Для выпускника магистратуры института машиностроения Тольяттинского государственного университета (ТГУ) Александра Севастьянова важно, чтобы задача, над решением которой он работает, была действительно сложной. Тогда её реализация вызывает у него большой интерес. В интервью корреспонденту Молодёжного медиахолдинга «Есть talk!» он рассказал о своём проекте «Разработка цифрового двойника процесса обработки высокопрочных сплавов», который привёл его к победе в конкурсе грантов молодёжного форума Приволжского федерального округа «iВолга» в 2020 году, и о том, что мотивирует его и помогает добиться желаемого результата.

Улучшить качество без существенных вложений

– Александр, чему посвящён ваш проект?

– Я занимаюсь разработкой цифрового двойника процесса резания на основе машинного обучения. Это развитие классического направления в диагностике и управлении технологическими процессами на производстве. В наше время оно получило новый толчок за счёт ускоренного развития электроники и программных средств. Это направление позволяет повысить эффективность производства за счёт внедрения новых технологий. Тематика моей работы связана с повышением качества производимых деталей и мониторингом параметров процесса для повышения его эффективности с помощью технологий цифрового двойника. То есть я разрабатываю программно-аппаратный комплекс, который представляет собой совокупность электроники и программного обеспечения и может повысить качество продукта без существенных капиталовложений в новое оборудование, сократить количества брака.

– Как именно происходит повышение эффективности?

– Станок начинает «понимать», как происходит процесс. Благодаря датчикам он видит необходимые параметры обработки и корректирует всё, чтобы избежать нежелательных изменений. Допустим, если износ инструмента превышает допустимое значение, то система «видит», что инструмент необходимо менять, и оповещает об этом. Таким образом, эффективность процесса повышается.

– Вы сейчас занимаетесь одним проектом?

– Да, но в его рамках можно реализовать множество различных технических решений. Сейчас мы научились диагностировать процесс обработки, а в дальнейшем планируем перейти уже к полноценному управлению всем технологическим процессом в режиме реального времени. Это задача более сложная, поэтому мы с большим интересом приступаем к её реализации. В будущем, конечно, производство сможет полностью обойтись без участия человека, но сейчас перед нами стоит другая задача. На текущий момент наш проект выполняется при финансовой поддержке Фонда содействия развитию институтов гражданского общества Приволжского федерального округа.

«Отказываются от цифровых технологий из-за старой материальной базы»

– Ваш проект уже реализуется за пределами университета?

– Мы заканчиваем цикл лабораторных исследований и готовимся внедрить проект в производство у наших индустриальных партнёров, среди которых малые предприятия Тольятти, занимающиеся изготовлением штамповой оснастки. Они столкнулись с проблемой диагностики износа режущего инструмента при твёрдом фрезеровании. Проблема заключается в том, что применяемый для твёрдого фрезерования инструмент очень дорогой, а требования к качеству деталей, получаемых при обработке, достаточно высоки. И поэтому велика цена ошибки.

– Многие ли предприятия проявили интерес к проекту?

– Спрос на нашу разработку зависит от нужд конкретного предприятия. Мы сталкивались с различными трудностями, когда искали партнёров, в частности многие компании отказываются от внедрения цифровых технологий из-за того, что у них старая материальная база. То есть многие до сих пор используют станки советского периода, которые даже не имеют полноценного цифрового программного управления. Но всё же в Тольятти достаточно много предприятий с новейшим оборудованием с числовым программным управлением, которое мы при необходимости дополняем нашими датчиками, электроникой и программным обеспечением. Мы настроены оптимистично и считаем, что в будущем число наших индустриальных партнёров увеличится.

«Опыт „Умника“ помогает»

– В каких проектах университета вы участвовали за время учёбы?

– Например, в разработке ультразвуковых технологий для Formula Student, в проекте «Формула станок». Все проекты, безусловно, очень интересные, я советую нашим студентам принять в них участие. Мне нравится работать с цифровыми технологиями, заниматься математикой, программированием, поэтому я выбрал то, что мне по душе, – разработку цифрового двойника с цифровизацией производства.

– Вы победитель многочисленных научных конкурсов. Расскажите, пожалуйста, о них подробнее.

– В 2016 году я выиграл в конкурсе «Умник», тогда же получил полезный опыт представления проекта и общения с потенциальными инвесторами. Это помогает мне и сейчас. Летом прошлого года победил на форуме Приволжского федерального округа «iВолга», и мне удалось получить необходимые средства для развития своего собственного проекта.

– Когда вы начали заниматься наукой?

– Научной работой начал интересоваться ещё в школе. Благодарен моей учительнице математики, которая вдохновляла на участие в олимпиадах и поиск решений сложных задач. Я наслаждался самим процессом поиска нестандартных выходов из сложных ситуаций и понял, что в дальнейшем хочу продолжать этим заниматься. На первых курсах познакомился со своим будущим научным руководителем Дмитрием Расторгуевым, доцентом кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства» ТГУ. И с той поры начал активно изучать технологию машиностроения. Было очень интересно узнавать, что же сейчас происходит в науке и куда в дальнейшем пойдёт производство.

Любопытство, польза, выгода...

– Откуда вы черпаете вдохновение для занятия наукой?

– Меня вдохновляет сам процесс работы и тот результат, который мы получаем. В технической деятельности есть три мотивационных фактора: любопытство, то есть стремление найти истину, что характерно для учёных; практическая польза, важная для инженеров; и желание получить коммерческую прибыль – качество, свойственное предпринимателям. Мне кажется, что идеально совмещать все факторы. Нравится заниматься наукой из-за самого процесса исследования, поиска истины, изучения того, как устроена природа, окружающий мир, техника. Нравится видеть, как моя работа приносит практическую пользу нашим партнёрам и как, работая вместе, повышая эффективность процесса производства, можно получить финансовую прибыль. У нас есть много примеров, когда в нашем институте люди уходили в бизнес и начинали получать достаточно серьёзную прибыль от коммерциализации своих разработок. Наука представляет собой не только интересную область человеческой деятельности, она для меня бесконечный источник вдохновения, жизненных сил, радости. Мне действительно нравится заниматься наукой.

Материал впервые опубликован в газете «Тольяттинский университет» № 15 (833) от 19.05.2021 г.