Как студенты становятся инженерами крупнейших автомобильных компаний в мире
Об авторе:
Инженер автоматизированных систем управления технологическими процессами ООО "МЭЗ Юг Руси" Лабинск. Создатель и руководитель инженерного портала "В масштабе.ру".
"3D-моделированием увлекся сначала в игрушках на Unreal Engine и Maya. После этого был конструкторский факультет Донского Государственного Технического Университета. Сейчас работаю с системами автоматизации производства Siemens, ICONICS и т.п. Увлекаюсь автомобилями, вообще нравятся все железки из области машиностроения".
Cоавтор и редактор:
Снежкова Екатерина
Руководитель сектора маркетинговых коммуникаций ЗАО "НЕОЛАНТ". Неравнодушный человек в части распространения САПР-культуры среди студентов.
"Знакома с элементарными возможностями AutoCAD еще со студенческих времен, но не более того. Работаю в компании "НЕОЛАНТ" - межсистемном интеграторе, специализирующемся на разработке и внедрении PLM, BIM и САПР. Интересно вовлекать людей (как профессионалов, так и любителей) в рынок, расширяя при этом свои и их знания. Второй год координирую проект "Битва предсказателей в области САПР, BIM и PLM". Наверно, поэтому очень близка тема конкурсов, позволяющих развивать людей, превращая их из рядовых любителей в настоящих профессионалов."
http://www.neolant.ru/cadbattle/
В настоящее время требования к молодым специалистам, только что получившим диплом об окончании технического вуза, очень высоки. Просто окончить вуз, научиться проектировать с помощью AutoCAD не всегда является достаточным условием желаемого трудоустройства для амбициозного молодого человека. Сегодня начинать накапливать необходимую квалификацию можно уже в период обучения студента в вузе. В этом будущим специалистам помогают администрация вуза, вендоры ПО, инициируя проведение различных отраслевых конкурсов. Крупные компании также не остаются в стороне и проводят собственные соревнования, в которых являются членами жюри и общаются непосредственно с участниками. О том, какие двери открываются перед студентами, участниками одного инженерного соревнования, и пойдет речь в данной статье.
В далекие 80-ые, а если быть точнее, то в 1978 году в США коллективы из трех различных университетов Техаса ради развлечения устроили гонки на переделанных в багги газонокосилках. Профессор Хьюстонского университета Марк Маршек, вдохновленный соревнованиями, связался с Сообществом Автомобильных Инженеров и предложил организовать серию студенческих соревнований класса Мини-Баха (небольшой внедорожный автомобиль "багги"), в рамках которых студенты участвовали в гонках на автомобилях, самостоятельно сконструированных и изготовленных. Предложение нашло много единомышленников в США, готовых пополнить ряды авантюристов. Уже на следующий год прошли первые официальные соревнования, которые получили название Мини-Инди - гонки в классе Мини-Баха.
Первоначально регламент участия команд в серии Мини-Баха предусматривал использование одинаковых восьмисильных двигателей производства Briggs & Stratton со стандартными характеристиками. Однако впоследствии многие участники стремились усилить мощность двигателя за счет его модернизации, установки турбонагнетателей и других технических решений. Желание студентов расширить в своих проектах динамические возможности автомобилей привело к созданию нового класса соревнований, с новыми типами автомобилей, - "Формула SAE". В таком конкурсе участие принимали уже не внедорожники, а болиды для трека. В связи с этим был создан новый регламент, в рамках которого ограничения в части проектирования двигателя уже были минимальны. Так, для увеличения динамики, устойчивости и безопасности автомобиля студенты стали использовать при проектировании своих болидов технологии, аналогичные технологиям "Формулы-1", что позволило в разы увеличить вероятность выигрыша в гонках.
Постепенно Формула SAE охватила молодое поколение Европы. Уже в 1998-ом году в Великобритании были организованы первые Европейские соревнования, в которых приняли участие всего четыре команды, по две из США и Великобритании. На текущий момент на трассе в Великобритании соревнуются до 80 команд со всех сторон света. Соревнования в рамках этого этапа символично проходят в английском городе Сильверстоуне, где прошла первая гонка первого чемпионата "Формулы-1". Сегодня конкурс завоевал заслуженное признание по всему миру, и за ним закрепилось устоявшееся название - "Формула SAE" (в Европе - Формула Студент). Соревнования можно разделить на следующие классы автомобилей:
- Мини-Баха - постройка небольшого внедорожного автомобиля;
- Формула SAE;
- формула Гибрид - аналог Формулы SAE, но с гибридной силовой установкой;
- постройка беспилотных летательных аппаратов;
- постройка снегоходов;
- постройка сверхэкономичных автомобилей Supermileage;
- новое перспективное направление - Formula Electric.
Несмотря на существенные изменения, внесенные после 1978 года, конкурс до сих пор сохранил свою сутевую составляющую. На время проекта каждая команда становится инженерной компанией, которая должна разработать, построить, испытать небольшой гоночный автомобиль и выиграть на нем гонку. Кроме того, команды должны предоставить всю конструкторскую документацию на проект и доказать, что применяемые технологические решения являются оптимальными. Затем командам необходимо предоставить экономическое обоснование эффективности болида, а также представить бизнес-план мелкосерийного производства своего автомобиля. В случае положительного решения при прохождении этих этапов участники допускаются к финальной части соревнований - гонкам.
Победители конкурса "Формула SAE" в своем классе награждаются кубком и различными памятными призами. Самое главное, что во время проекта каждому участнику предоставляется шанс показать свои знания, полученные при обучении, и продемонстрировать реальные навыки, требуемые для будущей работы. Именно поэтому соревнование стало настоящей "кузницей" кадров для многих крупных компаний, поддерживающих проект (BOSCH, VVolkswagen, AUDI, BMW, Mahle, Brunel, DEKRA, Continental, Eaton, GKN, SolidWorks). Так, бывших участников проекта Формула SAE сегодня можно встретить в составе лучших команд "Формулы-1".
На сегодняшний день в соревнованиях участвует более 500 университетов из 40 стран со всего мира, и число участников увеличивается с каждым годом! Соревнования состоят из нескольких этапов и проходят в нескольких странах: США, Великобритания, Германия, Италия, Австралия, Бразилия, Индия, Япония, Южная Африка и другие. Так, в официальную серию "Формулы SAE" сейчас входят три Североамериканских этапа, самый большой из которых - этап на гоночном кольце в Мичигане, в котором участвуют до 120 команд и почти 2000 студентов. В Европе трассы находятся в Англии, Германии, Италии, Австралии, Бразилии и Японии. Этап в Германии - один из самых престижных, проводится на легендарной трассе в городе Хоккенхаймринг, на этой трассе с 1970 года проводят гран-при "Формулы-1". Кроме этого регулярно проводятся соревнования, не включенные в официальную серию. В списке таких соревнований есть трассы в Испании, Венгрии, Эстонии и Финляндии.
Первооткрывателем "Формулы SAE" в России является Московский Автомобильно-Дорожный Государственный Технический Университет (МАДИ), где в 2005-ом году была основана студенческая инженерная команда SEG MADI Формула Студент. Идея принадлежала Сафроненкову Сергею Викторовичу, преподавателю кафедры "Инженерной Педагогики", который в 2004-ом году впервые посетил соревнования Формулы Студент в Европе. Воодушевившись этой идеей, он смог найти поддержку в своем институте и увлечь ею студентов. 2006-ом году команда МАДИ дебютировала на соревнованиях в Германии. Получив бесценный опыт и посмотрев на европейские команды, ребята привезли на следующий год совершенно новый автомобиль. В своем проекте команда из МАДИ использует непривычное для гоночных автомобилей решение: коробка передач заменена на клиноременный вариатор от спортивного снегохода Yamaha, которое вызвало неподдельный интерес у судей и у зарубежных команд.
Вслед за МАДИ эстафету перехватил и Московский Авто-Механический Институт (МАМИ). Команда МАМИ выступила в 2008-ом году со своим первым автомобилем на этапе в Германии. С тех пор уже четвертый год подряд она выступает в Германии и улучшает свои результаты. Третьей российской командой, выступившей на международном уровне, стала команда Тольяттинского Государственного Университета (ТГУ). По сравнению с Европой, в России проект развивается гораздо медленнее. Несмотря на это, сейчас уже появились команды в Нижнем Новгороде (НГТУ) и в Ярославле (ЯГТУ). Немного подробнее остановлюсь на новой команде из Москвы российского университета дружбы народов. Команда РУДН "FS-RUDN" новичок в соревнованиях, и активно перенимает опыт товарищей из России и других стран. Например, у команд МАМИ и МАДИ, которые собрали уже не один автомобиль и не раз их представляли за рубежом.
Команда Формула Студент РУДН была создана в 2011. В данном случае идея участия в конкурсе целиком принадлежит студентам кафедры "Эксплуатация автотранспортных средств" и благодаря поддержке руководства университета и появилась команда FS-RUDN. Состав команды РУДН представлен студентами, лучшими в своей области: Алексей Мурзин, инженер по трансмиссии; Александр Медведев, инженер по рулевому управлению, Михаил Капалин, инженер по подвеске; Антон Чумаков, инженер по подвеске; Кирилл Вишняков, инженер по раме; Владислав Фетисов, инженер по раме; Артем Ветошников, PR- менеджер; Николай Ким, переводчик; Мария Левус, дизайнер; Екатерина Федосеенко, Бухгалтер. Руководителем проекта и наставником является Абу Ниджим Рамзи Хасан, заведующий кафедрой "Эксплуатация Автотранспортных средств" РУДН.
Команда РУДН ставит перед собой задачи роста и развития, повышения квалификации, как в командном, так и индивидуальном зачете. Ребята хотят заявить о себе и показать достойные результаты в своем классе. Как и всем командам - участникам соревнований Формула Студент, команде РУДН, на этапе проектирования дизайна автомобиля помогает компания Autodesk, предоставляя возможность бесплатного обучения и лицензирования программного обеспеченья для студентов. Так, средствами Autodesk Alias ребята создают образ будущего автомобиля. Для проектирования самого автомобиля команда использует SolidWorks. Именно это программное обеспечение, по словам участников команды, позволяет моделировать детали и узлы, и в дальнейшем проверить эти детали и узлы на прочность, указав соответствующие нагрузки. SolidWorks самое распространенное программное обеспеченье в этой отрасли у команд по всему миру. Так же возможно использование и других САПР, например, некоторые команды используют Autodesk Inventor, CATIA, Lotus Engeenering.
При проектировании своего болида, команда РУДН выбрала стандартный вариант рамы- пространственную трубчатую раму из стальных труб. Конструкция будущего автомобиля также укладывается в рамки общепринятых норм - конструкция с двумя А-образными рычагами и толкающей штангой. Такая конструкция с небольшим ходом подвески (по регламенту, как минимум, 25 мм на сжатие и 25 мм на отбой при наличии водителя в автомобиле) и малой массе (до 350 кг) позволяет добиться очень хорошей кинематики.
Для расчетов подвески и инженерного анализа часто применяют программу Adams Car. С помощью нее быстро создается полностью параметризированная модель. Модель можно построить или импортировать. В результате расчета получаются результаты идентичные результатам натурных испытаний. Таким образом, представление о работе подвески складывается еще до начала изготовления опытного образца. В качестве силовой установки на болиде установлен четырехтактный поршневой ДВС объемом 610 мл. На двигатель разрешается установка нагнетателей любого типа: механических или турбин. Единственное требование, чтобы нагнетали были разработаны исключительно студентами.
Трансмиссия болида РУДН - мотоциклетная коробка передач. Для сокращения времени переключения передач и ликвидации потребности задействовать сцепление, команда рассчитала и установила электронный переключатель передач.
Масса болида команды РУДН не превышает 350 кг. Такая достаточно высокая масса относительно привычной средней массы автомобилей европейских команд (от 180 до 220 кг) объясняется соответствию последним изменениям в регламенте, повысивших требования к безопасности болидов.
20-го января команда FS-RUDN прошла регистрацию на этап соревнований в Италии. Это 8-ые соревнования Формула SAE Италия, которые проходят на гоночной трассе the Varano de' Melegary Circuit. Дата проведения соревнований 14-17 сентября 2012 года. На этом этапе команда РУДН впервые примет участие в соревнованиях Формула Студент.
Ожидается появление команд и в некоторых других ВУЗах нашей страны. Вот как на сегодняшний день выглядит полный список российских команд, участвующих в соревнованиях класса Формула SAE:
- Формула Студент МАДИ (SEG-MADI) - Московский автодорожный институт. Основана в 2005г. Участвуют с 2006 года. В этом году будут участвовать в соревнованиях в Германии.
- Формула Студент МАМИ (FS-MAMI) - Московский автомобильный институт. Основана в 2007. Проектируют уже свой пятый автомобиль. Германии 2012.
- Формула ТГУ (SPC Formula TSU), Тольяттинский государственный университет Основана в 2008г. На мировых соревнованиях не выступала.
- Формула ЯГТУ - Ярославский государственный технический университет. Основана в 2010г. В июне этого года показали свой первый автомобиль.
- АМИГО - Нижегородский государственный технический университет. Основана в 2010г. Планируют выступить в этом году в Италии.
- Формула Студент РУДН(FD-RUDN) - Основана в 2011г. Российский университет Дружбы Народов. Первый раз участвуют в соревнованиях. Этап Италия 2012.
- Сердце Урала - (HeartofUral) - Челябинская команда. Основана в 2011г. Проектируют свой первый автомобиль.
Российским командам есть куда стремиться и чему поучиться у своих зарубежных коллег. Появляются новые команды, а старые команды улучшают свои результаты. Будем надеяться, что через пару лет они смогут составить достойную конкуренцию ведущим зарубежным командам и появится этап Формулы SAE в России. Сегодня "Формула SAE" - это не просто гонки, это своеобразный инженерный чемпионат мира в области автомобилестроения среди студентов. Соревнования решений и идей, которые позволяют студентам со всего мира общаться с инженерами ведущих автомобильных компаний международного уровня. Кто знает? Быть может, такой шанс окажется путевкой в жизнь многих талантливых и амбициозных молодых инженеров.