Удача объяснима

Из 167 молодежных проектов СФУ в четверку лучших по итогам года вошел проект «Разработка энергосберегающей технологии сквозного нагрева заготовок цветных металлов в поле постоянных магнитов», выполненный под руководством доцента кафедры электротехнологии и электротехники (ЭТиЭТ) Политехнического института Евгения Сергеевича Кинева.

В этом году молодежь кафедры ЭТиЭТ подала аж 8 заявок на молодежные инновационные проекты! Кафедра вообще уникальна. Здесь работает талантливая и перспективная молодежь, процент успешных защит кандидатских диссертаций аспирантами существенно выше, чем в среднем по университету. Это обусловлено тем, что усилиями директора института В.Н.Тимофеева на кафедре сохранено студенческое конструкторское бюро. Вовлечение студентов в НИРС помогает привлечь лучших и обеспечить к моменту поступления в аспирантуру существенный задел кандидатской диссертации. Но самое главное – у кафедры есть будущее. Обеспечивается преемственность поколений, накопление опыта и сохранение традиций. Большинство молодых кандидатов после защиты остаются на кафедре.

Актуальность проекта, о котором идет речь, обусловлена тем, что индукционный нагрев цветных металлов для последующей обработки давлением, например, для получения алюминиевого профиля в производстве окон или строительных конструкций, является процессом исключительно энергоемким, но при этом коэффициент полезного действия нагревательных установок редко достигает 45 процентов. Европейскими учеными ведутся работы по созданию новой технологии нагрева, которая позволит достичь КПД до 95%. Но по мнению оппонентов разрабатываемой технологии ее концепция имеет ряд недостатков, которые затрудняют получение надежной промышленной установки. Эти опасения подтвердили испытания опытной установки мощностью 200 кВт в Ганноверском университете под руководством Бернарда Нааке в ноябре 2008 года.

Предложенная молодыми учеными СФУ концепция нагрева алюминиевых слитков в поле постоянных магнитов лишена недостатков европейской технологии.

В результате выполнения молодежного инновационного проекта был создан прототип установки и получен первый технологический эффект. Мощность установки пока значительно ниже Ганноверской и составляет
5,5 кВт, а ее коэффициент полезного действия превышает 80 процентов. Однако молодые ученые, воодушевленные полученным результатом, строят планы создания уже в 2009 году опытной установки мощностью 200 кВт с коэффициентом полезного действия свыше 90%. Если учитывать, что суммарная установленная мощность индукционных нагревательных установок прессового производства Красноярского металлургического завода превышает 40 МВт, а их коэффициент полезного действия не превышает 35%, то внедрение новой технологии только на этом заводе позволит городу за счет экономии электроэнергии обеспечить энергией 50 пятиэтажных домов. Учитывая, что подобных производств в России и в мире достаточно много, экономический и технологический эффект от этой энергосберегающей технологии просто грандиозен.

Но это не все. По словам руководителя проекта Е.С. Кинева, «преимущество предложенной технологии заключается не только в энергосбережении, но и в решении фундаментальной задачи по обеспечению предприятий эффективными технологиями для переработки сырья. Очевидно, что развитие российской экономики должно быть связано с ограничением сбыта сырья и переходом к производству высокотехнологичной продукции из этого сырья. Мы стремились в меру своих сил стимулировать производство и поставку алюминиевого профиля, а не сырого алюминия в виде чушки для иностранных потребителей».

Автором инновационной идеи и куратором проекта стал докторант СФУ Евгений Анатольевич Головенко. В феврале 2008 года в качестве визит-профессора в СФУ был приглашен сам Бернард Нааке. «Общение с господином Нааке привело нас к созданию этой инновационной технологии, – говорит Головенко. – Другой американский визит-профессор русского происхождения Валентин Сергеевич Немков в ноябре 2008 года высказал несколько полезных замечаний, что позволило нам сэкономить значительные временные и финансовые ресурсы. Этот пример показывает, что выполнение инновационных проектов за счет внутренних ресурсов в сотрудничестве с ведущими мировыми учеными действительно приближают нас к статусу университета мирового уровня».

Процесс разработки проекта оказался не менее впечатляющим, чем результат. В то время как Б. Нааке несколько лет работает над аналогичной технологией в проекте с бюджетом в два миллиона евро, команда молодых красноярских ученых успешно решает подобную задачу с меньшими инвестициями и движется к результату значительно динамичнее.

На фото: команда молодежного инновационного проекта в офисе Центра электротехнологии в металлургии за обсуждением идей – научный руководитель проекта Е.С.Кинев, аспиранты К.Михайлов, В.Ковальский, Д. Хохлов; студенты В.Горемыкин, А. Авдулов.

Успех команды проекта вызван несколькими факторами. Коллектив кафедры имеет многолетний успешный опыт по разработке, изготовлению и внедрению электротехнологического оборудования для нужд металлургии и литейного производства. Директору Политехнического института СФУ В.Н. Тимофееву администрация университета предложила распространить опыт кафедры в масштабах института – через создание центров превосходства, в которых будут сосредоточены проектные группы, способные решать сложные научно-исследовательские, опытно-конструкторские и инновационные задачи. Одним из таких центров в структуре Политехнического института стал возглавляемый Е.А. Головенко научно-инновационный Центр электротехнологии в металлургии. Именно этот центр начал разработку «Стандарта управления проектами». По словам Е.А. Головенко, «внедрение и совершенствование проектного управления должно привести к координации деятельности всех проектных групп, служб по планированию, исполнению и контролю хода работ по проектам, эффективному использованию имеющихся ресурсов, обеспечению качества выпускаемой продукции (инновационных товаров и услуг) и коммерционализации инноваций».
Команда из аспирантов и студентов приступила к выполнению молодежного инновационного проекта как раз на базе инфраструктуры центра, что позволило успешно и в кратчайшие сроки реализовать этот проект.

Еще одним фактором успешности проекта стало участие Красноярского опытного завода ГОСНИТИ Российской академии сельскохозяйственных наук в лице директора В.К. Вахтеля и начальника технического отдела В.М. Валькова, которые помогли в кратчайшие сроки изготовить прототип установки и необходимое оборудование для проведения экспериментов.

Впечатления участников проекта

Константин Михайлов, аспирант 2 года обучения кафедры электротехнологий и электротехники, менеджер проекта: «Логическим продолжением этого проекта станет моя кандидатская диссертация. Благодаря совместным усилиям проектной группы удалось выполнить большую часть исследований по разработке новой технологии. Работа была очень не простой, поскольку мне пришлось не только организовывать работу студентов, но и выполнять самостоятельное моделирование и проектирование установки. Большую роль в работе сыграло взаимодействие со старшими товарищами, систематическое обсуждение текущих результатов проекта на семинарах и планерках, а также уточнение траектории исследований, ограничение областей поиска верных решений. Кроме морального удовлетворения от выполненной работы участие в проекте принесло и материальное вознаграждение. Это важный стимул, показывающий эффективность и привлекательность научной работы».
Антон Авдулов, студент 3 курса ПИ СФУ: «Ощущения от участия в проекте просто замечательные. В коллективе, в групповой работе скорость освоения научных идей и технологий их реализации неизмеримо выше. Для меня очень важно, что мои мысли и идеи не остались без внимания и были опробованы по ходу конструирования и монтажа установки».

Сергей ФИЛАТОВ
Средняя оценка: 4.5 (проголосовало: 11)