Сюрпризы метизов: что исследует новая лаборатория МГТУ
В Магнитогорске после капремонта на базе технического университета начала работу молодёжная лаборатория инжиниринга передовых технологий метизного производства.
Грант на прогресс
Лаборатория станет полигоном для исследований в области цифрового инжиниринга материалов и создания цифровых двойников – виртуальных копий реальных процессов и продуктов. Её задача – стать точкой притяжения для студентов, аспирантов и молодых инженеров, которые будут разрабатывать конкретные технологические решения для нужд местных заводов. Особенно тесное взаимодействие планируется с предприятием «ММК-МЕТИЗ».
«Поначалу казалось, что с имеющимся опытом всё будет относительно просто. Но организация научной лаборатории, как оказалось, куда более сложная задача, ведь контроля требует буквально всё: от полов и плитки в аудитории до параметров микроскопов, логистики, закупок и так далее. Но в итоге всё получилось», - рассказывает Дмитрий Константинов, директор новой «Лаборатории инжиниринга передовых технологий метизного производства» МГТУ им. Носова.
Финансирование было получено через грантовый механизм поддержки инноваций.
«По кончику самореза - как по Уральским горам»
От идеи до готового цифрового двойника: лаборатория оснащена для всех этапов работы. Процесс начинается с подготовки образца на отрезном, шлифовальном и полировальном станках. Затем в дело вступают «цифровые глаза»: 3D-сканер, система бесконтактных измерений и микроскопы, включая уникальный оптический с ИИ-анализом и топовый электронный. Завершает цепочку нагревательный столик, позволяющий изучать поведение материалов в условиях, имитирующих реальные технологические процессы.
«С помощью сканирующего электронного микроскопа мы можем получить увеличение в 250 раз больше, чем максимальное на оптическом. Полезное разрешение составляет 5 нанометров, то есть по кончику самореза можно гулять, как по Уральским горам. Аналогичный прибор, который 10-15 лет назад наш университет покупал, раза в три больше, а сейчас эта миниатюрная штука весит всего 70 килограммов и работает от обычной розетки», - поясняет руководитель лаборатории.
Лаборатория задумана как исследовательский центр с прицелом на реальный сектор и главное – на импортозамещение. «Наш первый проект уже в качестве лаборатории посвящён оптимизации действующей технологии производства стальной оцинкованной проволоки для сердечников проводов высоковольтных линий передач и разработке новой технологии производства сварочной проволоки. Оба проекта имеют стратегическое значение не только для завода, но и для смежных отраслей промышленности, потому что, например, зарубежные производители сварочной проволоки ушли с российского рынка в 2022 году, а она принципиально важна для газовой отрасли нашей страны при сварке труб», - делится планами Дмитрий Константинов.
Бета-тест для металлургии
В 2024 году в Челябинске прошла крупная региональная конференция, посвящённая цифровизации и новым промышленным технологиям. В том же году состоялся региональный этап конференции «Код индустрии», фокусирующейся на роботизации и автоматизации. Эти события демонстрируют растущий интерес профессионального сообщества региона к технологическому обновлению производств, что создаёт благоприятную среду для появления таких проектов, как новая лаборатория.
В самом же МГТУ им. Носова в прошедшем году кроме новой лаборатории метизного производства была открыта лаборатория цифрового инжиниринга материалов. Одновременно с этим был объявлен региональный конкурс грантов, специально нацеленный на создание молодёжных научных лабораторий. Успех новой инициативы может стать моделью для создания аналогичных лабораторий в других вузах Челябинской области, но с фокусом на иные направления, такие как микроэлектроника или электромеханика.
Выйти за рамки
Создание молодёжной лаборатории – это стратегический шаг по укреплению научно-технологического фундамента Челябинской области в критически важных для неё сферах: материаловедении, цифровом инжиниринге и передовых производственных методах. Важнейшая социальная функция проекта – создание эффективного механизма взаимодействия между университетами и производственными предприятиями, сокращение разрыва между теорией и практикой.
Успешный опыт потенциально может быть тиражирован и на другие смежные отрасли регионального машиностроения, повышая конкурентоспособность их продукции, в том числе на внешних рынках.
В скорой перспективе лаборатория должна трансформироваться в полноценную активную исследовательскую площадку, а к 2030 году результаты её работы могут выйти за рамки экспериментальных разработок и начать реально применяться в технологиях метизного производства.
