Для повышения инновационного потенциала Свердловской области власти региона в 2014 году создали технопарк высоких технологий Свердловской области. Помимо поддержки начинающих проектов, технопарк активно взаимодействует с реальным бизнесом и промышленностью, предлагая свои решения существующих проблем и задач. Одно из «боевых подразделений», работающих в этом направлении, — Инжиниринговый центр (ИЦ). Работает центр по трем направлениям: обратный инжиниринг, аддитивные технологии (3D-принтинг) и инженерный или CAE (computer aided engineering) анализ, или другими словами компьютерное моделирование физических процессов. Это существенно помогает бизнесу снизить себестоимость продукции и повысить эффективность работы.

Парк высоких технологий

Технопарк был создан в 2014 году правительством Свердловской области, основная задача, поставленная перед новой структурой, — повышение инновационного потенциала региона. С момента основания технопарка компании-резиденты создали около 1 тыс. рабочих мест и оплатили налогов на 632,3 млн руб.

Проекты резидентов делятся по направлениям: приборостроение и электроника (в том числе медицинская техника), новые материалы и нанотехнологии, энергоэффективность, энергосбережение и альтернативная энергетика (в том числе разработка инновационных производственных технологий), информационно-телекоммуникационные технологии и программное обеспечение, образовательные технологии и опытное производство. В технопарке также представлены институты развития инноваций, высокотехнологичного предпринимательства и промышленных предприятий Свердловской области. Статус резидента инновационного центра сегодня имеют более 70 инновационных компаний (с учетом уже получивших одобрение Экспертного совета технопарка).

Резиденты как производят собственную продукцию, так и занимаются НИОКРами. По словам представителей КБ «Аэростарт», когда у завода нет ресурсов заниматься разработкой самому, не хватает компетенций, они отдают такие работы на аутсорсинг. «Мы по заказу завода разрабатываем самолет, его конструкторскую документацию, прописываем производственный процесс и технологию, делаем прототипы, а потом весь комплекс передаем на завод, который уже начинает серийный выпуск»,— пояснили в компании.

С реальным бизнесом взаимодействует и сам технопарк, предлагая свои решения существующих проблем и задач. Одно из «боевых подразделений» технопарка, работающих в этом направлении,— его Инжиниринговый центр (ИЦ). Инжиниринговый центр помогает региональным предприятиям переходить к цифровому производству, наращивая собственные компетенции за счет участия в крупных федеральных проектах. «Именно внедрение новейших технологий и подходов к управлению разработкой и производством отделяет лидеров сегодняшнего рынка от догоняющих»,— уверен заместитель генерального директора технопарка Сергей Демаков.

Центр имеет большой опыт реализации технических решений для различных предприятий.

Работа реализуется по трем направлениям: обратный инжиниринг, аддитивные технологии (3D-принтинг) и CAE-анализ. Первые два тесно связаны между собой.

Обратное и аддитивное

Обратный инжиниринг предполагает разработку деталей по уже имеющимся образцам с изготовлением конструкторской документации. «Например, предприятия привозят нам деталь от иностранной техники,— объясняет руководитель ИЦ “Университетского” Виталий Баланчук.— Жалуются, что эти запчасти постоянно выходят из строя и приходится втридорога покупать новые у дилера и долго их ждать. Нас просят отсканировать эту деталь, составить на нее конструкторскую документацию и произвести не просто такую, а уже с доработкой».

Так центр работает с агропромышленными, машиностроительными предприятиями и даже производителями сладостей из нашего и соседних регионов. Выигрыш в цене для заказчика может составить более 50%. А при повторном обращении экономия будет еще заметней.

ИЦ уже разрабатывал не только втулки для горных дробилок, рабочее колесо нефтяного насоса, коронку для экскаватора, лопасть для шахтного вентилятора и многое другое, но и полноценные единицы оборудования для металлургов. Зачастую причинами обращения служили не дороговизна дилерских деталей, а снятие их с производства или санкционные ограничения.

Обратный инжиниринг тесно связан с аддитивным производством или 3D-печатью, поскольку это технология «быстрого прототипирования» и позволяет в короткий срок получить изделие нужной формы и размеров.

«В основном мы используем наши принтеры для производства мастер-моделей и модельной оснастки под последующее литье»,— поясняет Виталий Баланчук.

Оказывается, как правило, сейчас крупные предприятия получают мастер-модели для точного литья через создание дорогостоящей металлической оснастки, а малый и средний бизнес использует модельную оснастку из дерева, что делает производство прототипов или мелких партий изделий необоснованно дорогой. Поэтому центр, используя собственное оборудование и компетенции, разработал специальное устройство. «Наш принтер позволит очень быстро выращивать изделия с минимальным припуском на механическую обработку, что в разы удешевит изготовление прототипов»,— уверен господин Баланчук.

ИЦ и сейчас печатает оснастки на 3D-принтерах. Один из них — стереолитограф, один из самых больших в стране, стоимость— 24 млн руб. Площадь построения (600х600х580 мм) — позволяет «вырастить» от зуба экскаватора до сложнейшей мастер-модели какого-то секретного изделия. Плановый срок окупаемости — до 5 лет, предполагаемый срок его службы 12 лет. Печатает принтер специальным фотополимером, который затвердевает при попадании на него ультрафиолета, а особая технология заполнения внутренних полостей детали делает эту технологию экономически привлекательной.

Другой не менее «гигантский» принтер печатает PLA-пластиком, его преимущество в том, что этот материал не разрушается под умеренным давлением и не имеет усадки.

В центре также есть принтер, печатающий металлические детали, и устройство для создания прототипов и функциональных образцов из полиамида. Эти устройства установлены совместно с компанией «Эникон» — также резидентом технопарка.

Эти технологии используются и другими резидентами технопарка. Один из таких случаев — изготовление имплантата из титановой сетки по компьютерной томографии черепа. «Мы взяли данные компьютерной томографии, построили модель черепа пострадавшего человека и на поврежденную часть смоделировали накладку и произвели пресс-форму для изготовления имплантата за 2 дня»,— пояснил господин Баланчук.

Инженерный анализ как технология будущего

Классическая схема разработки и производства любой продукции не может обойтись без производственного брака или недоработок конструктора. Поэтому изготовление прототипа или опытной партии на предприятиях часто связано с очень высокими затратами, которые в конечном счете оплачивает потребитель.

Виталий Баланчук объясняет, что дешевле и правильнее, прежде чем «штамповать» прототипы на производстве, надо сделать виртуальный прототип и смоделировать процесс производства. «К примеру у нас есть дробилка, которую разработал наш заказчик. Перед выпуском опытного образца технологам надо убедиться, что они смогут эту дробилку отлить, а конструкторам необходимо убедиться, что она выдержит все возможные нагрузки при эксплуатации. Мы берем трехмерную модель и моделируем процесс литья всех корпусных элементов, видим потенциально возможные дефекты, устраняем их, а потом, используя эти данные, мы моделируем предельные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации, чтобы оценить прочность изделия, это и называется виртуальный прототип. Если в цифрах, то наш самый показательный пример по оптимизации технологии штамповки обошелся заказчику в 400 тыс. руб., когда до обращения к нам он потратил около 20 млн. руб. в безуспешных попытках получить годный продукт»,— описывает процесс господин Баланчук.

Такая работа была проведена, в частности, по моделированию процесса листовой глубокой вытяжки для Верх-Исетского металлургического завода. «Моделирование показало, какие изменения можем добавить в технологический процесс, что в свою очередь уменьшит процент получения некачественной продукции и повысит стабильности технологического процесса»,— отмечал главный инженер завода Леонид Каравдин.

ИТ-разработки

Среди разработок центра — прототип собственного софта по термообработке. «В следующем году два завода уже приступят к промышленным испытаниям. Это займет 1-1,5 года, поскольку ни копейки бюджетных денег в разработку вложено не было»,— подчеркивает Виталий Баланчук.

Кроме того, центр разрабатывает прототип ПО для «Ростеха» по анализу конкурсной документации. Софт будет использовать технологию нейросетей для мониторинга сайта закупок на предмет подходящих для предприятия. На основе поискового запроса программа будет сравнивать собственную продукцию предприятия с предметом закупки и оценивать, насколько они соответствуют друг другу. Следующий шаг — автоматическое заполнение конкурсной документации. «Простым нажатием кнопки полностью сформируется полный комплект необходимых документов: автоматически заполнится договор, спецификация на поставку, техтребования и так далее»,— отмечает господин Баланчук. Сейчас это ПО позволяет сократить время от момента поиска до момента подачи заполненной заявки до 15 мин.

С августа центр разрабатывает приложение «Мой технопарк». Оно необходимо для управляющих компаний технопарков, особых экономических зон, которым требуется выстроить удобный диалог с резидентами. «Чтобы донести информацию до каждого резидента, обычно используется электронная почта или мессенджеры, но это неэффективно»,— полагает Виталий Баланчук. Поэтому в новом приложении один из главных блоков — объявления. Второй раздел — заявки, если у резидента, например, лампочка потухла или он в кабинет не может попасть. Третий раздел — резиденты, с помощью которого они могут связаться друг с другом. И четвертый — мероприятия, в котором будет подробная информация о событиях и условиях участия.

Релиз приложения запланирован на середину января. Сейчас доступен прототип. По словам господина Баланчука, базовая версия приложения будет бесплатной, однако дополнительный функционал будет коммерциализирован.

Резиденты

Одно из преимуществ технопарка и его Инжинирингового центра в активном взаимодействии с резидентами, многие из которых успешно осваиваются на зарубежных рынках и имеют прочные позиции на рынке страны и СНГ. Это «Рейннольц», «БиоМикроГели», КБ «Аэростарт», «Постэкс», «Геоптикс», чьи разработки дают бизнесу партнеров существенное продвижение вперед по сравнению с конкурентами. «Наработки Инжинирингового центра и компаний-резидентов уже сейчас работают на выполнение основной задачи, поставленной перед технопарком, — повышение инновационного потенциала нашего региона»,— уверен первый заместитель генерального директора «Университетского» Сергей Демаков.