Идея под ключ: как "видение насквозь" принесло ТПУ треть миллиарда

ТОМСК, 29 мая – РИА Томск, Елена Тайлашева. Одно из самых эффективных подразделений Томского политеха (ТПУ) по работе с промышленностью – Инженерную школу неразрушающего контроля и безопасности – возглавляет самый молодой в вузе руководитель школ – 31-летний Дмитрий Седнев. Как его коллектив заработал 340 миллионов и сколько раз нужно услышать "нет", прежде чем получить контракт – в материале РИА Томск.

Посмотреть вглубь

Мир усложняется, техника усложняется, промышленность в передовых ее направлениях развивается так стремительно, что требует совершенно новых подходов к безопасности. Например, лопасти несущих винтов продвинутых вертолетов делаются из суперпрочного и одновременно легкого углепластика, но перед установкой их обязательно надо проверить: нет ли отслоения внутри материала? 

Или – во Франции реализуется международный проект по строительству первого в мире термоядерного реактора. Ни одна деталь не должна иметь скрытого дефекта, иначе при нагрузке она может выйти из строя, что приведет к катастрофическим последствиям. А детали эти, на минуточку, могут быть и по 1,5 тонны весом…

Неразрушающий контроль – это как раз возможность посмотреть вглубь объекта, не разрушая его. Дмитрий Седнев показывает большой прозрачный куб с роботом-манипулятором, установленный в одной из лабораторий школы, и поясняет, как работает один из самых распространенных методов автоматизированного ультразвукового контроля – иммерсионный.

"В ванну с водой помещается деталь, которую нужно проконтролировать (вода – прекрасный проводник, она не гасит ультразвуковые волны). Задается программа контроля, и робот с ультразвуковым преобразователем на конце "катается" по поверхности объекта. Полученный массив данных обрабатывается при помощи математического алгоритма, разработанного нами, и создается трехмерная модель внутренней структуры изделия.

Можно увидеть форму дефекта (если он есть), его реальный размер. По сравнению с традиционным, "ручным" методом УЗ-контроля, когда оператор просто водит датчиком с гелем по поверхности детали, это значительный шаг вперед", – рассказывает Седнев.

Установка в лаборатории позволяет "видеть насквозь" детали весом до полутонны, а, например, в питерском НИИ электрофизической аппаратуры (НИИЭФА) политехники сейчас заканчивают отладку режимов работы для модернизированного аналога, который контролирует детали втрое тяжелее. Они предназначены как раз для термоядерного реактора во Франции, в частности, НИИЭФА ответственен за системы, которые удерживают плазму внутри. 

"Если бы не коронавирус, в апреле мы бы торжественно отдали систему в промышленную эксплуатацию", – улыбается Седнев.

Коммерческая история

Дмитрий Седнев пришел в международную научно-образовательную лабораторию неразрушающего контроля, основанную при одноименном институте, в 2010 году, и оказался в числе ее первых сотрудников. ТПУ тогда выиграл открытый конкурс по привлечению ведущих ученых в российские вузы, лабораторию возглавил профессор Михаэль Кренинг, директор Фраунгоферовского института, мировая "звезда" в этой области.

"Я учился на пятом курсе физико-технического факультета, мои исследования не были напрямую связаны с неразрушающим контролем, но мой научный руководитель Дмитрий Георгиевич Демянюк предложил позаниматься этой тематикой. Мы занялись разработкой технологии контроля контейнеров с ядерными материалами и отходами для Росатома", – рассказывает Седнев.

Идея была такая: у каждого контейнера есть "отпечатки пальцев" – сварные швы, каждый из которых уникален. Имея данные об исходном состоянии шва, можно с помощью УЗ-контроля проверить, подвергался ли он каким-то воздействиям, пытался ли кто-то вскрыть шов и тот ли это вообще контейнер. За это исследование Седнев получил стипендию Президентской программы поддержки молодых ученых.

В 2017 году молодого ученого, на тот момент уже заведующего лабораторией неразрушающего контроля, пригласили на место заместителя директора всей школы. Буквально через месяц у его руководителя – Валерия Борикова – случился инсульт, и Дмитрий Седнев стал "и.о.".

Тогда Томский электро-механический завод (ТЭМЗ) – давний партнер Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности – работал над гигантским проектом с "Газпромом" по производству клапанов (задвижек) для газопровода "Сила Сибири". Задвижки, позволяющие регулировать поток газа в трубе, поставлялись из-за границы, в основном из Голландии. Томичам предстояло сделать российский аналог. 

"На старте проекта Валерий Николаевич (Бориков) пришел к директору ТЭМЗа Ивану Пушкареву и предложили разработать интеллектуальную систему для неразрушающего контроля – новым изделиям нужны новые методы контроля. Сложность была в том, что задвижки – это огромные детали из цельного литья, до 2,5 метров в диаметре. Их не погрузишь ни в какую в ванну… 

Иван Иванович (Пушкарев) идею поддержал. Мы написали одну заявку на грант, не выиграли, следом написали вторую – в другую программу, и получили поддержку от государства на 150 миллионов рублей (потому что проект был связан с прикладными исследованиями), плюс такую же сумму обязался вложить в разработку сам завод", – рассказывает Седнев.

За три года политеховские инженеры (а в работе участвовали и "соседние" инженерные школы ТПУ – информационных технологий и робототехники, новых производственных технологий, ядерных технологий) воплотили идею, до которой никто в мире еще не додумывался. Для новой системы контроля, как и для стандартного ультразвукового исследования, тоже нужна была вода, но не тоннами, а в объеме… полуторалитровой бутылки.

"Деталь помещается в специально разработанный акустический тракт. На фланце (торце) робота закреплено устройство, в котором с помощью аддитивных технологий размещены каналы для подачи воды на специальный материал, который не гасит ультразвук. Через один канал вода подается, через другой – втягивается обратно сжатым воздухом, в итоге длительного контакта с изделием не происходит.

Это, я считаю, очередной прорыв в неразрушающем контроле, ведь есть масса материалов, которые нельзя мочить – те же углепластики. Надеюсь, у проекта будет своя отдельная славная история", – говорит Седнев.

Так, недавно ему позвонили из новосибирского Института ядерной физики, который тоже производит контрольно-измерительное оборудование для термоядерного реактора во Франции, и детали нельзя опустить в ванну. "Сделайте нам такую же классную систему контроля, как для НИИЭФа, но без воды", – попросили они. 

"Я отвечаю: "Представляете, у нас такая уже есть!". Через два дня они приезжают, я везу их на ТЭМЗ, они удивляются: "Неужели вуз может такое сделать!". К сожалению, у многих промпартнеров еще сидит в сознании, что вузы хорошо разрабатывают, но плохо внедряют: мол, саморезами прикрутим, что отваливается, обмотаем синей изолентой и сдадим заказчику со словами: "Если не дышать, то работать будет".

Это стереотип нам приходится ломать: у нас очень высокая культура современного технологического производства. В целом я бы назвал наш коллектив лидерами в области нестандартных решений для неразрушающего контроля во всем мире. Это хорошая стратегия для вуза: самим задавать тренды вместо того, чтобы им следовать, хотя бы в двух-трех отраслях", – подчеркивает Седнев.

Задачи под ключ

За 2019 год Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности заработала 342 миллиона рублей, это один из самых успешных показателей в ТПУ. По удельной же выработке на человека школа лидер в вузе – на одного сотрудника пришлось 4 миллиона 160 тысяч рублей. Также школа лучшая по хоздоговорам – за год она их выполнила на 192 миллиона.

В этом и следующем году Седнев надеется еще больше увеличить оборот: начнется проект с Институтом ядерной физики, будет развиваться сотрудничество с НИИ онкологии по использованию бетатронов для лечения рака, ведутся переговоры с ОКБ "Сухого", которому нужен прибор для контроля двигателей "в поле", а также с рядом компаний, которые нуждаются в "настольном" томографе. 

Седнев считает: вуз не просто МОЖЕТ зарабатывать на инжиниринге – он ДОЛЖЕН это делать! 

"Мы должны брать комплексные задачи и решать их под ключ; должны выступать интегратором новых решений для промышленности. Причем нужно самим искать промпартнеров, а не ждать, когда они придут. И не бояться быть, простите, посланным",  – говорит он. 

Его самого посылали бессчетное количество раз: "Приезжаем, говорим: "Наша система стоит 10 миллионов", а нам в ответ: "У нас только миллион, до свидания". Если один раз постучались в закрытую дверь, вам не открыли, вы развернулись и ушли – это неправильный подход. Если вы четко понимаете, что идея стоящая, вы должны искать те двери, которые откроются".