Передовые инженерные школы

ПИШ представляют первые итоги работы 11/02 Ч4

Псковский государственный университет (ПсковГУ)
ПсковГУ.jpg
Руководитель передовой инженерной школы гибридных технологий в станкостроении Союзного государства Юрий Петреня рассказал о том, что основной целью ПИШ ПсковГУ является подготовка межотраслевого инженера-2035, способного обеспечить условия выхода станкостроения Союзного государства на высокий конкурентоспособный уровень.

«Прошло немного времени со старта проекта, но его огромное влияние на вовлеченность и мотивированность студентов и сотрудников университета очевидна. Сложная, но крайне интересная проблема гибридных технологий в станкостроении подняла на новый уровень сотрудничество ПсковГУ и БНТУ в полном соответствии со словами Аристотеля: «Целое больше суммы его частей». ПИШ Союзного государства ставит своей целью получение конкурентоспособного результата и достижения самого высокого технологического уровня для нашей науки, образования и промышленности в сфере гибридных технологий для станкостроения», - отметил Юрий Петреня.

Ключевой партнер ПИШ - «Завод электротехнического оборудования (ЗЭТО)». Генеральный директор предприятия Денис Мунштуков рассказал о том, что за 2022 год на заводе прошли практики в формате стажировки 220 студентов ПИШ. За каждым из них был закреплен опытный наставник высокой квалификации. Это позволило наиболее эффективно передать обучающимся дополнительные специальные компетенции:

«Мы ожидаем два ключевых результата реализации проекта ПИШ. Первый связан с пополнением предприятия высококвалифицированными инженерами, которых не надо переучивать под наши технологии и оборудование, и которые смогут вывести наши разработки на новый уровень и задать дополнительные векторы в развитии технологий и организации производства. Во-вторых, мы рассчитываем на решение ряда стоящих перед предприятием практических задач, требующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполнение которых позволит решить проблему импортозависимости».

Кратко об итогах:

В ПИШ ведутся разработки по трем ключевым направлениям:

  • разработка головного образца гибридного металлообрабатывающего станка, совмещающего технологии лазерной наплавки с фрезерной и токарной обработкой;
  • разработка номенклатурного ряда инновационных приводов для станков с программным управлением;
  • разработка материалов и технологий нанесения покрытий различного функционального назначения методами газотермического напыления и лазерной обработки.

Введены новые образовательные программы:

  • программы высшего образования ПИШ (искусственный интеллект в автоматизации проектирования» (магистратура); искусственный интеллект и предиктивная аналитика (магистратура); математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютерных сетей (аспирантура); электротехнические комплексы и системы (аспирантура); технология машиностроения (аспирантура);
  • программы дополнительного профессионального образования (управление высокотехнологичными проектами и программами; передовые методы и технологии машиностроительного производства (в форме стажировки); передовые системы управления технологическими процессами (в форме стажировки); математическое моделирование современных технических систем; актуальные подходы к 3D моделированию).

Осуществлен набор обучающихся в ПИШ – 272 человека; на программы дополнительного образования – 265 человек. Проведено 397 повышений квалификации и 13 профессиональных переподготовок управленческих команд и профессорско-преподавательского состава.
Задачи для реализации в 2023 году включают:

  • научную разработку и обоснование модели гибридного обрабатывающего центра, эскизный проект и цифровую модель;
  • открытие двух сетевых программ двойных дипломов;
  • лицензирование двух новых программ высшего образования;
  • создание двух новых образовательных пространств: лаборатории моделирования станочных систем на основе AR/VR-технологий, центра «Станочный конструктор».
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
ТУСУР.jpg
Руководитель ПИШ ТУСУРа Антон Лощилов рассказал, что благодаря проекту «Передовые инженерные школы» переосмысливаются требования к системе инженерного образования:

“Проект позволяет определить новые форматы и механизмы подготовки кадров для повышения конкурентоспособности радиоэлектронной отрасли, достижения технологической независимости страны. Разворачивание научной и образовательной деятельности инженерной школы в логике взаимоувязанных программ развития позволяет сосредоточить ресурсы на направлениях, имеющих высокий рыночный потенциал, осуществлять опережающую подготовку исследователей, разработчиков и проектных команд”.

Ключевые партнеры ПИШ: АО «Научно-производственная фирма «Микран», ООО «Системы. Технологии. Коммуникации», АО «Информационные спутниковые системы им. ак. М.Ф. Решетнева».

“Развитие микроэлектроники в нашей стране диктует жесткие требования к системе подготовки специалистов. С одной стороны, выпускники вузов должны соответствовать глобальному тренду на систему разделения труда в микроэлектронной отрасли (Фабрики, fabless компании, разработчики CAD и моделей), с другой стороны — такое разделение труда в нашей стране еще не сложилось. В этом смысле «Микран» как промышленный партнер и ПИШ ТУСУРа как новый формат проектной подготовки специалистов работают на опережение, обеспечивая сквозной цикл реализации программы обучения, разработки, изготовления и испытания монолитных схем в формате MPW-запуска на отечественной фабрике”, — рассказал заместитель генерального директора АО «НПФ «Микран» Егор Ильин.

Совместно с промышленными партнерами (АО «ИСС» им. ак. М.Ф. Решетнёва», АО «Элемент», АО «НПФ «Микран», АО «НИИПП», АО «НПЦ «Полюс», ООО «СТК», ООО «НПК «ТЕСАРТ») в рамках ПИШ реализуются научные проекты по пяти тематикам, к выполнению которых привлекаются студенты, преимущественно магистры.

“Передовая инженерная школа важна для нас в контексте развития бизнес-направления компании в области сервисов на основе беспилотных авиационных средств. В этом направлении мы совместно с научным коллективом ПИШ выполняем несколько научных проектов. Ключевым из них является проект по созданию инфраструктуры опытного района по мониторингу и сопровождению БПЛА на территории Томской области. На базе нашего ИТ-парка Герцен совместно с ТУСУРом создана сетевая лаборатория систем технологической связи, где студенты ПИШ знакомятся с передовым телекоммуникационным оборудованиям, реализуют свои собственные разработки. В проект инвестировано более 10 млн рублей. Разрабатываются совместные образовательные программы, нацеленные как на подготовку студентов, так и на переподготовку и повышение квалификации специалистов предприятий отрасли” — отметил генеральный директор ООО «Системы. Технологии. Коммуникации» Андрей Савин.

Заместитель генерального директора по науке АО «Информационные спутниковые системы» им. ак. М.Ф. Решетнёва» Кирилл Охоткин рассказал, предприятие активно участвует в обсуждении и формировании образовательных программ и научных проектов ПИШ, обеспечивает стажировки талантливых студентов в условиях реального производственного процесса:

“На сегодняшний момент перед предприятием стоит задача принципиального изменения подходов к организации производственной деятельности. Необходим переход на технологии серийного изготовления малых космических аппаратов с объемом выпуска несколько сотен аппаратов в год. Такие изменения невозможно произвести без кардинального пересмотра образовательных программ подготовки специалистов, создания условий для раннего вовлечения студентов в профессиональную деятельность на базе университетов. В передовой инженерной школе ТУСУР мы, в первую очередь, видим площадку для организационных, научных и образовательных экспериментов, позволяющих ускорить процессы преобразований, происходящие в отрасли”.

Кратко о об итогах:

  • количество вовлеченных в практическую деятельность студентов, преподавателей, научных сотрудников – 136 человек;
  • количество организаций, с которыми налажено взаимодействие в области совершенствования содержания образовательных модулей и образовательных программ в целом – 14;
  • количество студентов, прошедших практику или стажировку вне рамок образовательного процесса, в том числе в формате работы с наставниками – 15;
  • количество участников управленческой команды и ППС ПИШ, прошедших повышение квалификации или профессиональную переподготовку – 31 человек;
  • доходы ПИШ из всех источников от научной, образовательной и инновационной деятельности – 257,2 млн. руб.

В рамках программы НИР передовой инженерной школы запущены следующие работы:

  1. Разработка системы управления опытным районом применения беспилотных авиационных систем и отработка базовых функциональных сервисов на ее основе;
  2. Разработка контрольно-измерительной аппаратуры СВЧ-диапазона для анализа параметров материалов, монолитных интегральных схем и устройств на их основе;
  3. Разработка аналого-цифровых, СВЧ и фотонных интегральных схем, приемо-передающих модулей и систем на кристалле, а также их технологий;
  4. Разработка комплекса методических, технических и программных средств для электромагнитных испытаний автономных (беспилотных) радиотехнических систем;
  5. Разработка бортовой и наземной аппаратуры перспективных космических систем навигации, широкополосной связи и интернета вещей.

Созданы молодежные лаборатории:

  • лаборатория проектирования радиочастотных интегральных схем и систем на кристалле;
  • лаборатория фотонных интегральных схем;
  • лаборатория печатной электроники.
Задачи для реализации в 2023 году:

  • Полномасштабный запуск образовательных программ передовой инженерной школы.
  • Запуск около 30 научно-инженерных проектов, ориентированных на создание конкурентноспособной рыночной продукции, отвечающих приоритетам развития ТУСУР и промышленных партнеров.
  • Введение образовательных пространств, организованных в логике бесшовной стыковки научной и образовательной деятельности.
  • Введение новых пространств для формирования проектных научных инновационных команд на базе НОЦ «Нанотехнологии» и Межвузовского бизнес-инкубатора ТУСУР.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (Томский Политех)
Томский политех.jpg
Руководитель передовой инженерной школы «Интеллектуальные энергетические системы» (ИнЭС) Вячеслав Першуков отметил, что ПИШ работает с кросс-отраслевыми технологиями, занимается разработкой и внедрением отечественных, суверенных цифровых решений и продуктов для разных отраслей топливно-энергетического комплекса страны. Именно в этой кросс-отраслевой модели суть школы и ее отличие.

“Во всех технологических проектах, которые мы уже запустили для индустриальных партнеров, стоит задача разработать не какую-то одну технологию для конкретной компании, а создать комплексное решение для всей отрасли. И во всех из них есть задел на дальнейшее использование в других блоках ТЭК. При этом проекты решают именно передовую инженерную задачу, предлагают решения, которых ранее не было. Например, наш проект для российской группы компаний «НЕОЛАНТ», запущенный в 2022 году, — это создание программно-аппаратного комплекса для оптимизации процессов, связанных с выводом из эксплуатации атомных объектов. В комплекс войдут специализированное ПО, дроны, различные роботизированные системы и так далее. Его задача — сократить время на подготовку проектов и планов вывода из эксплуатации, снизить финансовые затраты и минимизировать участие людей. С одной стороны, подобного комплекса еще нет нигде в мире. С другой - он создается как универсальное решение, потому что подойдет для разных объектов использования атомной энергии. Не важно, это ледокол, атомная станция или какое-либо производство”.

Ключевые партнеры ПИШ: Госкорпорация «Росатом» и ПАО «Газпром нефть». Основной локальный партнер в регионе — АО «Сибирский химический комбинат».

Генеральный директор АО «Сибирский химический комбинат» Сергей Котов рассказал, что предприятие имеет многолетний опыт сотрудничества с Томским политехническим университетом. Совместные с ТПУ НИОКР помогают комбинату совершенствовать технологические процессы и повышать их эффективность:

“Проект ПИШ является логическим продолжением совместной деятельности СХК и ТПУ и выводит эти отношения на новый уровень. Привлечение высококвалифицированных специалистов и экспертов предприятия и отрасли к образовательному процессу дает уникальную возможность в одной образовательной программе собрать носителей ключевых знаний и существенно повысить качество образовательного процесса.

СХК – динамично развивающееся предприятие. Нам нужны молодые, энергичные инженеры нового поколения для создаваемых производств. Кроме этого, необходимо поддерживать квалификацию персонала комбината на уровне, обеспечивающем реализацию инновационных проектов. Именно для этого в разработке и реализации образовательных программ ПИШ принимают активное участие эксперты СХК и атомной отрасли. Уверен, сотрудничество СХК и ТПУ по проекту ПИШ обеспечит комбинат высококвалифицированными инженерами, которые так нужны для существующих и создаваемых инновационных производств”.
Кратко об итогах:

В ПИШ Томского политеха запущены два типа программ — на базе магистратуры и в формате программ дополнительного образования для уже действующих специалистов. В 2023 году на пять программ ПИШ открыто 88 бюджетных мест. Все программы созданы на стыке IT и профильных направлений энергетики. Во всех из них будет использоваться интенсивный модульный подход и работа над проектами из индустрии.

В 2022 году студенты Томского политеха в рамках проекта ПИШ получили возможность пройти стажировки в АО «ГК «НЕОЛАНТ» и дочерних предприятиях ПАО «Газпром нефть» и ГК «Росатом».

В 2022 году также были запущены три программы допобразования, две из них — для Сибирского химического комбината. Это программы «Эксплуатация АЭС с реакторами на быстрых нейтронах» и «Фабрикация ядерного топлива». Их уже успешно освоили 15 сотрудников предприятия.

В ПИШ Томского политеха в 2022 году начата работу по трем технологическим проектам:

  • «Цифровые решения для обеспечения вывода из эксплуатации объектов электроэнергетики». Цель — создать программно-аппаратный комплекс для оптимизации процессов, связанных с выводом из эксплуатации атомных объектов (ключевой индустриальный партнер — АО «ГК «НЕОЛАНТ», АО «ТВЭЛ»).
  • «Создание импортозамещающей системы технологического моделирования процессов и аппаратов технологий переработки нефти». Проект посвящен созданию импортозамещающей системы технологического моделирования процессов и аппаратов технологий переработки нефти. Она будет включать в себя математические модели всех базовых химических процессов получения высокооктановых компонентов бензина и дизельного топлива. Индустриальный партнер — ПАО «Газпром нефть».
  • «Разработка прототипа системы поддержки принятия решений по планированию процессов добычи нефти и газа». Проект направлен на создание системы для принятия оптимальных решений при планировании процессов добычи нефти и газа. Индустриальный партнер — Научно-Технический Центр «Газпром нефти».

Задачи для реализации в 2023 году включают запуск технологических проектов:

  • Разработка каталитического модификатора слоевого горения и газификации угля;
  • Разработка математических моделей и цифровых двойников технологического оборудования замкнутого ядерно-топливного цикла;
  • Комплексное развитие энергетических систем и технологий распределенной энергетики;
  • Кросс-индустриальные цифровые решения на базе отечественных программных комплексов;
  • Кибер-физическая среда на базе цифровых двойников энергетических, информационных и коммуникационных систем;
  • Технологии интеллектуального управления перетоками и балансами мощности в электроэнергетических системах;
  • Адаптация и внедрение ПО среды «ЛОГОС» в энергетическую отрасль страны;
  • Разработка и внедрение алгоритмов и систем автоматизированного управления технологическими процессами.
Томский государственный университет (ТГУ)
ТГУ.jpg
Директор НОЦ ПИШ «Агробиотек» Кирилл Голохваст рассказал, что передовая инженерная школа создана, чтобы обеспечить технологическую независимость сельского хозяйства России от импорта.

“Мы считаем, что прорывные задачи биоиндустрии удастся решить за счет внедрения инженерного подхода в области биологических наук. Новые биоинженерные технологии позволят сохранить и развить российское сельское хозяйство и пищевую промышленность и ликвидировать разрыв на рынке высоких биотехнологий. Для решения этих задач нужно обеспечить биоинженерию кадрами с качественно новой подготовкой, ориентированной на запросы высокотехнологичных компаний и нужд аграрной отрасли. Поэтому вместе с ведущими компаниями этой отрасли и одним из лучших вузов страны НОЦ ПИШ «Агробиотек» формирует в Томском государственном университете новую уникальную образовательную модель. Она отличается внедрением принципов инженерного образования в подготовку специалистов в области биологии, агрономии и сельского хозяйства. Я уверен, что такие инженеры, владеющие современными знаниями о природе живого и навыками цифрового моделирования, умеющие применять биологические технологии, смогут решать прорывные задачи опережающего развития сельского хозяйства. Для студентов и сотрудников ТГУ проект «Передовые инженерные школы» – это практикоориентированная подготовка, научно-исследовательские компетенции и большие профессиональные перспективы”.

Генеральный директор АО «Сибагро», ключевого партнёра ПИШ, Сергей Ильиных отметил, что плодотворное сотрудничество и тесная кооперация с НОЦ и Томским государственным университетом позволит компании совершить значительный научно-производственный прорыв.

“У обучающихся в передовой инженерной школе есть уникальная возможность проходить стажировку вне рамок учебного процесса в высокотехнологических компаниях РФ. Во время стажировки студенты включены в реальный производственный процесс. Только при таком подходе возможно получение навыков, подготовка выпускников к выполнению трудовых функций и подготовка специалиста к трудовой деятельности.

Сотрудники предприятия участвуют в формировании образовательных результатов при проектировании либо актуализации образовательных программ инженерного профиля, удерживая актуальность и востребованность выпускника на рынке труда, предоставляя кейсы от компании для внедрения в учебный процесс, места практик и стажировок.

У нас постоянно есть потребность в высококвалифицированных кадрах. Причем нам важно, чтобы молодой специалист имел не только все необходимые междисциплинарные компетенции, но и был готов к работе на реальном производстве. Мы уверены, что НОЦ ПИШ «Агробиотек» позволит решить все кадровые вопросы и полностью покрыть кадровый дефицит», - рассказал Сергей Ильиных.

Кратко об итогах:

Проектами НОЦ ПИШ «Агробиотек» руководят ведущие менеджеры – представители основного промышленного партнера АО «Сибагро». В работе участвовало 98 основных исполнителей и более 20 студентов, что позволило реализовать обучение в ходе решения конкретных задач в интересах партнера. Для реализации проектов ПИШ на базе ТГУ было создано два новых лабораторно-образовательных пространства.

Разработки НОЦ ПИШ «Агробиотек» в 2022 году велись в рамках четырех комплексных проектов: «Переработка продукции и отходов сельского хозяйства», «Улучшение пород сельскохозяйственных животных», «Продукты функционального питания для человека и животных» и «Комбинированные технологии повышения продуктивности агропроизводств».

В рамках проекта «Комбинированные технологии повышения продуктивности агропроизводств»:

  • Разработана программа полевых испытаний ростостимулирующих и биозащитных свойств ТТК на площади 5 га для пшеницы, ячменя и сои, а также требования для управления сельскохозяйственными процессами.
  • Создан проект интеллектуальной системы обеспечения точного земледелия на основе анализа космических снимков, использования агро-БПЛА и наземных сенсоров. Система протестирована на разработанной методике дистанционного определения органического углерода в почве с точностью выше 80% при использовании алгоритмов машинного обучения.
  • Разработано ПО для дистанционной оценки состава почв и поданы две заявки на регистрацию программ для ЭВМ.

В рамках проекта «Переработка продукции и отходов сельского хозяйства»:

  • Исследовались биотехнологические способы получения молочной кислоты и методы ее очистки. Выбранный метод очистки модельного раствора молочной кислоты ионообменными смолами позволяет уменьшить концентрацию в ней примесей в 40 раз и более.
  • Проведен анализ всех возможных подходов к переработке отходов сельского хозяйства. В результате создана программа мониторинга побочных продуктов животноводства на предприятиях АО «Сибагро» и спроектирована комбинированная технология переработки навоза и помета в удобрения на основе вертикальной ферментации.

В рамках проекта «Продукты функционального питания для человека и животных»:

  • Определены способы профилактики метаболических нарушений работников мясных производств АО «Сибагро» с использованием функциональных продуктов питания.
  • Проведены испытания сублимированных продуктов и разработаны рекомендации для употребления человеком такого питания в экстремально тяжелых условиях.
  • Подготовлен патент о способах трансформации лактобактерий с целью создания иммуноактивных пробиотиков для молодняка стада свиней.

В рамках проекта «Улучшение пород сельскохозяйственных животных» разработана программа по улучшению экспериментального стада свиней и созданию отечественного племенного ядра. Разработана методология с использованием преимущественно отечественных компонентов для хранения и выращивания эмбрионов с\х животных.

За время реализации проекта ПИШ разработано 9 новых образовательных программ, по программам высшего образования обучаются 52 студента, 204 слушателя зачислено на программы ДПО. 27 студентов, прошедших обучение по образовательной программе «Биоинжиниринг», трудоустроились в российские высокотехнологичные компании. 58 сотрудников ТГУ, входящих в число ППС и управленческих команд ПИШ, повысили квалификацию в высокотехнологичных компаниях. Привлечено 7 промышленных и научных партнёров, более 15 высококвалифицированных специалистов в области агробиотехнологий. Разработано более 30 ТЗ для промышленных партнёров.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
Пермский политех.jpg
Руководитель Передовой инженерной школы «Высшая школа авиационного двигателестроения» ПНИПУ Иван Зубко акцентировал внимание на необходимости создания фронтирных технологических решений и продуктов для сложных инженерных систем в гражданском авиадвигателестроении и смежных отраслях:

“Мы позиционируем свою передовую инженерную школу как инструмент изменения инженерного образования и поддержки отрасли авиационного двигателестроения. И мы остаемся на этой позиции, но меняем фронтирую задачу. Целевая модель нового университета, которую мы реализуем, предполагает трудоустройство магистрантов в компании, их участие в разработке реальных продуктов.

Согласно новым профессиональным стандартам, задачи современных инженеров усложняются тем, что мало разработать новую деталь авиадвигателя или технологию ее производства, необходимо перепроектировать производственный цикл всего двигателя, учитывать условия его эксплуатации, в конечном итоге рассматривать полный жизненный цикл даже не двигателя, а самолета. Именно к решению таких сложных задач мы готовим наших студентов”.

Кратко об итогах:

В ПИШ ВШАД в 2022 году было открыто 6 образовательных программ магистратуры при двойном руководстве со стороны университета и индустриальных партнеров, открыт общий инженерный бакалавриат с опорой на фундаментальное образование. Ведутся разработки по направлениям проектирования изделий из полимерных композитов и технологий их производства, литья, сварки и керамических покрытий деталей, испытаний материалов, аддитивных технологий, разработки цифровых интеллектуальных систем для испытаний авиационных двигателей, систем искусственного интеллекта по работе с данными из эксплуатации самолетов. В настоящее время в ПИШ обучается около 60 студентов, почти 60 сотрудников управленческих команд и профессорско-преподавательского состава, участвующих в реализации образовательных программ ПИШ, прошли повышение квалификации.

В 2023 году совместное с ПИШ «Моторы будущего» УУНиТ откроется студенческое конструкторское бюро, специализирующееся на решении задач большого проекта по разработке «более электрического» самолета. Под решение этих задач ведется проектирование новой магистерской программы. Открывается бюро математического моделирования технологических процессов, объединяющее все технологические и конструкторские образовательные программы и СКБ. Запланировано открытие лаборатории ИИ и машинного обучения, в которой будет разрабатываться сервис по решению задачи предиктивного технического обслуживания и ремонтов авиадвигателя на основе больших данных из эксплуатации самолетов.

Стоит отметить, что все магистранты ПИШ ВШАД трудоустроены на предприятия наших индустриальных партнеров Пермской группы ОДК – АО «ОДК-Авиадвигатель» и АО «ОДК-Пермские моторы», решают реальные практически важные инженерные задачи, а образовательный процесс выстраивается так, чтобы помочь им в решении конкретной инженерной задачи, и сформировать единые представления обо всем авиационном двигателе, эволюции его конструкции, о производственных технологиях, применяемых при его создании. В общую часть образования магистрантов входит математическое моделирование, цифровое проектирование узлов и деталей в современных инженерных пакетах российского производства, входит изучение новейших систем мониторинга и контроля эксплуатации авиадвигателей, входят основы технологий искусственного интеллекта, входит философия инженерного творчества, входит дополнительная профессиональная переподготовка по управлению инженерными проектами, инвестициями и человеческим капиталом. В результате формируется сообщество инженеров-выпускников ВШАД, у студентов формируется общее представление о конечном продукте их коллективной деятельности и его ПЖЦ, у студентов развивается самоопределение относительно образовательного процесса, и они формулируют интересные предложения по изменению учебных планов на основе своего личного опыта инженерной работы.