Эфир
Неделя
Репортаж
Неделя с ТМК. Выпуск №16 (214)
0:00
/

Отраслевая наука: на стороне прогресса

Развитие экономики невозможно без прочного союза науки и производства. Именно отраслевые исследования играют особую роль в технологическом прорыве и становятся фабрикой практических решений. О важности превращения идей в конкретные продукты рассказал директор по научной работе ТМК, генеральный директор Научно-технического центра (НТЦ) и Исследовательского центра (ИЦ) ТМК Игорь Пышминцев.

Заложили фундамент

Игорь Юрьевич, что собой представляла отраслевая наука на момент создания научного кластера ТМК, ядро которого формировалось вокруг Русского научно-­исследовательского института трубной промышленности?

ТМК была образована в 2001 году. На момент основания одной из ключевых задач стало объединение не только производственных мощностей, но и научного потенциала трубной отрасли. Наша компания одной из первых реализовала такую интеграцию, собрав воедино как заводы, так и научные подразделения. Это обеспечило дальнейшее развитие промышленности.

С этого объединения ситуация кардинально изменилась. Институты должны были самостоятельно искать заказы, выстраивать диалог с производством, а не действовать строго по плану, как это было принято в советское время.

Важным этапом стала передача ряда государственных функций частным компаниям. При этом Росстандарту была поручена функция управления национальной системой стандартизации, сформированной еще в советский период. Однако основой для создания подобных конгломератов стали люди. Речь о специалистах научно-исследовательских институтов, которые обеспечили преемственность разработок.

Отмечу, что одним из главных элементов восстановления отраслевой науки стал Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности в Челябинске (РусНИТИ, тогда Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности), основанный в 1961 году. На национальном уровне он сконцентрировал разработку технологий для производства высокотехнологичных трубных решений.

Сегодня РусНИТИ играет важную роль в освоении нового сортамента, модернизации производственных мощностей и обеспечении технического регулирования в отрасли. Само здание института в Челя­бинске подчеркивает его историческую значимость, а барельеф Владимира Ленина на торце напоминает о времени расцвета отраслевой науки.

Исследовательский кластер ТМК представляет собой мощный научный ресурс, работающий на стыке науки и промышленности, являющийся драйвером развития трубной промышленности

Научный кластер

НТЦ ТМК в Москве был открыт в 2019 году. Какие стратегические задачи стояли перед компанией на этапе его создания и насколько удалось их решить на сегодняшний день?

Созданию НТЦ ТМК предшествовала большая работа. Когда мы начинали стройку в 2015 году, в этой части Сколково еще не было ни инфраструктуры, ни дорог. Мы первыми обжили территорию, и это тоже повод для гордости. Одним из ключевых вопросов было формирование коллектива нового центра, ведь самое современное оборудование ничего не значит без специалистов, способных на нем работать. Костяк центра составили сотрудники РусНИТИ, переехавшие сюда из Челябинска, и, конечно, наш коллектив пополнился новыми сотрудниками.

Благодаря открытию НТЦ мы сконцентрировали в одном здании научный потенциал компании, создали технические возможности для научно-исследовательской деятельности на новом уровне. Оборудование, установленное в НТЦ ТМК, единственное в России и на всем пост­советском пространстве, его возможности уникальны. Центр – ядро управления и развития НИОКР ТМК. Здесь создается концепт нового продукта, здесь же он воплощается в реальность и проходит сертификационные и квалификационные испытания.

Технологическая сборка образца с премиальным резьбовым соединением для квалификационных испытаний на усталостную прочность

Как сегодня выстраивается взаимодействие ИЦ ТМК и РусНИТИ?

Это полноценное научное сотрудничество с внутренним распределением задач. ИЦ ТМК располагает разно­образными подразделениями, каждое из которых играет ключевую роль в развитии инновационных решений. В состав центра входят исследовательские лаборатории, конструкторские бюро, опытные производства и испытательные стенды. Комплексы оснащены современным оборудованием, позволяющим разрабатывать и испытывать новые материалы, конструкции и технологии. Основная специализация центра – материаловедение. Здесь проводятся исследования и разработка новых материалов повышенной прочности и надежности, таких как специальные стали и сплавы. Особое внимание уделяется термической обработке стали, которая позволяет изменять ее микроструктуру, механические и эксплуатационные свойства.

Параллельно в ИЦ ТМК специалисты разрабатывают антикоррозионные покрытия, включая гальванические и полимерные. Используя сложное оборудование, мы решаем задачи по созданию специальных составов и технологий их нанесения, а также оцениваем физические и химические свойства.

Коллектив проводит исследования сов­местно с РусНИТИ и центрами компетенций в регионах присутствия компании. Мы разрабатываем высокотехнологичные трубные решения, обеспечивая соблюдение высоких стандартов качества и соответствие строгим эксплуатационным требованиям. 

История НТЦ ТМК началась в 2015 году, когда в торжественной обстановке заложили первый камень

В 2023 году ТМК представила трубы класса прочности К70, изготовленные с применением гибридной лазерно-дуговой сварки. Насколько эта технология меняет конкурентные позиции компании на рынке и какие новые возможности она открывает для заказчиков?

Гибридная лазерно-дуговая сварка представляет собой технологию, сочетающую преимущества лазерной и дуговой сварки. Она обеспечивает высокую производительность, отличные механические свойства швов и точность геометрии.

Технология разрабатывалась на Челябинском трубопрокатном заводе и продолжила свое развитие после того, как предприятие вошло в состав ТМК. Проект начал развиваться поэтапно: от покупки необходимого оборудования до экспериментов по свариванию первых пробных партий труб. В настоящее время специалисты цеха «Высота 239» предприятия ТМК Трубопровод­ные решения освоили массовое производство труб большого диаметра с применением гибридной лазерно-дуговой сварки. Первая промышленная партия недавно отгружена в адрес «Газпрома» для магистрального газопровода.

Отмечу, что применение этой технологии обеспечивает равнопрочность сварного шва с основным материалом трубы и повышает надежность изделий. Изделия класса прочности К70 диаметром 1420 мм, изготовленные по новой технологии, успешно прошли испытание давлением до 150 атмосфер.

Преимущество гибридной лазерно-дуговой сварки заключается в узконаправленном действии лазерного луча и минимальной погонной энергии. Это позволяет сократить зону термического влияния, а значит, обеспечить высокие механические характеристики во всех зонах сварного соединения.

Какие разработки стали прорывом для отрасли?

В 2022 году ТМК запустила комплекс по выполнению полного цикла разработки и производства новых видов резьбовых со­единений и других инновационных решений.

Сегодня ТМК создает новые материалы и технологии, производит опытные образцы и проводит физические испытания резьбовых соединений. Комплексный подход ускоряет вывод на рынок инновационных продуктов.

ТМК успешно освоила производство высоколегированных марок стали, применяемых в изготовлении насосно-компрессорных и обсадных труб с содержанием 13% хрома (13Cr). Помимо этого, разработала линейку сплавов, устойчивых к агрессивным условиям эксплуатации. Среди них – хромоникелевый сплав ТМК-С, изделия из которого применяются для строительства скважин с высокой температурой и содержанием примесей сероводорода и углекислого газа.

Визитной карточкой ТМК стали резьбовые соединения класса «Премиум», обеспечивающие гарантированную герметичность трубных колонн. Развитие данной линейки осуществляется совместно с ТМК-Премиум Сервис. Одним из главных достижений компании стало внедрение покрытия GREENWELL, которое одновременно служит защитой от коррозии и выполняет роль сухой смазки – это делает процесс сборки колонн более экологичным. Этот инновационный продукт находит применение в нефтегазовой и атомной промышленности, машиностроении и строительстве.

Еще одна ключевая разработка – теплоизолированные лифтовые трубы (ТЛТ), рассчитанные на температуру до +450 °C. ТЛТ и сопутствующее оборудование для монтажа колонн будут применяться для разработки залежей Баженовской свиты. Это важная часть инновационной программы ТМК, нацеленной на постоянное обновление технологий и сохранение лидерства компании в производстве высококачественных трубных решений.

Макеты премиальной линейки резьбовых соединений в широком диапазоне диаметров
Основные направления цифровой трансформации ТМК:
  • Внедрение цифровых двойников трубопрокатных станов, систем мониторинга и контроля качества выпускаемых труб.
  • Автоматизация процессов с применением ИИ и машинного обучения для анализа данных, прогнозирования производственных процессов и автоматизации рутинных задач.
  • Интеграция цифровых технологий с существующими системами управления производством, что создаст более гибкую и адаптивную производственную среду.
  • Развитие инфраструктуры данных для эффективного хранения и обработки больших объемов информации.
  • Повышение эффективности работы подразделений компании и снижение операционных расходов за счет оптимизации производственных процессов.

Почему важна цифровизация в научно-исследовательской работе ТМК? И какие предприятия идут в авангарде автоматизации процессов?

Цифровая трансформация – основной приоритет нашей компании, который обусловлен стремительным развитием информационных технологий. Современные компьютеры позволяют анализировать большие данные и управлять ими. Однако возникает проблема эффективного использования этих возможностей, ведь с каждым годом увеличивается объем сведений для обработки. В центре (R&D Digital) сосредоточены уникальные компетенции, формирующие

интеллектуальный капитал и конкурентное преимущество компании. В числе достижений подразделения – цифровые двойники трубопрокатных станов, системы мониторинга и контроля качества выпускаемой продукции, программные интерфейсы и системы продвинутой аналитики.

Северский (СТЗ) и Волжский (ВТЗ) трубные заводы являются эталонными площадками комплексного цифрового оснащения. Например, на СТЗ мы совместно с коллегами из цифрового подразделения компании ТМК++ развернули полноценную систему цифровизации трубопрокатного производства. В цехах смонтированы специальные блоки с камерами, которые собирают данные о каждом этапе выпуска продукции и передают их на пульт управления в режиме реального времени. Информация обрабатывается и поступает операторам, позволяя мгновенно диагностировать проблемы, будь то перегрев оборудования или другие отклонения от нормы.

Подобный подход реализуется и на ВТЗ, где аналогичные модули мониторинга интегрированы в систему цифровых двойников, которая формирует рекомендации по настройке станов, что в конечном счете способствует повышению качества продукции.

Реализация модульного принципа построения электронных систем

Портфель интеллектуальной собственности ТМК насчитывает более 600 объектов. Как выстроена система создания и взаимодействия со сторонними авторами?

Чтобы успешно продвигать собственные разработки, ТМК активно использует несколько ключевых подходов. Во-первых, это публикация научных статей в авторитетных изданиях, что позволяет привлечь внимание к актуальным исследованиям. Только за прошлый год мы подготовили и обнародовали 99 статей в специализированных журналах.

Во-вторых, активное участие в мероприятиях, включая семинары и встречи с экспертами, где специалисты представляют новые продукты и обсуждают будущее отраслевой науки.

В-третьих, работа с интеллектуальной собственностью, включая регистрацию инноваций и получение патентов, что помогает защитить авторские права на разработки.

А в-четвертых, мы давно запустили корпоративный акселератор, которому отведена ключевая роль в поддержке перспективных проектов и ускорении их внедрения в производство. Подразделение по инновационному развитию рассматривает сотни заявок от различных стартапов, что помогает поддерживать постоянный приток свежих идей и способствует техническому прогрессу.

НТЦ ТМК оборудован уникальными установками, аналогов которым нет в России. Главная задача центра состоит в обеспечении научно-­технического сопровождения деятельности ТМК, выполнении сертификации и квалификационного тестирования продукции в соответствии с международными стандартами. Центр осуществляет полный цикл исследований – от проектирования новых материалов до испытания готовой продукции.

Квалификационные испытания премиальных резьбовых соединений подразумевают обязательную оценку уровня механических характеристик металла труб и соответствия заявленной группе прочности
Применение технологий виртуальной реальности для обучения, подготовки и аттестации производственного персонала

Перспективы развития

За какими технологиями будущее?

Приоритеты ТМК лежат в области разработки новых материалов, энергоэффективных технологий и экологической ответственности. Как я уже отмечал, мы уделяем большое внимание передовым методам диагностики и контроля качества продукции, а также роботизации и цифровизации производства.

Важнейшее для нас направление работы – изучение вопросов добычи углеводородов в экстремальных климатических условиях. Большую сложность представляют месторождения сланцевых пород, где извлечение нефти и газа затруднено особенностями строения породы. Другая важная задача связана с наличием значительных объемов твердых нефтяных отложений на глубинах около трех километров, представляющих собой недоразвитую форму органического материала, – керогенов. Задача состоит в поиске эффективных способов преобразования этих резервов в полезную жидкость, что требует разработки специального оборудования и технологий.

В будущем более актуальными станут исследования в сфере устойчивого развития. Мир движется к низкоуглеродной энергетике, и нам предстоит разработать технологии, которые смогут одновременно удовлетворить потребность в ресурсах и минимизировать негативное воздействие на природу. В скором времени отрасль ожидает усиление интереса к биоинженерии и переработке вторсырья, что станет мощным стимулом для дальнейших научных исследований.

Кросс-функциональное взаимодействие сотрудников при решении инженерно-технологических задач

Как привлечь молодые кадры? И дайте совет тем, кто только задумал посвятить свою жизнь науке.

Наша главная цель – вовлечь молодежь в разработку реальных научных проектов, вдохновить их и раскрыть таланты. Мы приглашаем студентов и аспирантов на стажировки, проводим совместные исследования, предоставляем гранты и премии лучшим ученикам.

Особенностью наших мероприятий является живое общение с профессорами и ведущими специалистами ТМК, что формирует позитивное восприятие науки и мотивации к учебе. Студенты знакомятся с работой нашего центра, посещают лаборатории и участвуют в экспериментах. Что касается совета, то он прост: всегда следуйте зову сердца, делайте то, что приносит радость, и уважайте чужое мнение. Только так можно обрести гармонию и достигнуть настоящих высот.

Надо подходить к выбору профессии осознанно, отдавая предпочтение той дисциплине, которая вызывает искренний интерес и соответствует вашим целям. Будьте готовы к тому, что результат приходит не сразу, но ваша страсть и любознательность приведут к настоящим открытиям. Общайтесь с теми, кто уже прошел этот путь, слушайте мнение старших коллег и принимайте критику конструктивно. Никогда не бойтесь трудностей – каждая неудача приближает вас к успеху.

#НТЦ#ТМК#Наука#Производство