Технология прорыва: как петербургский Политех выстроил экосистему, которая создает и внедряет технологические инновации от морского дна до космических орбит

Космический спутник высотой 15 см и малогабаритный городской электромобиль, платформа для создания цифровых двойников и новые материалы с уникальными свойствами, ультразвуковой аппарат для удаления доброкачественных новообразований в молочной железе и тяговые аккумуляторные батареи… Уже по этой самой малой выборке проектов можно судить о диапазоне задач, которыми занимаются в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого.

Ректор университета академик РАН Андрей Рудской уверен, что в ближайшие годы основой конкуренции на рынке высоких технологий и инноваций будут не столько сами технологии, сколько экосистемы их развития, объединяющие фундаментальные и практические знания и компетенции. «В экосистеме Политеха — десятки исследовательских и научно-производственных лабораторий, — рассказывает он. — В частности, наш Центр НТИ собрал крупнейший консорциум лидеров промышленности, науки и образования, сейчас насчитывающий 76 участников. С 2013 года в СПбПУ действует Инжиниринговый центр, сосредоточенный на разработках оригинальных технологий, конструкций, оборудования и продуктов на основе цифрового проектирования и моделирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга. А созданный в 2015 году Институт передовых производственных технологий сфокусирован на подготовке глобально конкурентоспособных специалистов — инженерного «спецназа», обладающего компетенциями мирового уровня».

Но такая экосистема может существовать только при достаточной загрузке со стороны реального сектора экономики. Иными словами, секрет заключается в эффективном соединении интересов исследователей и потребителей. Звучит просто, на деле оказывается крайне сложным. Сформировать свою экосистему петербургскому Политеху позволил богатый научно-производственный опыт, сильный кадровый потенциал и успешно осуществленные промышленные проекты, благодаря которым поступают новые заказы на разработки. Причем все три компонента неразрывно связаны друг с другом, как элементы атома, обеспечивающие его стабильность. Технологический инкубатор или хакатон можно запустить за короткий срок, инжиниринговая экосистема выращивается не просто годами — десятилетиями. Зато и продуктивность у нее совершенно иная.

Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ
Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ / Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ

«Наши специалисты работают над задачами, которые сама промышленность часто считает нерешаемыми или, как минимум, нуждается в партнерстве для их решения», — говорит Андрей Рудской. Аппарат «Диатер», который планируется применять для удаления новообразований молочной железы — это результат совместной работы специалистов Лаборатории ультразвуковых технологий СПбПУ и Новосибирского приборостроительного завода (корпорация «Ростех»). Выход на рынок медтехники после клинических испытаний и регистрации в Росздравнадзоре запланирован на 2022 год. Алюминием с пластичностью в 3,5 раза выше «гостовской», который был получен методом электродугового выращивания в Лаборатории легких материалов и конструкций, заинтересовался «Центр разработок С7» — подразделение корпорации S7. Новому материалу уже ищут применение в частной космонавтике. В петербургском Политехе убеждены, что это открытие может принципиально поменять взгляд на создание металлоконструкций.

Среди заказчиков и партнеров Политеха — Airbus Group и РКК «Энергия», Boeing и «Объединенная авиастроительная корпорация», Siemens и «Вертолеты России», Schlumberger и «Газпром нефть». Едва ли не все мировые лидеры автомобилестроения пользовались компетенциями СПбПУ. Инженеры университета проектировали кузова серии автомобилей представительского класса Aurus — это совместный проект ФГУП «НАМИ», инвестфонда Tawazun и компании «Соллерс». Запуск производства Aurus намечен на 2021 год. А в 2022 году на космических орбитах могут появиться российские наноспутники с ионными двигателями, возможностями дистанционного зондирования Земли и автоматической идентификации судов. Однако университет сотрудничает и с предприятиями среднего и даже малого бизнеса. «Как правило, это инновационные компании, вовлеченные в цифровую трансформацию промышленности и нуждающиеся в компетенциях специалистов-политехников. Например, в рамках новой парадигмы цифрового проектирования, разработки и применения "сквозных" цифровых технологий, новых материалов и т.д.», — объясняет ректор СПбПУ.

Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ
Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ / Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ

Разработанная в университете платформа цифровых двойников CML-Bench практически не имеет ограничений по сферам использования. Цифровой двойник — это программный аналог физического объекта (например, какого-либо устройства), производственного или технологического процесса, позволяющий проверить их эффективность, спрогнозировать существование в реальности, выявить слабые места и т.д. Платформа CML-Bench сфокусирована на проектировании производства конкурентоспособной высокотехнологичной продукции в различных отраслях, в том числе на новых, зарождающихся рынках.

Основной капитал любой организации, создающей ноу-хау, — интеллектуальный. Попросту говоря, изобретательные мозги. В случае с СПбПУ это ученые, инженеры и студенты. Представленный в этом году беспилотник CyberBoat 330 для мониторинга мелководных акваторий и морского дна (способен выполнять поставленную задачу без участия оператора, в том числе в коллективной навигации и поиске) — это разработка молодых инженеров Политеха. Андрей Рудской не скрывает, что иногда специалисты покидают свою альма-матер — либо уезжают в длительные зарубежные командировки, либо соглашаются на предложения крупных компаний с мировым именем, рассчитывая на более интересную и высокооплачиваемую работу. «Тем не менее, в подавляющем большинстве случаев они возвращаются, — заверяет он. — Причина проста: в иностранных компаниях, быстро поднимаясь по карьерной лестнице, они достигали определенного потолка. Но для настоящего инженера творческая ограниченность гибельна, даже если предлагаются комфортные условия труда и достойная оплата. Принципиальное отличие работы в Политехе заключается в том, что у нас каждый новый проект уникален, практически каждая задача — это вызов. Различные отрасли, дисциплины, технологии, инструменты, решения... Практически бесконечная перспектива для развития и роста. И отмечу — хорошо оплачиваемого роста».

Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ
Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ / Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ

В этом году СПбПУ совместно с Ассоциацией «Технет» и компанией «ОДК-Сатурн» проводит четвертую по счету акселерационную программу TechNet Project. Цель — помочь инновационным проектам уровня TRL 3-4 (сформированная концепция и техническая реализуемость проекта, проверенная экспериментально) определиться с бизнес-моделью и понять, как проект будет выходить на следующие уровни развития технологии и привлекать необходимые инвестиции. Многие участники TechNet Project получили статус резидентов «Сколково» или гранты от Фонда содействия инновациям, крупнейших российских и международных высокотехнологичных компаний. Акселератор — это тоже часть экосистемы СПбПУ.

По словам ректора, штат компаний-партнеров нередко пополняется выпускниками Политеха. Высший (в прямом смысле) уровень — это когда партнеры идут учиться в Политех. В 2011 году СПбПУ и китайская компания ENV начали совместные исследования в сфере технологии производства литий-ионных аккумуляторов. В итоге генеральный директор ENV Ван Циншэн защитил кандидатскую диссертацию по данной теме, и партнеры открыли в Китае инновационный центр «Наука-Технологии». Сейчас там не только продолжаются исследования по литий-ионным и аддитивными технологиям, но и разрабатываются конкретные продукты — аккумуляторы для тяговых батарей электротранспорта с уникальной системой термостатирования.

Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ
Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ / Фото: Управление по связям с общественностью СПбПУ

Известно, что самые удачные и прорывные решения появляются на стыке различных практик и дисциплин. Сотрудничество СПбПУ и НИИ гриппа им. А. А. Смородинцева началось с математических моделей распространения COVID-19 и увенчалось созданием модифицированной прогностической модели, вышедшей за рамки эпидемиологии. Это лишь один из примеров первых результатов деятельности Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», координатором которого стал СПбПУ. В августе 2020 года статус НЦМУ по итогам конкурса Минобрнауки РФ получил консорциум четырех вузов: СПбПУ, НИИ гриппа им. А. А. Смородинцева, Санкт-Петербургского морского технического университета и Тюменского госуниверситета. «У организаций — участниц консорциума накоплен тридцатилетний опыт исследований и внедрения в промышленность передовых технологий, — объясняет Андрей Рудской. — Предполагается, что конвергенция, синергия всех наших направлений даст новые результаты и обеспечит научно-технологический прорыв на основе фундаментальных и прикладных исследований мирового уровня, сформирует условия для перехода на принципиально новый уровень применения наукоемких технологий в современном цифровом производстве».

* На правах рекламы