Научное обеспечение машиностроения

михаил Высоцкий

генеральный директор НирУП «Белавтотракторостроение» НАН Беларуси, генеральный конструктор по автомобильной технике республики беларусь, академик

Научное обеспечение машиностроения

сегодня уже никто не будет оспаривать тот очевидный факт, что максимальная эффективность мероприятий, направленных на создание и производство новой конкурентоспособной продукции, достигается там, где обеспечивается наиболее тесная связь науки с производством.

Плодотворность избранного нами пути наиболее полно подтвердилась в области машиностроения. Комплекс государственных программ в этой области охватывает весь цикл создания и производства автотракторной и комбайновой техники — от фундаментальных и прикладных научных исследований, включающих научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, до производства разработанной продукции (рис. 1).

деятельность Научно-инженерного республиканского унитарного предприятия «Белавтотракторостроение» непосредственно связана с организацией и осуществлением научного обеспечения таких отраслей национальной экономики, как автомобилестроение, тракторостроение, комбайностроение, двигателестроение, а также тематическими научно-техническими разработками в области автотракторной электроники и электромеханики.

Ключевая и определяющая роль в ряду программ различного уровня, бесспорно, принадлежит государственной научно-технической программе «Белавтотракторостроение» — именно она явилась одной из первых в республике программ, ориентированных на создание конкретных видов новой конкурентоспособной техники. обязательным условием ее формирования было распределение объемов финансирования заданий: 30—50 % — за счет госбюджета и 50—70 % — из собственных средств предприятий-разработчиков продукции.

для сокращения разрыва между научными исследованиями и деятельностью по практической реализации результатов научно-исследовательских работ в 2003 г. была разработана и с 2004 г. выполняется государственная целевая программа развития автотракторостроения и комбайностроения республики беларусь «Авто-тракторокомбайностроение» на 2003—2010 гг. она содержит планы

выпуска новой автомобильной, тракторной и комбайновой техники, разработанной в рамках гНтП «белавтотракторостроение».

Весь запланированный объем работ по гНтП «белавтотракторостроение»» и гЦП «автотракторокомбайностроение», головной организацией-исполнителем которых является НирУП «белавтотракторостроение» НАН беларуси, за 10-летний период выполнен полностью и в установленные сроки, в том числе и за 2005 год.

государственный заказчик по программам — министерство промышленности республики беларусь — высоко оценивает вклад академического предприятия «белавтотракторостроение» в разработку новой конкурентоспособной продукции, общую координацию работ и научно-организационное сопровождение программы.

В реализации указанных программ участвовало более 50 организаций — все ведущие предприятия автотракторо— и сельхозмашиностроения, 12 академических институтов, а также 6 университетов, в том числе белорусский национальный технический университет, ряд вузов, отраслевых Нии и Кб. тем не менее создание новой автотракторной и сельскохозяйственной техники, успешно реализу-

Рис. 1. Процесс создания конкурентоспособной техники

Рис. 2. Туристический автобус большой пассажировместимости МАЗ-251

емои на внутреннем и внешнем рынках, является заслугой не только научных и заводских коллективов. трудно переоценить значение государственной поддержки, оказанной ведущим предприятиям отрасли в виде льготных кредитов, целевого финансирования, в том числе через государственные научно-технические программы и отдельные проекты, реализуемые за счет госбюджета.

За десятилетие в рамках гНтП «Белавтотракторостроение» и ГЦП «Автотракторокомбайностроение» разработано около 100 видов новой техники: 13 типов автомобилей и автобусов, 13 — самосвалов и других видов карьерной техники, 23 модели тракторов и специальная автотракторная техника, 16 типов самоходных комбайнов и другая сельскохозяйственная техника, 20 — специальных строительно-дорожных и коммунальных машин, 6 видов новых малотоксичных двигателей. По всем типам разработанной техники ведется освоение производства; она уже сегодня составляет основу продукции, выпускаемой нашими предприятиями. можно с уверенностью констатировать, что разработанная продукция обеспечила загрузку предприятий отечественного машиностроения и их динамичное развитие.

В результате такой организации работ объем выпущенной продукции, разработанной по заданиям программы «Белавтотракторостро-ение» и освоенной в производстве по гЦП «Автотракторокомбайно-строение», составил 1 млрд 150 млн долл. сшА, при этом в 2004 г. объемы выпуска продукции достигли суммы в 301,1 млн долл., а в 2005-м — более 350 млн долл. сшА.

отчисления в бюджет составили более 250 млн долларов сшА и в 22 раза превысили бюджетные затраты на разработку продукции.

В минувшем году закончился цикл программы 2001—2005 гг. освоение в производстве разработанной техники в будущем, безусловно, приведет к еще большей эффективности вложения бюджетных средств, выделенных на реализацию программы.

По результатам выполненных только в 2005 г. научно-технических разработок сотрудниками предприятия направлены 18 заявок на получение патентов республики Беларусь и российской Федерации на объекты промышленной собственности, опубликована монография и более 40 работ в научно-технических изданиях и сборниках международных научно-технических конференций, состоявшихся в республике Беларусь и за рубежом.

Важным достижением в научно-организационном плане является то, что удалось в значительной степени консолидировать фундаментальные и прикладные исследования в интересах машиностроительного комплекса. Впервые в республике нам удалось объединить автотракторную и моторостроительную тематики исследований с позиций единого методологического подхода: исследования выстраиваются по программно-целевому принципу — каждое задание по созданию конкретной машины предусматривает как заводские работы, так и необходимые исследования научных организаций.

другим не менее важным результатом выполнения программы «белавтотракторостроение» является проработка принципиально новых направлений развития конструкции автотракторной и комбайновой техники, которые обеспечат ее конкурентоспособность на среднесрочную перспективу.

многие машины, созданные в рамках программы, — принципиально новые для нашей промышленности. В первую очередь следует назвать семейство среднетоннажных автомобилей и автобусов мАЗ; конструкцию нового многозвенного автопоезда для скоростных трансконтинентальных транспортных перевозок, разрабатываемую на основе модульных принципов проектирования; новые энергонасыщенные тракторы мтЗ мощностью 250—З00 л.с.; концептуальную модель колесного трактора «Беларус» ХХ! века, созданную с учетом перспектив развития технологий сельскохозяйственного производства; малотоксичные дизельные двигатели автомобильного назначения мощностью до 350 л.с.; высокопроизводительные сельскохозяйственные машины с набором быстросъемных адаптеров; новый зерноуборочный комбайн с пропускной способностью 14—15 кг/с; универсальное энергетическое средство УЭС «Полесье-500» с комплексом новых высокопроизводительных уборочных машин и многие другие новинки.

Кроме конечной продукции — новых моделей автотракторной техники — создан ряд агрегатов, узлов и систем для ее функционирования. К ним можно отнести семейство автоматических трансмиссий нового поколения для автомобилей и автобусов мАЗ и самосвалов белАЗ, синхронный карданный привод, модуль для уборки картофеля и редуктор конечной передачи к тракторам «беларус».

освоение производства этих изделий позволило значительно повысить уровень и конкурентоспособность выпускаемой автотракторной, кормо— и зерноуборочной техники для обеспечения ее конкурентоспособности в условиях развивающихся рыночных отношений и укрепления позиций в мировом машиностроении.

За последние годы практически сформировалась новая для республики отрасль — автобусостроение, продукция которой направлена не только на импортозамещение, но и обеспечивает внутренние потребности страны и поставляется на экспорт в страны сНг и дальнего зарубежья.

Эти показатели — заслуга предприятий Минпрома и в то же время — результат тесного сотрудничества, взаимодействия и взаимопонимания руководства Минпрома, Госкомитета по науке и технологиям и Национальной академии наук Беларуси.

Немаловажно, что за счет средств программы финансируется значительная доля прикладных научных исследований академических

институтов и вузов автотракторной промышленности. а вклад академической и вузовской науки в создание новой техники оказался весьма существенным. совместно с заводскими специалистами учеными выполнен необходимый комплекс расчетно-исследова-тельских работ — обоснование структуры типажей, проработка художественно-конструкторских решений, расчетные исследования эксплуатационных свойств, нагруженности, прочности, долговечности несущих систем, кабин, трансмиссий, тормозных систем, систем отбора мощности, глушения выпуска, разработка методик, проведение ускоренных испытаний. Названные разработки позволяют заниматься расширением типоразмерных и параметрических рядов мобильных машин и их агрегатов, созданием структуры и типажей единого унифицированного ряда автотракторной техники с учетом потребностей народного хозяйства, обороны и экспорта.

Выход на современный уровень научных исследований в области автотракторо— и сельхозмашиностроения стал возможен в значительной степени благодаря созданию на крупнейших предприятиях отрасли современных компьютерных подразделений, в том числе и компьютерного центра машиностроительного профиля академического предприятия «Белавтотракторостроение».

Принимая во внимание тесное взаимодействие с родственными подразделениями предприятий автотракторостроения республики, высокий уровень выполняемых работ, совет министров республики беларусь по инициативе академии наук при поддержке министерства промышленности своим постановлением от 02.06.2005 № 587 придал компьютерному отделу НирУП «белавтотракторостроение» статус республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля (рКЦмП) и определил его координатором работ по использованию в машиностроении наукоемких компьютерных технологий.

благодаря поддержке Премьер-министра республики беларусь сергея сидорского и председателя Президиума НАН беларуси михаила мясниковича рКЦмП оснащен рабочими станциями и персональными компьютерами высокой производительности, которые объединены в локальную вычислительную сеть и обладают современным лицензионным программным обеспечением. Здесь разрабатываются, осваиваются и внедряются компьютерные технологии проектирования, исследования и испытаний мобильных машин. Это дает возможность максимально использовать научный потенциал академической и вузовской науки.

В рКЦмП ведутся работы по созданию собственных пакетов про-

граммных продуктов в рамках программ фундаментальных и прикладных исследований. ряд пакетов разработан по уникальным наукоемким методикам. имеющиеся программно-аппаратные средства дают возможность на стадии проектирования выполнять сложные оптимизационные расчеты в области механики машин, а также виртуальные испытания их конструкций. При этом имитируется их поведение в различных условиях функционирования, прогнозируются механические свойства деталей, предсказывается появление различного рода дефектов. Это позволяет свести к минимуму опытно-экспериментальные исследования. Экономическая целесообразность подобных методик заключается в сокращении времени и материальных затрат на создание и доводку конструкций машин, в том числе за счет проведения виртуальных испытаний без физического разрушения образцов машин, их узлов и агрегатов.

для решения ряда задач, требующих больших вычислительных ресурсов, превосходящих возможности отдельной персональной ЭВм, специалистами рКЦмП создана высокопроизводительная вычислительная система на основе локальной сети с гибкой структурой, адаптируемой под сложность и потребность в вычислительной мощности решаемых конкретных задач — сетевой суперкомпьютер «BATS». такая технология позволяет значительно повысить аппаратные ресурсы без дополнительных затрат.

объединение научного и производственного потенциалов, прежде всего в области компьютерных технологий, представляется единственно верным в условиях противостояния с крупнейшими зарубежными корпорациями, располагающими мощными научно-исследовательскими центрами и компьютерными технологиями мирового уровня. Поэтому вполне закономерно, что за последние полтора года с достижениями рКЦмП НирУП «Белавтотракторостроение» ознакомились Премьер-министр республики беларусь сергей сидорский, Первый заместитель Премьер-министра республики Беларусь Владимир семашко, помощник Президента республики беларусь Валерий Цепкало, многие другие руководители министерств и ведомств республики беларусь.

В рамках гНтП «белавтотракторостроение» совместно с рУПП «белАЗ» на основе современных информационных технологий реализована система виртуального проектирования самосвальной и карьерной техники. с использованием указанных разработок и на основе модульных принципов проектирования, впервые апробированных на автомобиле мАЗ-2000 «Перестройка» в 1988 г., создана концепция и разрабатываются технический проект и модели автопоезда модульного типа, предназначенного для скоростных трансконтинентальных транспортных перевозок.

НИРУП «Белавтотракторостроение» не могло остаться в стороне от проблем, связанных с проведением испытаний и сертификации мобильной техники. Сейчас белорусские предприятия-изготовители, затрачивая значительные валютные средства, вынуждены проводить комплекс этих работ за рубежом: в России, Чехии, Германии, Франции, Англии, США. Для минимизации расходов на сертификацию выпускаемой машиностроительными предприятиями техники ведутся работы по созданию Республиканского экспериментально-исследовательского центра испытаний и сертификации. Сегодня уже завершена разработка технического проекта испытательного полигона, выбрано место для его размещения.

В 2005 г. предприятие приняло участие в 13 выставках достижений научно-технической и инновационной деятельности, по результатам участия в которых было награждено дипломами за вклад в развитие проекта выставки и широкий ассортимент представленной продукции» экспозиции «Автотехэкспо-2005», за активное участие в выставке и успехи в области новых научно-технических разработок международной выставки «MILEX-2005».

17 ноября 2005 г. НИРУП «Белавтотракторостроение» прошло аттестацию по результатам научной, научно-организационной и научно-технической деятельности за 2000—2004 гг. Ряд сотрудников предприятия были удостоены государственных наград и почетных грамот ГКНТ и НАН Беларуси:

• за значительный личный вклад в создание отечественной школы конструирования зерно-, кормо— и картофелеуборочной техники заместитель генерального директора по научной работе В. Шуринов — орденом Почета;

• за разработку и внедрение новых видов тракторной техники на ПО «Минский тракторный завод», активное участие в формировании и реализации государственных научно-технических программ и в связи с празднованием Дня белорусской науки главный конструктор по моторной и тракторной технике — начальник отдела тракторов и двигателей П. Амельченко — Почетной грамотой Государственного комитета по науке и технологиям Республики Беларусь;

• за вклад в научное, научно-техническое и научно-инновационное развитие Республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля, внедрение современных наукоемких технологий виртуального проектирования и испытаний машин на предприятиях Республики Беларусь директор РКЦМП С. Харитончик— Почетной грамотой Национальной академии наук Беларуси.

Итоги выполнения ГНТП «Белавтотракторостроение» за 10-летний период были подведены на Международной научно-технической конференции «Механика—машиностроению», которая состоялась 25—27 октября 2005 года.

Хотелось бы отметить, что сегодня ученые и производственники, десять лет назад заключившие этот союз, с уверенностью прогнозируют освоение новой научно-технической продукции в рамках ГНТП. Благодаря внедрению разработок по этим программам удалось не только расширить типаж и усовершенствовать автотракторную и сельскохозяйственную уборочную технику, выпускаемую сегодня на ведущих машиностроительных предприятиях, но и создавать и осваивать те модели, которые потребуются завтра. На конференции

мы подвели окончательные итоги и проанализировали результаты этого сотрудничества. Подсказанные практикой формы организации научного обеспечения машиностроительной отрасли легли в основу разрабатываемых в настоящее время государственных программ фундаментальных и прикладных научных исследований, а также внесенных Национальной академией наук Беларуси нормативных правовых актов по созданию государственных комплексных целевых научно-технических программ. для дальнейшей реализации принципов, подтвердивших на практике свою эффективность, и с целью научного обеспечения отечественного машиностроения на период 2006—2010 гг. разработана государственная комплексная программ научных исследований «механика», объединяющая в себе в виде самостоятельных подпрограмм ГПОФИ «Механика машин и систем» и ГППИ «Новые компоненты в машиностроении», государственная научно-техническая программа «машиностроение», включающая подпрограммы «Автомобилестроение», «специальная и карьерная техника», «тракторостроение», «Комбайностроение», «дизельное двигателестроение», а также государственная целевая программа «Автотракторокомбайностроение». Качественно новый уровень организации научного обеспечения создания и производства новой конкурентоспособной продукции будет достигнут объединением всех вышеуказанных подпрограмм в государственную комплексную целевую научно-техническую программу «машиностроение», что позволит не допустить распыления интеллектуальных и материальных ресурсов, обеспечивая их концентрацию на главных направлениях и стимулируя научно-технический прогресс в базовых отраслях машиностроения Республики Беларусь.

для объединения усилий в проведении научно-технической политики на важнейших направлениях созданы 8 заводских научно-технических центров, в которых сосредоточена инфраструктура инновационной деятельности — разработка, исследования, опытное производство, испытательные центры, базовый маркетинг.

глава государства, Правительство, руководство Национальной академии наук Беларуси уделяли и продолжают уделять большое внимание машиностроению. Данное обстоятельство является подтверждением того, что машиностроение было и остается важнейшей отраслью, обеспечивающей безопасность государства в ряде областей. Поэтому и научное сопровождение машиностроения в следующей пятилетке и на дальнейшую перспективу крайне актуально.

10 февраля 2006 г. исполнилось 78 лет со дня рождения академика Михаила Высоцкого, известного ученого в области механики машин, определившего новые научные направления в теории, расчете и испытаниях мобильных машин, выдающегося конструктора, создавшего отечественную школу конструирования и исследований грузовых автомобилей.

Мы поздравляем Михаила Степановича с этой датой и желаем ему бодрости духа, творческого непокоя, новых оригинальных технических решений, долгих лет плодотворного труда на благо нашего отечества.