14 и 15 мая 30 вузов — участников проекта «Передовые инженерные школы» представляют итоги своей работы за 2024 год Совету по рассмотрению вопросов и координации их деятельности. Одна из ключевых задач школ — реализация разработок, меняющих облик российской промышленности. Какие технологические проекты создают участники ПИШ совместно с промышленными партнерами — расскажем в нашем материале.
Проект «Передовые инженерные школы» реализуется в 50 университетах, расположенных в 23 регионах страны. Всего по итогам 2024 года во всех передовых инженерных школах запущено более 1,2 тыс. образовательных программ. Сегодня в ПИШ учатся 6 тыс. студентов, а 1,5 тыс. из них получили гранты на стажировки в ведущих компаниях.
Деятельность передовых инженерных школ строится вокруг приоритетных, фронтирных задач, стоящих перед российской экономикой. С передовыми инженерными школами на данный момент работают свыше 250 индустриальных партнеров, среди которых «Росатом», «Роскосмос», «Ростех», «СИБУР Холдинг» и «Газпром нефть». Ниже представлены значимые направления технологических проектов.
Автоматизация и искусственный интеллект
За три года сотрудничества ПИШ «Распределенные системы управления технологическими процессами» НовГУ (Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого) и компании «Акрон» удалось добиться хороших результатов в сфере автоматизации производства. Одной из значимых разработок стала система «Мобильный обходчик для ремонтных служб». Она обеспечивает оперативный мониторинг оборудования на производстве и своевременно сообщает о неисправностях. Система уже работает на предприятиях группы в Великом Новгороде и Дорогобуже.
Студент НовГУ Денис Шахов разработал устройство для поверки клапанов газозапорной арматуры. Проект реализуется на рынках ближнего зарубежья.
«Это история про взаимодействие с бизнесом. К нам обратилась компания и попросила разработать готовое устройство для проведения анализа работоспособности нефтегазозапорных клапанов, не демонтируя их с линии. Заказчик хотел, чтобы мы разработали устройство, которое можно подключить при помощи определенных датчиков к клапану и получить отчет о его состоянии», — рассказал директор ПИШ НовГУ Сергей Чеботарёв.
В то же время специалисты ПИШ «Агроген» Воронежского ГАУ (Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I) реализуют разработки для автоматизации агропромышленного комплекса.
1. Система для автоматизированной бонитировки КРС молочного направления. Измерительный стенд с камерами и датчиками помогает проводить точные замеры без участия человека. Система анализирует физические параметры коров и выявляет дефекты, что позволяет увеличить до 90% долю животных, адаптированных к промышленным технологиям производства молока и роботизированному процессу доения.
2. Геномная оценка племенной ценности КРС молочного направления продуктивности. Оценка геномного профиля голштинской породы позволяет выявлять генетические маркеры болезней и создавать высокопродуктивное поголовье. Проведен генетический анализ более 7,5 тыс. коров, в ходе исследования выявлены маркеры 12 наследственных заболеваний и 7 мутаций, улучшающих продуктивность животных (удой, качество молока).
3. Программная библиотека алгоритмов BLUP-оценки племенной ценности. Это аналог зарубежных решений, имеющий точность до 99%. Библиотека содержит современные алгоритмы оценки генетической ценности крупного рогатого скота (SNPBLUP, GBLUP, ssGBLUP). Разработанный метод расчета дает результаты, которые менее чем на 1% отличаются от стандартной программы MIXBLUP*. Это подтверждено тестами на группах животных разного размера — от 100 до 50 000 голов.
Моторы будущего и космический IoT
В 2024 году ПИШ «Моторы будущего» УУНиТ (Уфимский университет науки и технологий) разрабатывала новые технологии для электрических транспортных систем с мотором будущего. Они могут работать как гибридная или полностью электрическая система. Разработанные технологии универсальны: их можно адаптировать для самолетов, автомобилей, роботов и дронов, что позволяет подстраивать их под требования рынка.
1. Электроприводные агрегаты для электрифицированных авиационных двигателей. Эти системы делают авиадвигатели мощнее и обеспечивают больше электроэнергии на борту. Первые образцы уже успешно испытаны, в том числе в составе перспективного двигателя ПД-35.
2. Электродвигатель сепаратора для воздушной мишени «Дань». Электродвигатель преобразует электричество в механическую энергию для раскрутки вала сепаратора и обеспечивает работу сепаратора масла. Опытный образец успешно прошел испытания в реальных условиях эксплуатации.
3. Электрозарядная станция АТТАР 150 кВт. Предназначена для зарядки электромобилей и выпускается серийно в республике Башкортостан.
Один из ключевых проектов ПИШ НГУ (Новосибирский государственный университет) — первый в России бортовой комплекс для космического интернета вещей «Марафон-IoT». Он объединил до 52 наземных станций в едином корпусе. Проект поможет улучшить транспортную и цифровую связь по всей России за счет создания транспортно-логистических систем, освоения космического и воздушного пространства. Два образца готовы к запуску, а к 2030 году планируется выпуск 264 устройств.
Беспилотные системы и устройства связи
Модем на отечественной компонентной базе для беспилотников создан на базе ПИШ «Электронное приборостроение и системы связи» им. А. В. Кобзева ТУСУРа (Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники). Совместно с компанией «Микран» специалисты разрабатывают устройство связи для управления и передачи полезной информации с беспилотника — проектируется комплект отечественных микросхем для модема, алгоритмы кодирования сигнала и т. д. Для испытаний в реальных условиях модем будет передан в 2025 году специалистам Московского авиационного института, которые ведут разработку беспилотника.
Инновации в АПК
Передовой разработкой ПИШ «Агробиотек» ТГУ (Томский государственный университет) стал сегрегатор спермиев сельскохозяйственных животных. Технология позволяет с вероятностью до 90% получить быка или корову при искусственном оплодотворении в зависимости от потребностей заказчика. Это в шесть-семь раз увеличивает темпы селекции и в два раза ускоряет обновление стада.
Цифровые двойники и новые материалы
В 2024 году специалисты ПИШ «Цифровой инжиниринг» СПбПУ (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого) подготовили несколько проектов по заказу предприятий Госкорпорации «Росатом»:
- цифровая модель для цифрового двойника печи остекловывания радиоактивных отходов, с помощью которой можно безопасно утилизировать ядерные отходы;
- новая технология производства углеродного волокна — специалисты достигли рекордной скорости производства 12 километров материала в час;
- цифровые двойники тепловыделяющих сборок водо-водяных ядерных реакторов, помогающие тестировать оборудование без реальных экспериментов.
ПИШ ВШАД ПНИПУ (Пермский национальный исследовательский политехнический университет) обеспечивает решение задач по оптимизации технологических процессов, внедрению новых материалов и инструмента, корректировкам и созданию технологических режимов в области изготовления газотурбинных двигателей (ГТД).
1. Панель обшивки газогенератора из полимеров. Ученые создали новые композитные панели для газогенераторов реактивных двигателей. Эти панели выдерживают нагрев до 250 °C и уменьшают вес двигателя на 6 кг (более чем на 10%). Газогенератор — важнейшая часть двигателя, где температура достигает 600–700 °C. Новые материалы помогают решить проблему перегрева. Разработчики подготовили подробные инструкции для авиазаводов по производству и установке таких панелей.
2. Прототип технологии гибридного аддитивного производства изделий аэрокосмической отрасли. Технологию можно использовать для изделий с заданной структурой. Гибридный процесс основан на использовании дополнительного межслойного деформационного воздействия на формируемое изделие в процессе аддитивного выращивания. За счет этого возможно управление эксплуатационными характеристиками изделия, а также адаптация режимов термической обработки для улучшения структуры и свойств изделия, полученного послойной наплавкой.
Таким образом, благодаря проекту «Передовые инженерные школы» появляются не только профессиональные кадры, но и разработки, необходимые для технологического развития страны.
«Передовые инженерные школы» — федеральный проект Минобрнауки России, направленный на подготовку квалифицированных инженерных кадров для высокотехнологичных отраслей экономики. С 2025 года проект реализуется в рамках национального проекта «Молодежь и дети». Сегодня действуют 50 ПИШ в 23 регионах Российской Федерации. 30 из них были созданы на старте проекта в 2022 году, еще 20 школ отобрано в конце 2023 года. Среди индустриальных партнеров ПИШ — более 250 высокотехнологичных компаний.