Студент 3 курса Омского государственного технического университета Андрей ХАБАРОВ придумал универсальную модификацию, которая может избавить промышленные предприятия от убыточного простаивания их станков. Идея у молодого изобретателя возникла еще в ходе прохождения первой учебной практики. При этом, как он рассказал корреспонденту «КВ» Георгию ГОРШКОВУ, процесс разработки оказался выгоден сам по себе и до начала выплаты гранта проект уже начал окупаться.
— Андрей, расскажите о своем изобретении.
— Мы разработали автоматизированную систему для прогрева станков до начала рабочей смены. Можно провести аналогию с автомобилем, который зимой перед поездкой необходимо сначала прогреть. Но в случае со станками времени может потребоваться куда больше: от 30 минут до 1,5 часа. Каждый час простаивания на предприятии обходится примерно в 1,5-2,5 тысячи рублей. А представьте, если на заводе 30 таких станков, то за смену возникают расходы в 30-50 тысяч рублей, ничем не компенсированные.
— На каких станках можно будет применить вашу модификацию?
— Когда мы завершим разработку, то модификацию можно будет устанавливать практически на любой станок. Это могут быть токарные и фрезерные станки или лазерное гравирование, или 3d, принтеры. Что угодно!
Вообще необходимость прогрева появилась давно. Как известно из курса школьной физики, металл при нагреве расширяется, а при охлаждение он снижается. Поэтому, чтобы добиться точности обработки, которая применяется на космическом авиа- и ракетостроении, необходимо прогревать станок, чтобы он вышел на свою рабочую температуру. Даже сами производители говорят, что их станки надо подогревать, и указывают нужную температуру и необходимое время в паспорте станка.
— То есть номинально получается, что производители выдают правила, которые на их станках соблюдать проблематично?
— В принципе некоторые производители встраивают подобные системы в свои станки, но стоимость тогда увеличивается почти в десять раз. Если так он стоит 3-5 млн рублей, то с такой модификацией — 30-50 млн рублей.
— А ваша модификация насколько увеличит стоимость станка?
— Незначительно, потому что это будет простая электронная схема, которая, возможно, будет даже собираться из компонентов, произведенных еще в годы СССР. Плюс программное обеспечение. Мы рассчитываем, что такая установка будет стоить в пределах 30 тысяч рублей.
— Каким образом возникает такая серьезная разница в стоимости? У них расчеты на десятки миллионов, а у вас на тысячи.
— Дело в том, что станкостроение — это такая область, в которой само устройство станка производителем не раскрывается. Как все сделано внутри, никто не знает. Документации нет, а разбирать станок стоимостью в несколько миллионов рискованно. В своем изобретении я не буду принципиально вмешиваться в конструкцию станка, все будет реализовано при помощи небольшой силовой схемы, микроконтроллера и программного обеспечения, в то время как производитель станка может реализовать такой функционал прямо в станке без установки дополнительных компонентов. Разница же в цене возникает из-за уникальности такого функционала и предоставления его производителем как дополнительной возможности, которой нет у конкурентов.
— Так как у вас идея возникла? Вы все-таки разбирали станок?
— Идея пришла во время прохождения практики в ОАО «Высокие технологии», где я воочию увидел проблему: оператор приходил на работу, включал станок и ждал от 30 минут до полутора часов. Время расходовалось, а станки не выпускали продукцию, предприятие частично теряло прибыль.
— Как планируете потратить грант?
— Вообще, создание этого устройства — это только одна из целей моего проекта. Вторая главная задача — выявление необходимого времени на прогрев станка. Бывает, что в документации пишут 30 минут, а на самом деле необходимо не менее часа. Бывает и обратная ситуация. Но чтобы это выяснить, надо написать правильное уравнение. Поэтому мы сейчас проводим исследование станков на точность и температуру. На сегодняшний день проверено несколько токарно-фрезерных станков. Для выявления взаимосвязей необходимо собрать достаточно большую материальную базу. На это уйдет некоторая часть гранта.
— Эти станки вам предоставляет институт или сторонние предприятия?
— И институт, и сторонние предприятия. Кроме предприятия «Высокие технологии», мы изучали станки на ОАО «Сибирские приборы и системы». Для этого мы используем лазерный интерферометр, недавно поступивший в ОмГТУ. Подобные исследования оказываются взаимовыгодны. Я таким образом собираю необходимую для проекта материальную базу, а предприятия выясняют, достаточно ли точно работает их станок и не следует ли его отправить в ремонт. Отмечу, что работа по таким договорам уже окупила первый грант — процентов на 60.
— Сколько человек занимается разработкой?
— Пока мы только вдвоем с моим научным руководителем КОЛЬЦОВЫМ Александром Германовичем. Достаточно сложно найти человека, который и был бы увлечен и самой идеей, и имел необходимые знания для подобной разработки, потому что здесь не только машиностроение, но и прикладное программирование, и алгоритмизация, и еще ряд наук задействован. А в настоящий момент студенты имеют свойство получать знания только по программе обучения, не пытаясь самостоятельно углубить знания. Например, на машиностроении не учат программированию. Я его знаю только потому, что интересовался им с детства, с 12 лет.
— А почему тогда пошли учиться на машиностроителя, если с детства интересовались программированием?
— У меня мама и папа выходцы из сферы машиностроения.
— Какова доля участия Александра Германовича КОЛЬЦОВА в вашем проекте?
— Он куратор, помогает с заключением договоров, оформлением, анализом графиков, генерирует новые идеи и постоянно меня подгоняет. Кроме того, на все исследования на предприятиях он ездит вместе со мной, потому что лазерный интерферометр стоит около 3 млн рублей, и Александр Германович в этом случае выступает как гарант, что с устройством ничего плохого не произойдет.
— На каком этапе сейчас находится разработка?
— Уже готово программное обеспечение для станка в варианте прогрева его вручную. То есть оператору не надо будет задавать программу на прогрев, а просто дернуть рубильник, и все заработает.
Вообще в этом году изменились условия конкурса и деньги теперь выдаются в два этапа. На первые полгода мы запланировали исследование станков на предприятиях Омской области и в ОмГТУ. Во втором полугодии мы займемся анализом собранных данных, выявлением математической зависимости и созданием демонстрационной версии. К концу года мы планируем собрать данные о 50 станках. А демонстрацию будем проводить либо на станке в ОмГТУ, либо возьмем старый советский, сути это не изменит.
— Планируете патентовать свое изобретение?
— Да. Патент будет оформлен на полезную модель.
— Права будут ваши или института?
— Патентоваться изобретение будет на институт, потому что личный патент оформить достаточно проблематично и затратно.
— Как потом планируете распространять изобретение? Будете регистрировать свою фирму?
— Да, вероятно, на базе ОмГТУ мы создадим небольшую фирму, которая будет заниматься производством и обслуживанием установки.
— Сколько времени занимаетесь исследованием?
— Исследованиями в этой области занимаюсь два года и до этого уже участвовал в конкурсе «У.М.Н.И.К.». Я тогда дошел до финала, но финансирования не получил.
— А почему в первый раз не удалось победить?
— Достаточно много причин. Серьезная конкуренция. Возможно, не совсем удачно преподнес тему. Я выступал тогда в области информационных технологий, а сам проект затрагивает не только эту тему, но еще физику с машиностроением. Поэтому достаточно сложно было донести свою идею до программистов, которые смутно представляют устройство станков. С машиностроителями было с точностью до наоборот: о станках они обладали широкими знаниями, но объяснить тонкости программного обеспечения им сложновато. Ко второму разу я серьезно переделал программу выступления и упор решил все-таки делать больше на разъяснение используемых информационных технологий. Плюс мне повезло, что среди членов жюри попались такие, которые уже слышали о моем проекте в прошлом году, и им не нужно было рассказывать, что такое металлорежущий станок.
— Похожие проекты в конкурсе участвовали?
— Возможно, только в разделе «приборостроение», но это были уже совершенно другие критерии оценки.
— А вообще в Омске прогревом станков кто-нибудь еще занимается?
— Вряд ли. Вся исследовательская база по этой области сосредоточена в ОмГТУ, а я как студент этого вуза не смог бы не услышать о начале похожих разработок.
— Сколько времени в день вы тратите на исследования?
— Обычно на предприятии «Высокие технологии» я появляюсь в 16.00, ухожу в 20.00, но, думаю, сейчас, после заключения договоров, отправляться туда буду сразу после учебы и — до позднего вечера. Сама же работа над проектом ведется постоянно. Идея или решение может возникнуть в любое время суток, как днем, так и ночью. Поэтому можно сказать, что работаю я круглосуточно.
— Планируете ли потом участвовать в конкурсе «У.М.Н.И.К. на СТАРТ»?
— Да. Но мы планируем в ближайшее время собрать команду и попробовать выставить на «У.М.Н.И.К.» еще одно изобретение. Сейчас у нас готовится комплекс проектов по решению проблем машиностроения.
Андрей Валерьевич родился 29 сентября 1993 года в Омске. С 2000-го по 2005 год учился в школе № 46, затем перевелся в школу № 109. В 2011 году поступил в Омский государственный технический университет на специальность «Конструкторское технологическое обеспечение машиностроительных производств». С этого же года работает инженером-технологом в ОАО «Высокие технологии».
