От станка до виртуальной реальности

В современном производстве точность измерений имеет огромное значение. Поэтому, чтобы проверить, правильно ли токарь или фрезеровщик выточил заданную деталь, предприятия используют координатно-измерительную машину (КИМ). Что связано с рядом неудобств. Технологу приходится передавать детали в лабораторию и понапрасну тратить время, а значит, и деньги в ожидании результата. И это притом, что на уход и содержание самой КИМ требуются средства, и немалые.

Мобильная система

Так получилось, что обслуживанием подобного оборудования в Центре подготовки высококвалифицированных инженерных кадров для ПО «Полет» в ОмГТУ занималась одна неугомонная студентка, которую никак не устраивало существующее положение вещей.

– Есть такой шутливый принцип – науку зачастую вперед двигает лень, – смеется ныне магистрант первого курса ОмГТУ Светлана Такаюк. – Дело в том, что львиная доля моего времени уходила на смазывание механических узлов или протирку ацетоном. Надоело мне это дело, и я решила что-нибудь придумать.

Светлану поддержал ее научный руководитель – доцент кафедры «Метрология и приборостроение», кандидат технических наук Александр Васильевич Тигнибидин. Именно с ним будущая победительница конкурса «У.М.Н.И.К.» и стала думать о том, чем можно заменить всю механику КИМ.

– Идею вертели и так и так. Попробовали ультразвук, электромагнитное излучение, лазеры, – вспоминает Светлана. – А в результате появился проект создания компактного прибора универсальной мобильной системы для координатных измерений геометрических характеристик изделий в пространстве.

Этот похожий на большую ручку прибор способен заменить классическую стационарную КИМ в 70 процентах измерений. Причем использовать его можно, не отходя от станка: изготовили деталь и сразу измерили без отрыва от производства. Обучиться работе на «Стилус-КИМ» – так называется прототип – легко, достаточно поднести его к любой поверхности, чтобы определить координаты предмета в пространстве. Программное обеспечение планируют организовать на планшетах и даже смартфонах.

Грантов не хватило

Помимо программы «У.М.Н.И.К.» Светлана Такаюк приняла участие еще в нескольких грантовых проектах. В 2018 году, например, стала лауреатом конкурса инновационных и технологических стартапов «Большая разведка» в Перми и была удостоена премии в 100 тысяч рублей.

– Но все средства, которые в результате были получены за два года, – это лишь «капля в море», если говорить о нашем проекте, – поясняет Светлана. – Денег хватило на отдельные электронные комплектующие, прохождение процедуры получения патентов на методику и полезную модель и проведение некоторых исследований. Поэтому мы и подаем заявку на участие в программе «Старт» Фонда содействия инновациям, чтобы иметь финансирование для продолжения разработок.

Уже решено, что в «Стилус-КИМ» будут использоваться лавинные фотодиоды – высокочувствительные полупроводниковые приборы, преобразующие свет в электрический сигнал за счет фотоэффекта. Это позволит добиться точности в десять микрон, что, в свою очередь, значительно расширит границы применения разработанной методики. Дело в том, что изначально рассматривалось ее использование в аэрокосмической отрасли, машиностроении, станкостроении и частично строительстве. Позже одним из наиболее перспективных направлений стала разработка дополненной виртуальной реальности, где есть проблемы с определением положения объекта в пространстве. С помощью омских ученых теперь можно будет создать универсальную технологию, очень востребованную в огромной нише ИТ-рынка.

– Впрочем, это только перспективы, – замечает Светлана. – Дело в том, что если у других молодых ученых проекты «У.М.Н.И.К.» в технологическом плане достаточно «простые», то мы не можем обещать, что быстро запустим серийное производство и начнем продавать «Стилус-КИМ» десятками. Необходимо продолжать исследования, чтобы определиться с типом фотодиодов, провести окончательную сверстку проекта и найти регионального или индустриального партнера, с которым будем работать дальше.

Отметим, что уже сейчас есть заинтересованность серьезных промышленных предприятий, в частности ПАО «ОДК-Сатурн» в Рыбинске. У них огромный склад измерительной оснастки, на поверку, хранение и ремонт которой тратится порядка миллиарда рублей в год. А ведь все это можно легко заменить одной лишь полкой с омскими приборами. К сожалению, взять на себя полное финансирование проекта предприятие пока не может.

– Надеемся, что после получения гранта «Старт», который поможет нам в дальнейшем проведении исследований, мы найдем делового партнера, который возьмет на себя значительную часть проблем по организации производства и сбыту продукции, – говорит Светлана. – А еще крупный игрок будет способен защитить нас от конкурентов в плане нарушения патентного права.

Наука и экономика

Понятно, что ни одна подобная научная работа не может быть создана в одиночку, за ней, как правило, стоит команда. Сейчас в группе Светланы есть свой программист и электронщик, другие специалисты. Кроме того, омичи договорились о совместной работе по оптике с представителем физико-технического института им. А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге.

– Ощущаю ли я себя настоящим ученым? – рассуждает Светлана. – Знаете, хотя и провожу исследования и другую научную работу, ученым себя пока не ощущаю. Всегда думаю, что это какие-то люди, которые старше и умнее меня. Видимо, я еще не приняла тот факт, что занимаюсь инновационным проектом в области высокотехнологичной прикладной науки. Возможно, просто пока себя недооцениваю, хотя вокруг и говорят, что я делаю большое дело.

Тем не менее в планах Светланы поступление в аспирантуру и защита кандидатской диссертации. Причем заявленная тема работы будет на стыке наук и с обязательным экономическим обоснованием.

– Сегодня нельзя быть узким специалистом, ты должен мыслить шире, особенно если знаешь, что тема крутая, пробивная и перспективная, – говорит Светлана Такаюк. – А еще ты понимаешь, насколько она поможет производственникам в части экономии времени и средств. Это значит, упадет себестоимость их продукции, увеличится конкурентоспособность. Да, все это кажется приземленным, но ученые должны работать и на результат, который действительно даст видимый и реальный эффект в той или иной отрасли экономики страны.

ДОСЬЕ «ОП»

Светлана Такаюк – в 2009 году поступила в ОмГТУ

на специальность «Стандартизация и сертификация».

Работает в ОмГТУ учебным мастером в Центре подготовки

высококвалифицированных кадров для ПО «Полет».