МЕНЮ ПОИСК
четверг, 28 июля 2016, 17:26

Инженер в «квадрате»

Инженер в «квадрате»
Источник фото: 
ericbellefeuille.wordpress.com
Математическое конструирование обещает стать одной из высокооплачиваемых и широко востребованных специальностей.

Высокие технологии настолько прочно вошли в нашу жизнь, что трудно себе представить, что есть еще в России предприятия, где процесс производства чего бы то ни было происходит по-старинке, когда инженеры из отдела в отдел передают макеты, а затем снова и снова переделывают их. А они есть и в немалом количестве! Технологии математического конструирования (ключевой составляющей современного инжиниринга) только входят в практику отечественной промышленности. И не всегда они используются в тех отраслях, про которые принято думать как о самых передовых. Встречаются примеры, когда предприятия техники сельхозназначения применяют «цифру» эффективнее, чем некоторые представители аэрокосмической области.

Но позитивный тренд − развитие отечественного инжиниринга (а его невозможно представить без «цифры»), задан на уровне государства, поэтому вспять уже дороги нет. В рамках созданной тематической «дорожной карты» Правительство уже работает над созданием нормативной базы современных инженерных услуг, основными стандартами, определениями и даже ГОСТами.

«Роль бумаги или физических макетов сводится к минимуму».

«Цифровое проектирование − это когда все действия − разработка конструкции изделия, расчеты, проверка на собираемость, моделирование работы в различных условиях, необходимые согласования − производятся с электронной моделью; все данные хранятся и передаются в электронном виде; все специалисты (независимо от местонахождения) работают с одной моделью изделия, пользуются едиными инженерными данными. Роль бумаги или физических макетов сводится к минимуму. Однажды созданная электронная модель изделия передается по цепочке из отдела в отдел, без многократного повторного моделирования и ручного ввода данных. Предприятий, которые таким образом организуют работу, уже достаточно много. В Воронеже на заводе «Рудгормаш» в «цифре» разрабатываются буровые станки для работы на угольных разрезах, в Твери инженеры компании «Пожарные машины» проектируют автолестницы для пожарной и коммунальной техники. Многие оборонные предприятия в последние два-три года сделали рывок в технологиях. В своей работе мы встречаем уже не единицы, а сотни предприятий, перешедших к цифровому проектированию», − рассказал в интервью «Rosnauka.ru» менеджер машиностроительного направления компании АСКОН (программное оборудование) Дмитрий Гинда, проработавший много лет инженером-конструктором, в том числе и ведущим, на одном из оборонных предприятий Санкт-Петербурга.

Как это работает?

В системе автоматизированного проектирования разрабатывается цифровая модель будущего продукта. В ней выверены геометрия и основные узлы. Модель виртуально подвергается расчетам в среде для решения инженерных задач и физических симуляций. То есть уже на этой стадии, помимо разносторонних характеристик изделия (на прочность, тепловые нагрузки, гидрогазодинамику), приближенных к реальным показателям, можно заложить и его эргономичный облик. Затем, если требуется, можно быстро скорректировать базовую расчетную модель (что дает возможность совместить эргономику и функциональность) и выпустить техзадания на детали. А после, используя ЗD-технологии, – физически визуализировать деталь или часть конструкции прямо из модели, распечатав их на принтере и получив прототип.

То есть, высокотехнологичное изделие можно теперь получить, существенно сократив время, которое, как известно – «деньги», и исключив иные ресурсозатраты на разработку. Например, это становится возможными при использовании системы сквозной конструкторско-технологической подготовки производства PLM (Product LifeCycle Management – технологии управления жизненным циклом изделий), которая внедрена на предприятиях «Авиаагрегат» («Технодинамика»).

«Раньше был только один способ реализации сложных единичных проектов − мастера-самородки. Сейчас благодаря развитию технологий мы можем дешевле и быстрее получать задуманные индивидуальные объекты промышленного уровня качества. А это, например, в нашей практике арт-объектов, архитектурных инсталляций и разного рода конструкторов критически важно, − рассказал «Rosnauka.ru» эксперт по реализации проектов Центра прототипирования НИУ ВШЭ, креативный продюсер «Варенъйе организма» Илья Соболь. – Сегодня инженеры могут не просто рисовать эскиз, а тут же придавать ему 3D-форму, визуализируя объект в трехмерном пространстве».

3D-форма, визуализированный объект в трехмерном пространстве

Фото: uacrussia.ru

Цифровое проектирование пока единственный одинаково понятный язык и людям, и машинам.

Эксперт подчеркивает: цифровое проектирование «пока единственный одинаково понятный язык и людям, и машинам». В качестве примера Соболь приводит свою работу для одного из проектов Политехнического музея:

«Благодаря новым технологиям мы смогли сделать все очень быстро: от появления идеи до финального результата прошла всего неделя, обеспечив качество на уровне серийных образцов. При этом мы использовали композиты, применение которых существенно удешевило как проектирование, так и производство за счёт использования одного вида материала, а не нескольких, для разного рода функциональных задач. На композите хорошо печатать: мы смогли сделать раскраску, недоступную ручными методами, сократив издержки на закупку краски и поиски цеха покраски. Благодаря цифровой технологии производства, мы теперь можем воспроизводить этот объект столько раз, сколько нужно, не тратиться на повторную разработку».

Крупным промышленным производствам не дает развернуться отсутствие стандартов

Однако если эксклюзивные арт-проекты могут обойтись без определений и стандартов, то, например, в масштабном производстве без стандартизации и нормативов, соответствующих российским реалиям, модернизировать работу предприятия проблематично. Так, по словам выступавшего на круглом столе в рамках недавней выставки «Иннопром-2015» замгендиректора по производству холдинга «Вертолеты России» Андрея Шибаева, при освоении «цифры» с помощью импортных систем весьма затруднен обмен цифровыми данными, так как процессы в заграничных автоматизированных системах описывают местные нормативно-технические принципы работы. В то же время, наследие производственного процесса, оставшееся от СССР, безнадежно отстало от современных реалий. По словам Шибаева, несмотря на энергичное внедрение цифровых технологий на «Вертолетах», максимально автоматизированное полностью цифровое производство планируется получить через 10, а то и 15 лет.

На уровне государства есть полное и деятельное понимание важности развития в этом ключе. Специалистами Высшей школы экономики (ВШЭ) по заказу Минпромторга уже подготовлено списочное определение инжиниринга в РФ, которое включает весь цикл современных инженерных мероприятий − от проектирования «в цифре» до внедрения продукта в производство и последующего сервисного обслуживания.

Дорогое ПО, на котором некому работать, – как следствие, низкая технологичная готовность бизнеса

Модернизации производств сегодня препятствует материальная и технологическая бедность бизнеса, нежелание «плестись» за длинным рублем, дорогостоящее программное обеспечение, отсутствие законов и стандартов, а также специализированных образовательных программ.

«Проблемы с ПО и оборудованием для развития предприятий нет. Идет массовое перевооружение, закупается оборудование, позволяющее правильно воспроизвести самую сложную геометрию деталей в металле, – рассказывает Дмитрий Гинда. – Но, если мы говорим об аддитивных технологиях (например, 3D-печать, которая очень популярна у небольших предприятий, которые занимаются товарами народного потребления), то да, действительно, некая нестыковка есть. Такое оборудование мало используется и на крупных предприятиях, потому что есть устоявшиеся процессы, и замена оборудования без прерывания производственного цикла дается тяжело. На крупных предприятиях встречаются макетные лаборатории, лаборатории прототипирования, где могут использоваться аддитивные машины, но это не массовая ситуация».

«На ГАЗе вообще интересные случаи были (мне очевидец рассказывал), их там заставляли ломать хорошие макеты машин, чтобы начальство не дай бог не увидело… Увидит − заставит пустить в производство, а это новые формы, новые матрицы, куча работы...», − пишет на дизайнерском форуме (rosdesign.com) в Интернете пользователь под ником KonNik. Запись хоть и старая − 2009 год, но ситуацию эту далеко не многие смогли переломить к сегодняшнему дню.

Без модернизации, матмоделирования и дизайна рынки не завоевать

Между тем, как резюмирует в интервью «Rosnauka.ru» менеджер по разработке учебных материалов в странах Европы, Ближнего Востока и Африки (Отдел отраслевой и образовательной стратегии) компании «Autodesk» Антон Федосеев, ни одно предприятие не сможет сегодня конкурировать на рынке, тем более мировом, минуя «цифру». «Совершенствование и удешевление новых технологий производства, таких как 3D-печать, и материалов, таких как композиты, позволяет вкладывать минимум ресурсов в технологическую подготовку производства. Умение создавать сложные органические формы, а также применять методы генеративного дизайна (автоматизированное создание изделия на основе заданного набора алгоритмов и правил) сегодня позволит инженеру создавать технологически высокий продукт. При этом большая часть продуктов будет создаваться на основе открытых патентов при помощи краудсорсинга. На массовом рынке создание нового продукта будет происходить из уже существующих модулей, производящихся в разных уголках планеты», − утверждает Федосеев.

Распространение инструментов проектирования с искусственным интеллектом, как подчеркивает специалист, наряду с другими факторами, приведёт к формированию совершенного нового подхода к созданию изделий и, как следствие, требований к квалификации инженеров. Системное мышление и владение системным инжинирингом станут первоочередными требованиями к каждому инженеру.

Продвинутых в «цифре» инженеров можно ждать уже через 5 лет

«Видна работа государства и в области развития Центров молодежного инновационного творчества, которых в одной Москве - больше 20, а в Берлине, например, только один», – говорит Илья Соболь (ВШЭ, «Варенъйе»). По его словам, этот сектор активно действует и развивает молодежь именно в области цифрового проектирования и производства, но оценить полный эффект от такого рода инициативы получится в лучшем случае лет через пять.

«При создании прототипов мы используем возможности цифрового производства (т.е. сначала в инженерных CAD-программах создаем цифровую модель, которую затем изготавливаем на ЧПУ-станках – фрезере, лазерном резчике, 3D-принтере), − рассказывает в интервью «Rosnauka.ru» менеджер Центра прототипирования ВШЭ Анна Вакулик. − Наш опыт показывает, что автор проекта – молодой инженер – чаще умеет только проектировать модель, но не управлять оборудованием – этот опыт он получает у нас, проходя обучение, растет как профессионал, непосредственно соприкасаясь с производством и переживая опыт работы с новыми технологиями и методиками цифрового производства. И это становится ценным опытом, позволяющим подготовиться к работе с более сложными системами».

О том, что к окончанию вуза необходимо выпускать специалистов-практиков, говорил и глава российского государства, и неоднократно повторяют в Правительстве. Для этого уже сейчас нужна инфраструктура, которая бы не только приближала студентов к реальности выбранной профессии, но и способствовала снижению импортозависимости от зарубежных производителей.

Цифровому конструированию и промдизайну обучат в новых инжиниринговых центрах

новый инжиниринговый центр

Фото: ecmephi.ru

Примером успешного предприятия, где есть место студентам, стал Инжиниринговый центр НИЯУ МИФИ. Здесь по уникальным технологиям 162 высококлассных инженера реализуют полный цикл производства аппаратно-программных комплексов различных сфер применения: от эндоскопических и оптических приборов до гарнитуры связи со специальным модулем защиты от «прослушки». Помимо российских крупных компаний, у НИЯУ есть международные партнеры, готовые перенимать наши технологии, − из Бразилии, Индии, Китая, Сингапура, Бахрейна, Малайзии.

Одним из флагманов внедрения в производство цифровых технологий и промдизайна на базе технологической платформы одного из старейших государственных научных центров является и Всероссийский институт авиационных материалов (ФГУП «ВИАМ»), где также активно практикуются студенты и работают недавние выпускники. Тут налажено полностью аддитивное производство авиадвигателя нового поколения ПД-14 на основе отечественных металлопорошков.

Цифровые технологии активно предлагают и новые небольшие инжиниринговые фирмы, которые делают всю проектную работу «под ключ».

Среднему и малому бизнесу помогут материально, а крупные производства познакомят с отечественным инжинирингом

К октябрю Минпромторг должен представить концепцию Российской ассоциации промышленного дизайна. Основную массу ее участников, а большие надежды в области развития инжиниринга и промдизайна кабмин возлагает на малый и средний бизнес, еще предстоит поставить на ноги. Новым предприятиям обещают «помочь материально» на льготных условиях, ведь при существующем уровне процентных ставок доступ к кредитованию для большинства малых предприятий закрыт: банки предпочитают крупных заемщиков. Проблему уже решает созданный по инициативе Минпромторга в 2014 году Фонд развития промышленности, призванный помогать на стадии проектных работ: разработки НИОКР, инжиниринга. Государство также планирует ввести возвратное финансирование, специальные инвестконтракты между центром, регионами и инвесторами, а также освободить инжиниринговые организации, работающие в формате импортозамещения и с перспективными высокотехнологичными новинками, от уплаты части налогов.

Затраты на ПО (по большей части импортное, потому и дорогое) минимизируют, предоставив операторам с лицензией на распространение софта субсидию в размере скидки и открыв Центры коллективного пользования суперкомпьютерами, оснащенными суперначинкой.

Крупным промышленным предприятиям с историей в качестве меры государственного стимулирования технического прогресса в РФ на условиях предоставления кредитов предложат воспользоваться услугами отечественных инжиниринговых компаний. Таких, как, например, аккредитованная при «Сколково» и уже получившая правительственную субсидию ЗАО «Т-Сервисы». Тут способны рассчитать не только размеры бедствий от трещины вследствие производственного изъяна, и обтекаемость воздухом рекламного экрана, чтобы производитель знал, какую прочность продукта следует заложить. Благодаря уникальным цифровым технологиям, экспертам «Т-Сервиса» был подвластен точный расчет необходимого температурного режима при создании и последующем функционировании такой популярной конструкции для проведения досуга, как круглогодичное крытое горнолыжное сооружение «Снежком», работающее как зимой, так и в жаркий июль.

Судя по энтузиазму, с которым государство развивает инжиниринг, профессия инженера в России, работающего на базе технологий цифрового проектирования, должна обрести второе дыхание. Она обещает стать одной их самых востребованных и высокооплачиваемых. Недавно под патронажем Минпромторга запущен специальный портал для инженеров (engpromdesign.ru). К концу 2016 года на этой виртуальной площадке планируют собрать экспертное сообщество и даже организовать первую в России биржу услуг в сфере инжиниринга: чтобы специалисты не только нашли друг друга, но и себя в любимой и перспективной профессии.

Узнал сам? Поделись с друзьями

Подпишитесь на рассылку лучших материалов за неделю.

Поверьте, это того стоит! 30 000 подписчиков уже с нами.

Новости партнеров

Рейтинги

Рейтинг средних зарплат в странах СНГ и других странах мира в 2016 году

В 2016 году зарплаты россиян заметно выросли по сравнению с 2015 годом, однако, от других стран Россия значительно отстает.

Рейтинг политических партий накануне выборов Госдуму РФ

ВЦИОМ провел опрос общественного мнения относительно электоральных предпочтений россиян.

Поделиться