технологии сварки корпусов морских судов для Российского морского регистра судоходства» (рук. заведующий кафедрой «Оборудование и технология сварочного производства», доц., к.т.н. М.А. Иванов), «Кристаллические функциональные материалы» (рук. доцент кафедры материаловедения и физико-химии материалов, к.т.н., Д.А. Винник), «Создание многофункциональных и градиентных покрытий методами лазерной наплавки детонационного напыления» (рук. доцент кафедры «Процессы и машины обработки металлов давлением», к.т.н., М.Н. Самодурова).
Факультет имеет богатый опыт реализации элементов проектного подхода в обучении, так на кафедре «Литейное производство», в 2018 г. завершились проекты по выполнению работ в рамках большого гранта по созданию технологии получения высокоточных отливок. К работе над проектом были привлечены магистры 1 и 2 курса кафедры ЛП.
Магистранты кафедр «Процессов и машин обработки металлов давлением» и «Мехатроника и автоматизация», приняли участие в работе выставки ИННОПРОМ-2018, с автоматизированным лабораторным прокатным станом. Линейка учебно-лабораторного металлургического оборудования разрабатывается совместно с «Учтех-Профи» ЮУрГУ.
— В каких лабораториях и научно-образовательных центрах могут практиковаться студенты?
— Это НОЦ Нанотехнологии, НИИ Опытного машиностроения, лаборатория «Механики, лазерных процессов и цифровых производительных технологий», лаборатория «Автоматизированных и роботизированных способов сварки», лаборатория «Высокотемпературных твердофазных процессов» и другие, в ЮУрГУ работают более 40 учебных и научных лабораторий. Выпускные квалификационные работы магистры и бакалавры выполняют путем компьютерного моделирования исследуемых технологических процессов и конструкций с привлечением ресурсов Суперкомпьютерного центра ЮУрГУ.
— Какие разработки и открытия, сделанные студентами и сотрудниками факультета, вы могли бы привести? В чем их ценность?
— Одним их основных направлений работы факультета МиМТ является разработка новых материалов. Так, на факультете создан уникальный материал, способный решить проблемы мировой экологии — сорбент с активными наноцентрами. Сорбент блокирует распространение радиоактивных веществ и катионов тяжелых металлов по открытым и подземным гидрогоризонтам, что позволяет использовать его для очищения русел рек и озер Челябинской области. Продолжением материаловедческого направления работы факультета является создание функциональных монокристаллов на основе гексаферрита бария совместно с НОЦ «Нанотехнологии». Путем целенаправленного изменения на атомарном уровне структуры кристалла возможно радикальное изменение свойств исходного материала. Так, путем частичного замещения железа алюминием, возможно создавать материалы для средств космической связи. Частичное замещение железа титаном приводит к снижению частот резонанса, повышает поглощение материала, что позволяет применять его для создания радиопоглощающих покрытий.
Совместно с ПАО ЧТПЗ идет работа по созданию системы сбора и обработки данных технологического процесса производства бесшовных горячедеформированных труб для разработки цифровой модели производства.
Работа факультета ведется в сфере изучения и цифровизации процессов получения железа, стали и сплавов. В настоящее время совместно с ПАО «Ашинский металлургический завод» и АО «Первоуральский новотрубный завод» проводятся работы по изучению и совершенствованию массовых процессов производства стали (электросталеплавильный процесс, внепечная обработка и непрерывная разливка стали).
Во всех работах активное участие принимают студенты факультета. Так каждая 10 научная статья и каждый 2 патент на факультете МиМТ выходит с участием или за авторством студентов.
— С какими металлургическими предприятиями сотрудничает факультет? Где могут работать выпускники факультета? Каких успехов они добиваются?
— На сегодняшний день факультет тесно взаимодействует с такими металлургическими гигантами как: ПАО «ЧТПЗ», SMS Group, АО Трубодеталь, ПАО Мечел (ЧМК), ПАО «ЧКПЗ», АО «Конар», ПАО Камаз, АО Государственный ракетный центр им. Макеева, АО Выксунский металлургический комбинат, ОАО «ЧМЗ», ПАО «ММК», ОАО РосНИТИ и др. В 2017 году ЮУрГУ и ЧТПЗ подписали соглашение о стратегическом сотрудничестве между предприятием и вузом в сфере профессионального образования и научно-исследовательской деятельности, а также воспитания нового поколения «Белых металлургов». Выпускники факультета МиМТ работают инженерами-технологами, инженерами-конструкторами, металловедами и материаловедами, специалистами по планированию производства, а лучшие выпускники достигают должностей: главный металлург, главный технолог, главный сварщик, технический директор, управляющий директор, директор по производству ведущих металлургических предприятий.