Загальновідомо, що плеяда науковців – фундаторів Київської політехніки – мала пряме відношення до створення і становлення Академії наук України. Так, декан механічного і інженерного факультетів КПІ С.П. Тимошенко (1909-1911; 1918-1920 рр.) формував перший склад відділення механіки, створив нинішній Інститут механіки АН України, який носить його ім’я. Можна назвати ще одного видатного науковця КПІ – Г.С. Писаренка та створений ним Інститут проблем міцності НАН України. Потрібно згадати і Є.О. Патона, К.К. Симінського, С.В.Серенсена та багатьох інших професорів КПІ, зокрема ММІ, які поєднували свою працю в КПІ і керували відповідними академічними інститутами. Ці традиції продовжуються і нині.
На сьогодні в НТУУ “КПІ” успішно діє і творчо розвивається система підготовки кадрів вищої кваліфікації для установ НАН України, вищих навчальних закладів та науково-виробничих об’єднань з метою забезпечення кадрового супроводу розробок НАН України та Київської політехніки, а також проведення спільних наукових досліджень. Спільно з НАН України створено Відділення цільової підготовки за 9 напрямами, завдяки чому значно посилюється взаємодія освіти з наукою і виробництвом.
Про реалії та перспективи підготовки наукових кадрів розмовляємо з директором ММІ проф. М.І. Бобирем.
– Миколо Івановичу, одна із секцій Відділення цільової магістерської підготовки НТУУ “КПІ” та НАН України називається “Механіка та машинобудування”. Спочатку розкажіть, будь ласка, про мету створення та особливості діяльності цього Відділення.
– Якщо подивитися на структуру промислового комплексу України, то 95% припадає на металургію та видобувні галузі. При цьому за останні 3 роки частка високотехнологічних та наукоємних товарів у загальному експорті товарів промисловості України не перевищувала 3%. А ємність світового ринку наукоємної продукції в 2010 році складатиме 3,5-3,7 трлн дол. США.
На сьогодні кожна країна світу, що прагне мати статус високорозвиненої, повинна мати високотехнологічне та наукоємне машинобудування, яке вимагає високоосвіченого інженерного супроводження. Україна сьогодні входить до 7 держав світу, які мають замкнутий цикл в літакобудуванні, та 9 країн світу, які мають власний ракетно-космічний комплекс. Ці галузі є високотехнологічними і конкурентоспроможними на світовому ринку. Для статусу високорозвинутої країни частка високотехнологічної продукції машинобудування повинна перевищувати 50%. Це один із критеріїв ООН.
Виходячи з цього, підготовка високоякісних інженерних кадрів для наукоємного та високотехнологічного машинобудування – це основне стратегічне і тактичне завдання ММІ. Таке комплексне завдання ММІ завжди розв’язував у співдружності в першу чергу з академічними інститутами НАН України. На вдосконалення та координацію співпраці з НАН України й направлено створення Відділення цільової магістерської підготовки НТУУ “КПІ” та НАН України. До складу Відділення входить і секція механіки та машинобудування.
Метою діяльності такого Відділення є підготовка фахівців з підвищеним творчим потенціалом з актуальних напрямів розвитку науки і техніки із застосуванням інноваційних моделей організації навчального процесу та наукових досліджень, згідно з вимогами Болонської декларації, шляхом об’єднання зусиль установ НАН України і НТУУ ”КПІ” та сприяння інтеграції вітчизняної науки й освіти до європейського науково-освітнього простору.
Відділення цільової магістерської підготовки дозволяє: забезпечити узгодження нових навчальних планів магістерського циклу навчання; запланувати частину занять в інститутах НАН України (індивідуальні заняття відповідно до тем магістерських дисертацій); організувати практики в інститутах НАН України за узгодженими програмами; забезпечити участь учених НАН України в керівництві магістерськими дисертаціями та в постановці ключових дисциплін для навчального процесу; спільно – силами вчених НТУУ “КПІ” та НАН України – створити нові підручники фундаментального спрямування; залучати викладачів НТУУ “КПІ”, які забезпечують магістерську підготовку у Відділенні, до спільних наукових проектів.
– А тепер докладніше – про структуру секції та переваги підготовки фахівців ММІ із залученням потенціалу НАН України.
– До складу секції входять: від НТУУ “КПІ” – Механіко-машинобудівний інститут, а саме філія кафедри інтегрованих технологій машинобудування в Інституті надтвердих матеріалів ім. В.М.Бакуля НАНУ; філія кафедри динаміки і міцності машин та опору матеріалів в Інституті проблем міцності ім. Г.С.Писаренка НАНУ; філія кафедри механіки пластичності металів та ресурсозберігаючих процесів в Інституті проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАНУ; філія кафедри лазерної техніки і фізико-технічних технологій в Інституті електрозварювання ім. Є.О.Патона НАНУ; філія кафедри прикладної гідроаеромеханіки і механотроніки в Інституті гідромеханіки НАНУ. Від НАН України – усі названі вище інститути та Інститут механіки ім. С.П.Тимошенка.
Завдяки використанню потенціалу НАН України зростає можливість проведення навчально-наукової роботи в рамках навчально-науково-виробничих об’єднань (у т.ч. і міждисциплінарних), базових кафедр, їх філій і центрів в інститутах НАН України та інших наукових установах.
Підготовка інженерів на сучасному рівні вимагає серйозного забезпечення навчально-лабораторної бази. Оскільки ВНЗ не можуть придбати необхідне обладнання вартістю десятки і сотні тисяч євро, є вихід – використовувати сучасну наукову базу інститутів НАНУ у вигляді центрів колективного користування і проводити там лабораторні роботи та наукові дослідження.
У навчальному процесі кафедр ММІ (за сумісництвом) беруть участь: два академіки НАН України, три члени-кореспонденти НАН України, дванадцять докторів наук, професорів; три кандидати наук, с.н.с.
Після закінчення університету наших випускників із задоволенням беруть на роботу до установ НАН України: у 2006 р. – 19 осіб, 2007 р. – 11, 2008 р. – 13.
– Наведіть, будь ласка, конкретні приклади співпраці.
– Одним із прикладів ефективної співпраці між кафедрами ММІ та НАНУ є створення в 2000 р. на базі Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М.Бакуля (ІНМ) НАН України Науково-освітнього центру (НОЦ) з метою залучення працівників НАН України до підготовки фахівців у галузі надтвердих матеріалів, інструментів з них та автоматизації експериментальних досліджень, а також ефективного використання лабораторно-технологічної бази ІНМ. Підготовка магістрів ведеться за спеціальностями: “Інструментальне виробництво”, “Матеріалознавство надтвердих матеріалів”, “Інформаційні технології в матеріалознавстві та металообробці”.
Одним з основних завдань НОЦ є відбір талановитої молоді та її спрямована підготовка до наукової роботи в ІНМ ім. В.М.Бакуля НАН України.
Центр організує лекції, лабораторні та практичні заняття зі студентами НТУУ “КПІ” відповідно до навчальних та робочих програм, погоджених з відповідними кафедрами. НОЦ використовує необхідне обладнання ІНМ в кількості 25 одиниць для виконання поставлених завдань та кваліфікований персонал ІНМ, що має досвід науково-педагогічної роботи. НОЦ має лекційну аудиторію на 50 місць та 200 кв. м лабораторних приміщень.
На базі філії кафедри механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів в ІНМ ім. В.М.Бакуля НАН України здійснюється підготовка магістрів з проблем оптимізації проектування обладнання та оснащення з урахуванням міцності та ресурсу, стійкості штампового інструменту; виконуються лабораторні та практичні роботи, а також наукові дослідження з проблем стійкості штампового інструменту та підвищення фізико-механіч-
них характеристик конструкційних сплавів для ВАТ “Мотор Січ” (м. Запоріжжя), ВАТ “Лтава” (м. Полтава), ЗМКБ “Прогрес” (м. Запоріжжя).
На базі Інституту проблем міцності ім. Г.С.Писаренка (ІПМ) НАН України в 1970 р. створено філію кафедри ДММ та ОМ. Її завдання – забезпечення високого наукового та науково-методичного рівня проведення лекцій, лабораторних робіт, практичних занять; проведення усіх видів практик студентів для забезпечення цільової підготовки бакалаврів та магістрів (щорічно 11-15 студентів); проведення стажування та підвищення кваліфікації науково-педагогічних і наукових працівників кафедри (щорічно 2-3 співр.); організація та проведення спільних НДР, інтенсифікація науково-дослідної роботи студентів, організація та проведення спільних конференцій, семінарів та ін. 10 жовтня 2006 р. в ІПМ ім. Г.С.Писаренка НАН України відкрито Центр колективного користування випробувальним стендом INSTRON-8802. Це чудова дослідницька база для студентів та науковців НТУУ “КПІ”.
На базі філії кафедри механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів в Інституті проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України здійснюється підготовка магістрів з проблем створення високоефективних матеріалів методами порошкової металургії (зокрема з впровадженням нових дисциплін: “Ресурсозберігаючі технології переробки промислових металічних відходів”, “Технологія виготовлення деталей з порошкових матеріалів”). Тут виконують лабораторні та практичні роботи з використанням технічних ресурсів Інституту та здійснюють наукові дослідження, що стосуються розвитку нових технологій пресування порошкових матеріалів з використанням інтенсивних пластичних деформацій зсуву; розвитку технологій квазістатичного гарячого штампування пористих заготівок; розробки технологій виготовлення деталей з композиційних матеріалів на основі алюмінію, тітану та ін. Наукові дослідження, зокрема, на обладнанні спільного користування, закінчуються захистом кандидатських і докторських дисертацій. Доцент В.М.Турик в Інституті гідромеханіки НАНУ створив аеродинамічний стенд для дослідження структури обмежених закручених потоків, що дозволяє вивчати керування процесами масо- і теплопереносу у поршневих, газотурбінних, ракетних двигунах, МГД-генераторах, ядерних і хімічних реакторах, теплообмінниках, змішувачах, фільтрах, циклонах, пальникових пристроях котлоагрегатів та печей тощо. За результатами наукових досліджень, виконаних на ньому, захищено кілька кандидатських, а сам автор уже практично закінчив підготовку докторської.
Один із результатів спільної діяльності науковців КПІ та НАНУ – видання фахових підручників, посібників, монографій.
– Нині в усьому світі, і в Україні зокрема, гостро стоїть проблема енергозбереження та розвитку інноваційних технологій. Що Ви можете розповісти про дослідження, що стосуються енергозберігаючих чи нанотехнологій?
– Дослідники ММІ проводять спільні розробки з науковцями НАН України за перспективними напрямами в біомеханіці та нанотехнологіях, а саме розробку та проектування технологічних процесів обробки нових матеріалів – армованих пластиків, композиційних матеріалів, які використовуються в усіх галузях машинобудування, медицини тощо.
Студенти кафедри прикладної гідромеханіки та механотроніки активно працюють за тематикою енергозбереження та використання нетрадиційних джерел енергії, зокрема, вітроенергетики, гідроенергетики та ін., у промисловості й побуті.
– Чи беруть участь науковці ММІ в державних програмах?
– Нині готується Державна цільова науково-технічна програма розвитку технологічної бази машинобудування України на 2011-2015 роки, розроблена Мінпромполітики. Відповідальними виконавцями визначено НТУУ “КПІ” (ММІ, ЗФ, ІФФ) та НАН України (Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М.Бакуля, Інститут електрозварювання ім. Є.О.Патона, Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича, Інститут проблем міцності ім. Г.С.Писаренка). Результати мають бути впроваджені на підприємствах промислового комплексу України: ВАТ “Мотор Січ”, ВАТ “Новокраматорський машинобудівний завод”, ДП ЗМКБ “Прогрес”, ВАТ УкрНДІхіммаш, ВАТ Луцький автомобільний завод та ін.
У перспективі виконання Програми дозволить відновити технологічну базу вітчизняного машинобудування до сучасного рівня високорозвинених країн світу. Це дасть суттєвий приріст обсягів виробництва наукоємної та високотехнологічної продукції машинобудування та обсягів надходження до національного бюджету України від машинобудівного комплексу.
– Які пріоритетні напрями розвитку технологічної бази машинобудівного комплексу України Ви можете назвати?
– Їх кілька. Зокрема, розроблення інформаційних технологій підтримки життєвого циклу виробів машинобудування; створення на модульній основі виробництва конкурентоспроможних верстатів і обладнання нового покоління; впровадження автоматизованих систем виробництва виробів; розвиток технологій забезпечення високої стійкості оснастки й інструменту; створення наукоємних технологій (лазерної обробки, пластичного деформування, композиційних матеріалів, автоматизованого складання тощо) виготовлення виробів машинобудування; створення технологічних процесів та обладнання для виготовлення матеріалів з мікро- та нанодисперсною структурою; створення засобів прогнозування та діагностики ресурсу експлуатації і надійності відповідальних елементів конструкцій; впровадження комплексних систем моніторингу якості процесів, конструкцій та виробів; впровадження на базі технічних університетів дослідницького типу МОН України системи цільової підготовки та підвищення кваліфікації інженерно-технічних працівників.