Цель — вырастить инженера-изобретателя: как эксперт АО МНПК «Авионика» Владимир Подшибнев помогает студентам МАИ стать конструкторами нового поколения

Фото: Пресс-служба МАИ / Архив

Как подготовить инженера, способного не просто выполнять поставленные задачи, а самостоятельно анализировать технические решения, находить недостатки и предлагать пути их совершенствования? В условиях перехода на новую систему высшего образования этот вопрос становится одним из ключевых для инженерных вузов. Ответ на него знает начальник бригады электромеханических приборов МНПК «Авионика» имени О.В. Успенского и преподаватель кафедры 702 «Системы приводов авиационно-космической техники» МАИ Владимир Подшибнев. По его мнению, сформировать такого специалиста помогает не только фундаментальная подготовка, но и постоянная работа с реальными задачами индустрии. О том, какие компетенции молодых инженеров сегодня больше всего востребованы, зачем студентам задания без единственно верного ответа и почему практика остаётся главным инструментом подготовки конструктора, — в интервью.

Владимир Александрович, когда вы начали преподавать в МАИ?

— Почти сразу после окончания этого университета — в 2018 году, во время обучения в аспирантуре, а годом ранее я устроился работать на «Авионику». Сейчас я веду курс «Основы конструирования узлов и механизмов следящих приводов» на кафедре 702.

Кого именно вы готовите на кафедре? Почему такие специалисты сегодня востребованы?

— Кафедра готовит специалистов в области проектирования приводных систем. Студенты изучают предметы, связанные с проектированием электромеханических, гидравлических и пневматических приводов, систем управления ими, испытательных стендов для исследования характеристик приводов. Таким образом, они осваивают широкий спектр дисциплин — от компьютерных технологий, связанных с освоением CAD-программ, до программирования микроконтроллеров, что впоследствии позволяет им найти применение своим знаниям во многих направлениях техники. И одним из них является конструирование высоконадёжных электромеханических устройств. А для того, чтобы новые устройства превосходили уже известные, их разработчик должен быть способен предложить ранее не примененные решения, то есть изобрести что-то новое, более эффективное, чем известное.

Вы сказали о подготовке инженеров-изобретателей. Чем такой специалист отличается от инженера-исполнителя, например?

— Инженер-изобретатель не только имеет необходимые технические знания, но и использует творческий подход к решению задач. Инженер-исполнитель получает от руководителя задачу, связанную с конкретной деталью или узлом, и решает её по уже известному алгоритму. Инженер-изобретатель даже при решении таких задач задаётся более широкими вопросами: как эта деталь влияет на работу всего агрегата, какие недостатки есть у конструкции в целом и какими способами их можно устранить.

В результате такого анализа появляются предложения по совершенствованию изделия. Очень важно, чтобы молодой специалист не боялся озвучивать подобные идеи, выносить их на обсуждение и аргументированно отстаивать свою точку зрения. Именно так появляются новые технические решения и развивается инженерная мысль.

Как построена работа со студентами на вашем курсе?

— Я работаю со студентами четвёртого и пятого курсов программ базового высшего образования дневной и вечерней форм обучения. К этому времени ребята уже успешно освоили курсы технической и теоретической механики, знакомы с CAD-программами и имеют практические навыки работы в них.

Основу моего курса составляет проектный подход. Мы не ограничиваемся теорией, а разбираем реальные конструкторские решения, анализируем их сильные и слабые стороны, ищем возможности для совершенствования. Я даю задачи, у которых, как правило, не бывает единственного верного ответа.

Я знакомлю студентов с принципами проектирования и конструирования исполнительных механизмов приводных систем. Это важная часть современной техники, которая отвечает за выполнение различных механических действий и управление механизмами. Приводы — это «мышцы» всех технических систем: от управления самолётом до промышленной автоматики. Вместе со студентами мы учимся не только разрабатывать эти «мышцы», но и развивать конструкторскую мысль.

Какие ошибки чаще всего совершают студенты, когда начинают проектировать?

— Чаще всего недостатки студенческих проектов связаны с тем, что ребята не всегда достаточно подробно анализируют возможные технические решения и не проводят их сравнение их между собой, чтобы выбрать наилучший вариант. Нередко студент находит первое работоспособное конструкторское решение и останавливается на нём, хотя у него могут быть недостатки, от которых можно было бы избавиться, потратив больше времени на анализ и обдумывание конструкции.

Именно поэтому важно не просто найти решение, а научиться сравнивать разные варианты, видеть их сильные и слабые стороны и понимать, как выбранная конструкция повлияет на работу всего агрегата.

В какой момент студент начинает мыслить как конструктор?

— Когда сталкивается с задачей, готовое решение которой ему негде подсмотреть. В этот момент ему приходится самостоятельно анализировать проблему и искать пути её решения. Сначала он разделяет агрегат, который нужно спроектировать, на крупные узлы, смотрит, как они проектировались раньше, какие технические решения в них применялись, а затем опять объединяет всё в единое целое. При этом важно увязать узлы между собой так, чтобы характеристики конечного изделия были наилучшими. В результате появляется прибор или механизм, который студент спроектировал сам. Да, сначала он существует только на бумаге или в виде макета, напечатанного на 3D-принтере. Но все основные решения в этой конструкции приняты студентом самостоятельно, и он может объяснить, почему выбрал именно их. Значит, он уже не просто исполнитель, а изобретатель.

Какие решения студенты должны принимать самостоятельно?

— В ходе выполнения курсового проекта по моему предмету все принципиальные конструкторские решения студенты принимают самостоятельно: выбирают кинематическую схему, компоновку изделия, форму деталей, способы соединения узлов и другие ключевые параметры будущей конструкции. Затем эти решения разбираются на консультациях и по результатам обсуждения, конечно, корректируются. Но изначально у студента есть полная свобода в выборе конструкторских решений.

Можете привести пример того, как подход инженера-изобретателя реализуется на практике?

— Один из форматов работы на занятиях связан с обсуждением реальных исполнительных механизмов электромеханических приводов. Мы берём настоящий механизм, который был кем-то спроектирован и изготовлен, разбираем его, смотрим, как он сделан. Дальше начинается дискуссия: каждый студент может высказать своё мнение о том, какие решения в конструкции оказались удачными, а какие, на его взгляд, требуют доработки. Вместе мы формируем перечень возможных недостатков, а затем ищем способы их устранения.

В ходе таких обсуждений нередко возникают разные точки зрения, появляются противоречия, которые приходится разрешать с помощью инженерной логики и расчётов. В результате студенты приходят к собственным техническим решениям. Причём практически каждый год появляются новые идеи, которых не предлагали предыдущие потоки.

Такой формат позволяет ребятам почувствовать себя не просто учащимися, а полноценными участниками конструкторского процесса.

Как понять, что такой подход действительно работает?

— Студент начинает видеть свои собственные ошибки и понимает, как их устранить. Практика помогает запустить этот процесс. На мой взгляд, в вопросах, связанных с конструированием, её должно быть как можно больше. Например, в рамках курсового проекта студенты изготавливают на 3D-принтерах макеты исполнительных механизмов, которые они сами разработали. Это позволяет им увидеть вживую то, что они спроектировали. Собрав механизм, студенты проверяют его работоспособность. На этом этапе становятся заметны слабые места и недочёты, которые трудно было выявить на стадии проектирования. Это позволяет своевременно внести необходимые изменения и улучшить конструкцию.

Как увеличение практической составляющей в рамках базового высшего и специализированного высшего образования влияет на последующее трудоустройство студентов?

— Любая практика — это бесценный опыт для дальнейшей работы. Полученные во время обучения навыки создают предпосылки для успешной карьеры после выпуска.

Вот недавний пример: в рамках курсового проекта трое студентов предложили интересное техническое решение — они разработали механизм загрузки боковой ручки управления самолёта на основе фрикционной передачи. Это существенно снижает риск заклинивания механизма и повышает его надёжность. Студенты изготовили и отладили макет, представили проект на Национальной научно-технической конференции и конкурсе «Молодёжь и будущее авиации и космонавтики», а затем запатентовали своё изобретение в Российской Федерации.

Благодаря этому опыту эти ребята получили преимущество перед другими молодыми специалистами. Сейчас один из них, Дмитрий Гудков, работает вместе со мной на «Авионике» и активно участвует в других проектах.

Насколько тесно сегодня связаны обучение на кафедре и работа на реальном производстве? Приглашаете ли вы студентов и выпускников на предприятие?

— Да, на нашем предприятии много молодых специалистов — выпускников 702-й и других кафедр МАИ. Ребята приходят к нам на летнюю практику после третьего курса. Кто-то проявляет себя сразу: интересуется структурой предприятия, работой специалистов, задаёт вопросы о технических решениях в реальных изделиях, делится своим мнением. Таких активных студентов мы можем принять на предприятие уже после четвёртого курса на условиях неполного рабочего дня.

Главное — это желание студента работать, профессионально развиваться и приносить пользу предприятию. И, разумеется, не забывать об учёбе!

Сегодня многие студенты активно используют искусственный интеллект в учёбе. Как вы к этому относитесь?

— К применению студентами искусственного интеллекта отношусь нейтрально. Если студент использует ИИ как инструмент для поиска информации, обработки данных или получения дополнительных сведений по теме, то в этом нет ничего плохого.

Проблемы начинаются тогда, когда он перестаёт критически оценивать полученную информацию и начинает безоговорочно доверять любому ответу, который выдаёт система. На практике искусственный интеллект тоже ошибается, иногда достаточно серьёзно. Поэтому эффективность его использования зависит не столько от самого инструмента, сколько от пользователя.

На мой взгляд, ИИ должен помогать человеку работать быстрее и эффективнее, но не подменять собственное мышление. Особенно это важно в инженерной деятельности, где любое решение требует анализа, проверки и понимания того, почему именно оно является правильным.

Какими качествами должен обладать инженер, который будет востребован на рынке труда?

— Помимо технической грамотности и способности к самообучению очень важна инициативность. Если инженер видит способ решить задачу или имеет собственное мнение по какому-либо техническому вопросу, но не озвучивает его, то даже самые удачные идеи так и останутся нереализованными.

Настоящий профессионал должен не только предлагать решения, но и уметь аргументированно объяснить их преимущества, представить свою позицию коллегам и руководству. Именно такие специалисты сегодня особенно востребованы на предприятиях.