Наука и инновации несущие конструкции вуза

Г. ДЬЯКОНОВ, профессор, проректор по научной работе А. ДРЕСВЯННИКОВ, профессор, зам. проректора по научной работе

На современном этапе перехода страны на инновационный путь развития важнейшей задачей является использование научных достижений в реальном секторе экономики. В последние годы Казанский государственный технологический университет сумел организовать работы по трансферу

новейших технологий в промышленность по новым принципам.

Опережающий научно-технический задел по фундаментальным и поисковым исследованиям, созданный в КГТУ, позволил сформировать инновационный проект «Предельно-интенсивные технологии в химической промышленности на примере производства гало-бутилкаучуков». Реализация этого проекта позволит существенно повысить эффективность отдельных технологических процессов, перейти к производству новейших полимерных материалов, существенно снизить энергоемкость производств завода БК ОАО «Нижнекамскнефтехим».

Тем не менее большинство предприятий нефтехимического комплекса Республики Татарстан практикуют ин-

Наука и инновации -несущие

конструкции вуза

вестиционный путь развития производств. Этот подход предполагает закупку дорогих импортных технологий, зачастую не отличающихся новизной. Преимущества этого пути - проработанность предлагаемых технологий и продуктов, исследованный рынок сбыта. Именно недостаточная технологическая проработанность новых процессов и отсутствие базы для выпуска опытных партий продукции - тормоз на пути инновационного роста экономики РФ и РТ на основе отечественной науки, и именно университетские комплексы наилучшим образом могут закрыть эту брешь.

В качестве приоритетного направления развития в КГТУ предусматривается создание комплекса пилотных установок, на котором может быть реализована опытно-технологическая отработка новейших крупнотоннажных процессов и налажен выпуск мелкосерийной наукоемкой продукции.

Научно-промышленный полигон «Искра», созданный в 2003 г. в качестве

площадки для пилотных установок, позволяет освоить выпуск новых продуктов, получаемых за счет внедрения разработанных в университете новых технологий. Кроме того, здесь есть все возможности для организации учебного процесса студентов и работы аспирантов, прохождения ими производственной практики. Планируется в течение непродолжительного периода (порядка одного-двух лет) перевести базу на полное самофинансирование. Уже имеющиеся производства могут обеспечить рабочими местами до ста человек. На полигоне готовится апробация ряда инновационных проектов: производство красок, битумно-каучу-ковой мастики, олифы, вакуумная сушка древесины хвойных и ценных пород (дуб, бук, красное дерево).

Разработана также научно-производственная программа, к участию в которой после внутренней научно-технической экспертизы допущены проекты по организации опытно-промышленных экспериментальных участков производства резиновых смесей и изделий на их основе, антикоррозионных битумных лакокрасочных материалов для металлических поверхностей, водорастворимой смолы и продуктов на ее основе, четкой ректификации, специализированных наборов для микронаучного практикума и методического обеспечения к нему.

Структурная перестройка экономики и промышленности России на рубеже ХХ-ХХ1 столетий существенным образом отразилась как на состоянии науки в целом, так и на направлениях научной деятельности. Перераспределение приоритетов и финансовых потоков по отраслям сказались на системе организации и финансирования научно-исследовательских и опытных работ.

В сложившейся ситуации в КГТУ был разработан новый стратегический курс, направленный на сохранение и

развитие научных работ в вузе. В основу была заложена идея создания комплексного образовательно-научно-производственного учреждения нового для России типа, включающего в себя все подразделения, необходимые для осуществления научной и образовательной деятельности по завершенному циклу.

Университет сумел организовать работу на новых принципах, в результате чего к нему в качестве его структурных подразделений были присоединены отраслевые институты: научно-исследовательский «НИИСпецкаучук» и проектный «Союзхимпромпроект». Этим решением научная деятельность не только усилила свои позиции в классических для вуза фундаментальных и поисковых научно-исследовательских работах, но и обрела права и возможности «фирменной» науки, т.е. отраслевых НИИ.

Таким образом, реализация стратегии позволила КГТУ стать, наряду с НИИ и КБ, а иногда и вместо них, полноправным участником разработки научно-технической продукции по полному циклу — от фундаментальных исследований до организации серийного производства. Практика работы объединенного университета подтвердила целесообразность создания образовательно-научно-производственных учреждений. В университете существенно выросли объемы научно-исследовательских работ, резко нарастил свои объемы и проектный институт «Союз-химпромпроект», который по результатам 2000 года вошел в десятку лучших проектных институтов России, а по результатам 2001 года - в число 100 лучших предприятий России.

В соответствии с решениями Совета Безопасности России от 30.03.2002 г., который утвердил «Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до

2010 года и дальнейшую перспективу», «Перечень критических технологий федерального уровня», а также «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации», в КГТУ определены главные направления деятельности университета в области науки:

совершенствование инновационной системы трансфера новых технологий в производство;

повышение эффективности результатов научной и научно-технической деятельности;

сохранение и развитие кадрового потенциала вуза;

интеграция науки и образования;

развитие международного научно-технического сотрудничества.

Практика работы объединенного университета подтвердила целесообразность создания учебно-научно-инновационных комплексов. В настоящее время Казанский государственный технологический университет является базовым вузом по программе «Университетские комплексы Республики Татарстан» и реализует модель функционирования в рамках единого юридического лица, которая отличается как высокой самостоятельностью, так и ответственностью структурных подразделений за результаты деятельности.

С 2001 года решением Ученого совета КГТУ ликвидировано мелкотемье при выполнении НИР по единому заказ-наряду. Объединенная по научным направлениям тематика фундаментальных исследований выполняется межкафедральными научными коллективами. Фундаментальные НИР проводятся по тематическому плану, утвержденному Ученым советом. Финансирование фундаментальных исследований осуществляется как из бюджета России по линии Министерства образования, Министерства науки и технологий и РФФИ, так и бюд-

жета Республики Татарстан по линии Академии наук РТ.

Традиционно значительные объемы научно-исследовательских работ выполнены по заказу предприятий нефтехимического комплекса Республики Татарстан. Наибольший интерес предприятия проявляют к разработкам, которые не только имеют короткий срок окупаемости, но и находятся на стратегических направлениях развития производства. В качестве характерного примера можно привести работы проектного института «Союзхимпром-проект» с ОАО «Нижнекамскнефте-хим» по разработке и внедрению одностадийного метода синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида с наращением мощности производства до 200 тыс. т. в год, а также с ЗАО «Тата-нефть-нефтехим-ойл» по процессу олигомеризации альфа-олефинов на заводе синтетических моторных масел.

Укрепляются позиции КГТУ на международном рынке научно-технической продукции. Существенной составляющей в объемах выполненных научных работ является успешно завершенный международный контракт с китайской фирмой ^ппЫ (науч. рук. проф. А.В. Косточко). Сформирована программа научно-технического сотрудничества КГТУ и промышленных предприятий Швеции по линии шведского центра в Казани.

Расширение образовательных функций аспирантуры, планирование и формирование контингента аспирантов и докторантов, повышение их академической мобильности являются основными факторами развития сложившихся научных школ, которое во многом определяется также привлечением талантливой и способной молодежи в научную сферу. В университете активно ведется НИРС как неотъемлемая часть учебной и научной работы, в которой ежегодно принимают участие до 1000 студентов.

Совет по НИРС университета совместно с факультетами и непосредственно с кафедрами проводит университетские, межвузовские, региональные и всероссийские олимпиады, конкурсы, конференции на базе КГТУ, а также организует участие студентов и аспирантов университета в мероприятиях других вузов РТ и РФ. Олимпиады и конкурсы как один из наиболее эффективных методов поиска талантливой молодежи на младших курсах стимулируют и развивают глубокий интерес к изучаемым дисциплинам и активизируют учебный процесс.

Следует подчеркнуть взаимосвязь фундаментальных и прикладных исследований. Так, органическая химия (зав. кафедрой, чл.-корр. РАН О.Г. Синя-шин) традиционно представлена работами, связанными с фосфорорганичес-кими соединениями. Проводится изыскание новых путей синтеза биологически активных фосфорорганических соединений. Созданы новый лекарственный препарат фосфабензид, обладающий оригинальным комплексным действием на центральную нервную систему, и препарат КАМАХ (представитель ряда фосфорилуксусной кислоты), являющийся перспективным ноот-ропом и антидепрессантом. Впервые синтезированы соединения, содержащие в одной родоначальной структуре фосфорильную, гидроксильную и аминную функциональные группы. Работы проводятся совместно с ИОФХ им. А.Е. Арбузова.

Направление исследования в области химии мышьякорганических соединений также является традиционным для КГТУ (проф. В.И. Гаврилов). В настоящее время они представляют интерес как биологически активные вещества (фармпрепараты и биоциды широкого спектра действия) и как промежуточные соединения при получении особо чистых веществ, применяемых в

микроэлектронике, волоконной оптике, силовой электронике и др.

Научно-исследовательские работы, проводимые в Институте нефти и химии КГТУ, в значительной степени связаны с проблемами нефтехимического комплекса. Их направление таково: разработка современных методик и инструментальных методов анализа нефти, нефтепродуктов и химических реагентов для нефтяной промышленности, разработка и испытание реагентов для нефтяной промышленности, исследования, связанные с созданием технологий переработки нефтяного сырья, в том числе глубокой переработки нефти с получением битумов разного назначения.

Одним из ведущих научных направлений является разработка новых высокоэффективных технологий в нефтехимии (проф. Х.Э. Харлампиди). Главной задачей является разработка научных основ химии и технологии синтеза мономеров и полупродуктов для производства пластических масс, синтетических каучуков, экстрагентов и флотореагентов, пластификаторов в плане решения важнейших хозяйственно-экономических задач.

В области химии полимеров можно отметить сложившиеся и развивающиеся направления: создание новых и совершенствование существующих процессов нефтехимического синтеза.

Бурно прогрессирующим является развитие научных направлений, связанных с биотехнологией и пищевым производством (кафедры промышленной биотехнологии и технологии пищевых производств - проф. В.А. Гамаю-рова, проф. О.А. Решетник).

Сюда можно отнести следующие доминирующие направления:

исследования в области пищевых и биологически активных добавок в современных пищевых технологиях и продуктах питания;

оценка генотоксичности пищевых продуктов;

анаэробная очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности и др.

Осуществляются также исследования в области пищевой биотехнологии, микробного синтеза этанола, комплексной переработки сельскохозяйственного сырья, а также экологической биотехнологии (проф. В.М. Емельянов).

Кроме того, проводятся научные и опытно-конструкторские работы (кафедра оборудования пищевых производств, проф. А.Н. Николаев), направленность которых можно отразить следующим образом:

интенсификация процессов в ли-кероводочном производстве и рациональное использование отходов;

исследование процесса сушки при комбинированном подводе тепла, разработка технологии и оборудования для сушки термонеустойчивых материалов в пищевой и смежных отраслях;

исследование процесса тонкого измельчения материалов, разработка технологии и оборудования для получения высокодисперсных систем заданного фракционного состава;

разработка эффективных процессов очистки отходящих газов предприятий пищевой промышленности и их аппаратурное оформление;

разработка малоэнергоемких и безотходных процессов пищевой технологии.

Востребованными являются работы в области промышленной экологии, посвященные разработке методов рекуперации токсичных взрыво- и пожароопасных материалов, подлежащих уничтожению (проф. С.В. Фридланд), модификации химикатов - добавок в производстве шинных резин и утилизации твердого углеродного остатка пиролиза изношенных шин (проф.

А.А. Мухутдинов), очистке сточных вод реагентными и безреагентными методами (проф. С.В. Фридланд).

Одним из развивающихся научных направлений является описание равновесных свойств и коэффициентов молекулярного переноса в многокомпонентных газожидкофазных системах на основе подходов молекулярно-ста-тистической теории (проф. Дьяконов С.Г., проф. Дьяконов Г.С.). Результаты работы использовались при моделировании процессов приема и хранения углеводородных продуктов, многокомпонентной ректификации углеводородных смесей в насадочных и тарельчатых колоннах и были приняты к использованию на ОАО «Нижнекамс-кнефтехим», Сургутском заводе стабилизации газового конденсата.

В рамках научного направления «Проектирование новых высокоэффективных аппаратов и контактных устройств для проведения тепломассообменных и гидромеханических процессов» (проф. Г.С. Дьяконов) специалистами КГТУ совместно с инженерно-внедренческим центром «Инжехим» разработан ряд оригинальных конструкций сепараторов для выделения нефти и взвешенных частиц из сточных вод. Развиваются также направления в области математического моделирования процессов полимеризации при получении синтетических ка-учуков (проф. Г.С. Дьяконов). Результаты проведенных научных исследований позволили определить оптимальные режимы синтеза каучука СКДК на ОАО «Нижнекамскнефтехим».

Традиционными являются исследования в области физической, коллоидной химии и электрохимии. Так, под руководством проф. В.П. Барабанова долгие годы успешно развивается направление «Физико-химические свойства полимерных электролитов и их использование в народном хозяйстве». Сюда относятся фундаментальные ис-

следования по межчастичному взаимодействию в растворах синтетических полиэлектролитов, ионным равновесиям и конформационным превращениям, адсорбционно-кинетическим процессам на заряженных поверхностях, синтез и физико-химические исследования жидких кристаллов, полиакрила-мидных флокулянтов. Эти исследования послужили основой для ряда прикладных работ, имеющих положительный эффект. К таковым можно отнести создание гидроизолирующих материалов и их применение в технологии ограничения водопритоков и повышения нефтеотдачи пластов, электрохимическое получение полимерных покрытий, использование полимерных электролитов для решения экологических проблем.

Создаются межкафедральные научные направления с объединением научного потенциала кафедр, например кафедр технологии электрохимических производств, кожи и меха, основного органического и нефтяного синтеза, химической технологии лаков и красок.

В КГТУ ведутся научные, технологические и конструкторские разработки, направленные на повышение конкурентоспособности отечественных изделий легкой промышленности, разработку новых высокоэффективных технологий их производства с учетом ресурсосбережения, уменьшения нагрузок на окружающую среду, импортозамещения (проф. Л.Н. Абуталипова).

Осуществляется разработка органических дубителей, жирующих веществ, красителей и лаков, оборудования и технологии для меховой и кожевенной промышленности. Проводится также разработка новых наукоемких технологий для обработки меховых и кожевенных материалов, в том числе с применением неравновесной низкотемпературной плазмы (НТП) (проф. И.Ш. Абдуллин).

Для повышения эффективности научных исследований, расширения области исследований и быстрейшего внедрения результатов исследований в производство на базе института создано опытно-экспериментальное научно-производственное подразделение «Болан», деятельность которого базируется на непосредственном контакте с промышленным предприятием по производству меховых изделий ОАО «Мелита».

Успешно развивается новое научное направление «Теоретические основы сверхкритических технологий» (проф. Ф.М. Гумеров). В его рамках созданы экспериментальные установки и программный комплекс, позволяющие проводить фундаментальные и прикладные исследования в системах «жидкость - сверхкритический флюид» и «твердое тело - сверхкритический флюид» в широком интервале температур и давлений. Проводятся исследования теплофизических свойств жидкостей в широком интервале температур и давлений, включающих околокритическую область, а также теплообмена при фазовых превращениях и радиационно-конвективном теплообмене в околокритической области. Результаты исследований использованы в промышленности: разработка технологии очистки гидролизного глицерина (АО «Нэфис», г. Казань), сточной воды, содержащей углеводороды (ОАО «Нижнекамскнефтехим») и др.

Выполняется работа по моделированию и управлению объектами тепло-и массообмена (проф. А.В Фафурин). Это направление связано с физическими основами метрологии первичных измерительных преобразователей, предполагающих их фундаментальное исследование в условиях нестационарных, стохастических, гидродинамических и тепловых процессов.

Осуществляются исследования тур-

бомолекулярных, двухроторных и струйных насосов, техники и технологии вакуумного напыления, теплофи-зических, термодинамических и переносных свойств вакуумных рабочих жидкостей, исследование радиационных и оптических свойств металлов, твердых материалов, сжатых газов (проф. В.А. Максимов).

Проводятся исследования компрессорных машин, систем уплотнений и опор скольжения роторов с целью повышения их ресурса, надежности и снижения энергетических затрат. В этом направлении ведутся работы по созданию подшипников и уплотнений жидкостного трения с различной смазкой. Осуществляется разработка и совершенствование методов расчета, проектирования и исследования элементов проточной части турбо-холодильных машин (проф. А.А. Мифтахов). Основное направление научных исследований может быть определено как экспериментальное и расчетно-теоретичес-кое исследование аэродинамики, термогазодинамики и оптимизации проточной части центробежных и роторных машин на основе математического моделирования рабочих процессов. В рамках данного направления выполнялись и выполняются научно-исследовательские работы по заказам ведущих в отрасли научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций: ВНИИХолодмаш, ЗАО «НИИТур-бокомпрессор», ОАО «Казанькомп-рессормаш», ПО «Завод им. Серго», НПО «Вакууммаш» и др.

Активные исследования проводятся в КГТУ в традиционных областях, связанных с теоретическими основами аппаратов химических производств. Можно отметить следующие сложившиеся научные направления: создание теоретических основ высокоинтенсивной массообменной аппаратуры и методов расчета (проф. И.И. Поникаров);

исследование кинетики массообмена в системах «газ(пар)-жидкость» в многокомпонентных смесях (проф. Э.Ш. -Теляков); теоретические основы анализа и расчета на прочность технологического оборудования и трубопроводов (проф. С.И. Поникаров, проф. В.А. Булкин) и анализ промышленной безопасности производственных объектов химии и нефтехимии (проф. И.И. По-никаров, проф. С.И. Поникаров).

Изменившаяся экономическая и политическая ситуация в стране и мире не могла не коснуться научных направлений, связанных с оборонной отраслью. В связи с этим можно отметить следующие направления, оформившиеся относительно недавно: разработка и внедрение в производство компактных и высокоактивных технологий, новых аппаратов и катализаторов для химических каталитических процессов, энерго- и ресурсосбережения, интенсификации производства в мирных и оборонных отраслях промышленности (проф. А.Ф. Махоткин); химия и технология новых пиротехнических составов и топлив специального назначения (проф. А.М. Коробков, проф. Ф.П. Ма-дякин, проф. Н.Е. Тимофеев, проф. И.А. Абдуллин); воспламенение, горение, излучение пламени гетерогенных конденсированных систем (проф. А.М. Коробков); пиротехнические составы и технологии изготовления изделий для народного хозяйства (проф. А.М. Коробков, проф. Ф.П. Мадякин, проф. Н.Е. Тимофеев, проф. И.А. Аб-дуллин); модификация компонентов энергонасыщенных гетерогенных систем (проф. А.М. Коробков); составы и изделия для обработки призабойной зоны скважин в целях интенсификации нефтедобычи (проф. А.М. Коробков); физико-химическая механика дисперсных систем и материалов на их основе (проф. А.М. Коробков); синтез и изучение свойств новых энергоемких со-

единений и новых биологически активных веществ на основе гетероциклических соединений (проф. И.Ф. Фаля-хов); разработка и совершенствование конверсионных технологий производства целлюлозосодержащих материалов (проф. А.В. Косточко); создание научных основ технологии новых энергоемких материалов блочной конструкции двойного назначения и разработка рецептуры, технологий производства баллистных порохов с регулируемой пористостью (проф. А.В. Косточ-ко); расснаряжение и утилизация боеприпасов и средств военной техники (проф. В.Я. Базотов); разработка средств и методов, обеспечивающих технологическую безопасность при переработке взрывчатых веществ (проф. В.Я. Базотов); разработка нетрадиционных способов флегматизации взрывчатых веществ, применяемых в боеприпасах и системах пониженного риска (проф. В.Я. Базотов); разработка способов регулирования характеристик быстропротекающих процессов и создание изделий повышенной эффективности (проф. В.Я. Базотов); разработка экспресс-технологий и устройств повышения производительности нефтяных скважин с использованием сгораемых и взрывчатых материалов.

Особо можно отметить достижения кафедр социально-экономической и педагогической направленности.

В настоящее время существуют и развиваются следующие научные направления:

региональная экономика (проф. Р.А. Нугаев, проф. В.В. Авилова), это направление может охватить экономическим анализом все сферы и отрасли экономики Республики Татарстан;

разработка региональных механизмов инновационных процессов (проф. В.В. Авилова), в рамках направления создана «Концепция инноваци-

онного развития Республики Татарстан», удостоенная золотой медали на Московском международном салоне инвестиций и инноваций;

перспективы развития нефтега-зохимического комплекса Республики Татарстан (проф. В.В. Авилова);

состояние и перспективы развития рынка недвижимости;

теория организационных изменений и организация инновационного менеджмента в отечественной экономике (проф. Г.В. Семенов);

методология исследования различных типов хозяйственных систем (проф. Г.В. Семенов);

исследование структурно-динамических типов региональных экономических систем (проф. Г.В. Семенов);

организационная культура и идентификация моделей менеджмента (проф. Г.В. Семенов);

новое общество: социально-экономические, политические и духовные процессы (проф. Л.А. Бурганова, проф. Р.С. Цейтлин, проф. А.Л. Сала-гаев);

актуальные проблемы инновационного высшего профессионального образования (проф. Н.Ш. Валеева);

работа по комплексному плану НИР Поволжского отделения Российской академии образования «Развитие образования Поволжья на современном этапе общественных перемен» (проф. Н.Ш. Валеева). В рамках программы решены две научные проблемы: формирование базовых умений у студентов технических вузов и разработка структуры и содержания профессиональной подготовки специалистов социальной работы;

научно-исследовательский проект «Этнические стереотипы и границы межкультурного понимания в рамках Федеральной целевой программы «Формирование толерантных установок и предотвращение экстремиз-

ма среди молодежи» (проф. Н.Ш. Ва-леева);

научно-методическая и организационно-педагогическая разработка, апробация и внедрение учебно-образовательной программы «Диалог культур» в рамках Федеральной целевой программы «Формирование установок толерантного сознания и профилактика экстремизма в российском обществе» (проф. Н.Ш. Валеева);

научно-методические основы преподавания общей и неорганической химии (проф. Н.С. Ахметов, проф. А.М. Кузнецов, проф. М.С. Шапник и др.). В рамках направления основной акцент делается на совершенствование форм преподавания химии и фундамен-тализацию химико-технологического образования.

Большую научно-исследовательскую работу проводят специалисты Центра подготовки, переподготовки и повышения квалификации преподавателей вузов Поволжья и Урала (ЦППКП), в основу которой положена научно-исследовательская программа Министерства образования и науки РФ «Интеграция технологического образования с наукой и производством как основа функционирования университетского комплекса». Можно выделить научные направления в области проблемы функционирования и развития системы дополнительного профессионального образования (проф. В.Г. Иванов), методологии и прогнозирования развития высшего профессионального образования в условиях информатизации (проф. В.В. Кондратьев), проектирования многоуровневой методологической подготовки в технологическом университете (проф. Л.И. Гурье), развития педагогики инженерного образования (академик РАО А.А. Кирсанов).

Важно заметить, что сочетание образовательного, научного и инновационного процессов в одном учреждении позволяет повысить качество подготовки специалистов и обеспечить кадровое сопровождение новых технологий.

В 1998 году КГТУ утвержден головным вузом по подпрограмме «Научные основы переработки нефтяного и газового сырья с получением органических продуктов» межвузовской научно-технической программы «Общая и техническая химия». Организовано взаимодействие по разработке и внедрению результатов научных исследований в промышленность по линии КГТУ (фундаментальные и поисковые НИР) - Со-юзхимпромпроект (опытно-конструкторские и проектные работы) — ОАО «Нижнекамскнефтехим» (освоение инноваций в производстве).

В 2000 году реализован крупный инновационный проект с участием КГТУ «Организация производства синтетического каучука СКДК мощностью 40 тыс. т. в год» на ОАО «Нижнекамскнефтехим». В 2002 году осуществлен крупный инновационный проект КГТУ при участии ОАО «Нижнекамскнефте-хим» - «Организация производства изопрена из изобутилена и формальдегида одностадийным методом мощностью 150 тыс. т. в год». Разработана концепция раздела «Нефтехимия и нефтепереработка» межвузовской научно-технической программы «Химические технологии».

В 2003 году на конкурс Минэкономики Республики Татарстан представлен проект концепции инновационного развития Республики. В качестве базовых инновационных центров по проекту выступают вузы РТ по направлениям образовательной и научной деятельности.