Наука о механике в Казахстане имеет давние традиции и серьезную научную школу, которая берет свое начало еще во второй половине прошлого века. Первый Всесоюзный съезд по теории механизмов и машин (ТММ) в 1977 году и V Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике в 1981-м проходили в Алма-Ате (сейчас — Алматы). Эти высочайшего уровня международные научные форумы дали мощный импульс для дальнейшего развития науки о механике в стране по самым различным научным направлениям.
Несомненно, успехам казахстанских школ по механике способствовало проведение в Казахстане столь значимых научных форумов, где обсуждались актуальные научные проблемы, перспективные методы механики, озвучено множество интересных задач и налажены научные связи.
Международная коллаборация
В эти дни в Алматы проводится не менее важный грандиозный Международный научный форум — VII Азиатская конференция Asian Mechanisms and Machine Science (Asian MMS-2024) под эгидой авторитетной Международной федерации по содействию развитию науки о механизмах и машинах IFToMM. Организаторами научного форума являются Национальная инженерная академия РК, КазНУ имени аль-Фараби и ИММаш имени У.А. Джолдасбекова при поддержке Министра науки и высшего образования РК Саясата Нурбека.
IFToMM является крупным международным научным сообществом, которое объединяет ученых и инженеров из 50 стран мира. Следует отметить, что первым его президентом был академик И.И. Артоболевский — научный руководитель казахстанского ученого, основателя школы ТММ в нашей стране, академика У.А. Джолдасбекова. Независимый Казахстан — член IFToMM с 1991 года.
Работа сообщества направлена на поддержку научной деятельности и всемирного сотрудничества ведущих ученых и молодых исследователей в областях механики, механики машин и механизмов, робототехники, мехатроники и биомеханики. Высший орган этой организации — Всемирный конгресс IFToMM, который проводится раз в четыре года. Вторым по значимости научным форумом IFToMM является Азиатская конференция, которая проводится в целях объединения исследователей, инженеров и студентов из стран Азии и мира для представления последних разработок и новой информации по любому аспекту науки о механизмах и машинах, робототехнике.
На седьмом форуме Asian MMS-2024 планируются выступления и обсуждение современных проблем механики и робототехники учеными из США, Японии, КНР, Индии, Тайваня, Италии, Польши, Украины, Германии, Турции, России, Беларуси, Узбекистана, Азербайджана и других стран. В работе конференции принимают участие такие всемирно известные ученые, как президент IFToMM, член Германской инженерной ассоциации VDI Андрес Кечкемети (ФРГ), почетный президент IFToMM, член ASME, IEEE и IFAC Марко Чеккарелли (Италия), Гокхан Кипер, президент Турецкой ассоциации теории машин, Измирский технологический институт (Турция), Ляньцин Лю, вице-президент Шэньянского института автоматизации Китайской академии наук, крупные ученые по роботам Чжун Хэ и Фен Гао (Шанхайский университет Цзяо Тонг, Китай) и другие.
Мировой тренд развития науки о машинах и роботах связан с исследованиями и созданием разнообразных простых и энергоэффективных движителей и сервоприводов, приводных и исполнительных механизмов, манипуляционных и сенсорных устройств. Автоматизация процессов и роботизация производства все больше направлены на коллаборацию с человеком, построение легко адаптируемых и гибких бизнес-процессов. Основным увлекательным инструментом решения этих задач является искусственный интеллект.
Нет сомнений в том, что этот крупный научный форум под эгидой IFToMM также даст мощный толчок развитию науки о машинах и механизмах, робототехники в Казахстане. Для ученых-механиков и инженеров страны актуальными являются практическое приложение результатов научно-исследовательских работ, внедрение новой техники и технологий в различных отраслях промышленности, развитие систем автоматизации и роботизации. Продвигаясь в этом направлении, необходимо решать насущные проблемы научной системы страны, связанные с развитием материально-технической и научно-исследовательской баз университетов, научно-исследовательских институтов и подготовки научных и научно-инженерных кадров.
В интересах государства
В настоящее время по поручению Касым-Жомарта Токаева разработан и принят Закон о науке и технологической политике, который создает колоссальные возможности и отличные условия для развития отечественной науки. Внимание науке, которое уделяется со стороны Президента и Правительства РК, отчетливо чувствуется в последние 3-4 года. Так, объем финансирования науки в 2024 году по сравнению с 2020-м увеличен в три раза (с 80,2 до 247 миллиардов тенге). Принимаются кардинальные меры в сфере подготовки научных и научно-технических кадров. В стране действует программа стажировки научных кадров «500 ученых» в ведущих научных организациях мира. Существенно увеличены размеры и виды научных грантов в рамках грантового финансирования со стороны государства. На поддержку молодых ученых предусмотрены грант «Жас ғалым» и постдокторантский грант.
Кардинально решена проблема преемственности научных направлений и развития научных школ в научно-исследовательских институтах, занимающихся фундаментальными исследованиями. Определена дополнительно еще одна форма финансирования — финансирование научных организаций, проводящих фундаментальные исследования в приоритетных направлениях науки страны.
Принимаются мощные инфраструктурные решения для развития науки и технологий, подготовки кадров высшей квалификации, в том числе для создания и развития центров инжиниринга и компетенций, технологических и научно-технологических парков, студенческих бизнес-инкубаторов, отраслевых НИИ, открытия научно-учебных лабораторий и т.д.
Альма-матер казахстанской механики
Все эти решения уже оказывают существенное влияние на развитие науки в стране. Это видно на примере Института механики и машиноведения имени академика У.А. Джолдасбекова при Комитете науки МНВО РК (ИММаш), который претендует на роль головного государственного НИИ и центра высшей компетенции и инжиниринга в области механики, машиноведения и робототехники в стране.
В настоящее время в ИММаш работает более 200 человек. Приток молодых специалистов и ученых в институт за последние пять лет составил 40,4 процента от общего числа, остепененность научных кадров — 45,6 процента. За это время ученые степени доктора философии в области механики, робототехники, космической техники и технологии получили 12 человек. Целевое обучение в докторантуре и постдокторантуре ИММаш проходит более 40 человек. Более 12 молодых ученых получили беспроцентное арендное жилье в рамках Программы поддержки ученых Правительством РК. Сегодня 32 ученых и докторантов ИММаш прошли и проходят научные стажировки и коллаборационное обучение в ведущих университетах и научно-исследовательских центрах таких стран мира, как Германия, Китай, Япония, Турция, США, Великобритания, Италия, Польша, Франция, Россия, Южная Корея, Индия и другие.
К примеру, доктор философии Молдир Куатова в Университете Огайо (США) изучила применение новых материалов в медицинских роботах, Жомарт Уалиев в Технологическом институте Карлсруэ (Германия) изучает процессы горения в сложных областях и разработке реактивных двигателей.
Благодаря поддержке государства и налаживанию связей с производством по сравнению с 2020 годом годовой объем финансовых средств ИММаш в 2024-м вырос более чем в шесть раз — с 232 до 1440 миллионов тенге.
Партнеры и сотрудничество
Сегодня ИММаш ведет совместные разработки с крупными и успешными предприятиями страны, заинтересованными в инновационном развитии и обновлении своего производства, расширении ассортимента продукции. НК «Казатомпром» проводит работы по внедрению систем автоматизации и применению роботов для замены ими работников на опасных для здоровья участках производства. ИММаш ведет НИОКР по разработке двух промышленных роботов по заказу НК «Казатомпром», которые заменяют тяжелый труд людей по разравниванию и наполнению контейнеров, снятию пробы и ведению учета об информации о качестве и объеме уранового сырья. В настоящее время эти роботы проходят промышленные испытания и приемку в ТОО «Семизбай-U» в филиале Иркуль.
Машиностроительное предприятие ТОО "Karlskrona LC AB" по производству центробежных насосов поставило перед учеными института задачи, решение которых позволяет повысить КПД и ресурс работы насосов, расширить ассортимент продукции для удовлетворения потребности уранового производства, ЖКХ и нефтегазовых предприятий страны.
ИММаш также ведет совместную работу по внедрению роботов на производстве с ТОО «СарыАркаАвтоПром» группы компаний АЛЛЮР. Совместно изучаются и определяются бизнес-процессы, где будет наибольший эффект от роботизации, составляются технические задания на разработку НИОКР и применение готовых решений.
Таких практических разработок в портфеле ИММаш множество. Каждый проект института завершается экспериментальными образцами и прототипами машин, механизмов и робототехнических комплексов. Только с 2019 года разработки ученых ИММаш защищены 90 патентами, из них 16 являются евразийскими и иностранными патентами.
Прорыв в деятельности Института механики и машиноведения за последние пять лет, равно как других научных организаций, связан с целенаправленной поддержкой ученых и науки со стороны главы государства Касым-Жомарта Токаева, который хорошо понимает роль науки в развитии высокоинновационной индустриальной страны. Можно констатировать, что развитие науки о машинах и роботах в нашем государстве имеет хорошие перспективы.
С 1977 по 1989 год по направлению «теория механизмов и машин» под руководством академика У.А. Джолдасбекова и его учениками было подготовлено более восьми докторов и 48 кандидатов наук. Это результат колоссальной работы по проведению НИОКР, которые были организованы в КазГУ имени С.М. Кирова, ректором которого тогда был У.А. Джолдасбеков. По заказам производственных предприятий под научным руководством академика У.А. Джолдасбекова были выполнены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы с АЗТМ по разработке систем управления волочильными станами, с Новосибирским п/я А-3698 — по разработке текстильных станков СТБ. По результатам этих работ ученые были удостоены государственной премии по науке и технике.
Такой темп работы требуется и сегодня. ИММаш ведет целевую подготовку научных кадров по всем направлениям механики, робототехники и космической технике и технологий совместно с КазНУ имени аль-Фараби и КазНИТУ имени К.И. Сапаева. С 2020 года более 30 молодых ученых защитили степень доктора философии (PhD) и прошли постдокторскую программу.
Амандык Тулешов,