«Наука в Сибири» № 28-29 (2613-2614) 26 июля 2007 г. ЛАВРЕНТЬЕВСКАЯ ИДЕЯ НА ВСЕ ВРЕМЕНА Научно-производственное объединение «Элсиб» часто упоминается в сводных отчетах о деятельности Сибирского отделения РАН как наглядный пример сотрудничества науки и производства. Это объединение подтверждает свою мобильность. Два с половиной года назад под флагом ОАО НПО «Элсиб», производящего генераторы для паровых и гидравлических электростанций, образовалось два взаимосвязанных общим направлением деятельности предприятия: «Элсиб-АСЭ» (Автоматика и Силовая Электроника) и «Элсиб-КБ». Руководят этими предприятиями, соответственно, доктор технических наук Борис Симонов и Александр Кадышев, одновременно возглавляющие специальное конструкторское бюро Института горного дела СО РАН. Галина Шпак, «НВС» Схема связей сложная и не укладывается в известную цепочку: идея — исследование — научное обоснование — НИОКР — серийное производство. Главное в том, что система работает благодаря определенной доминанте в ней Института горного дела. Нелишне напомнить, что ОАО НПО «Элсиб» сотрудничает с ИГД СО РАН еще с 1985 года, когда институт и завод создавали крупные электромагнитные молоты для морского нефтегазопромыслового строительства. В последующие годы совместно создавалась техника и технологии для вибровоздействия на нефтяные пласты. Подобные разработки были доведены до промышленных образцов. Почему дело не пошло — известно. В перестроечные годы наша страна «забыла себя», но должна же наконец «вспомнить», как говорят историки и социологи. За бегущим днём Б. Симонов При встрече Борис Ферапонтович Симонов вручил мне визитку директора ООО «Элсиб-АСЭ» со всеми своими регалиями. Два Общества с ограниченной ответственностью (можно бы и без тяжелой приставки тройной «о», но таков закон) под его общим научным руководством занимаются разработкой, проектированием и производством систем возбуждения для турбо/гидрогенераторов, а также двигателей малой мощности для электроусилителей руля в интересах отечественного автопрома. — Когда наша работа для нефтяной и газовой промышленности зашла в тупик, — сказал Б. Симонов, — мы при поддержке дирекции ОАО НПО «Элсиб» переформировались, создав два предприятия в структуре завода, и занялись новыми востребованными направлениями в интересах энергетики и отечественного автопрома. Инициатива по первому направлению — силовая электроника — исходила от руководства «Элсиба». Завод традиционно выпускает турбо/гидрогенераторы и крупные асинхронные электрические машины. Для того, чтобы генератор работал, необходимо запитывать его обмотку возбуждения, находящуюся на роторе, от отдельного источника — иначе говоря, системы возбуждения. Раньше подобные системы завод закупал на стороне. В условиях рынка и конкуренции, естественно, выгоднее производить продукцию в полном комплекте. Системы возбуждения, которые мы делаем, — очень сложный электротехнический и электронный комплекс. Он состоит из набора полупроводниковых силовых элементов, тиристоров, контроллеров, промышленных компьютеров, управляющих этой системой. Научно-исследовательские разработки проводились с привлечением сотрудников институтов Сибирского отделения — Горного дела, Автоматики и электрометрии, а также Новосибирского государственного технического университета. Наша команда и группа специалистов завода развивает это направление силовой электроники, начиная с 1998 года. Поначалу в первых системах использовались аналоговые принципы, а затем — цифровые на основе более современной элементной базы, принципов управления и регулирования. Так что, в новых системах воплощены лучшие черты подобных систем на мировом уровне таких ведущих компаний, как «Дженерал электрик», «АВВ», «Электросила». С маркой «Элсиба» мы уже выпустили более тридцати систем. Эти устройства работают в ведущих энергосистемах: Московской, Ярославской, Якутской, Кузбасской, Новосибирской. Наши системы работают на Новосибирской ГЭС с нашими же гидрогенераторами. А недавно мы подготовили к запуску систему в Сербии. Отмечу также, что предприятия «Элсиб-АСЭ» и «Элсиб-КБ» осуществляют пуско-наладку систем на объектах заказчика и гарантийное сервисное обслуживание. — Борис Ферапонтович, как я поняла, вы участвуете в программе «Силовая электроника Сибири»? — Я бы сказал так: на сегодняшний день мы участвуем в ней идеологически, а все финансовые вопросы решаем своими силами. Своими финансами и кадровыми ресурсами, не прибегая к помощи, предусмотренной этой научно-технической программой. Я, кстати, встречался с ее руководителями и координаторами еще на этапе становления. Контакты мы поддерживаем. В ближайшее время наши отношения, возможно, изменятся и приобретут вещественность. Мы планируем совместно с Институтом горного дела СО РАН и НГТУ приступить к разработке пусковых устройств для турбогенераторов с газовыми турбинами и частотных преобразователей для мощных высоковольтных асинхронных двигателей, которые выпускает «Элсиб». Сегодня требуется создание комплекса регулируемых электроприводов. За счет регулирования режимов работы двигателей можно экономить электроэнергию до 60 %. Работа наша связана с программами энергосберегающих технологий и «Силовой электроники». — Что же вы сейчас рисуете? На стене директорского кабинета, как картины, висели чертежи и рисунки с разрезами машин. — Это как раз наше второе направление — новая разработка двигателя для электроусилителя руля автомобиля. Все автомобилисты знают, насколько трудно крутить рулевое колесо при парковке или, особенно, при движении по грязной дороге. Для облегчения работы, безопасности и служат усилители руля. Сегодня используются главным образом гидроусилители, но они уже морально устарели. Разрабатываются и новые модели, ведь современный автомобиль полностью электронизируется. Все функции электрифицируются: и тормоза, и впрыск топлива, и стеклоподъемники, и другие элементы. И, наконец, последний шаг — создание электрического усилителя руля. На Западе для этих целей используется электромеханический усилитель руля с редуктором, установленным между электрическим двигателем и рулевым валом. Это очень опасное конструкторское решение — при движении автомобиля может заклинить редуктор. Мы пошли по другому пути. Наш электроусилитель — отечественное изобретение, созданное на «Элсибе» совместно с Новосибирским государственным техническим университетом. Разработка велась как раз нашей командой. Электроусилитель выполнен без редуктора с использованием двигателя на магнитах постоянного тока. Это позволило нам сделать самый маленький по габаритам двигатель на заданные параметры по величине момента. — Маленький? С каким весом? — Он весит всего 5,5 кг — такой двигатель мы можем встроить в рулевую колонку автомобилей ВАЗ. Для «АвтоВАЗа» мы и старались. Наши двигатели прошли испытания в рулевых системах и допущены на конвейер для установки на новые модели машин — «Калина» и «Приора». — И что? Отечественные машины станут лучше известных западных марок или японских? — Скажем так: они начинают приближаться к иностранным моделям. Во всяком случае, отечественное изобретение безредукторного усилителя руля выводит отечественный автомобиль на более передовой уровень. За рубежом такого устройства нет. У нас реализовано техническое решение, за которым будущее. Два пролёта в цехе Интересно, много ли существует в Новосибирске производственных предприятий, которыми бы руководили доктора технических наук? Пока мы по лестницам и коридорам шли в цех, директор Б. Симонов говорил о том, что административные и производственные помещения арендуются у завода. Корпус старый, требует ремонта, но работать можно. У конструкторов условия лучше, они базируются в экспериментальном корпусе, а частично — на Зеленой Горке, где расположены несколько лабораторий Института горного дела. Общая численность сотрудников, в том числе рабочих, около 80 человек. — В последние годы мы укрепили и расширили свои позиции на «Элсибе», — и директор открыл дверь цеха. …Характерный заводской шум. Что-то гудит, трубит, подвывая, скрежещет, посверкивает… — Это пролёт, где осуществляется сборка металлоконструкций шкафов систем возбуждения для турбо и гидрогенераторов, — кричит Б. Симонов. Монтаж системы возбуждения. Директор ООО «Элсиб-КБ» А. Кадышев и электромонтажник В. Киселев. Мне сказали, что эти шкафы оригинальны, собственной разработки, и что недавно приобрели ленточную пилу для резки заготовок, для раскроя металлопроката (она и «трубила»!). А я кричу, почему не используют лазерный комплекс, действующий на заводе (я, кстати, присутствовала в цехе в первые дни работы комплекса, созданного разработчиками ИТПМ СО РАН). — Мы пользуемся! Заказываем на лазере выполнение различных деталей. Далее на весь пролёт засинело — шкафы стояли в ряд. — Каждая система возбуждения состоит из пяти-восьми таких шкафов, начиненных электроникой, и в некоторых установлен промышленный компьютер. На передней панели, на экране, отражаются все команды, сигналы процесса управления генератором, включая аварийные и режимы защиты. Понятно, что система очень сложная, но придется опустить технические подробности. Подробностями занимаются испытатели систем. С группой ведущих испытателей и программистов я только познакомилась. Люди занятые. Как говорится, время — деньги, тем более, что испытывалась система возбуждения для тепловой станции в городе Ачинске Красноярского края, состоящая из трех параллельно соединенных тиристорных преобразователей — это новая разработка, внедряется в этом году и хлопот достаточно. …Здесь же в пролёте — готовая продукция. Выполнен заказ для Минской ТЭЦ (Белоруссия), готовится для сборки система для Железногорска (тоже Красноярский край). И неожиданно в конце цеха, в отсеке, — другие, малогабаритные изделия. — Это уже пошла автомобильная тематика, — пояснил Б. Симонов. — Здесь ведутся испытания двигателей рулевой колонки перед отправкой на ОАО «Автоэлектроника», а затем на АвтоВАЗ. — Статические испытания, — уточнил молодой слесарь механосборочных работ Максим Кайгородов, неспешно занимаясь своим делом. Конструктор А. Моисеенко, бригадир П. Павлюк, мастер производственного участка О. Проценко. Участок укладки обмотки статора двигателя рулевой колонки. «Автомобильную тематику» мне демонстрировали на завершающем этапе, а за дверью громко музыка звучала — там, в другом пролете ведут сборку двигателей рулевого управления. Когда мы вошли в цех, я сразу увидела длинный стол, а на нем в ряд уже знакомые по форме небольшие двигатели с «усиками». Чуть в стороне за широким большим столом работали женщины. Они занимались укладкой статорной обмотки двигателя. Одна из них — Галина Зайцева, уважая себя, показала мне, как надо это делать. Пожалуй, самое тихое место на участке, где испытатели двигателей с помощью компьютера проверяют характеристики датчиков на стенде, снабженном специальной аппаратурой. По пути мы завернули в комнаты, где занимаются «начинкой» для систем возбуждения. — У вас здесь как в институтской лаборатории! — И ребята такие же, похожие на научных сотрудников, — тут же отпарировал бригадир Валерий Киселев. Познакомившись с таким контрастным производством, где параллельно создаются габаритные системы и небольшие устройства, мне хотелось всё-таки разобраться, как строятся отношения между академическим институтом, двумя акционерными обществами и заводом. И не только с юридической точки зрения или финансовой. Встречное движение Электромонтажник Б. Жариков. В цехе на электромонтажном участке мне показали «таблетку» тиристора — элемента силовой электроники. Через этот прибор протекает ток до двух тысяч ампер. Прибором можно управлять — управлять моментом его включения в силовую цепь. В производственных отношениях, включая финансовые, не отделаешься «таблеткой» в виде бизнес-плана и прочих бумажных сопровождений для успешного развития дела, тем более, в организации наукоемкого, но тяжеловесного серийного производства. Если говорить о деньгах, разумеется, акционерные общества при НПО «Элсиб» пользуются кредитами и возвращают в срок, потому что сами зарабатывают. Каждая система возбуждения, выполненная под заказ, стоит достаточно дорого. В первую очередь значительные средства вкладываются в развитие производства. В таких жестких условиях сотрудники всё-таки получают приличную зарплату (выше средней по городу). Директор  Б. Симонов сказал, что «на сегодняшний день позиции „Элсиба“ на рынке изделий силовой электроники достаточно окрепли. Мы вышли на уровень самостоятельных разработок и способны использовать новые технические идеи, вести новые разработки, а это лучше всего делать с академическими институтами». Получается обратное движение? — Поясню квинтэссенцию этого вопроса. Возникает не обратное, а встречное движение по укреплению институтской лаборатории, специального конструкторского бюро Института горного дела СО РАН, которым я одновременно руковожу. В институте развиваются новые направления, связанные с техническими задачами наших предприятий, действующих при ОАО НПО «Элсиб». Сейчас это силовая электроника. Мне показалось, что в современных условиях такая структура связей науки и производства, может быть, единственная. Прецедентов нет. При некоторых институтах созданы малые предприятия, действуют различные фирмы, использующие разработки Сибирского отделения РАН. С этими и другими вопросами я пришла к директору Института горного дела чл.-корр. РАН Виктору Николаевичу Опарину. Директор высказался вполне определенно. — Ничего в корне не изменилось. Названия меняются, а суть остается. Как руководитель нашего институтского СКБ доктор наук Б. Симонов получил большую степень свободы. В лаборатории СКБ на Зеленой горке решаются две задачи: конструирование, опираясь на разработки института, а вторая часть — хоздоговорая, но это уже задача «Элсиба». В чем новизна, если угодно? Новизны как таковой нет. Мы действовали на основе «классической» схемы. Подобное входило еще в планы М. А. Лаврентьева. В механизмах связи между наукой и производством определяющую роль играл человеческий фактор — ведущие специалисты академических институтов одновременно являются влиятельными руководителями в структуре завода. Рассматривалось двоякое подчинение, а проще — работа на полставки в институте и одновременно на промышленном предприятии. Вот эта идея Лаврентьева и лежит в основе нашей кооперации с «Элсибом». — Даже в новых условиях? — Считаю, что для института физико-технического профиля, каковым является ИГД СО РАН, это пока оптимальное условие взаимодействия науки и производства. Может быть, для института не очень экономически выгодное, но в данном случае — взаимополезное. И затраты окупаются, поскольку разработка и внедрение очень дорогостоящих систем осуществляются вместе с заводом, и не только в производстве электроприводов. — Насколько известно, ваш институт издавна занимался созданием электрических машин. — Электрических машин на основе соответствующих электроприводов — так будет точнее. К сожалению, в разгромные годы «перестройки» это направление почти умерло. Почти — я подчеркиваю. В свое время его возглавлял выдающийся ученый Николай Павлович Ряшенцев. Поскольку «тяжеловесное» направление было жестко связано с конъюнктурой рынка, как и в целом горные науки, проявилось состояние деградации или прозябания. Когда я стал директором института, меня это озадачило. Максимально, что я смог сделать в такой ситуации — опереться на потенциал «Элсиба» и таким образом хотя бы частично спасти электротехническое направление в институте и продолжить реализацию научных разработок на заводе по его заказам. И если руководство «Элсиба» идет навстречу академическому институту, мы приветствуем такую кооперацию. Так что Лаврентьевская схема оказалась универсальной на все времена. По такой же схеме, с учетом новых возможностей, работаем с институтом «Аэротурбомаш», занимаясь строительством машин-вентиляторов для шахт и метрополитенов. Это автономное подразделение, как бы институт в институте, который возглавляет профессор Нестер Никитович Петров. Одновременно он главный научный сотрудник Института горного дела. И мы курируем научно-исследовательскую работу. — Город замечает вашу общую работу? — Не только замечает, но и частично финансирует. Когда дело касается реализации научных разработок, требующих больших затрат на создание оборудования в заводских условиях, когда много конструкторской работы и прочей организационно-технической «суеты», то тех денег, которые зарабатывает наш институт, естественно, не хватает. А работа тяжелая, неблагодарная. — Виктор Николаевич, обсуждалась ли ваша работа на заседаниях Президиума Сибирского отделения, в том числе, в рамках программы «Силовая электроника Сибири», о которой много говорят? — Нет, в последние годы конкретно не обсуждалась. В программе «Силовая электроника» доминирует академическая составляющая других институтов Сибирского отделения. А участие нашего института в ней и реализация одной из задач программы на «Элсибе» в таком контексте не рассматривались. — И еще один вопрос, Виктор Николаевич, в контексте исследовательской работы вашего института. Относится ли к высоким технологиям разработка и создание электрических машин и соответствующих электроприводов? — В моем понимании высокие технологии — это современный уровень достижений мировой науки и техники, использование достижений таким образом, чтобы максимально удовлетворить существующий и потенциальный разносторонний спрос общества, которое платит деньги за нашу деятельность. А используются ли при этом знания, открытия на уровне микроскопа и глубже или выше — по большому счету не имеет значения. Понятие «высокие технологии» — очень широкое. Высокие технологии не ограничиваются только «изящными», тонкими методами. Можно только повторить основную мысль директора института научно-технического профиля: по существу горнякам так назначено судьбой — занимаясь наукой, способствовать развитию высокотехнологичного производства. В данном случае — на предприятии «Элсиб». стр. 12-13