Топ-4 научных направлений ДВФУ: умные роботы и горение в невесомости

Что делают: наделяют роботов интеллектом

Где: центр «Автоматизированное машиностроение»

В центре создают роботизированный комплекс по производству литых деталей. Его делают для авиационной компании «Прогресс» (Арсеньев). По плану, комплекс  внедрят к концу 2018 года.

Специальная автоматизированная линия для изготовления деталей из магниевых и алюминиевых сплавов будет состоять из нескольких роботов, связанных общей транспортной системой. Они смогут самостоятельно удалять весь лишний металл с литых деталей.

Фото Глеба Ильинского

На заводе оборудуют крупный комплекс длиной до 8 метров и весом до 10 тонн. По словам заведующего кафедрой технологий промышленного производства Инженерной школы ДВФУ Константина Змеу, роботов сделают «разумными».

— В некоторых случаях для обработки очень крупных авиационных деталей у роботов должна быть определенная доля искусственного интеллекта. Он должен уметь в  адаптивном режиме обрабатывать детали, которые заранее ему неизвестны. Это одна из задач, которую мы реализуем, — подчеркнул специалист.

Помимо заводов, пользу от центра получают и студенты. Чтобы уверенно работать на оборудовании, нужно 250–500 часов постоянной работы у станка, это примерно три месяца.

— Учебный процесс нужно построить так, чтобы приходящего на предприятие выпускника не нужно было учить несколько месяцев, — отметил Константин Змеу. — Хотелось бы, чтобы он пришел и сразу включился в производство. У нас есть студенты, которые трудятся здесь со второго курса. Поначалу они выполняют простые задания, но спустя годы становятся профессионалами, и их работы  публикуют в международных изданиях.

Фото Глеба Ильинского

Что делают: разрабатывают алмазоподобные покрытия

Где: лаборатория пленочных технологий

Ученые ДВФУ наносят алмазоподобное покрытие с помощью специальной установки. Технология позволяет получать очень тонкие пленки, которые можно наносить на любые металлические объекты. Покрытие улучшает их эксплуатацию и продлевает срок  службы. Алмазоподобные пленки наносят, к примеру, на микросверла, которыми делают в том числе платы для сотовых телефонов, а также на фрезы (инструмент с одним или несколькими режущими лезвиями для фрезерования — «ПГ»).

Это покрытие очень скользкое и твердое, сверло может работать на очень больших скоростях. Таким образом ученые увеличивают срок службы инструмента.

Сейчас ученые  работают над напылением алмазоподобным покрытием поршневых колец для компании Hyundai Motor Company. Автопроизводитель хочет использовать их для машин будущего поколения. Покрытие снизит трение и, как следствие, расход топлива. Сейчас владивостокские  ученые отправили небольшую партию на тестирование в Южную Корею. Возможно, в будущем компания внедрит их в производство.

Само по себе алмазоподобное покрытие не уникально, однако свойства, которые ему придают, заслуживают отдельного внимания. К примеру, по коэффициенту трения, твердости и модулю Юнга разработанные специалистами из Владивостока покрытия считаются одними из лучших. Кроме того, ученые меняют их характеристики и тем самым создают новые.

— Установка позволяет получать новые покрытия: чередовать слои, толщины, параметры, — уточнил главный сотрудник научной лаборатории Александр Самардак.

По словам сотрудника ДВФУ, их работа  обходится в разы дешевле, чем у зарубежных конкурентов, но при этом не уступает по качеству.

— Фреза с покрытием обходится максимум в 2,5 тысячи рублей, хотя за границей это стоит порядка 12, — подсчитал специалист.

В отличие от центра машиностроения, здесь работает только один студент. Хотя, по словам профессионала, много мастеров для такой уникальной технологии пока не требуется. В будущем в лабораторию приедет специалист высочайшего  уровня, под чьим руководством работать с установкой научатся еще несколько студентов.

Фото Глеба Ильинского

Что делают: исследуют прочность металлов

Где: лаборатория механических испытаний и структурного анализа

Эта лаборатория уже два года является международной: ученые в Приморье сотрудничают с коллегами из Германии и Японии. В ней оценивают техническое состояние, прочность и долговечность конструкций и их элементов. Здесь проводили испытания в рамках более полусотни проектов разной сложности. К примеру, в лаборатории исследовали валы судовых дизелей и детали владивостокских мостов.

— Мы работаем на строительный комплекс. Это работа связана с возведением достаточно уникальных сооружений. К примеру, мы проводили комплекс испытаний по сварным соединениям, оценивали прочность вант и высокопрочных болтов, скрепляющих секции мостов. Они находятся под дорожным полотном, — уточнил заведующий кафедрой сварочного производства Инженерной школы ДВФУ Александр Гридасов.

Одна из заслуг лаборатории — разработка уникальной технологии сварки, над которой сейчас трудятся владивостокские ученые и их зарубежные коллеги из Японии и Германии. Сотрудники сообщили, что этот метод, в отличие от дугового, является полностью бездефектым.

Особого внимания заслуживает одна из установок, которых всего в мире 15, а в России —  две. С ее помощью ученые выясняют и предотвращают «аварийность» конструкций. Обычно причиной поломок становится так называемая «усталость металла», а именно накопление внутренних повреждений.

— Мы проводим испытания при помощи ультразвуковых колебаний, — поделилась заведующая лабораторией Екатерина Гридасова. — Оборудование помогает за несколько суток проводить испытания,  на которые раньше уходило от полугода до трех лет. Срок сократился из-за высокой частоты повторений, на которые способна машина.

Фото Глеба Ильинского

Что делают: изучают горение в условиях микрогравитации

Где: международный центр горения и энергетики

В центре проводят исследования, направленные на разработку экологически чистых и эффективных методов сжигания углеводородного топлива. Также сотрудники исследуют особенные технологии горения. Энергетика будущего будет применять экологически чистое, безопасное и эффективное производство. Этому способствует и деятельность владивостокского центра.

В частности, ученые изучают особенности горения в условиях микрогравитации. Дело в том, что огонь в невесомости горит не так, как на Земле. По словам руководителя центра, он образует локализованный в пространстве очаг горения, который не увеличивается, неподвижно висит в газовой среде, поглощает топливо и выделяет продукты горения.

Еще одним аспектом деятельности стало применение материала для горелок, который создают с помощью процессов горения. При этом КПД созданной горелки может стать огромным, а ее использование — безопасным.

— После изготовления горелки мы пускаем в нее газовую смесь, — уточнил руководитель центра Сергей Минаев. — Она горит внутри тела, которое в результате образует инфракрасное излучение. Устройство уменьшается в три раза, но при этом потери тепла незначительны. Характеристики такого горения получаются в соответствии с лучшими мировыми стандартами.

Кроме того, ученые  работают над новыми технологиями сжигания газа. Они уже создали первые прототипы устройств нового поколения. Среди них как компактные экологические бытовые бойлеры, так и эффективные источники инфракрасного излучения для бесконтактного нагрева обрабатываемых изделий в промышленности.

Также сотрудники центра разрабатывают эффективные энергетические установки для отдаленных районов Сибири и Дальнего Востока. Они станут высокоэффективными, не будут иметь открытого пламени и смогут работать с разными типами углеводородного топлива. Мощность таких устройств можно будет регулировать, исходя из потребностей.