Конструктор — это и личность, и специальность!
ВЗГЛЯД / НОЯБРЬ #8_2023
Записал Александр ЮЖАНИН / Иллюстрация: Кирилл ФИЛОНОВ / Фото: АО ОКБ «Гидропресс»
Профессия конструктора — одна из самых важных и востребованных в атомной отрасли. Кто такие современные конструкторы и какими навыками обладают, как и где их готовят, в чем разница между конструктором и проектировщиком? На эти и другие вопросы ответили первый заместитель генерального директора — генерального конструктора АО «ОКБМ Африкантов» Виталий Петрунин и генеральный конструктор АО ОКБ «Гидропресс» Валерий Крыжановский.
Для начала предлагаю уточнить термин. Словом «конструктор» можно обозначить непосредственно специальность: начинающего или главного конструктора направления, или генерального конструктора, создающего сложные объекты, или даже предприятие (со времен СССР существует практика: назначать главным конструктором большого объекта предприятие во главе которого, в свою очередь, стоит генеральный конструктор). Главный конструктор в космической области — Сергей Павлович Королев. В авиации была целая плеяда главных конструкторов: Андрей Николаевич Туполев, Сергей Владимирович Ильюшин, Олег Константинович Антонов, Архип Михайлович Люлька; в судостроении — Ростислав Евгеньевич Алексеев, создатель судов на подводных крыльях. Его имя носит Нижегородский государственный технический университет, готовящий кадры для российской атомной отрасли.
Виталий Петрунин
В атомной отрасли также были и есть талантливые конструкторы, которые возглавляли определенные направления, а затем для работы по этим направлениям создавались предприятия — главные конструкторы. Это, например, Николай Антонович Доллежаль — создатель Научно-исследовательского и конструкторского института НИКИЭТ, Василий Васильевич Стекольников — основатель коллектива конструкторского предприятия «Гидропресс», Игорь Иванович Африкантов, создавший ОКБМ, — его имя носит наше предприятие.
Неправильно думать, что конструктор — это чертежник, который «рисует» конструкцию. В моем понимании конструктор — это во многом творческая профессия. Такой специалист должен обладать многими сопутствующими знаниями: знать материаловедение, прочность, сварку, технологии машиностроения, в современном мире — цифровые технологии, 3D-моделирование, суперкомпьютер, а главное — гореть работой и не бояться рутины.
Нельзя делить конструкторов на современных и несовременных: например, Леонардо да Винчи — по-своему вполне современный конструктор. Однако сегодня конструкторы, помимо творческих способностей и соответствующего мышления, должны освоить инновационные технологии конструирования. В прошлом веке конструкцию чертили на бумаге и на щитке, сейчас используются супервычисления, 3D-моделирование.
Неправильно думать, что конструктор — это чертежник, который «рисует» конструкцию. В моем понимании конструктор — это во многом творческая профессия. Такой специалист должен обладать многими сопутствующими знаниями: знать материаловедение, прочность, сварку, технологии машиностроения, в современном мире — цифровые технологии, 3D-моделирование, суперкомпьютер, а главное — гореть работой и не бояться рутины.
Нельзя делить конструкторов на современных и несовременных: например, Леонардо да Винчи — по-своему вполне современный конструктор. Однако сегодня конструкторы, помимо творческих способностей и соответствующего мышления, должны освоить инновационные технологии конструирования. В прошлом веке конструкцию чертили на бумаге и на щитке, сейчас используются супервычисления, 3D-моделирование.
Из любого конструктора получится проектировщик, но не каждый проектировщик может стать конструктором
Специальности конструктора и проектировщика очень близки, эти специалисты всегда работают в творческом союзе. Специфика работы конструктора в том, что он глубже погружается в детализацию создаваемой им конструкции. Объект — реактор и его составляющие (парогенератор, главный циркуляционный насос, сервоприводы системы управления и защиты и т. д.) — состоит из тысячи деталей и фасок, которые важны при обосновании и создании надежной конструкции.
Проектировщик оперирует более крупными объектами. По сути, он использует уже готовые конструкции. Опыт показывает, что из конструктора всегда получится проектировщик, но не каждый проектировщик может переквалифицироваться и стать конструктором. Я знаю много случаев, когда конструкторы ОКБМ уходили в проектировщики. Один из самых ярких — мой хороший товарищ Юрий Алексеевич Иванов, вместе с которым я, тогда еще молодой специалист, три года проработал в ОКБМ. Потом он принял решение перейти в Нижегородский «Атомэнергопроект», где прошел всю карьерную лестницу, стал директором и внес огромный вклад в развитие этого предприятия.
Специальности конструктора и проектировщика очень близки, эти специалисты всегда работают в творческом союзе. Специфика работы конструктора в том, что он глубже погружается в детализацию создаваемой им конструкции. Объект — реактор и его составляющие (парогенератор, главный циркуляционный насос, сервоприводы системы управления и защиты и т. д.) — состоит из тысячи деталей и фасок, которые важны при обосновании и создании надежной конструкции.
Проектировщик оперирует более крупными объектами. По сути, он использует уже готовые конструкции. Опыт показывает, что из конструктора всегда получится проектировщик, но не каждый проектировщик может переквалифицироваться и стать конструктором. Я знаю много случаев, когда конструкторы ОКБМ уходили в проектировщики. Один из самых ярких — мой хороший товарищ Юрий Алексеевич Иванов, вместе с которым я, тогда еще молодой специалист, три года проработал в ОКБМ. Потом он принял решение перейти в Нижегородский «Атомэнергопроект», где прошел всю карьерную лестницу, стал директором и внес огромный вклад в развитие этого предприятия.
Как готовить конструкторов
У каждой конструкторской организации свой специфический почерк создания конструкции. Безусловно, есть законы и нормативы, которые надо выполнять всем без исключения, но есть и особенности. В ОКБМ накоплен большой опыт подготовки конструкторов для атомной отрасли. Начальники отделов, ведущие и главные конструкторы становились преподавателями физико-технического факультета, созданного в 1960‑х годах при Горьковском политехническом институте по инициативе Игоря Ивановича Африкантова и при поддержке президента Академии наук СССР, директора НИЦ «Курчатовский институт» (в те годы — Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова) Анатолия Петровича Александрова. На физтехе в первую очередь готовили конструкторские кадры, чтобы обеспечить решение задач, стоявших перед предприятием. Такая подготовка, общение и преподавание себя оправдали — ОКБМ на 99 % укомплектовано конструкторскими кадрами, подготовленными именно таким образом.
Мы пошли дальше: на предприятии уже 15 лет существует базовая кафедра «Конструирование атомных установок», где мы готовим в первую очередь специалистов для ОКБМ. С третьего курса студенты приходят на предприятие: слушают лекции, готовят курсовые работы, защищают дипломы. По окончании института это полностью подготовленные специалисты, практически не нуждающиеся в адаптации для работы на предприятии. Они знают людей, обстановку, атмосферу, часто уже выбрали отдел, в котором будут работать, и направление деятельности. В этом году министерство образования и науки РФ в числе 30 лучших инженерных школ присвоило Нижегородскому государственному техническому университету в связке с ОКБМ звание Передовой инженерной школы по подготовке конструкторских кадров.
Я считаю, что преподаватель, как и любой специалист, должен с любовью относиться к своему делу. Студенты очень чувствительны, они видят, кто к ним равнодушен, а кто, наоборот, раскрывает всего себя, стремится подготовить конструкторов, которые будут работать так же — с душой и интересом. Поэтому на кафедру мы подбираем преподавателей, любящих свою работу и умеющих увлечь студентов.
У каждой конструкторской организации свой специфический почерк создания конструкции. Безусловно, есть законы и нормативы, которые надо выполнять всем без исключения, но есть и особенности. В ОКБМ накоплен большой опыт подготовки конструкторов для атомной отрасли. Начальники отделов, ведущие и главные конструкторы становились преподавателями физико-технического факультета, созданного в 1960‑х годах при Горьковском политехническом институте по инициативе Игоря Ивановича Африкантова и при поддержке президента Академии наук СССР, директора НИЦ «Курчатовский институт» (в те годы — Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова) Анатолия Петровича Александрова. На физтехе в первую очередь готовили конструкторские кадры, чтобы обеспечить решение задач, стоявших перед предприятием. Такая подготовка, общение и преподавание себя оправдали — ОКБМ на 99 % укомплектовано конструкторскими кадрами, подготовленными именно таким образом.
Мы пошли дальше: на предприятии уже 15 лет существует базовая кафедра «Конструирование атомных установок», где мы готовим в первую очередь специалистов для ОКБМ. С третьего курса студенты приходят на предприятие: слушают лекции, готовят курсовые работы, защищают дипломы. По окончании института это полностью подготовленные специалисты, практически не нуждающиеся в адаптации для работы на предприятии. Они знают людей, обстановку, атмосферу, часто уже выбрали отдел, в котором будут работать, и направление деятельности. В этом году министерство образования и науки РФ в числе 30 лучших инженерных школ присвоило Нижегородскому государственному техническому университету в связке с ОКБМ звание Передовой инженерной школы по подготовке конструкторских кадров.
Я считаю, что преподаватель, как и любой специалист, должен с любовью относиться к своему делу. Студенты очень чувствительны, они видят, кто к ним равнодушен, а кто, наоборот, раскрывает всего себя, стремится подготовить конструкторов, которые будут работать так же — с душой и интересом. Поэтому на кафедру мы подбираем преподавателей, любящих свою работу и умеющих увлечь студентов.
Конструктор сопровождает изделие на всем жизненном цикле
Исходя из своего опыта, могу сказать: настоящим конструктором-профессионалом, которому можно поручить дело любой сложности, становится специалист, отработавший на предприятии 8−10 лет. Это специалист высшей квалификации.
Кроме того, важен принцип сопровождения изделия на всем жизненном цикле — от идеи до воплощения «в железе». Конструктор должен пройти всю эту цепочку: «нарисовать» конструкцию в конструкторском бюро, поработать на стендах, присутствовать при изготовлении изделия на заводе, исправить ошибки и дефекты, всегда возникающие в процессе производства, наблюдать эксплуатацию своего изделия в составе объекта. Это непростой путь, но предприятие становится главным конструктором крупного направления, только аккумулируя опыт, накапливаемый в процессе всего жизненного цикла.
Приведу пример. Сравним реакторную установку поколения I, созданную для атомного ледокола «Ленин», с реакторной установкой РИТМ‑200 поколения IV, которая сейчас эксплуатируется в составе атомного ледокола «Арктика». За эти 50 лет накоплен опыт, позволивший практически в два раза снизить массогабаритные характеристики установки, повысить ресурс оборудования в 2,5 раза, увеличить период непрерывной работы более чем втрое. Это и многое другое стало возможным в результате аналитической работы нескольких поколений конструкторов, выполнявшейся непрерывно.
Эволюционный подход применялся и при создании реакторов на быстрых нейтронах: сначала появился реактор БР‑5 мощностью 5 МВт, потом — БР‑10, БОР 60, БН‑350, а затем — БН‑600, БН‑800, БН‑1200М. На мой взгляд, в реакторных технологиях недопустимы революционные скачки, они неизбежно приводят к отрицательным результатам.
Исходя из своего опыта, могу сказать: настоящим конструктором-профессионалом, которому можно поручить дело любой сложности, становится специалист, отработавший на предприятии 8−10 лет. Это специалист высшей квалификации.
Кроме того, важен принцип сопровождения изделия на всем жизненном цикле — от идеи до воплощения «в железе». Конструктор должен пройти всю эту цепочку: «нарисовать» конструкцию в конструкторском бюро, поработать на стендах, присутствовать при изготовлении изделия на заводе, исправить ошибки и дефекты, всегда возникающие в процессе производства, наблюдать эксплуатацию своего изделия в составе объекта. Это непростой путь, но предприятие становится главным конструктором крупного направления, только аккумулируя опыт, накапливаемый в процессе всего жизненного цикла.
Приведу пример. Сравним реакторную установку поколения I, созданную для атомного ледокола «Ленин», с реакторной установкой РИТМ‑200 поколения IV, которая сейчас эксплуатируется в составе атомного ледокола «Арктика». За эти 50 лет накоплен опыт, позволивший практически в два раза снизить массогабаритные характеристики установки, повысить ресурс оборудования в 2,5 раза, увеличить период непрерывной работы более чем втрое. Это и многое другое стало возможным в результате аналитической работы нескольких поколений конструкторов, выполнявшейся непрерывно.
Эволюционный подход применялся и при создании реакторов на быстрых нейтронах: сначала появился реактор БР‑5 мощностью 5 МВт, потом — БР‑10, БОР 60, БН‑350, а затем — БН‑600, БН‑800, БН‑1200М. На мой взгляд, в реакторных технологиях недопустимы революционные скачки, они неизбежно приводят к отрицательным результатам.
В конструкторском бюро 4-го отдела ОКБ «Гидропресс». Архивное фото
Доля конструкторских работ — 10−20 % от стоимости объекта
Не зря в советские времена должность старшего инженера специалисту давали через 7−8 лет работы. Старший инженер-конструктор, ведущий инженер-конструктор — это человек, способный самостоятельно решить любую сложнейшую задачу и руководить группой с целью разработки, например, главного циркуляционного насоса или нового парогенератора. У такого специалиста сформировалась солидная база знаний, накоплен большой опыт. При создании установки с новой реакторной технологией необходимо пройти определенные технологические стадии: научно-исследовательские работы (подбор материала, разработка концепции — аванпроект), эскизный и технический проекты, программа опытно-конструкторских работ. Доля конструкторских работ в общем объеме создания объекта составляет от 10 до 20 % его стоимости.
Не зря в советские времена должность старшего инженера специалисту давали через 7−8 лет работы. Старший инженер-конструктор, ведущий инженер-конструктор — это человек, способный самостоятельно решить любую сложнейшую задачу и руководить группой с целью разработки, например, главного циркуляционного насоса или нового парогенератора. У такого специалиста сформировалась солидная база знаний, накоплен большой опыт. При создании установки с новой реакторной технологией необходимо пройти определенные технологические стадии: научно-исследовательские работы (подбор материала, разработка концепции — аванпроект), эскизный и технический проекты, программа опытно-конструкторских работ. Доля конструкторских работ в общем объеме создания объекта составляет от 10 до 20 % его стоимости.
50 премий в области науки и техники за создание новых объектов
ОКБМ — ровесник атомного проекта, у нас за спиной колоссальный опыт. Главные критерии создаваемой установки — ее работоспособность и надежность на объекте. Мы в ОКБМ создавали и создаем высоконадежные установки, пользующиеся большим спросом у заказчиков.
Наше постоянное стремление — совершенствование существующих изделий. Критерий инновационности и новизны наших проектов — то, что за 78 лет работы в атомной отрасли предприятие получило 50 премий в области науки и техники за создание новых объектов. Премия присуждается после того, как объект или установка подтвердили в процессе промышленной эксплуатации свои характеристики. Процесс совершенствования не останавливается. Только за последние 10 лет ОКБМ получило шесть премий правительства.
Новый проект базируется на серийных решениях, при этом для каждого свои требования. Климатические и сейсмические условия региона размещения АЭС, защита от возможных падений самолетов и т. д. — все это должно учитываться в конструкции реактора. По готовым лекалам установки не создаются.
ОКБМ — ровесник атомного проекта, у нас за спиной колоссальный опыт. Главные критерии создаваемой установки — ее работоспособность и надежность на объекте. Мы в ОКБМ создавали и создаем высоконадежные установки, пользующиеся большим спросом у заказчиков.
Наше постоянное стремление — совершенствование существующих изделий. Критерий инновационности и новизны наших проектов — то, что за 78 лет работы в атомной отрасли предприятие получило 50 премий в области науки и техники за создание новых объектов. Премия присуждается после того, как объект или установка подтвердили в процессе промышленной эксплуатации свои характеристики. Процесс совершенствования не останавливается. Только за последние 10 лет ОКБМ получило шесть премий правительства.
Новый проект базируется на серийных решениях, при этом для каждого свои требования. Климатические и сейсмические условия региона размещения АЭС, защита от возможных падений самолетов и т. д. — все это должно учитываться в конструкции реактора. По готовым лекалам установки не создаются.
«Цифра» для атома
Современную жизнь сложно представить без цифровых технологий. Атомная отрасль работает «в цифре» практически 20 лет, более 15 лет все объекты создаются с использованием 3D-моделирования. У нас на предприятии несколько тысяч компьютеров объединены в сеть. Машины проводят расчеты в обоснование конструкций создаваемых реакторных установок и решают множество других задач. Широко используются суперкомпьютерные технологии, например, для обоснования и исследования тонких эффектов, которые раньше можно было выявить и неявным образом подтвердить только на стендах.
Современную жизнь сложно представить без цифровых технологий. Атомная отрасль работает «в цифре» практически 20 лет, более 15 лет все объекты создаются с использованием 3D-моделирования. У нас на предприятии несколько тысяч компьютеров объединены в сеть. Машины проводят расчеты в обоснование конструкций создаваемых реакторных установок и решают множество других задач. Широко используются суперкомпьютерные технологии, например, для обоснования и исследования тонких эффектов, которые раньше можно было выявить и неявным образом подтвердить только на стендах.
Адаптироваться под аддитив
Развитие аддитивных технологий на работу конструкторов и проектировщиков пока существенно не повлияло, однако мы очень активно занимаемся этой темой: у нас создан центр аддитивных технологий. О его работе говорить пока рано — она находится на самой начальной стадии.
Атомная отрасль — ядерно и радиационно опасная область, и основные критерии здесь — надежность и безопасность создаваемых объектов. Для того чтобы начать применять аддитивные технологии в «атомных» конструкциях, надо пройти большой путь. Он включает создание первых объектов с помощью этих технологий, их испытания, подтверждение результатов испытаний.
Действующая нормативная база, в рамках которой создаются реакторные установки, еще не адаптирована к применению аддитивных технологий. Прежде чем оборудование будет вписано в проект и использовано на промышленном объекте, оно должно пройти испытания в экспериментальных реакторах.
У ОКБМ налажены прочные связи с Научно-исследовательским институтом атомных реакторов (НИИАР), разработавшим серию исследовательских реакторов: СМ‑3, БОР‑60, МИР. Сейчас по тематике атомно-водородной энергетики в рамках большого контракта на СМ‑3 испытываются опытные образцы твэлов, графита и других материалов. После этого предстоят испытания в горячих камерах, затем — подтверждение прочностных, коррозионных и других характеристик. В результате будет выпущен заключительный отчет и составлен акт о том, что изделие, прошедшее цикл испытаний, допускается к изготовлению и работе в составе промышленного объекта.
Такие работы мы проводим по всем новым элементам, создаваемым для реакторных установок.
Если мы решим, например, изготавливать дистанционирующие решетки ТВСА методом аддитивных технологий и затем использовать эти изделия в составе готового оборудования, нам придется сначала испытать такую решетку в экспериментальном реакторе. После, уже в составе штатной сборки, решетка будет поставлена в штатный реактор и пройдет положенные несколько лет испытаний. Это и есть проект лицензирования, который мы постоянно проходим. Все изделия, созданные с помощью аддитивных технологий, должны будут пройти аналогичный цикл испытаний.
Развитие аддитивных технологий на работу конструкторов и проектировщиков пока существенно не повлияло, однако мы очень активно занимаемся этой темой: у нас создан центр аддитивных технологий. О его работе говорить пока рано — она находится на самой начальной стадии.
Атомная отрасль — ядерно и радиационно опасная область, и основные критерии здесь — надежность и безопасность создаваемых объектов. Для того чтобы начать применять аддитивные технологии в «атомных» конструкциях, надо пройти большой путь. Он включает создание первых объектов с помощью этих технологий, их испытания, подтверждение результатов испытаний.
Действующая нормативная база, в рамках которой создаются реакторные установки, еще не адаптирована к применению аддитивных технологий. Прежде чем оборудование будет вписано в проект и использовано на промышленном объекте, оно должно пройти испытания в экспериментальных реакторах.
У ОКБМ налажены прочные связи с Научно-исследовательским институтом атомных реакторов (НИИАР), разработавшим серию исследовательских реакторов: СМ‑3, БОР‑60, МИР. Сейчас по тематике атомно-водородной энергетики в рамках большого контракта на СМ‑3 испытываются опытные образцы твэлов, графита и других материалов. После этого предстоят испытания в горячих камерах, затем — подтверждение прочностных, коррозионных и других характеристик. В результате будет выпущен заключительный отчет и составлен акт о том, что изделие, прошедшее цикл испытаний, допускается к изготовлению и работе в составе промышленного объекта.
Такие работы мы проводим по всем новым элементам, создаваемым для реакторных установок.
Если мы решим, например, изготавливать дистанционирующие решетки ТВСА методом аддитивных технологий и затем использовать эти изделия в составе готового оборудования, нам придется сначала испытать такую решетку в экспериментальном реакторе. После, уже в составе штатной сборки, решетка будет поставлена в штатный реактор и пройдет положенные несколько лет испытаний. Это и есть проект лицензирования, который мы постоянно проходим. Все изделия, созданные с помощью аддитивных технологий, должны будут пройти аналогичный цикл испытаний.
Вызов и привелегия
У конструктора и проектировщика разные функции и задачи, но при этом они тесно сотрудничают в процессе работы. Их деятельность взаимозависима и требует высокой квалификации и профессионализма. Важность этих профессий в атомной отрасли неоспорима, ведь они играют ключевую роль в обеспечении безопасности, инноваций и развития отрасли. Эти люди обладают уникальными знаниями и навыками, необходимыми для реализации всех наших проектов. Нельзя забывать и об их роли в развитии науки и техники — эти специалисты генерируют идеи, создают новые технологии и оборудование.
Эти профессии — вызов и привилегия одновременно. Мы высоко ценим таких специалистов и стремимся обеспечить им максимально комфортные условия.
У конструктора и проектировщика разные функции и задачи, но при этом они тесно сотрудничают в процессе работы. Их деятельность взаимозависима и требует высокой квалификации и профессионализма. Важность этих профессий в атомной отрасли неоспорима, ведь они играют ключевую роль в обеспечении безопасности, инноваций и развития отрасли. Эти люди обладают уникальными знаниями и навыками, необходимыми для реализации всех наших проектов. Нельзя забывать и об их роли в развитии науки и техники — эти специалисты генерируют идеи, создают новые технологии и оборудование.
Эти профессии — вызов и привилегия одновременно. Мы высоко ценим таких специалистов и стремимся обеспечить им максимально комфортные условия.
В атомной отрасли много интересных профессий и специальностей, и развитие технологий постоянно добавляет в их длинный список новые пункты. Однако профессия инженера-конструктора остается приоритетной для всех без исключения проектных и конструкторских организаций отечественной атомной отрасли. Конструктор ОКБ «Гидропресс» не только создает 3D-модели и разрабатывает на их базе ассоциативные чертежи, но и глубоко разбирается в физике, теплофизике, гидродинамике, вопросах материаловедения и прочности, технологии и алгоритмах работы создаваемой им реакторной установки и оборудования для АЭС. Конструктор нашего предприятия — человек творческий. Он сопровождает создаваемое им изделие на всех этапах жизненного цикла: конструирования, изготовления, испытаний, эксплуатации. Современные ритм и скорость развития технологий обязывают конструктора постоянно совершенствовать свои знания, быть на шаг впереди, чтобы не только решать текущие задачи, но и создавать задел на будущее.
Валерий Крыжановский
Готовность к переменам
Современные конструкторы и проектировщики — это профессионалы, которых отличают технический склад ума, широкий кругозор, умение решать задачи, используя современные программные комплексы, расчетные коды и средства математического моделирования. Конструктор в широком смысле проектирует изделия, готовит чертежи, он должен не только уметь построить 3D-модель изделия, но и выполнить расчет необходимых параметров, оценить его прочность и проанализировать теплогидравлические процессы при его эксплуатации. Профессия обязывает конструктора быть многозадачным, способным обрабатывать большие объемы информации, сосредоточивать внимание на нескольких объектах сразу.
Несомненно, конструкторы и проектировщики, работавшие 30−40 лет назад, многое сделали для экономики СССР. Благодаря им создан фундамент атомной отрасли. Это были люди поколения «надо», их работа была ориентирована на конкретную цель, для достижения которой ставились конкретные задачи. Это были специалисты с широким кругозором, глубоким пониманием процессов, фундаментальными знаниями.
Значимое отличие современных конструкторов от коллег, работавших 30−40 лет назад, — готовность воспринимать перемены: внедрение новых технологий проектирования и конструирования, цифровизацию, CAD-системы и т. п. Раньше обоснование разработанной конструкции выполнялось в основном на экспериментальных моделях и стендах. Сейчас это делает сам конструктор в максимально сжатые сроки. Конечно, специалисты того времени не имели свободного доступа к неограниченным объемам информации: не было ни Интернета, ни ИТ-решений. Современная техника: компьютеры, принтеры, сканеры — значительно упрощает конструкторам и проектировщикам работу с документацией. Большой арсенал программных средств 3D- и математического моделирования позволяет снижать консерватизм принятых решений и на стадии разработки документации детально прорабатывать конструкцию изделия, компоновочные решения, осуществлять расчетное обоснование, чтобы исключить коллизии при изготовлении, монтаже и эксплуатации оборудования.
Современные конструкторы и проектировщики — это профессионалы, которых отличают технический склад ума, широкий кругозор, умение решать задачи, используя современные программные комплексы, расчетные коды и средства математического моделирования. Конструктор в широком смысле проектирует изделия, готовит чертежи, он должен не только уметь построить 3D-модель изделия, но и выполнить расчет необходимых параметров, оценить его прочность и проанализировать теплогидравлические процессы при его эксплуатации. Профессия обязывает конструктора быть многозадачным, способным обрабатывать большие объемы информации, сосредоточивать внимание на нескольких объектах сразу.
Несомненно, конструкторы и проектировщики, работавшие 30−40 лет назад, многое сделали для экономики СССР. Благодаря им создан фундамент атомной отрасли. Это были люди поколения «надо», их работа была ориентирована на конкретную цель, для достижения которой ставились конкретные задачи. Это были специалисты с широким кругозором, глубоким пониманием процессов, фундаментальными знаниями.
Значимое отличие современных конструкторов от коллег, работавших 30−40 лет назад, — готовность воспринимать перемены: внедрение новых технологий проектирования и конструирования, цифровизацию, CAD-системы и т. п. Раньше обоснование разработанной конструкции выполнялось в основном на экспериментальных моделях и стендах. Сейчас это делает сам конструктор в максимально сжатые сроки. Конечно, специалисты того времени не имели свободного доступа к неограниченным объемам информации: не было ни Интернета, ни ИТ-решений. Современная техника: компьютеры, принтеры, сканеры — значительно упрощает конструкторам и проектировщикам работу с документацией. Большой арсенал программных средств 3D- и математического моделирования позволяет снижать консерватизм принятых решений и на стадии разработки документации детально прорабатывать конструкцию изделия, компоновочные решения, осуществлять расчетное обоснование, чтобы исключить коллизии при изготовлении, монтаже и эксплуатации оборудования.
Проектировщик видит объект в целом, а конструктор — в деталях
В Федеральных нормах и правилах в области атомной энергетики (ФНП) под проектированием понимают разработку проекта АЭС, компоновки оборудования и трубопроводов, а под конструированием — разработку проекта конкретного оборудования, сборочных единиц и деталей трубопроводов. Исходя из этих терминов, можно сказать, что основное различие в компетенциях связано с конечным продуктом.
Для проектировщика конечный продукт — это завершенный проект АЭС, начиная с анализа требований и формирования технических заданий и заканчивая пригодной для реализации на всех стадиях жизненного цикла документацией (в том числе конструкторской и технологической).
Для конструктора это конструкторская документация (набор чертежей, пояснительных записок и расчетов) по техническим заданиям и требованиям проектировщика или заказчика на установку (конкретные требования к функционалу), на отдельное оборудование или систему, которые в дальнейшем будут интегрированы в проект АЭС.
Создание проекта — это глобальная задача, а конструкции — частная. Поэтому проектировщик видит объект в целом, а конструктор — в деталях. Помимо проектирования, связанного с разработкой типа оборудования, его габаритов, технических характеристик, компоновочных решений, именно конструктор осуществляет детальную проработку оборудования, определяет, из какого материала должна изготавливаться та или иная деталь, выставляет требования к процессу изготовления и материалам, рассчитывает нагрузки, определяет объем, методы контроля и т. д. Для успешной работы в этих областях нужно иметь техническое образование, обладать пространственным мышлением, а также такими качествами, как ответственность, аккуратность, усидчивость, внимание, самоконтроль, многозадачность и умение работать в команде.
Обе роли — и конструкторская и проектная — АО ОКБ «Гидропресс» близки и понятны. АО ОКБ «Гидропресс» — главный конструктор РУ с водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР), оно занимает ведущую позицию в атомной энергетике в качестве разработчика оборудования для реакторов различных типов и выполняет работы как по проектированию РУ в целом, так и по конструированию оборудования, входящего в состав реакторов. Это подтверждается лицензиями, выданными Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору и Федеральной службой по техническому и экспортному контролю.
В Федеральных нормах и правилах в области атомной энергетики (ФНП) под проектированием понимают разработку проекта АЭС, компоновки оборудования и трубопроводов, а под конструированием — разработку проекта конкретного оборудования, сборочных единиц и деталей трубопроводов. Исходя из этих терминов, можно сказать, что основное различие в компетенциях связано с конечным продуктом.
Для проектировщика конечный продукт — это завершенный проект АЭС, начиная с анализа требований и формирования технических заданий и заканчивая пригодной для реализации на всех стадиях жизненного цикла документацией (в том числе конструкторской и технологической).
Для конструктора это конструкторская документация (набор чертежей, пояснительных записок и расчетов) по техническим заданиям и требованиям проектировщика или заказчика на установку (конкретные требования к функционалу), на отдельное оборудование или систему, которые в дальнейшем будут интегрированы в проект АЭС.
Создание проекта — это глобальная задача, а конструкции — частная. Поэтому проектировщик видит объект в целом, а конструктор — в деталях. Помимо проектирования, связанного с разработкой типа оборудования, его габаритов, технических характеристик, компоновочных решений, именно конструктор осуществляет детальную проработку оборудования, определяет, из какого материала должна изготавливаться та или иная деталь, выставляет требования к процессу изготовления и материалам, рассчитывает нагрузки, определяет объем, методы контроля и т. д. Для успешной работы в этих областях нужно иметь техническое образование, обладать пространственным мышлением, а также такими качествами, как ответственность, аккуратность, усидчивость, внимание, самоконтроль, многозадачность и умение работать в команде.
Обе роли — и конструкторская и проектная — АО ОКБ «Гидропресс» близки и понятны. АО ОКБ «Гидропресс» — главный конструктор РУ с водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР), оно занимает ведущую позицию в атомной энергетике в качестве разработчика оборудования для реакторов различных типов и выполняет работы как по проектированию РУ в целом, так и по конструированию оборудования, входящего в состав реакторов. Это подтверждается лицензиями, выданными Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору и Федеральной службой по техническому и экспортному контролю.
Сотрудник расчетной службы ОКБ «Гидропресс» у моделирующей машины. Архивное фото
Гибкость мышления и осознание важности задачи
В России подготовку наиболее квалифицированных конструкторов и проектировщиков осуществляют МГТУ им. Н. Э. Баумана, НИЯУ МИФИ и НИУ МЭИ. Преподаватель прежде всего должен помочь в развитии и становлении личности студента, привить ему способность к самостоятельной работе, самообразованию, самовоспитанию. Главная задача преподавателя — вовлечь студента в учебный процесс, сделать так, чтобы ему было интересно изучать предмет и осваивать выбранную профессию, предоставить возможность для научного творчества и инновационной деятельности. Важно не только сформировать у молодого человека гибкость мышления и способность применять полученные знания на практике, адаптируясь к быстро меняющимся условиям жизни, но и помочь ему осознать важность качественного решения задачи и высокой цены ошибки в его будущей сфере деятельности.
Время не стоит на месте: технологии, оборудование и приборы, методы проектирования и конструирования постоянно развиваются. Цифровизация, технический прогресс и появление новых средств конструирования требуют постоянного внимания к этим процессам как от студентов, так и от преподавателей. Образовательные программы вузов не успевают корректировать в соответствии с этими изменениями. Это создает определенные трудности в работе преподавателя. Преодолеть их могут помочь проектные организации и заводы: важную роль в обучении играет производственная практика, благодаря которой студенты могут закрепить и расширить усвоенный в стенах вузов учебный материал.
В России подготовку наиболее квалифицированных конструкторов и проектировщиков осуществляют МГТУ им. Н. Э. Баумана, НИЯУ МИФИ и НИУ МЭИ. Преподаватель прежде всего должен помочь в развитии и становлении личности студента, привить ему способность к самостоятельной работе, самообразованию, самовоспитанию. Главная задача преподавателя — вовлечь студента в учебный процесс, сделать так, чтобы ему было интересно изучать предмет и осваивать выбранную профессию, предоставить возможность для научного творчества и инновационной деятельности. Важно не только сформировать у молодого человека гибкость мышления и способность применять полученные знания на практике, адаптируясь к быстро меняющимся условиям жизни, но и помочь ему осознать важность качественного решения задачи и высокой цены ошибки в его будущей сфере деятельности.
Время не стоит на месте: технологии, оборудование и приборы, методы проектирования и конструирования постоянно развиваются. Цифровизация, технический прогресс и появление новых средств конструирования требуют постоянного внимания к этим процессам как от студентов, так и от преподавателей. Образовательные программы вузов не успевают корректировать в соответствии с этими изменениями. Это создает определенные трудности в работе преподавателя. Преодолеть их могут помочь проектные организации и заводы: важную роль в обучении играет производственная практика, благодаря которой студенты могут закрепить и расширить усвоенный в стенах вузов учебный материал.
Профессионализм конструктора можно измерить, заглянув в портфель выполненных им работ
Для того чтобы молодой специалист, пришедший из вуза на предприятие, стал способен самостоятельно решать сложные задачи, в среднем требуется два-три года. Большую роль в процессе становления специалиста играет помощь опытных коллег. Еще важнее роль непосредственного руководителя, наставника. Чем активнее наставник делится своим опытом и знаниями с молодым специалистом, тем быстрее он растет. Многое зависит и от самого специалиста, его желаний, амбиций и целеустремленности.
Оценку профессионального уровня специалиста, прежде всего, дает его непосредственный руководитель, опираясь на достигнутый опыт и степень владения специальностью. Профессионализм конструктора можно измерить, заглянув в портфель выполненных им работ. Важны сложность проекта, непосредственный вклад специалиста в него, степень самостоятельности работы, сроки и качество, оригинальность технических решений, глубина их проработки и т. д. Чем сложнее технический объект, который способен разработать конструктор, тем выше его профессионализм. Не каждый сможет разработать двигатель, автомобиль или реакторную установку.
Для того чтобы молодой специалист, пришедший из вуза на предприятие, стал способен самостоятельно решать сложные задачи, в среднем требуется два-три года. Большую роль в процессе становления специалиста играет помощь опытных коллег. Еще важнее роль непосредственного руководителя, наставника. Чем активнее наставник делится своим опытом и знаниями с молодым специалистом, тем быстрее он растет. Многое зависит и от самого специалиста, его желаний, амбиций и целеустремленности.
Оценку профессионального уровня специалиста, прежде всего, дает его непосредственный руководитель, опираясь на достигнутый опыт и степень владения специальностью. Профессионализм конструктора можно измерить, заглянув в портфель выполненных им работ. Важны сложность проекта, непосредственный вклад специалиста в него, степень самостоятельности работы, сроки и качество, оригинальность технических решений, глубина их проработки и т. д. Чем сложнее технический объект, который способен разработать конструктор, тем выше его профессионализм. Не каждый сможет разработать двигатель, автомобиль или реакторную установку.
Чем инновационнее проект, тем выше в нем доля умственного труда
Доля стоимости конструкторско-проектировочных работ при строительстве АЭС невелика и сильно зависит от новизны решений и необходимости их обоснования за счет различного рода НИОКР. Основные затраты — на изготовление оборудования и строительные работы.
Чем инновационнее проект, тем выше в нем доля умственного труда. Процессы проектирования и конструирования сейчас рационализированы. В них встроены современные вычислительные системы и конструкторские инструменты, поэтому кратное снижение стоимости вряд ли возможно. Тем не менее развитие этих систем и внедрение инновационных методов проектирования могут способствовать снижению интегральной стоимости конструкторских работ.
Проблемы есть всегда и везде; мы работаем для того, чтобы их решать. Имея под рукой огромное разнообразие современных технологий, инструментов и возможностей, конструктор стремится творить, создавать что-то новое и совершенное, прорабатывать и внедрять оборудование новой конструкции, отвечающей современным вызовам и потребностям заказчика.
Не все конструкторские решения могут быть обоснованы исключительно компьютерным моделированием; для верификации и валидации моделей требуются сложные и длительные НИОКР. В условиях сжатых сроков на разработку современных проектов конструктор иногда вынужден принимать консервативные и дорогие решения. Однако консервативность и зарегулированность в нашей отрасли оправданны — например, выполнение требований ЕСКД, соблюдение норм и правил в области использования атомной энергии.
Разработка новых РУ, не имеющих референтных решений, влечет увеличение сроков и стоимости работ, необходимых для обоснования принятых решений, и в конечном счете сопряжена со сложностями в плане поиска потенциальных заказчиков. Однако даже при изготовлении сложного серийного оборудования возникает масса нюансов, которые должен согласовывать конструктор.
Доля стоимости конструкторско-проектировочных работ при строительстве АЭС невелика и сильно зависит от новизны решений и необходимости их обоснования за счет различного рода НИОКР. Основные затраты — на изготовление оборудования и строительные работы.
Чем инновационнее проект, тем выше в нем доля умственного труда. Процессы проектирования и конструирования сейчас рационализированы. В них встроены современные вычислительные системы и конструкторские инструменты, поэтому кратное снижение стоимости вряд ли возможно. Тем не менее развитие этих систем и внедрение инновационных методов проектирования могут способствовать снижению интегральной стоимости конструкторских работ.
Проблемы есть всегда и везде; мы работаем для того, чтобы их решать. Имея под рукой огромное разнообразие современных технологий, инструментов и возможностей, конструктор стремится творить, создавать что-то новое и совершенное, прорабатывать и внедрять оборудование новой конструкции, отвечающей современным вызовам и потребностям заказчика.
Не все конструкторские решения могут быть обоснованы исключительно компьютерным моделированием; для верификации и валидации моделей требуются сложные и длительные НИОКР. В условиях сжатых сроков на разработку современных проектов конструктор иногда вынужден принимать консервативные и дорогие решения. Однако консервативность и зарегулированность в нашей отрасли оправданны — например, выполнение требований ЕСКД, соблюдение норм и правил в области использования атомной энергии.
Разработка новых РУ, не имеющих референтных решений, влечет увеличение сроков и стоимости работ, необходимых для обоснования принятых решений, и в конечном счете сопряжена со сложностями в плане поиска потенциальных заказчиков. Однако даже при изготовлении сложного серийного оборудования возникает масса нюансов, которые должен согласовывать конструктор.
Аддитивные технологии открывают новые технологические возможности при конструировании
Конструирование и проектирование сегодня осуществляются исключительно с использованием цифровых технологий. В атомной отрасли они используются повсеместно, объем их использования с каждым годом растет. Наиболее востребованы технологии математического моделирования на основе быстро развивающихся современных отечественных кодов. Необходимо отметить значительную востребованность при конструировании компьютерных систем трехмерного моделирования объектов, теплогидравлических кодов и др.
Аддитивные технологии только начинают использоваться в атомной отрасли, но уже сейчас можно сказать, что они могут внести значимый технологический прогресс в изготовление особо ответственного оборудования реакторной установки. Аддитивные технологии открывают новые технологические возможности при конструировании узлов оборудования и позволяют создавать сложные и изящные конструкции, геометрия и формы которых ограничены только фантазией конструктора. Уже известны примеры использования аддитивных технологий за рубежом для изделий АЭС. В ближайшем будущем мы увидим их серьезное влияние на работу конструкторов и проектировщиков.
Конструирование и проектирование сегодня осуществляются исключительно с использованием цифровых технологий. В атомной отрасли они используются повсеместно, объем их использования с каждым годом растет. Наиболее востребованы технологии математического моделирования на основе быстро развивающихся современных отечественных кодов. Необходимо отметить значительную востребованность при конструировании компьютерных систем трехмерного моделирования объектов, теплогидравлических кодов и др.
Аддитивные технологии только начинают использоваться в атомной отрасли, но уже сейчас можно сказать, что они могут внести значимый технологический прогресс в изготовление особо ответственного оборудования реакторной установки. Аддитивные технологии открывают новые технологические возможности при конструировании узлов оборудования и позволяют создавать сложные и изящные конструкции, геометрия и формы которых ограничены только фантазией конструктора. Уже известны примеры использования аддитивных технологий за рубежом для изделий АЭС. В ближайшем будущем мы увидим их серьезное влияние на работу конструкторов и проектировщиков.
В конструкторскую деятельность вовлечено примерно 30 % работников предприятия
Новаторские методы конструирования, основанные на многолетнем опыте, расчетно-экспериментальные мощности, собственная производственно-техническая база, современное техническое оснащение делают ОКБ «Гидропресс» надежным и стабильным работодателем и партнером. Специалисты предприятия, вовлеченные в конструкторскую деятельность — это примерно 30 % от общей численности работников, — обеспечены достойной заработной платой и социальным пакетом. Работа в ОКБ «Гидропресс», имеющем в своем активе всемирно известный бренд — технологию ВВЭР, — это возможность участвовать в проектах, стратегически важных для отрасли, страны и всего мира. Сегодня на 22 атомных станциях в России и за рубежом эксплуатируются 64 реакторные установки с ВВЭР, в их числе — пять самых современных и безопасных РУ поколения III+ с ВВЭР мощностью 1200 МВт. География присутствия разработок ОКБ «Гидропресс» постоянно расширяется. Портфель зарубежных заказов Росатома насчитывает 33 энергоблока АЭС, оснащенных реакторными установками ВВЭР разработки ОКБ «Гидропресс».
Новаторские методы конструирования, основанные на многолетнем опыте, расчетно-экспериментальные мощности, собственная производственно-техническая база, современное техническое оснащение делают ОКБ «Гидропресс» надежным и стабильным работодателем и партнером. Специалисты предприятия, вовлеченные в конструкторскую деятельность — это примерно 30 % от общей численности работников, — обеспечены достойной заработной платой и социальным пакетом. Работа в ОКБ «Гидропресс», имеющем в своем активе всемирно известный бренд — технологию ВВЭР, — это возможность участвовать в проектах, стратегически важных для отрасли, страны и всего мира. Сегодня на 22 атомных станциях в России и за рубежом эксплуатируются 64 реакторные установки с ВВЭР, в их числе — пять самых современных и безопасных РУ поколения III+ с ВВЭР мощностью 1200 МВт. География присутствия разработок ОКБ «Гидропресс» постоянно расширяется. Портфель зарубежных заказов Росатома насчитывает 33 энергоблока АЭС, оснащенных реакторными установками ВВЭР разработки ОКБ «Гидропресс».
Свой взгляд на мир
Конструктор и проектировщик смотрят на мир с технической точки зрения. Например, когда гуманитарий видит открытую теплотрассу, проложенную между двумя домами с многочисленными изгибами, он, наверное, думает, что по прямой линии проложить теплотрассу было бы проще и красивее. А конструктор и проектировщик, видя ту же теплотрассу, точно знают, что здесь решалась задача температурной компенсации трубопровода и изгибы были сделаны специально, чтобы предотвратить его деформации.
Работая над созданием конкурентоспособного продукта, конструктор и проектировщик прибегают к аналитическим методам, композиции и декомпозиции, поиску эффективных и изящных решений, порой нестандартных и неочевидных. Решая задачу, связанную с разработкой нового оборудования или модернизацией существующего, конструктор думает о ней непрерывно: даже по окончании рабочего дня в его подсознании остается «заноза», заставляющая его мысль работать в нужном направлении. Озарения, ответы и подсказки для решения поставленной задачи могут приходить неожиданно, когда ты занимаешься домашними делами, отдыхаешь и даже спишь. Надо быть готовым в любое время зафиксировать их и затем — уже на рабочем месте — воплотить в жизнь.
Все это говорит о том, что работа конструктора творческая. К примеру, Леонардо да Винчи был созидателем: одновременно изобретателем, художником, конструктором и проектировщиком. Он пристально наблюдал за явлениями природы и формами объектов, пытаясь уловить закономерности их взаимодействия. В своих работах да Винчи смог придать конструкциям наглядность и описать принципы их действия.
Конструктор и проектировщик смотрят на мир с технической точки зрения. Например, когда гуманитарий видит открытую теплотрассу, проложенную между двумя домами с многочисленными изгибами, он, наверное, думает, что по прямой линии проложить теплотрассу было бы проще и красивее. А конструктор и проектировщик, видя ту же теплотрассу, точно знают, что здесь решалась задача температурной компенсации трубопровода и изгибы были сделаны специально, чтобы предотвратить его деформации.
Работая над созданием конкурентоспособного продукта, конструктор и проектировщик прибегают к аналитическим методам, композиции и декомпозиции, поиску эффективных и изящных решений, порой нестандартных и неочевидных. Решая задачу, связанную с разработкой нового оборудования или модернизацией существующего, конструктор думает о ней непрерывно: даже по окончании рабочего дня в его подсознании остается «заноза», заставляющая его мысль работать в нужном направлении. Озарения, ответы и подсказки для решения поставленной задачи могут приходить неожиданно, когда ты занимаешься домашними делами, отдыхаешь и даже спишь. Надо быть готовым в любое время зафиксировать их и затем — уже на рабочем месте — воплотить в жизнь.
Все это говорит о том, что работа конструктора творческая. К примеру, Леонардо да Винчи был созидателем: одновременно изобретателем, художником, конструктором и проектировщиком. Он пристально наблюдал за явлениями природы и формами объектов, пытаясь уловить закономерности их взаимодействия. В своих работах да Винчи смог придать конструкциям наглядность и описать принципы их действия.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ