Передовые производственные технологии: о новом направлении Конкурса
В 2022 году Всероссийский научно-исследовательский конкурс проектов «Большие вызовы» пройдет в новом формате. К 12 традиционным направлениям добавится 13-е – «Передовые производственные технологии». Что это такое, каким школьникам может быть интересна эта сфера и за какими разработками наше будущее – об этом поговорили с первым проректором Уральского федерального университета, доктором экономических наук, кандидатом физико-математических наук, руководителем нового направления Сергеем Кортовым. Прием заявок на конкурс «Большие вызовы» продолжается до 15 февраля.
«Передовые производственные технологии» – новое направление «Больших вызовов». Что оно включает?
В настоящее время вся технологическая сфера переживает трансформацию, которую все чаще многие называют новой промышленной революцией, или Индустрией 4.0. Этот термин ввели в Германии около 10 лет назад. Он хорошо иллюстрирует все те новые явления, которые мы сегодня видим в производственной сфере. Есть несколько ключевых тенденций. Первая – цифровизация. Сегодня все переходит в цифровое пространство. Планирование, проектирование, испытания – все это сейчас развивается сначала в виртуальном поле, затем отработанная цифровая модель передается на производство. На сегодня цифровизацию всего жизненного цикла продукции принято называть «технологии цифровых двойников». Фактически, когда мы пользуемся смартфоном, мы получаем информацию, ведем переписку, что-то читаем, и таким образом создается наш цифровой двойник. Точно так же машины. Если они снабжены определенными датчиками и системами связи, они непрерывно направляют информацию о своем состоянии. И работая с этой информацией, можно создать цифровую модель реально работающего устройства. Сегодня уже никто много раз не разбивает машины на полигонах, прежде чем они попадают в автосалон. Все тестирования первоначально проводятся в виртуальной среде. Сегодня совпадение между реальной и виртуальной моделями достигает 97-98% – то есть мы видим практически полное соответствие.
А помимо цифровизации, какие сегодня вызовы и тренды в Вашей области?
Второй тренд – это роботизация. Фактически мы идем к безлюдному производству, когда формируется только цифровое задание, а получение, обработку, сборку различных элементов продукта или этапы технологического процесса машины во многом делают самостоятельно без вмешательства людей. И третье направление – это экологизация. Иногда ее называют «зеленая промышленность». Это означает, что все технологические процессы должны быть организованы так, чтобы они не нарушали баланс окружающей среды. Например, сейчас одна из актуальных задач – минимизация выделения углекислого и других парниковых газов при производстве.
Когда мы слышим про передовые технологии, в голову в первую очередь приходят масштабные инновационные проекты. А есть ли бытовые сферы, где тоже есть место таким инновациям?
Прежде всего, конечно, приходят на ум 3D-принтеры. Они могут использоваться в быту для технического творчества. В будущем, возможно, они позволят, например, изготавливать одежду или обувь под индивидуальные параметры. Технически это и сегодня возможно, но пока экономически нецелесообразно. Все еще выгоднее традиционное серийное производство. Кроме того, уже сейчас есть понятие «умного» дома, когда освещение, отопление, бытовые приборы функционируют в единой системе. Человек только задает программу, а все остальные алгоритмы работы заданы ранее. Третье – это разные системы автоматического управления. Сейчас мы многие покупки совершаем на цифровых платформах, а за ними тоже стоят определенные алгоритмы. Как высокие технологии помогают нам в быту, очень хорошо показала ситуация с пандемией. Многие сотрудники перешли на удаленный режим работы. С помощью современных средств связи проводятся встречи и совещания. Сейчас идет очень интересная тенденция. Многие и не хотят возвращаться на свои рабочие места. И работодателям, и работникам часто комфортнее работать дистанционно. Нередко в этом есть экономическая выгода.
О роботизации действительно говорят много. Есть фильмы и книги, посвященные этой теме. А есть ли еще какие-то фантастические на первый взгляд проекты, которые могут быть реализованы?
Я считаю, что такие фантастические, но реализуемые проекты будут связаны с искусственным интеллектом. До недавнего времени мы привыкли думать, что робот – это, конечно, высокотехнологичная машина, но алгоритмы его действий закладывает человек. Но в настоящее время уже создаются системы, когда роботы сами организуются и обучаются для выполнения различных задач. И, может быть, далее я скажу совсем футуристическую вещь. В экономике есть понятие рынка потребления. Это когда люди что-то покупают: то есть элементом экономической системы всегда были люди. Теперь же начинают создаваться рынки потребления для «умных» машин. Значит, машина в дальнейшем будет понимать, что ее надо отремонтировать или модернизировать и сможет сама формировать и размещать заказ. Но пока говорить об этом как о реальности рановато. Идет только концептуальное обсуждение.
А в какие, на Ваш взгляд, проекты и задачи в Вашей области смогут включиться участники «Больших вызовов»? Что будет доступно ребятам уже сейчас?
Есть такое выражение, что фантастика – это воспоминания о будущем. И те ребята, которые будут жить в нем, вполне способны создавать концепции устройств и технологий, которыми мы все будем однажды пользоваться. Да, возможно, на этом этапе им пока не хватит компетенций, чтобы детально разработать проект, но создать идею, проверить концепцию они смогут. У школьников есть свое представление о будущем и важно, чтобы у ребят была возможность воплотить его в своих разработках. Вполне вероятно, они будут взяты инженерами за основу новых технологий.
Значит, школьники могут рассчитывать на то, что проекты, над которыми будет вестись работа на «Больших вызовах», однажды смогут быть реализованы?
Они не просто могут, они должны на это рассчитывать и верить в свой проект, в то, что он может быть осуществлен. Иначе не будет драйва и, соответственно, результата. В проект надо погрузиться с головой. В противном случае может быть что-то и получится, но на таком среднем уровне. И, конечно, важны готовность наставников и школьников заниматься задачей уже после окончания конкурса. Это то, что называется индивидуальной траекторией развития. И важно, чтобы ребята учились ставить и прорабатывать свою траекторию уже сейчас. Конечно, вместе с опытными и знающими наставниками.
А каких школьников Вы ждете на «Больших вызовах»? На первый взгляд, кажется, что это скорее «естественники». А есть ли место творчеству?
Сегодня, если вы занимаетесь современными технологиями, вы обязаны быть творческим человеком. Сейчас нет такого, как еще 50-60 лет назад, разделения труда на творческий и нетворческий. Все чаще стандартные операции делают машины. И все больше задач, которые нужно решать на производстве, как раз творческие. Поэтому креативные ребята – стопроцентно наши люди. Что должно быть их внутренней фишкой? На мой взгляд, важнейшими являются три составляющие. Первое – человек должен понимать основы того, как функционирует наш мир, иметь знания по физике, химии, биологии, интересоваться информационными технологиями. Второе – это коммуникабельность. Важно уметь работать в команде. Мы ждем в команду тех, кто интересуется социальными технологиями, умеет формировать смыслы, знает, как сплотить команду. И третья составляющая – экономическая. Создано огромное количество технологий, но далеко не все они применяются как раз потому, что это нецелесообразно. Важно, чтобы школьники разбирались в современном рынке, экономике. Редко, но бывает, что технарь, гуманитарий и экономист уживаются в одном человеке, чаще это разные люди. Но все они одинаково важны.
Что можете пожелать участникам, которые приедут работать на Ваше направление?
Будьте креативными, коммуникабельными, работайте в команде и смотрите в наше будущее с надеждой и любовью. Приезжайте на «Большие вызовы», и мы обязательно сделаем что-нибудь классное вместе. То что мы придумаем летом, мы с вами не бросим, а обязательно постараемся довести до конца!