Руководитель Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ А.И. Боровков дал интервью газете "Поиск" - об Инжиниринговом центре СПбПУ, решении задач импортозамещения и разработке глобально конкурентоспособной продукции нового поколения

Проректор по перспективным проектам, профессор кафедры “Механика и процессы управления” Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, менеджер Проекта 5-100 в СПбПУ, научный руководитель Института передовых производственных технологий, руководитель Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) СПбПУ Алексей Иванович Боровков в интервью газете «Поиск»  рассказал о том, как современные технологии компьютерного инжиниринга позволяют решать задачи импортозамещения, о способах стимулирования российской промышленности к поиску наукоемких инноваций, о том, как удалось добиться соответствия результатов деятельности Инжинирингового центра тем высоким целям, которые он декларирует: “В Инжиниринговом центре мы должны иметь и эффективно применять все лучшие кросс-отраслевые технологии компьютерного инжиниринга мирового уровня, непрерывно совершенствуясь на каждом участке и этапе работы”.

 Ниже приводим полный  текст интервью. Беседу c руководителем Инжинирингового центра СПбПУ А.И. Боровковым вел корреспондент газеты «Поиск» Аркадий Соснов.

Проректор по перспективным проектам СПбПУ, научный руководитель Института передовых производственных технологий, руководитель Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) СПбПУ Алексей Иванович Боровков

- Алексей Иванович, в том, что Инжиниринговые центры страны оправдывают возлагавшиеся на них надежды, министры Мантуров и Ливанов убедились в январе этого года, посетив Политехнический университет. Тогда же говорилось, что центры эффективнее многих технопарков и бизнес-инкубаторов. А, собственно, почему?

- Причина в том, что в программу создания Инжиниринговых центров на базе ведущих технических университетов были изначально внесены очень правильные ключевые показатели эффективности. Помните, на совещании с участием двух министров, проходившем в питерском Политехе, говорилось, что первые 11 центров по итогам деятельности за год выполнили контрактов с промышленностью на 800 млн рублей, вдвое перекрыв объем предоставленных субсидий?! 

Если в развитие Инжинирингового центра вложили миллион рублей, то уже за первый год своей деятельности он должен выполнить реальных заказов от промышленности на сумму больше чем миллион рублей. Подчеркну: ЗАКАЗОВ ОТ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. Именно такой сверхправильный подход совместно и свое­временно применили два министерства. Другая очень правильная идея - отобранные в результате конкурса Инжиниринговые центры должны быть лучшими в стране, причем университетам можно было заявить на конкурс лишь по одному - глобально конкурентоспособному - Инжиниринговому центру!

А потому не случайно, что даже в условиях секвестра госбюджетных субсидий финансирование этой программы удвоилось ради создания новых Инжиниринговых центров и инновационных предприятий в новых университетах и в других регионах. Поскольку в программе участвуют два министерства, то ее отчетные показатели характерны не только и не столько для Минобрнауки (количество публикаций и цитирований, диссертаций, участие в конференциях и т.д.), сколько для Минпромторга, а это - эффективное взаимодействие с промышленностью, в первую очередь, отечественной. 

​

На фотографии в Инжиниринговом центре СПбПУ (23.05.2015): 1-й ряд (справа налево) - министр образования и науки России Д.В. Ливанов, министр промышленности и торговли России Д.В. Мантуров, ректор СПбПУ Петра Великого А.И. Рудской; 2-й ряд (справа налево) - зам. министра образования и науки А.Б. Повалко; проректор по научной работе МФТИ О.А. Горшков;  зам. гендиректора по инновационному развитию УК "Оборонпром" В.И. Довгий;  зам. министра образования и науки Л.М. Огородова; 3-й ряд (справа налево) - председатель Комитета по науке и высшей школе Петербурга А.С. Максимов; зампредседателя правления УК "РОСНАНО", генеральный директор Фонда инфраструктурных и образовательных программ А.Г. Свинаренко; управляющий директор Департамента реализации стратегии развития инфраструктуры и инжиниринговых компаний (Фонд инфраструктурных и образовательных программ) А.В. Гостомельский

Иными словами, за бюджетные деньги ты не можешь отчитаться бюджетными деньгами (гранты и др.) и научными заделами - должен предъявить выполненные НИОКР по заказам реального сектора экономики. А если реальный сектор заказал работу, значит, вложил свои деньги в решение актуальной для него проблемы, в этом главное отличие от инициативных грантов на научные исследования.

Как правило, промышленность заказывает работу и платит внешнему исполнителю деньги, которые могла бы потратить на себя, в двух случаях: когда сама не может создать конкурентоспособную продукцию или когда “маячит” упущенная выгода. Сотрудники нашего центра выполняли проекты, где неустойка из-за технических несоответствий или упущенная выгода составляли миллион долларов в день, что типично для атомной энергетики или нефтегазового сектора. Скажем, где-нибудь в Австралии нефтяная скважина “ослепла” на глубине нескольких километров. Сначала ее пробуют реанимировать, если не получается и вдруг “слепнет” вторая скважина - это уже серьезная упущенная выгода, и тогда обращаются к нам, чтобы разобраться с причиной. 

- А если деньги принес зарубежный заказчик, это считается?

- Конечно, поскольку означает экспорт высокотехнологичных инжиниринговых услуг, а если есть экспорт, то результаты нашей деятельности глобально конкурентоспособны. На одном из высоких совещаний мы предлагали ввести долю экспорта как один из ключевых критериев оценки деятельности предприятий, ведь это прямое признание мирового уровня конкурентоспособности. Нам возра­зили, что, мол, это преждевременно, “так можно обрушить российскую промышленность”. Мне кажется, наоборот: только так ее можно стимулировать к поиску наукоемких инноваций.

- Сейчас промышленность готова платить за технологии, нацеленные на замещение импортной продукции. А вы готовы их предлагать?

- Когда программа развития Инжиниринговых центров рождалась в конце 2013 года, понятия “импортозамещение” на слуху еще не было. Однако вскоре эта проблема стала актуальной и породила своеобразный феномен - стоит объявить о потребности в импортозамещении, как полстраны откликается: “Это по нашей части, дайте денег”. Мы предложили провести конкурсный отбор, вроде того, что сами лет десять назад проходили за право на постоянной основе участвовать в работах для лидера мирового автопрома - BMW. Полсотни команд из разных стран соревновались по системе плей-офф: тебе дается две недели, чтобы выполнить задание, эксперты оценивают результат, несправившиеся выбывают. Мы преодолевали этап за этапом. Затем принимали их технических специалистов и топ-менеджеров - то были визиты для оценки инфраструктуры, кадров, организации процесса. Финальная стадия отбора проходила в Германии, в штаб-квартире EDAG - Engineering + Design AG, крупнейшей (7500 сотрудников) инжиниринговой компании в автомобилестроении. Две команды, мы и конкуренты, примерно в течение пяти часов выступали на заданные темы, отвечали на вопросы технических специалистов и менеджеров. Победив в конкурсе, наша команда получила эксклюзивный статус Master Supplier и за несколько лет вышла на режим совместной работы по схеме 365x24.

Это взаимодействие развивается, у нас есть офис в Мюнхене, потому что телефонная связь, скайпы, электронная почта не заменят ежедневных личных контактов с инженерами, конструкторами и технологами компании-заказчика.

- Еще одно условие Минпромторга и Минобрнауки состояло в том, что каждый университетский Инжиниринговый центр выводит на рынок стартап-компанию, которая тоже должна эффективно работать с промышленностью. Так? 

- Совершенно верно, сотрудники университетского Инжинирингового центра в первый же год своей деятельности должны создать малое инновационное предприятие (МИП), которое тоже должно стать лучшим! Мы вышли на конкурс с созданным годом ранее МИП “Политех-инжиниринг”. Сегодня это одна из самых динамично развивающихся малых компаний в Санкт-Петербурге - всего лишь за три года объем НИОКР, выполняемых сотрудниками МИП, достиг 65 млн рублей, что, вообще говоря, превышает объемы НИОКР большинства университетских кафедр.

Тут что принципиально важно? Результаты деятельности университетского Инжинирингового центра и МИП в отчетах суммируются, возникает реальное взаимодействие университета и наукоемкого бизнеса, реально создаются высокопроизводительные рабочие места, главное - формируется ЭКОСИСТЕМА ИННОВАЦИЙ. Осталось только, чтобы Минобр­науки учитывало результаты деятельности университетских стартапов в отчетных университетских документах... 

В связи с этим сошлюсь на впечатляющий опыт университетского мирового лидера, имею в виду Массачусетский технологический институт (MIT): объем всех наукоемких бизнесов, созданных MIT, приблизительно равен ВВП 17-й экономики мира! Это ярчайший пример формирования ЭКОСИСТЕМЫ ИННОВАЦИЙ, в которой есть место и актуальным исследованиям, и технологическому предпринимательству, и малому наукоемкому бизнесу, и, конечно, тесному взаимодействию с высокотехнологичными корпорациями. Именно эта модель, объединяющая образование, исследования и разработки, технологическое предпринимательство, взята за основу при создании в феврале этого года в нашем университете Института передовых производственных технологий на базе продвинутого российского Инжинирингового центра СПбПУ.

- Вы просто идеально вписались в заданный министерствами формат! 

- Главное, что это правильные форматы, они эффективно работают на практике. 

- Но возникает другой вопрос: не отвернутся ли от университета столь заточенные на бизнес старт-апы и спин-ауты?

- Конечно, нет. Эффективное взаимодействие выгодно обеим сторонам, ведущие университеты мира являются центрами экосистемы инноваций, а малые предприятия должны играть роль технологических брокеров - профессиональных посредников между фундаментальной и прикладной наукой и высокотехнологичной промышленностью. Кроме того, сотрудники Инжинирингового центра и МИП вовлечены в учебный процесс. Они выступают соруководителями бакалаврских работ и магистерских диссертаций, обеспечивают реализацию принципа “подготовка инженера в процессе выполнения реальных НИОКР по заказам промышленности”. 

По сути, это практико-ориентированный подход нового поколения: в процессе обучения преподаватель-практик-инженер и студенты старших курсов совместно решают актуальные научно-технические задачи по заказам промышленности, а не рассматривают кейсы из учебников... Обычно мы гостям показываем каталог магистерских диссертаций и бакалаврских работ, выполненных в лаборатории “Вычислительная механика” и Центре компьютерного инжиниринга за последние годы. В нем представлены десятки выпускных работ, и каждая навеяна той или иной ­НИОКР для промышленности. 

- Я этот каталог изучал и готов подтвердить: ваши студенты замахиваются на вполне конкретные научно-технические и промышленные задачи. 

- Это отметили и министры Мантуров и Ливанов, и такой апологет практико-ориентированного обучения, как президент-основатель и ректор Сколтеха Эдвард Кроули, который специально приезжал в наш Инжиниринговый центр изучать опыт подготовки инженеров, обладающих компетенциями мирового уровня. И если где-то на занятиях рассуждают о взаимодействии с мировыми компаниями, например Boeing и BMW, то наши инженеры (они же преподаватели!) в 2006 году работали в дизайн-центре Boeing и участвовали в проектировании композитных структур Boeing 787 Dreamliner; наши инженеры обеспечивают пассивную безопасность для широкого ряда автомобилей BMW. Мы изнутри знаем проектирование, технологические и производственные процессы ведущих мировых фирм и в образовательных программах идем от промышленных задач-вызовов, опираясь на фундаментальную физико-математическую подготовку и современные технологии. Мы уверены, что только так можно подготовить научно-техническую и инженерную элиту нации, или, как формулирует ректор Политехнического университета Андрей Иванович Рудской, “инженерный спецназ”. 

- До сих пор мы говорили о вашей кооперации с западными компаниями. Но импортозамещение, причем в условиях санкций, принципиально иная задача. С чего следует начинать ее решение? 

- Ну, хотя бы с такой “маленькой” шпильки, весом около 10 кг. Почему эта шпилька - воплощение импортозамещения и глобальной конкурентоспособности? Потому что она с морской ледостойкой стационарной платформы “Приразломная”, а только налоги от разработки Приразломного месторождения за период реализации проекта принесут в бюджет 650 млрд рублей. Кроме бурового комплекса, энергетических установок и т.д. на платформе есть подъемный кран, работающий, как и вся платформа, в условиях арктического шельфа, а шпильки крепят его опорно-поворотное устройство. 

Выясняется, что практически 90% оборудования на платформе - импортное, из США и стран ЕС, изготовлено и обслуживается нашими зарубежными партнерами-заказчиками, для которых мы в разные годы выполняли много ­НИОКР. В прежние годы как рассуждали? “Нефть - дорогая, денег у нас много, все купим за рубежом”. Соответственно, сервисные компании на вертолете привозили новые детали, оборудование, в частности шпильки, и заменяли отработавшие свой ресурс детали. В год таких деталей нужно более 20 000 (!). 

Сегодня под давлением санкций традиционная схема уже не проходит, а делиться с Россией секретами проектирования и изготовления высокотехнологичного оборудования никто не собирается. Для его изготовления на российских предприятиях необходима РКД - рабочая конструкторская документация на все детали, машины и оборудование, а ее, документации, нет!
Вот мы и посоветовали Минпромторгу объявить среди Инжиниринговых центров и компаний конкурс на создание в кратчайшие сроки за свой счет простейшей детали - шпильки. Чтобы не просто деньги всем раздать и выяснять через год, что и почему не получилось, а положить на стол ту самую импортную шпильку и поставить задачу - через две недели положить рядом точно такую же, но - российскую. Создать ее нужно при отсутствии какой-либо дополнительной информации, но если ты называешь себя специалистом, инженером - изготовь! Только, чтобы изготовить точно такую же шпильку, нужно было сначала разработать РКД...

- Пойди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что?

- “Куда” и “что” было в общих чертах понятно: нам дали отработавшую свой срок, со следами смазки шпильку и предложили сделать такую же. Наши действия? Провели первичное обследование (спектральный анализ химического состава материала шпильки, “оцифровка геометрии” путем лазерного сканирования и т.д.). Затем, располагая уникальной базой данных о химических и физико-механических свойствах 240 000 материалов, составили список “номинантов”: 13 американских и европейских сталей, из которых она могла быть сделана. Детальное изучение состава облегчило окончательный выбор и позволило консервативно, с запасом по прочности, найти российский аналог. Обращаемся на российские предприятия и опять слышим: давайте РКД, все изготовим. Но документации нет, страна же шпильки покупала, а не чертежи и технологии - как ни крути, надо ее разработать. Для нас, специалистов высшей школы, это был профессиональный вызов. 

Особо подчеркну: Инжиниринговый центр Политехнического университета смог разработать не просто РКД для шпильки, а общий АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЙ для импортозамещения всей номенклатуры изделий из широкого спектра высокотехнологичного оборудования, применяемого в промышленности.

Как люди осведомленные о реальном состоянии нашей промышленности, мы попытались разместить заказ на шпильку в 10 разных местах. Увы, многие из тех, кто обещал при наличии РКД изготовить деталь без проблем, оказались несостоятельны. Причины? У кого-то не нашлось нужного металла, кто-то не смог резьбу нарезать (“резец не так пошел”). Заводы-гиганты даже браться не стали за “какую-то шпильку”. 

Эта работа, с жестким лимитом времени, показала, что и внутри вуза нужно убирать барьеры - структурные, междисциплинарные, зачастую - организационные, чтобы совместить знания и умения, ведь исторически и фактически они оказались рассредоточенными по нескольким институтам и кафедрам. Именно Инжиниринговый центр выполнил “сборку” всего жизненного цикла реинжиниринга простейшей детали, от спектрального анализа и разработки РКД до изготовления, термообработки и независимого контроля качества. В итоге за несколько дней мы сделали шпильку - абсолютный аналог той, что была доставлена с платформы “Приразломная”.

 - Тем самым вы замкнули разорванную инновационную цепочку между исследователями, проектировщиками и изготовителями. Но могут ли центры инжиниринга (в современном, широком его понимании, а не в привычном “монтаж и пусконаладка оборудования”) обеспечить технологическое партнерство в масштабах страны?

- Чтобы оценить картину в масштабах страны, отмечу, что только для платформы “Приразломная” в год необходимо 20-25 тысяч деталей, а с учетом ввода в эксплуатацию новых буровых скважин к 2020 году ежегодно понадобится около 150 тысяч деталей. В расчете на отрасль ежегодную емкость рынка можно оценить как 1,5 миллиона деталей. И это лишь один фрагмент проблемы импортозамещения.

Важно понимать, что в первые два года нам потребуются простейшие детали типа шпильки: уплотнения, кольца, шланги, манжеты, хомуты. Но затем потребуются капитальные запчасти - роторы, валы, рабочие колеса, электроприводы, насосы, компрессоры и другие агрегаты. В них происходят сложнейшие гидродинамические и тепловые процессы; они должны быть прочными, надежными, долговечными и, наконец, ремонтопригодными. 

Поэтому дело отнюдь не только в шпильках. Речь о высокотехнологичном оборудовании, которое мировые лидеры разрабатывали и совершенствовали годами в ходе многолетней эксплуатации. Более того, сложность конструкций и внутреннего их устройства такова, что без методов компьютерной томографии и интроскопии не обойтись. То есть за короткий срок мы должны восстановить весь жизненный цикл проектирования и производства высокотехнологичного оборудования. А решив задачу импортозамещения, “подпрыгнув до мирового уровня”, вплотную заняться другой, еще более важной - экспорто-ориентированного импортоопережения. И так по всему спектру продукции для нефтегазодобывающего комплекса и других отраслей промышленности.

Вообще, эта история убедительно показывает, что в оте­чественной промышленности не хватает интеллектуальных ресурсов, а главное, практики быстрого формирования ПРОЕКТНЫХ КОНСОРЦИУМОВ для решения задач-вызовов с участием ограниченного количества суперкомпетентных специалистов, включая университетских. В нашем случае это проектные консорциумы, работающие по заказам крупнейших нефтегазовых компаний страны и выполняющие роль центров обратного (реверсивного) инжиниринга, центров компетенции. Их зона ответственности - изучение прототипа, проектирование, разработка РКД и, возможно, выпуск опытного образца, мелкой серии, а также независимая экспертиза.

- Неужели мы настолько отстали от мирового уровня, что обречены копировать, воспроизводить и догонять?

- Вспомните, весь мир показывал пальцем на Китай - они, мол, всегда, всё и у всех копируют. А они “докопировались” до того, что создали вторую по объему экономику в мире. Это целенаправленный подход, учитывающий особенности нации, который полностью себя оправдал. Мы же любим стартовать с нуля, мы должны быть первыми во всем, начиная с фундаментальных основ, и частенько забываем о том, что сроки появления на свет глобально конкурентоспособной продукции нового поколения стремительно сокращаются. Создать ее можно только с применением новых материалов, на базе передовых технологий проектирования, компьютерного инжиниринга, многокритериальной, многопараметрической и топологической оптимизации, а также передовых производственных технологий: от многофункциональных обрабатывающих многоосевых фрезерно-токарных центров до современных установок аддитивного производства. 

Звучит, может быть, сложновато, но лишь конвергенция и синергия технологий компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга, компьютерного проектирования на основе математического моделирования, принципов бионического дизайна и применения технологий оптимизации совместно с аддитивными технологиями позволит создавать best-in-class оптимизированные изделия и конструкции. 

- Похоже, отвечая на мой вопрос, вы сформулировали ближайшие цели для Инжинирингового центра и Института передовых производственных технологий?

- Да, именно эти задачи мы ставим и будем решать в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, понимая, что основная наша задача - подготовка специалистов для будущей инновационной экономики России, владеющих наукоемкими технологиями и обладающих компетенциями мирового уровня. А этого уровня можно достичь, работая на регулярной основе с ведущими отечественными и зарубежными высокотехнологичными компаниями.