Проекты ИАиЭ СО РАН в области научного приборостроения имеют широкие перспективы развития

4-7 июня 2017 г. в г. Казани на базе ФИЦ «Казанский научный центр РАН» прошла II-я Всероссийская научно-практическая конференция «Научное приборостроение – современное состояние и перспективы развития».

В церемонии открытия научного форума приняли участие: заместитель премьер-министра Республики Татарстан, министр образования РТ Р.Х. Бурганов, генеральный директор ФГУП «ЭЗАН», член-корр. РАН В.А. Бородин, директор Удмуртского ФИЦ Уральского отделения РАН М.Ю. Альес, главный геолог, заместитель генерального директора ПАО «Татнефть» Р.С. Хисамов, руководители КазНЦ РАН — академик РАН О.Г. Синяшин, профессор В.Н. Шлянников и другие официальные лица.

Открытие конференции

На Конференции обсуждались тенденции развития отечественного и зарубежного научного приборостроения, существующий научный задел институтов и производственно-технологическая база предприятий, вопросы взаимодействия институтов и предприятий приборостроительного комплекса ФАНО России для обеспечения собственных потребностей в оборудовании и приборах, а также реальные потребности внутреннего и внешнего рынков. Работа конференции проходила в рамках следующих секций:

Аналитическое и измерительное оборудование
Специализированное и уникальное оборудование
Технологическое оборудование
Биологическое и медицинское оборудование
Нефтехимическое оборудование
Информационные технологии

Заместитель директора по научной работе Института автоматики и электрометрии СО РАН, руководитель Центра коллективного пользования «Высокоразрешающая спектроскопия газов и конденсированных сред», д.т.н. В.П. Корольков выступил с пленарной лекцией на тему «Особо важные проекты программы научного приборостроения ФАНО в области лазерных технологий и аналитической спектроскопии, развиваемые в ИАиЭ СО РАН».

В своем докладе В.П. Корольков сообщил, что основой успехов ИАиЭ СО РАН во внедрении разработок является огромный научно-технический задел и обширное взаимодействие с индустриальными партнерами и заказчиками. Институт автоматики и электрометрии СО РАН участвует во всех направлениях Программы научного приборостроения ФАНО России, всего сформировано 15 проектов, из которых 4 относятся к особо важным.

Одно из направлений деятельности Института – это приборостроение для лазерных технологий, которое включает системы лазерной записи 1D (волоконная оптика), 2-2.5D (микромеханика, оптика, защита и идентификация продукции), 3D (печать объемных металлических деталей), системы характеризации изделий (волоконная спектрометрия, профилометрия, автоматизированные приборы специализированного контроля параметров изделий).

Перспективный проект в этом направлении – создание промышленной установки по записи волоконных брэгговских решеток (ВБР) с помощью фемтосекундного волоконного лазера, обладающей высокой производительностью и стабильностью режимов записи, и организация серийного выпуска волоконных решёток на установке. ВБР широко применяются в качестве оптоволоконных датчиков для мониторинга состояния механических конструкций объектов капитального строительства (мосты, тоннели, здания), в газо- и нефтедобыче и транспортировке, энергетике, а также встраиваются в композитные материалы для создания «умных материалов», использующихся в авиации и космонавтике. Кроме сенсорных систем, ВБР применяются также в телекоммуникациях и лазерной обработке материалов в качестве спектральных фильтров волоконных лазеров.

Второй проект - разработка и изготовление систем прецизионной лазерной пико- и фемтосекундной обработки. Области применения таких систем - микроперфорация, микрофрезеровка микроскрайбирование, получение 2D и 3D микроструктур на поверхности и в объеме металлических, стеклянных кристаллических, полимерных материалов, формирование защитных признаков документов. Опытный образец лазерной технологической рабочей станции на основе фемтосекундного лазера внедрен на АО «НПЗ», что позволило существенно улучшить качество и номенклатуру высокотехнологичных микроструктурированных изделий, а также поднять производительность труда и конкурентоспособность продукции. Также освоена новая номенклатура изделий, производство которой ранее было невозможно в России, осуществлена замена морально и физически устаревшего оборудования, полностью исключены ранее применявшиеся опасные технологические процессы, связанные с плавиковой кислотой.

Лазерная технологическая рабочая станция на основе фемтосекундного лазера

Третий проект посвящен разработке систем аддитивного лазерного синтеза трехмерных металлических изделий, предназначенных для изготовления сложных металлических деталей для научных исследований, авиационной, аэрокосмической, транспортной техники, энергетических установок. В настоящее время создан экспериментальный образец лазерной системы 3D синтеза из металлических порошков.

Лазерная система для аддитивного изготовления металлических моделей методом селективного лазерного сплавления мелкодисперсных металлических порошков и образцы изготовленных тестовых объектов

Четвертый представленный на конференции проект относится к приборостроению в области аналитической спектроскопии - создание опытного образца атомно-абсорбционного спектрометра с последующим освоением мелкосерийного производства. Данный компактный прибор не имеет аналогов в мире и предназначен для одновременного определения около 30 элементов Периодической системы по одной капле раствора.

В.П. Корольков также отметил, что ИАиЭ СО РАН имеет значимые достижения в области разработки архитектуры, системных решений и программно-алгоритмического обеспечения информационно-измерительных комплексов восприятия, анализа, отображения информации и систем управления сложными динамическими процессами, в том числе производственно-технологическими комплексами и транспортными средствами. В частности, Институтом разработаны:

автоматизированная система диспетчерского управления технологическими процессами как в обычных условиях, так и на объектах повышенной опасности (транспорт, энергетика, химическая и атомная промышленность), на основе которой создана автоматизированная система диспетчерского управления движением поездов Новосибирского метрополитена, находящаяся в постоянной эксплуатации с 2005 г.;
программно-аппаратный комплекс, предназначенный для автоматического управления летательными аппаратами и исследования их динамических характеристик;
программно-аппаратный комплекс для разработки и отладки систем управления беспилотными аппаратами колесного, гусеничного и мультикоптерного типов в задачах управления траекторным движением, группового децентрализованного управления, определения местоположения в пространстве и обхода препятствий в условиях неопределенности;
АСУ СТОП для управления устройствами солнечного телескопа оперативных прогнозов;
система отображения и регистрации информации тренажёрно-обучающих комплексов для подготовки космонавтов;
многофункциональная интерактивная система обучения и презентаций на базе технологии интегрированной виртуальной реальности.

Выполненные в ИАиЭ СО РАН разработки демонстрируют возможности Института для решения прикладных проблем, связанных с созданием высоконадежных систем управления сложными дорогостоящими объектами научной инфраструктуры, в том числе и вновь создаваемых установок класса MegaScience, обсуждение которых активно ведется в настоящее время.

В рамках своего выступления В.П. Корольков сообщил: «Представленные результаты являются только небольшой частью разнообразной научно-технической продукции ИАиЭ СО РАН. Проекты Института, предложенные в программу научного приборостроения ФАНО, легли в основу проекта Центра оптических информационных технологий и прикладной фотоники (ЦОИТиПФ), представляемого от ИАиЭ СО РАН в программу Академгородок 2.0, разрабатываемую Правительством Новосибирской области по поручению Президента России».

В рамках конференции также прошла выставка, на которой ИАиЭ СО РАН представил информацию о своих разработках.

Фотографии: (1) – с сайта knc.ru,
(2) – В.П. Корольков, (3-5) – ИАиЭ СО РАН

Дополнительные материалы:

Открытие II-ой Всероссийской научно-практической конференции «Научное приборостроение – современное состояние и перспективы развития» - Пресс-центр КазНЦ РАН (knc.ru), Казань, 05.06.2018

Министр образования Татарстана отметил, что сейчас максимально важно обеспечивать Россию собственными разработками - ИА «ТАТАР-ИНФОРМ» (tatar-inform.ru), Казань, 05.06.2018

Пресс-релиз (pdf)