11 июля 2016, 14:48 1552

Стартосфера. Как рязанский 3DSensor Сколково покорил

Стартосфера. Как рязанский 3DSensor Сколково покорил

Если слово «импортозамещение» до сих пор ассоциируется у вас, в первую очередь, с рязанским пармезаном и белорусскими креветками, значит вы давно не заглядывали в нано-новости. В начале июня рязанец Максим Шадрин со своей командой «Квантрон» выиграл в Сколково грант на развитие проекта, название которого звучит так: 3DSensor Высокоскоростная мультисенсорная технология измерения, контроля и 3D-анализа объектов сложной формы в условиях производства. 

Все слова по отдельности вполне понятны и безобидны, а вместе — представляют уникальное для России предложение, которое составит прямую конкуренцию иностранным производителям, занимающим на рынке абсолютную монополию. Пока.

Корреспондент Делового портала YA62.ru встретился с автором проекта и попытался перевести с научного языка на понятный, чем технологичный прорыв рязанской команды важен в глобальном понимании.

Кстати, познакомьтесь. Это промышленный метчик, который необходим для нарезания внутренней резьбы. О нем-то сегодня и пойдет речь. И пусть вас не вводят в заблуждение размеры детали на фотографии. Это многократное увеличение. На самом деле данный метчик по всем параметрам меньше швейной иглы, но по законам жанра является живой иллюстрацией поговорки: мал золотник, да дорог. Очень дорог. Стоимость его принято называть в инвалюте.

Фото 1 Метчик.jpg

— Давайте я вам все расскажу по порядку, — предлагает Максим Шадрин, начиная произвольную экскурсию по своей научной лаборатории. — Сейчас в отрасли механической обработки появляется все больше важных мелких деталей производства, которые необходимо измерять и проверять на наличие дефектов, потому что от одного такого метчика может зависеть целое предприятие. Раньше для изучения деталей было достаточно двухмерных методов, но ситуация изменилась. Сегодня все передовые корпорации, которые занимаются автомобилестроением, космическими разработками, оборонной промышленностью, работают с 3D-сенсорами, чтобы получать еще более полноценную и точную информацию о деталях производства.

Фото 2 Изучение детали.jpg

Главное проблемой современного реверсивного инженеринга, считает Максим Шадрин, является тот факт, что не придумали еще ученые умы такой аппарат для аналитики деталей производства, который мог бы измерять предметы разных величин, от гвоздя до танка. И поэтому современное инженерное изобретательство движется в двух направлениях: уметь измерить большие детали — от 10 микрон до нескольких сотен миллиметров, и маленькие — от пяти микрон до размеров атома. 

Конфликт данной ситуации заключается в том, что изобретенные аналитические технологии умеют изучать детали производства либо быстро и грубо, либо точно и очень медленно. Команде изобретателей-инженеров «Квантрон» первым в России удалось достигнуть баланса в данном вопросе.

— Система, которую мы изобрели, благодаря технологии, которую тоже изобрели мы, позволяет создать такой аналитический прибор, какой сможет изучить деталь и быстро, и высококачественно. Это становится возможным благодаря программе распознавания. Если изучаемая поверхность ровная и гладкая, то прибор информацию считывает быстро. Однако если лазеры обнаружат какой-то дефект или сложную структуру детали, то прибор тут же переключится на другой, более кропотливый режим изучения. Полученные данные будут собраны и выведены на экран в виде трехмерной модели.

Фото 3 Создание трехмерной модели.jpg

Процесс изучения детали проходит три стадии. Сперва оснащенный лазером прибор передает данные в компьютер, где в режиме онлайн создается облако точек. Это пока что мало похоже на реальный предмет, и знание происходящего доступно лишь инженерам. Впрочем, и медведя в звездном ковше видят только астрономы. В каждом деле своя красота. 

На второй стадии точки соединяются и обрисовываются, превращаясь в STL-модель — монолитную деталь, еще грубоватую и шероховатую. И лишь третий этап рождает на свет идеально математически правильную фигуру, которую смело можно раскладывать на составные части и использовать в качестве оригинала для создания копий. Вероятно, сейчас вы зададите весьма животрепещущий вопрос: да зачем все это вообще нужно?

— Когда мы только начали заниматься реверсивным инженерингом, к нам обратилось одно рязанское предприятие с просьбой помочь починить деталь. Она у них на производстве раскололась. Точно такую же в России купить невозможно. Нужно заказывать в Германии, ждать два месяца и отдать за изготовление две тысячи евро. Мы согласились сотрудничать и с помощью наших разработок, изучив расколотую деталь, создали сперва ее 3D аналог, а потом и реальный образец. В итоге справились за неделю и с заказчика взяли 40 тыс. рублей.

— То есть своей разработкой вы отбираете хлеб у иностранных конкурентов?

— Да.

Фото 4 Деталь.jpg

— Изначально мы были нацелены на удовлетворение потребностей рязанских промышленных предприятий, даже в Москву не совались, потому что мы же ленивые, ездить никуда не хочется. Да и в Рязани огромное поле для деятельности, если учитывать, что до нас никто этим не занимался, а стандарты качества производства изменились так сильно, что старое оборудование можно на свалку отвозить и помещения освобождать.

Первое, что создали рязанские изобретатели, стала система измерения толщины кровельных материалов для Картонно-рубероидного завода в 2012 году. При этом сотрудникам «Квантрон» долго не верили, что такое вообще можно создать. Потому что раньше ни у кого не получалось. Изобретение надежно работает по сей день. Позже инженеры сделали машину по измерению диаметра раскаленной упаковки для «Тяжпрессмаша». Созданная ими система анализа деталей производства стоит на заводе «Технофлекс». А сейчас «Квантрон» серьезно нацелен создать в Рязани производство полного цикла по изготовлению, чего бы вы думали? Метчиков!

— Такая маленькая штучка длиной 30 мм и диаметром 1 мм стоит до 4,5 тыс. рублей. Подобные детали нужны, в первую очередь, для приборостроения, авиакосмической и оборонной отраслей. По самым скромным подсчетам, только в Рязанской области за год тратится порядка 10 млн рублей на покупку метчиков из-за границы. 

Проблема в том, что в России просто-напросто не производится мелкий инструмент. Наша задача — наладить производство подобного рода, чтобы дать стране качественные детали. И если мы говорим, что наш метчик сделает 2 000 отверстий, значит так оно и будет. Это крайне важно в условиях автоматизации. Потому что раньше у станка стоял дядя Вася, который все вручную делал и видел, когда деталь затупилась и вышла из строя. А современные роботы пока что не умеют понимать, «закусывает» метчик или нет.

Порча одного килограмма монолитного титанового двигателя для ракеты из-за некачественного метчика стоит в среднем пять тысяч долларов. В такие моменты начинаешь понимать, что точность — бесценна.

Фото 5 Лазерная настройка.jpg

Разработки, которыми занимается Максим Шадрин и его команда «Квантрон», являются уникальным опытом не только для Рязани, но и для России. Даже на мировом рынке подобные инженерные компании можно пересчитать по пальцам. Наверное, именно поэтому инвесторы так трепетно относятся к измерительной математике, готовые вкладывать деньги в по-настоящему стоящие проекты.

— Это направление уже не считается инновационным. Оно давно стало жизненно необходимым. Особенно в вопросе конкурентоспособности и выживания целых высокотехнологичных отраслей. И наша задача сделать процесс экономически выгодным. Чтобы наши предприятия получали необходимые детали быстро, по доступным ценам, а главное — высокого качества.

Фото 6 Деталь высокого качества.jpg

На вопрос, не собирается ли молодой ум покинуть пределы Рязанской области или, может быть, даже, страны, Максим Шадрин отвечает однозначно — не собирается. Да и зачем, когда простор для деятельности никто не ограничивает. Команде из 11 человек и так приходится брать на себя роли народной поговорки про чтеца, жнеца и на дуде игреца.

— Когда развиваешь свое дело, кем только не станешь. И юристом, и экономистом, и финансистом. Признаемся честно, бизнесмены из нас все-таки не такие хорошие, как ученые. Поэтому мы предпочитаем все же, в первую очередь, заниматься наукой. Каждый наш сотрудник — это маленький центр, вокруг которого вращается целый космос. И мы особо в зону друг друга не лезем, полностью доверяя. При такой работе начинаешь понимать, что все эти технологии без слаженной команды — это ничто. Инвестировать нужно в людей, в их творчество. Думаю, если все пойдет удачно, лет через десять мы станем настоящей трансатлантической командой.

Дарья #Нанотехнологии Копосова

Фото Марии Илларионовой

Возврат к списку

Архив новостей