Левши нашего времени. Kак побороть наледь и разделить неразделимое

Устройство, способное избавить дворников от тяжелого ручного труда зимой. Технология, значительно упрощающая ремонт крупного оборудования на заводах. Рассказываем, как молодые изобретатели создали разработки, облегчающие жизнь.

«Ледокол» Глеба Дружинина: лучше лома в восемь раз

«Настает зима, появляются журналисты», — шутит Глеб Дружинин. Внимание прессы понятно: он придумал решение для одной из самых острых городских проблем — гололеда.

Устройство «Ледокол» быстро и аккуратно разбивает лед во дворах и на улицах и превращает его в мягкую снежную крошку. Заявленные характеристики: справляется со льдом высотой до 20 см. Очищает 170 кв. м обледенелых тротуаров в час при ровной поверхности и температуре до минус пяти. При этом дорогая гранитная плитка и асфальт остаются целехонькими, а для борьбы с гололедом требуется меньше песка и реагентов, разъедающих все вокруг — от кузовов машин до лап домашних животных.

В основу устройства легла технология, придуманная еще дедом Глеба, тоже изобретателем. Лед крушит специальный барабан с ударными элементами и металлическими щетками.

Машина прошла техническую экспертизу в научно-техническом совете при Жилищном комитете. А в прошлом году «Ледокол» представили министру промышленности и торговли России Денису Мантурову на выставке. Министр устройство похвалил и поручил помочь изобретателю.

«Мне практически со всей России звонят люди — дворники, руководители жилищных кооперативов, управляющих компаний. Кто-то купить хочет, кто-то — просто сказать, что крутая разработка, спасибо, что все это делаете», — говорит Глеб.

Тем не менее пока заказы штучные. «В прошлом году я вел переговоры с РЖД. Объездил всю Россию, провел испытания, доработал устройство. А потом из-за пандемии они передумали — сказали: денег нет, давайте позже», — вздыхает изобретатель. Зато благодаря этим испытаниям и соревнованиям на скорость с железнодорожными рабочими Глеб и доказал расчетами цифру:

«Ледокол» в восемь раз эффективнее обычного лома. То есть наледь, которую дворник будет долбить целый день, устройство уберет за час.

За два года устройство прошло путь от прототипа до серийного выпуска. В этом году в кооперации с заводом «Красный Октябрь» Глеб произвел первую партию «Ледоколов». Устройства еще требуют доработок, качественного дизайна и отладки производства, признает он. Но свою функцию уже выполняют отлично.

Появление инвестора или крупного заказчика могло бы существенно ускорить этот процесс. Однако пока инженерные инновации проигрывают в привлекательности IT-проектам. «Сейчас все вкладываются в IT, — жалуется Глеб. — Там все проще и понятнее. Есть сроки, в которые пишутся сервисы, их тестируют, и потом это на весь мир масштабируется и зарабатываются миллионы долларов. А у меня сначала устройство надо разработать, оплатить труд конструкторов, запатентовать, произвести. И продвинуть его тяжелее, чем новое приложение».

Объехать всю Америку

Параллельно Глеб Дружинин разрабатывает устройство для очистки металла от ржавчины и окалины. Оно пригодится на судостроительных заводах, для больших водопроводных, газовых труб, нефтепроводов. «Сейчас окалину от сварки убирают тремя инструментами: фреза, болгарка и пневмомолоток. А мое устройство снимает ее в одиночку и за секунды. Это значительно снижает время на операцию и экономит ресурсы», — объяснил изобретатель.

Для разработки прототипа Глеб получил грант Фонда содействия инновациям в два миллиона рублей. Однако для запуска оборудования в производство и его кастомизации под нужды конкретных заказчиков нужны дополнительные инвестиции.

«Я пытался получить грант на дальнейшую разработку устройства в США. У меня есть экспертное заключение американских специалистов, что это потенциально интересная технология. Однако для получения гранта требовалось подтверждение рынка — письма от судостроительных заводов: готовы ли они приобретать такие устройства, за какую цену. Для их сбора требовалось объехать всю Америку, это опять же — большие средства. У меня их не было», — рассказал Глеб.

В его планах пока довести до идеала «Ледокол» и устройства для очистки металла в России. И только потом — с конкурентоспособным продуктом — претендовать на зарубежные рынки.

Мощный заряд Никиты Балашенко

Инженер Никита Балашенко пришел на производство еще студентом. Он хотел на практике применить тему своей магистерской диссертации: использовать электрическую энергию для нагрева металлических заготовок. Это тот случай, когда сухая теория может иметь большое значение на практике.

Например, в компании, где работает наш герой, изготавливают энергетическое оборудование, в том числе турбогенераторы и гидрогенераторы. При производстве деталей таких машин на вал насаживаются нагретые втулки, бандажи и другие детали в форме кольца. Для насадки их нагревают. Когда они остывают, их диаметр сокращается — получается неразъёмная конструкция. Это хорошо с точки зрения прочности, но со временем детали изнашиваются и требуют ремонта. Раньше для их разъединения существовало только два подхода: либо расколоть вал, либо срезать втулку. Но когда речь идёт о крупных, а порой и огромных электрических машинах, изготовление целого узла из-за одного отбракованного элемента выливается в копеечку.

Требовалась технология, которая позволила бы разделять две металлические конструкции и не повредить обе. У научного руководителя Никиты — Сослана Дзлиева — был разработан метод, как это можно сделать. Реализовал наработки его ученик.

«Метод позволяет настолько быстро нагревать кольцеобразные детали, что вал не успевает нагреваться, греется только втулка, — объяснил Никита Балашенко. — Разница между темперами вала и втулки нарастает, натяг становится все меньше, и втулка снимается».

Деталь нагревают с помощью транзисторного генератора с индуктором, который сделан из специального провода, намотанного на тело заготовки. Такая система генерирует высокочастотное электромагнитное поле с частотой 66 кГц. Тепло выделяется в поверхностном слое, что позволяет нагревать только втулку.

Похожий метод использовался и раньше, на менее крупных деталях. Балашенко применил его в тяжелой промышленности, при работе с крупными электрическими машинами, где размер разъединяемой конструкции в десятки раз больше.

«Пришлось придумывать, как производить нагрев в условиях недостатка мощности, — уточнил специалист. — Мощности, которые уже были у нас, ограничены. Надо было оптимизировать параметры и выстроить схему нагрева таким образом, чтобы из того, что у нас есть, получить оптимальный способ для разъёма соединения. Использовали работу установок в параллель», — говорит инженер — в 27 лет уже заместитель директора по системам автоматики и АСУ ТП в АО «Силовые машины».

От разработок до инноваций в управлении

Сегодня Никита Балашенко в том числе руководит подразделением, которое разрабатывает зарядные станции для электромобилей. Это инициатива предприятия с заделом на будущее — поставлять на рынок «зарядки» для электробусов, электромобилей и крупной электрической техники.

В конструкторском бюро молодой управленец внедрил agile-методологию, которая обычно применяется в IT-сфере.

«В классическом способе разработки сначала делается проект, потом вносятся изменения, затем проект переделывается полностью и так далее, — говорит инженер. — В нашем случае мы отслеживаем эти малейшие изменения на каждом из этапов разработки. Можем вносить правки, которые изменят конечный облик продукта, прямо в середине жизненного цикла самой разработки. Это позволяет проявлять гибкость, способствует уменьшению количества трудозатрат. Мы точнее попадаем под требования заказчика и рынка».

Agile-метод помог сократить количество совещаний, наладить самоорганизацию команды и укрепить инициативу снизу.

«Каждый участник команды с помощью специальной электронной системы, где мы планируем работу, может видеть, что делает его коллега на каждом этапе, может предостеречь от ошибки, ускорить процесс и оптимизировать ресурсы», — объяснил наш собеседник.

То есть, инициатива идёт не сверху, а снизу, от непосредственных исполнителей. Такой подход инженеру Балашенко очень импонирует.