В современном мире внедрение цифровых решений является необходимым условием развития крупных промышленных предприятий — в этом убеждены создатели Уральской передовой инженерной школы (ПИШ), открытой год назад на базе Уральского федерального университета (УрФУ). За короткое время новому научно-образовательному центру удалось привлечь множество крупных технологических партнеров, среди которых Трубная металлургическая компания (ТМК), холдинг «Синара — Транспортные машины», компании «Евраз», КамАЗ и другие. Совместно с ними ПИШ уже реализует широкий спектр высокотехнологичных проектов.
«Цифра» оптимизирует производство
С одной только ТМК инженерная школа заключила договоры на реализацию 13 значимых проектов. «Все они про “цифру”, про аналитику данных, про цифровое моделирование, — рассказывает Валентина Овчинникова, директор ПИШ УрФУ. — Металлургия — одна из самых цифровизируемых отраслей. Мы выпускаем классических металлургов и сталеваров, но специалистов, которые могут анализировать данные, внедрять цифровые системы и управлять ими, в нашей сфере почти нет. При этом нужно не только готовить инженеров, но и разрабатывать собственные передовые цифровые решения, методики, продукты, которые критически важны для развития современных предприятий».
Общеизвестно, что именно в металлургии основные затраты напрямую зависят от способа производства. И если найти способ оптимизировать процессы, можно получить серьезную экономию. Эффективным инструментом такой оптимизации являются цифровые технологии. Например, Трубная металлургическая компания имеет большой опыт цифровой трансформации своего бизнеса: здесь автоматизированные системы планирования и прочие подобные решения стали широко внедряться еще в начале 2000-х годов.
Сейчас ТМК активно развивает собственную цифровую систему управления производством. Она, в частности, позволяет более эффективно определять последовательности производственных цепочек, выдавая конкретное задание для каждого агрегата. В этом случае сложные рабочие циклы планируются на основе математических алгоритмов, которые рассчитывают, какой продукт и в каком количестве нужно произвести за конкретную смену и какое оборудование для этого использовать. В результате заказы группируются таким образом, чтобы производственные мощности использовались максимально эффективно без дополнительной перенастройки.
Основной вызов на современном этапе заключается в том, что российский ИТ-сектор вынужден очень быстро развивать свои компетенции в области «цифры». В ТМК решить эту задачу рассчитывают в том числе с помощью Уральской передовой инженерной школы. Например, итогом их совместного проекта «Разработка интеллектуальных систем мониторинга производственных процессов на основе обработки анализа больших данных с целью сокращения простоев технологического оборудования» должно стать создание интеллектуальной системы мониторинга на базе алгоритмов искусственного интеллекта, непрерывно контролирующего состояние техники. «Традиционно на каждом предприятии есть карта обслуживания оборудования, но все компании, в том числе металлургические, приходят к тому, что эффективнее обслуживать сложную технику в зависимости от ее актуального состояния, — объясняет Валентина Овчинникова. — В классической карте ремонта невозможно учесть все изменения в работе, которые могут повлиять на функционирование станков. Создание интеллектуальной системы контроля оборудования, с одной стороны, позволит сократить его простои, а с другой — поможет делать прогнозную или предиктивную аналитику состояния техники, вовремя определяя нужное время для ремонта или обслуживания. Внедрение таких систем в конечном счете сэкономит очень внушительные средства».
Студент как часть производственной команды
Кроме того, в настоящее время Уральская передовая инженерная школа совместно с холдингом «Синара — Транспортные машины» реализует проект универсальной кабины для путевой техники, включая создание цифровой модели этого продукта и подготовку его производства. Вместе с «Евразом» ПИШ занимается построением линии выходного контроля и моделированием процессов в цеху по выпуску железнодорожных колес.
Еще студенты Уральской ПИШ вместе с КамАЗом разрабатывают новую линейку дизельных двигателей и предлагают свежие решения в области цифрового моделирования и виртуальных испытаний продукции. Интересное направление деятельности Уральской инженерной школы — подбор материалов для создания водородного транспорта. В частности, речь идет об анализе коррозионных процессов, расчете коррозии разных материалов при использовании водородного топлива. ПИШ также участвует в создании малой энергетической станции на основе паротурбинной установки, которая позволит обеспечить электроэнергией небольшой населенный пункт.
По словам Валентины Овчинниковой, в каждом проекте задействовано разное число студентов — от пяти–шести до 15–20. Всего же в Уральской школе сейчас учится 150 человек: 75 на бакалавриате и 75 в магистратуре. Расширять набор не планируется. «Мы не гонимся за количеством, для нас приоритетом является подготовка качественных специалистов и решение сложных технологических задач для наших партнеров», — подчеркивает директор ПИШ УрФУ.
Обязательное условие обучения в Уральской инженерной школе — участие каждого студента в реализации проектов технологических компаний. «Для нас важно, чтобы студент не только учился, но и работал над реальной задачей, — говорит Валентина Овчинникова. — Он должен быть внутри проекта, перенимать опыт команды. Наши студенты не просто отправляются на практику на партнерские предприятия, как это было раньше. Они проходят глубокую стажировку на местах, команды находятся в постоянном контакте, взаимодействуя на разных уровнях деятельности».
По словам ректора УрФУ Виктора Кокшарова, проект направлен на подготовку так называемого инженерного спецназа. «Это специалисты, которые обладают всеми необходимыми навыками для того, чтобы сразу прийти на производство: навыками инженеров-конструкторов, инженеров-исследователей, инженеров-технологов — такие люди сейчас крайне востребованы в реальном секторе экономики. С сентября около двухсот наших студентов будут обучаться по программе Передовой инженерной школы. И нам помогут партнеры, которые активно вовлечены в образовательный процесс», — отмечает Виктор Кокшаров.
Выход на общероссийский уровень
В Уральской ПИШ отмечают, что сейчас и в их регионе, и во всей стране ощущается острая нехватка инженерных кадров. Студентов ведущих вузов Урала предприятия разбирают уже на четвертом курсе. При этом само понятие «инженер» трансформируется. «Инженерные специальности бывают разные, — говорит Валентина Овчинникова. — Например, есть линейные инженеры, которые поддерживают производственные процессы. Или инженеры, которые создают новые продукты, в том числе цифровые инженеры, работающие с ИТ. Мы же в первую очередь готовим высококвалифицированных инженеров-разработчиков, которые могли бы создавать и внедрять цифровые и другие технологии и продукты, понимая общую стратегию развития как одного предприятия, так и всей отрасли».
В ближайших планах ПИШ УрФУ — увеличение числа реализуемых проектов и расширение географии. «Мы не только активно развиваем технологические партнерства в Екатеринбурге и области, но и выходим на уровень других регионов, — говорит Валентина Овчинникова. — Прежде всего идем в те места, где расположены подразделения наших нынешних компаний-партнеров. А кроме того, надеемся на сотрудничество с региональными вузами».
В ПИШ также собираются работать со школьниками. «Детям нужно уже в школе объяснять суть инженерных специальностей, — убеждена директор. — Например, многие ребята до сих пор представляют себе металлурга как на советской картинке: в каске и с ломом в руках. На самом деле такого рабочего уже давно нет, его заменили роботы. А металлурги — специалисты, которые роботами управляют. Если детям об этом рассказывать, то престиж рабочих и инженерных специальностей у нас в стране начнет повышаться».
