X

Citizen

2 дня назад
19 октября 2017
18 октября 2017
17 октября 2017
16 октября 2017
13 октября 2017

Игорь Фалин: Хочу приложить руку к тому, что станет реальностью в будущем

24статьи

Пермские учёные, разработки, открытия.

Фото: Евгений Дёмшин

В информационном эфире Перми появилась свежая прогрессивная тема — первая в области промышленности разработка экзоскелета Stakhanov. Команда молодых инженеров-мейкеров в условиях Makerspace создала технологию, аналоги которой есть только за рубежом. Можно уже говорить о «стахановском движении». За два года проект пассивного экзоскелета для промышленности вырос от фантастической идеи до создания прототипа для испытания на производстве. В феврале разработчики получили официальное подтверждение о том, что выиграли грант программы для молодых учёных «У.М.Н.И.К.».

Зачем разработан Stakhanov? Какие перспективы проекта видят его создатели и как подобные технологии могут повлиять на наши представления о будущем? И вообще, не противоречит ли обилие технологий развитию разума и души самого человека? Возможна ли гармония между природой, личностью и технократической цивилизацией? Руководитель проекта Игорь Фалин так обстоятельно и легко ответил на все конкретные и теоретические вопросы, словно давно их ждал.

Игорь, кто такие мейкеры и что такое мейкерспейс?

— Движение мейкеров зародилось на Западе. В нашей стране оно тоже существовало — все помнят кружки и клубы технического творчества для детей и взрослых. Многие увлекались идеями, которые черпали в журналах «Моделист-конструктор» и «Наука и жизнь». После исчезновения Советского Союза это движение почти сошло на нет. На Западе, наоборот, оно активно разрасталось. Изобретение Интернета, большая доступность расходных материалов, возможность обмениваться чертежами способствовали развитию тенденции. В Америке и Европе около 10 лет назад появились мейкерспейсы — места, где можно пользоваться общими станками, универсальным оборудованием, 3D-принтерами, материалами для создания технических новшеств в области электроники, механики, дизайна. Для общения формируются комьюнити по интересам, проводятся тематические форумы, лекции, встречи.

Я начал углубляться в эту сферу года три назад и понял, что именно об этом явлении ещё в 1980-е годы говорил американский футуролог Элвин Тоффлер в книге «Третья волна». Он очень точно спрогнозировал тенденции будущего. Когда эпоха потребления утрачивает силу влияния, люди начинают проявлять интерес к созданию уникальных изделий и единичных устройств по собственному выбору, а не по законам рынка. Современные крафт-маркеты, частные ресторанчики, мастерские изделий ручной работы — всё это мы наблюдаем сегодня. Людям становятся интересны штучные товары, а не массовая продукция. В Европе уже возникли сети мейкерспейсов, такие как Fab Lab и TechShop. В нашей стране первые мейкерспейсы появились в Москве, Екатеринбурге, Казани.

Мне было интересно, получится ли внедрить нечто подобное в Перми. Ведь наш город достаточно консервативный, новое здесь приживается с трудом. Именно тогда, в 2013 году, я узнал, что выпускники ПНИПУ Семён Тараканов и Владислав Луначёв уже организовали вот эту мастерскую.

«Мейкерспейсы — места, где можно пользоваться общими станками, универсальным оборудованием, 3D-принтерами, материалами для создания технических новшеств в области электроники, механики, дизайна» Фото: Евгений Дёмшин

А как вам пришла идея создать экзоскелет?

— История началась в 2015 году с пермского конкурса прототипов технологических новинок «ГаджетСтрой», куда меня пригласили в качестве ментора, руководителя проекта. Моя роль заключалась в том, чтобы наладить работу внутри команды. Вместе со мной участвовали в конкурсе и мои коллеги — конструктор Николай Белоногов и инженер-механик Михаил Игумнов. Меня попросили предложить идею для разработки. Вспомнил модель пассивного экзоскелета одной американской компании, о которой читал. Обычно экзоскелеты ассоциируются с медицинским или военным применением. А я увидел в этой модели возможность практического применения в промышленности. Мне кажется, именно эта отрасль должна больше всего нуждаться в подобной технологии.

Тогда мы разработали лишь первый вариант конструкции. В 2016 году вернулись к идее, чтобы поучаствовать с этим проектом в программе «УМНИК», которая проводится под эгидой Фонда содействия инновациям. Получили грант на доработку технологии, апробировали её, убедились, что у неё неплохой потенциал, чтобы усовершенствовать до полного испытательного применения.

Вы планируете перевести единичную разработку в ранг бизнес-идеи?

— Да, стремимся к тому, чтобы наша технология послужила на пользу производству и была востребована. Помимо того, что этим проектом интересно заниматься, разработка является довольно интересным решением. Совершенно нет смысла делать то, что никому не нужно. Это неблагодарная работа.

А чем вы занимаетесь, помимо увлечения технологией экзоскелета?

— Окончил Пермский Политех. Работаю менеджером в сфере программного обеспечения спутниковых систем навигации. Сколько себя помню, питал интерес к вещам, которые можно физически воплотить в конкретной форме. Детская увлечённость фантастикой постепенно переросла в область профессиональной жизни. Я хочу приложить руку к тому, что станет реальностью в будущем.

Игорь Фалин. Изобретатель, руководитель научно-исследовательской разработки Stakhanov Фото: Евгений Дёмшин

Внешний скелет — зачем человеку может понадобиться ещё и такой?

— Экзоскелет — подобие рабочего костюма, который усиливает продуктивность физического труда человека. Он берёт на себя большую часть нагрузки при переносе тяжестей или при выполнении работы с тяжелым инструментом. Наша разработка направлена на те отрасли, где труд человека связан с длительным использованием ручного оборудования. Например, в строительстве при отделочных работах используются перфораторы. В машиностроительной отрасли механики работают с углошлифовальными машинами. Существенно, что эти работы часто приходится выполнять в неустойчивом положении: в полуприседе, согнувшись, с наклонами, когда человек получает излишнюю нагрузку на позвоночник. Экзоскелет поддерживает человека в нужном положении и позволяет снять с себя вес.

Можно ли назвать эту разработку инновацией?

— Это изящное решение технологии, которая повышает выносливость человека. Я бы не назвал это ноу-хау. Экзоскелет не исключает человека из рабочего процесса, как робототехника, но и не нуждается в специальной площадке для функционирования. Например, роботизированные конвейеры требуют чёткой наладки всех процессов, после которых уже не нужно ничего поправлять. Мне приходилось сталкиваться с ситуациями на пермских предприятиях, когда оборудование запускали только после того, как его налаживал инженер старшего поколения, обладающий знаниями, не зафиксированными ни в каких картах. Только он знает, как поработать напильником, чтобы получился самолёт. Таких примеров много. Поэтому я вижу, что экзоскелет может быть наиболее востребован именно в России. Благодаря его применению человек сможет выполнять все необходимые процессы, и при этом не потребуется переорганизации производства. Экзоскелет повышает производительность труда, обеспечивает безопасность человеку, работающему в нём, и уменьшает затраты.

«Экзоскелет — подобие рабочего костюма, который усиливает продуктивность физического труда человека» Фото: Евгений Дёмшин

Возвращаясь к вопросу об инновации, предлагаю вспомнить времена, когда на стройке работали без касок. Стала ли каска инновацией? А сегодня этот атрибут — часть рабочего процесса. Без каски никого не допустят на стройплощадку. Такое же будущее, надеюсь, ждёт и экзоскелет. Думаю, полезные свойства, которые будет нести наша разработка, станут таким же прорывом на производстве, как в своё время внедрение каски в строительстве.

И столь же повсеместно распространённым явлением?

— Да! Если сделать экзоскелет оптимальным по грузоподъёмности и стоимости, его вполне можно рассматривать и как товар массового потребления. Многие инструменты изначально были исключительно профессиональными и применялись только на производстве. Теоретически любой желающий сможет применять экзоскелет, ремонтируя свой дом или выполняя хозяйственные работы на дачном участке. Из-за тех или иных физических ограничений не каждый может себе позволить работать длительное время углошлифовальной машиной или перфоратором. Людям в преклонном возрасте экзоскелет поможет снизить физические нагрузки. Тяжёлый инструмент в руках женщины — редкость. Но всё же экзоскелет позволяет и женщинам при желании выполнять такую работу, которая обычно им не по силам.

Знаете, где нашлось первое применение промышленного экзоскелета в странах Азии? В коммерческих банках. Острая проблема этого региона: служащие банков старятся, но не меняют место работы. Но в возрасте около 50 лет им становится трудно разгибаться, регулярно поднимая мешки с деньгами весом в 20 килограмм. Чтобы не увольнять сотрудников, было найдено интересное решение — работа с применением экзоскелета. Известно также использование экзоскелетов на судостроительных верфях. Чтобы клепать сварные швы судна, рабочий должен трудиться, держа на весу инструмент весом свыше 5-10 килограмм. В течение смены удержать на вытянутых руках любой груз тяжело. А применение экзоскелета, по данным компании Ekso Bionics совместно с Lockheed Martin, способно повысить производительность труда рабочих верфи на 300 %, а иногда и на 2000 %, в зависимости от вида работ.

Применим экзоскелет и в такой области, как деятельность спасателей МЧС. Он может пригодиться кинооператорам. Захват, которым снабжён экзоскелет, аналогичен системе «Стедикам», которую во время съёмки используют операторы и фотографы.

Технология может быть внедрена настолько широко, что с помощью экзоскелета можно будет самостоятельно делать ремонт у себя дома. Правда, до этого этапа ещё далеко.

Сколько весит разработанный вами экзоскелет?

— Лабораторный образец весит около 5-7 килограммов и рассчитан на подъём примерно такого же веса. Планируем усовершенствовать технологию до подъёма грузов весом до 25 килограммов. Когда вы одеваете экзоскелет, его вес не чувствуется. Эта конструкция распределяет вес на себя и на поверхность, по которой вы ходите.

Особенность пассивного экзоскелета в том, что инициатором движения выступает человек. Активные экзоскелеты функционируют иначе, сложнее, снабжены гидравликой, поэтому они громоздкие, тяжёлые и дорогие. Наш образец — это исключительно механика. Причём, технология позволяет собрать вариант из таких материалов, которые сделают экзоскелет недорогим и доступным.

А вы проводили исследования объёма рынка, отраслей, где может быть востребован Stakhanov?

— Мы проводили такое исследование для Пермского края. Область применения нашей разработки наиболее эффективна в машиностроительной отрасли и в строительстве. Авиастроительные, судостроительные, машиностроительные компании смогли бы использовать эту разработку. Мы очень занижали свои расчеты. Согласно им, при самой минимальной оценке потребность в этой технологии в Пермском крае составляет 1 100 единиц, а в России — около 10 000 единиц. По нашим оценкам, при той стоимости, которую мы предполагаем при выходе на рынок и с учётом размера оплаты неквалифицированного труда рабочих, стоимость экзоскелета окупается за 8 месяцев, если его использовать в таких видах работ, где обычно задействованы два человека. Производительность при этом увеличивается на 100 %.

Если производственные тесты подтвердят полезность разработки, то мы будем заниматься её усовершенствованием и внедрением. Если же нет, немного расстроимся, но продолжим поиски и работы в другой области.

Стоит ли перед вами проблема оформления патента на разработку?

— Возможно, это придётся сделать, чтобы дать жизнь продукту на этапе его внедрения. Но для меня критерием качества и пользы продукта является спрос на него. А единственной стратегией борьбы с конкурентами — постоянное совершенствование продукта. Достижением я считаю не патент, который будет висеть в рамочке на стене. Вот если однажды я буду идти по улице и увижу, как рабочий штробит стену в экзоскелете, — это я восприму как достижение.

«Наука обращена к личности и человечеству с того самого момента, когда мы начали свой путь созидания, разрушения и познания» Фото: Евгений Дёмшин

Часто ли вам приходится объяснять людям, что такое экзоскелет, какой разработкой вы занимаетесь?

— Поскольку тема ещё не слишком распространена в нашей стране, существует путаница между активными и пассивными экзоскелетами. В лучшем случае люди вспоминают военные технологии. Эти ассоциации мне не очень симпатичны. Поэтому мне нравится просвещать, разъяснять тему, делиться информацией. Наш проект уже стал основанием для нескольких курсовых работ и дипломов. И мне нравится, что всё больше людей узнают об этой технологии, потому что она в любом случае появится и будет глубоко внедрена. Это только вопрос времени.

Хотелось бы вам прославиться как одному из разработчиков новшества?

— Некие тщеславные цели каждому свойственны в той или иной мере. Славы и денег хотят все. Разница лишь в том, каков мотив деятельности человека. Если желать славы и денег, чтобы развиваться и заниматься тем, что интересно, — то да, это моя цель. Деньги, которые приносит разработка, — главный показатель того, что технология востребована. Внедрение технологии в производство — это проверка правильности твоих решений. А слава — приятное дополнение к тому, что ты прошёл долгий путь от идеи до готового продукта.

Бывало и так, что изобретатели опережали своё время, при жизни их считали сумасшедшими, а через сотню лет их открытием пользовался весь мир...

— Проверку рынком проходит любая разработка. Нужно попробовать её пройти. Пусть через какое-то время вспомнят о твоей технологии — неважно, когда. Если она внедрена, значит, сделана как надо. Сейчас я уже в меньшей степени инженер, нежели менеджер. Мне близки подходы предпринимательства. И я понимаю, что в нашей стране существует большой разрыв между наукой и внедрением технологий. Учёные, которые занимаются фундаментальной наукой, не решают большей части практических проблем. Не хватает инженеров, которые бы брали на себя поиск прикладных решений при внедрении научных разработок.

Мне интересно брать какую-то технологию, пусть даже и сделанную в гараже, и заниматься её коммерциализацией. Многие российские инженеры-конструкторы создают интересные проекты, но не умеют их внедрить. Таким созидателям нужно помочь. Полезные технологии не должны лежать на полке. Их нужно выводить на потребительский рынок. Необходимо выстраивать производственную цепочку, в которой каждый в выигрыше: разработчик получает дивиденды от своего создания, посредник — гонорар за то, что довёл технологию до потребителя, а люди получают новый продукт. Проверка рынком помогает отсеять полезные, качественные технологии от тех разработок, которые созданы просто из интереса и не рассчитаны на массовое практическое применение.

Фото: Евгений Дёмшин

А как появилась идея названия технологии?

— Для регионального конкурса «Большая разведка» нам нужно было представить проект, в том числе, придумать ему название. Мы перебрали множество вариантов слов с приставкой «экзо-» но решили, что это слово мало распространено в нашей стране и непонятно. А вот фамилия Стаханов — это символ, который ассоциируется именно с высокой производительностью труда. И никому не нужно объяснять, что такое «ударный стахановский труд».

Ваша разработка затрагивает философский вопрос: почему из всех возможных путей развития цивилизации человек выбирает технократический? Как вы относитесь к этой теме?

— Я считаю, развивая мир вокруг себя, мы меняем себя. Внешний мир отражает наш внутренний мир. Если понаблюдать за тем, какие идеи у нас появляются, какие моральные нормы мы устанавливаем в обществе, с какой информацией имеем дело, то во всём заметим влияние технологий, изобретённых человечеством. Современные люди обладают значительно более высокой скоростью мышления, большим словарным запасом, большим объёмом знаний, чем, предположим, сто лет назад. Благодаря технологиям мы стали способны исследовать те уровни реальности, которые находятся за гранью видимости. За счёт усовершенствования техники развивается наука. У нас теперь больше времени на образование, общение, саморазвитие. Развитие технологий ведёт и к развитию личности. Эволюция дала человеку лотерейный билет — разум, благодаря которому мы способны продлевать срок жизни цивилизации. Познавать в себе человечность можно только вместе с развитием разума. Импульсом в освоении космоса и технологий будущего, кстати, тоже было самопознание.

Другой вопрос, что пока мы не сверхчеловеки, нам нужны мотивирующие стимулы. Как правило, человека мотивирует страх. Мы начинаем модернизировать технологии тогда, когда чувствуем угрозу своему существованию. Лишь со временем учимся применять технологии не с агрессивными целями, а во благо. И в этом пути также отражается развитие нашей цивилизации.

«Развивая мир вокруг себя, мы меняем себя» Фото: Евгений Дёмшин

Стивен Хокинг, личность, от чьих идей зависит развитие теоретической физики и квантовой космологии, сам физически зависит от технологий. И его прогноз неутешителен: по его подсчётам, человечество будет вынуждено покинуть Землю через тысячу лет. У вас такое же видение будущего?

— Всё в мире конечно. И рано или поздно планета прекратит свой жизненный цикл, независимо от того, какую роль в этом сыграет человек. Динозавры не смогли создать ракету и вымерли. У нас есть шанс выжить. Что касается ближайшего будущего, мне кажется, нет никакого противоречия между развитием технологий и самосовершенствованием человека. Такое оснащение, как экзоскелет, даёт человеку экстра-выносливость, дополнительную силу мышц. Но это совсем не значит, что человек не должен улучшать свои душевные качества. От нас зависит, с какими целями использовать мощь техники.

Природа не совершает ошибки в глобальном масштабе. Всё находится в статистическом порядке. Но природа не придаёт значения личности. Для неё нет разницы, умер ваш ребенок или чужой. Когда на одном континенте рождается младенец с врождённым пороком сердца и умирает, на другом конце света появляется двойня. И со стороны природы баланс соблюдён, это справедливо. Вы как единица не имеете значения — важна популяция, целостность.

Наука же может пойти против природы, нарушить баланс, изменить статистику. Она может спасти именно вашего ребёнка, сделать именно вашу жизнь более полноценной. Наука обращена к личности и к человечеству с того самого момента, когда мы начали свой путь созидания, разрушения и познания. Мы не вправе останавливаться в познании мира, раз уж пошли против природы: наш вид стал способнее других и нарушил равновесие. Природа всеми силами пытается вернуть баланс. И если мы не будем расти как вид, она сможет всё вернуть на круги своя. Мы стали личностями и осознанно или подсознательно не хотим мириться с тем, что всё поправимо в глобальном масштабе, а в отношении личности — нет. И если мы хотим отстоять свои личные желания в этом соревновании, то должны совершенствоваться, поддерживать баланс в природе, учитывая при этом интересы личности.

Игорь, если вернуться от философии к практике, что актуально для вашего проекта сейчас?

— Осенью 2016 года мы подали заявку на грант программы «У.М.Н.И.К.» и выиграли его. Но официальное подтверждение об этом пришло вот только пару недель назад. Кроме того, нашей технологией заинтересовались несколько крупных машиностроительных предприятий Перми, а также инвесторы и венчурный фонд. Но говорить о конкретных шагах сотрудничества рано. Мы стоим перед множеством различных задач, и нам нужны промышленные дизайнеры и конструкторы, которые могут находить и реализовывать нестандартные решения. Это только начало пути.