Отечественная промышленность активно создает собственные передовые технологии и материалы. Какую роль сегодня играет механическая инженерия, в чем отличие задач, решаемых российскими и иностранными разработчиками, и какие наши технологии уже опережают время, "РГ" рассказал директор компании "Северсталь Инжиниринг" Петр Мишнев.

Петр Александрович, кажется, что механическая инженерия сегодня находится несколько в тени "компьютерной сестры". Каково же на самом деле ее место в современном мире?

Петр Мишнев: Никуда она не делась и в тень не ушла. Просто эту ситуацию можно сравнить с айсбергом - мы видим лишь надводную часть. Информационный шум вокруг цифровых технологий и оценки стартапов в сто миллиардов долларов создают иллюзию, будто все развитие сосредоточено исключительно в этой сфере. Между тем, реальные инвестиции, которые в мире направляются на разработку новых материалов, остаются значительными, хотя результаты этих исследований обычно менее заметны широкой аудитории.

По сути, противопоставление механической инженерии и цифровых технологий - искусственно, ведь сегодня они развиваются в тесной связке. Новые подходы расширяют инструментарий инженера, ускоряют вычисления и поиск вариантов. Однако, как бы далеко ни зашел виртуальный мир, он неизменно упирается в границы материального воплощения.

Как это выглядит на практике?

Петр Мишнев: Наглядным примером является идея космического лифта - троса от поверхности Земли до геостационарной станции. Этот проект до сих пор не реализован в том числе потому, что пока нет технологии изготовления троса необходимой длины с требуемым сочетанием прочности и малой массы.

Поэтому поиск новых сплавов и соединений категорически важен, и эта работа во всем мире продолжается без лишнего шума. Механическая инженерия находится глубже информационного потока: она редко попадает в поле зрения широкой аудитории, но при этом поддерживает фундамент современной экономики.

Если говорить о России, то здесь эта глубинная работа сталкивается с суровыми экономическими реалиями. Отраслевая наука в металлургии за 30 лет сократилась до немногих островков, а разработчикам чаще всего приходится действовать при ограниченных бюджете и доступе к инфраструктуре для опытно-конструкторских работ. Отсюда практический вывод: если принципиально новый материал в нынешних условиях нельзя создать быстро, фокус инжиниринга должен сместиться на максимально эффективное использование того металла, который уже доступен заказчику. И здесь скрыт колоссальный резерв. Наш опыт показывает - в девяти случаев из десяти там, где применяется много стали, ее используется больше, чем нужно.

Петр Мишнев.

Какова роль инженера в России и в мире, и в чем заключаются основные принципы его работы?

Петр Мишнев: В глобальном понимании инженер остается человеком, который создает машины, механизмы и технологии, меняющие цивилизацию. Передовые экономики мира делают ставку на технологическое лидерство - ученые формируют новые знания, а проектировщики и инженеры-конструкторы превращают их в работающие промышленные процессы.

В России специфика этой роли сегодня иная, и она требует принципиально других качеств. Продукты, разработанные полностью с нуля, на нашем рынке сейчас появляются реже, так как для их создания требуются колоссальная фундаментальная база, опытные площадки и огромные ресурсы. Именно поэтому российский инженер обладает уникальными прикладными компетенциями: он умеет адаптировать известные технологии к нестандартным условиям и дорабатывать существующее оборудование так, чтобы получать результат на промышленных мощностях, которые изначально создавались для совершенно других операций.

Однако простое копирование решений, созданных в мире 10-20 лет назад, - это парадигма догоняющего развития. Наша же задача перевести умение адаптировать и улучшать в плоскость создания опережающих технологий.

А есть ли опережающие технологии в самой механической инженерии?

Петр Мишнев: Пример, который сразу приходит на ум, - сталь для магистрального газопровода "Сила Сибири". Для транспортировки газа в условиях Севера металл обязан безупречно работать при низких температурах, поэтому мы разработали сталь, которая сохраняет свои свойства при минус 60 градусах.

Для производства этой стали требовался отдельный ресурсоемкий цикл сложной термообработки. Наши инженеры нашли более эффективное решение. Необходимое сочетание свойств получили за счет режима прокатки и контролируемого ускоренного охлаждения на линии стана 5000.

Этот же принцип преодоления технологических ограничений оборудования позволил нам создать уникальную трубу с рифленой поверхностью для буроопускных и бурозабивных свай, которые производятся из электросварных труб. Наши инженеры совершили прорыв: они смогли разработать технологию производства труб, имеющих сплошную рифленую поверхность, созданную металлургическим способом. В итоге строители получают готовую высокоэффективную сваю прямо с прокатного стана, что полностью исключает затраты на ручную наварку грунтозацепов и снижает себестоимость фундаментов.

Могут ли современные российские изобретения решить застарелые проблемы различных отраслей?

Петр Мишнев: В вагоностроении, например, проектирование полувагона неизменно упирается в разрешенную нагрузку на ось: хочешь везти больше груза - снижай собственный вес. Чтобы это сделать Тихвинский завод при конструировании полувагона второго поколения инновации (модель 12-6744) применил ранее не использовавшиеся материалы, которые на 20-22 процента прочнее традиционных марок. Массовая эксплуатация новой модели позволит увеличить объемы перевозок и доходности от оперирования (плюс 550 тонн груза на состав из 71 вагона или плюс 213 миллионов тонн груза в год) без дополнительной нагрузки на железнодорожную инфраструктуру.

Также хочется поделиться примером из нашего опыта, который показывает суть эффективного инжиниринга - разработкой поворотного элемента для шпунтов Grani (шпунт - свая, имеющая выступ и паз для плотного прилегания одной сваи к другой. - Прим. ред.). Контуры шпунтовых ограждений в инфраструктурном строительстве редко бывают прямолинейными: почти всегда есть углы и примыкания. Традиционно этот узел изготавливают прямо на стройплощадке, что оборачивается перерасходом металла, лишними огневыми работами, сложной логистикой и отдельным проектированием под каждый объект.

На одном из крупных проектов в Санкт-Петербурге заказчик попросил исключить такие кустарные соединения. Чтобы решить эту задачу наши инженеры разработали специальный угловой профиль. Он наваривается на замок шпунта еще на заводе, после чего вся конструкция монтируется на объекте по стандартной технологии. Новое решение существенно снижает металлоемкость узла, избавляет строителей от сварки и резки в полевых условиях и позволяет использовать типовое серийное изделие.

Как вы оцениваете роль такой инженерии в повышении конкурентоспособности отраслей и экономики в целом?

Петр Мишнев: Она огромна, потому что позволяет повышать конкурентоспособность бизнеса здесь и сейчас. Технологии, которые пришли в Россию 15-20 лет назад и на тот момент считались передовыми, сегодня можно качественно улучшить на действующих мощностях - за счет нового материала, измененной геометрии изделия или другого способа производства. В итоге конструкция становится легче, быстрее изготавливается и эффективнее эксплуатируется. Снижение металлоемкости дает измеримый финансовый эффект на конкретном этапе работы заказчика.

Однако одних локальных улучшений недостаточно. Чтобы инженерные "дельты" перестали быть отдельными удачными решениями и начали складываться в системный результат, необходимы несколько условий: масштабный вызов, ведь без амбициозной задачи качественный сдвиг невозможен; лидер, сочетающий в себе глубокую инженерную экспертизу и управленческую волю; команда лучших в своих отраслях специалистов. Кроме того, ключевыми факторами остаются ресурсы и свобода действий. Когда подобные принципы работы станут системой, наша промышленность изменится кардинально - эффект от таких преобразований будет колоссальным.