Специалисты в области надежности аппаратуры – на вес золота

Одно из направлений исследований в МИЭМ на протяжении всей истории существования института  –  изучение вопросов надежности оборудования и аппаратуры. Сегодня в этой области пишут свои диссертации три наших аспиранта, научную деятельность которых курирует профессор департамента электронной инженерии Валерий Владимирович Жаднов.

Валерий Владимирович знает всё о надежности аппаратуры. Мы расспросили ученого о проблемах в этой области и о том, чем сегодня в науке занимаются его аспиранты.

 

---

 

Валерий Владимирович, вы ведь в МИЭМе со студенческих лет. 

Да, я в 1974-м году поступил, в 1979-м закончил, защитив диплом в лаборатории надежности на кафедре «Радиоэлектронные устройства и системы». В том же году я поступил в заочную аспирантуру, а в 1987 защитил диссертацию. С тех пор всегда работаю в нашем институте.

Здесь мы попросим от вас пояснения. Очевидно, что надежность любого устройства, оборудования слагается из надежности каждой детали, работы больших коллективов проектировщиков, программистов, физиков, рабочих на конвейере и т.д. То есть, надежность в представлении большинства - некий результат, вроде синонима качества продукции. 

Надежность – это способность объекта сохранять способность в заданный промежуток времени. Вот мы берем, например, сотовый телефон и хотим, чтобы он проработал, например, пять лет. Вот как раз по параметрам надежности можно определить, проработает он пять лет или нет. 

А чем тогда надежность  отличается, например, от гарантии?

Гарантия – это категория из области надежности. Гарантия – это показатель минимальной службы изделия. А надежность – это более статистический показатель. Возьмем тот же телефон. Производитель указывает, что он проработает минимум пять лет – это гарантия. Но на самом деле телефон может проработать и пять, и десять, и пятнадцать лет. Так вот, специалист в области надежности старается рассчитать именно предельный срок службы изделия. И в этом смысле надежность во многом интегральное свойство.

 

Как изменялось отношение к вопросам надежности за то время, в течение которого вы этой темой занимаетесь? Ведь начинали вы еще в СССР.

В Советском Союзе вопросами надежности занимались всерьез. Это касалось как аппаратуры специального предназначения (оборонной, космической), так и продукции, как тогда говорили, народнохозяйственного сектора, - то есть всего того, что производилось для массового потребления. Более того, в оборонке, космической области требования по надежности - одни из главных. Чинить работающий спутник – сложная задача, как правило, невыполнимая.

Если взять паспорт на телевизор, стиральную машину, любую другую технику тех лет, то в нем в обязательном порядке прописывались характеристики надежности. В качестве главного параметра указывался срок службы, который не имеет ничего общего с гарантийным сроком, прописываемым сегодня.  Возьмите паспорт на современное изделие бытового применения - там ничего такого нет. Более того, сейчас зачастую изделие запрограммировано так, чтобы в нужный момент выйти из строя. Разумеется, это не всегда, но в любом случае есть только гарантия, во время которой ремонт осуществляется за счет производителя, а дальше уже как получится. Такая ситуация – следствие того колоссального провала должного внимания к вопросам надежности, который произошел после распада СССР.  Раньше на каждом предприятии в обязательном порядке была своя служба, занимающаяся вопросами надёжности, а в 90-е годы практически везде эту службу упразднили. Это не могло не сказаться на общем качестве выпускаемой продукции, в любой отрасли. Могу привести простой пример: у многих на дачах стоят стиральные машины, холодильники времен СССР, которые до сих пор работают. Эту технику сложно назвать модной, у нее минимум функций, она выпущена 30-40 лет назад, но работает. Сейчас всё чаще говорят о том, что в документации к изделию необходимо прописывать именно срок службы. Мы же не покупаем на год телевизор, мы хотим, чтобы он лет пять проработал, а лучше десять.

 

Как МИЭМ пережил эту эпоху?

Тяжело пережил. У нас была целая лаборатория надежности, которая занималась разработкой автоматизированной системы анализа и обеспечения надежности и качества аппаратуры («АСОНИКА»), ей руководил Кофанов Юрий Николаевич. Эта лаборатория в те годы распалась. Аспиранты ушли, нужно было кормить семью. У нас было много молодых толковых ребят из других городов, им всем пришлось уехать из Москвы.

А как сейчас предприятия решают проблему надежности?

Все потихоньку восстанавливают свои службы. Процесс идет активно последние несколько лет. Во многом, предприятия оказались вынуждены это делать, поскольку во всех технических заданиях, особенно когда дело касается продукции оборонного и космического комплекса, в обязательном порядке прописываются требования по надежности. Необходимо проводить расчеты, испытания – причем, индивидуально для каждого вида продукции.

Главная проблема при этом – кадры. Кто-то вспомнил о специалистах, которых отправили в своё время на пенсию. Кто-то растит своих молодых профессионалов в «боевых условиях», когда они набивают шишки. Третий способ – обращаются к тем, кто может им в это помочь. Типа нас.

 

То есть, вам заказывают расчеты надежности?

Да. Мы, кстати, на сегодня остались единственными разработчиками программного обеспечения для автоматизации расчетов надежности. Раньше у нас были конкуренты, но они прекратили свою деятельность за последние годы. И мы своих студентов учим работать на тех программах, которые сами и разрабатываем.

 

А есть спрос на выпускников-специалистов в области надежности?

Да, и очень большой. Мне постоянно звонят на эту тему, просят толковых выпускников. В основном, потребность в таких специалистах испытывают всё те же крупные оборонные и космические предприятия. Но в последнее время и многие компании, ориентированные на массового потребителя, всё чаще просят инженеров для себя.

Именно поэтому мы недавно запустили курсы повышения квалификации для инженерно-технических работников. Руководим этими курсами я и Сергей Николаевич Полесский.

Вот так плавно и перейдем к аспирантуре. Когда вы начали работать с аспирантами?

Еще когда сам писал диплом. Будучи студентом, я помогал аспирантам в разработке их программного обеспечения. Когда я сам стал аспирантом, тоже работал со студентами. Была такая практика, что ты обязательно искал себе помощников. Со мной работали студенты младших курсов, потом они тоже окончили институт и поступили в аспирантуру. То есть, там был непрерывный процесс.

Расскажите, пожалуйста, о ком-нибудь из ваших успешных защитившихся аспирантов?

Пример успешной научной карьеры – Сергей Николаевич Полесский, его хорошо знают многие студенты МИЭМа. Он в настоящее время преподает в институте и является хорошим специалистом в области надежности.

Еще хочу выделить Майю Артюхову. Она уже закончила обучение и ожидается в ближайшее время ее защита. Вместе с ней примерно год назад по одному из наших проектов мы получали премию Правительства Российской Федерации. Надеюсь, у нас скоро откроется совет и она защитит свою работу.

Пример успешной карьеры в практическом секторе – Александр Николаевич Техменев, он защитился в 2012 году и в настоящее время является начальником отдела в крупной производственной компании.

Он тоже занимается вопросами надежности в своей компании?

Нет. Он занимается более широким спектром вопросов, но, понимаете, надежность – всегда важнейшая часть. Их компания производит продукцию для спутниковых систем связи. Если раньше были требования, чтобы спутники пять лет летали, то сейчас они летают до 15 лет, и говорят о необходимости увеличения срока службы до 25 лет. То, что он защитил диссертацию в этой области, ему очень помогает разбираться во всех вопросах проектирования и производства. На него не действуют аргументы «Вот здесь работает – значит, всё хорошо», он видит всегда куда глубже.

Кстати, у нас с ним выстроено взаимовыгодное сотрудничество. Если у нас появляются заказчики, которые нуждаются в расчетах надежности, мы иногда его привлекаем. А поскольку Александр Николаевич к тому же руководитель в своей компании и решает кадровые вопросы, то ему нередко бывают нужны новые специалисты и тогда он обращается к нам.

А как у вас сегодня обстоят дела с аспирантами? И каковы критерии отбора?

Для меня простые – наличие компетенций и мотивация. У нас всё-таки узкая область, в которой важны практические умения и знания помимо теории. Поэтому все наши аспиранты, а их на данный момент трое, работают в реальном секторе в крупных научно-производственных центрах, выпускающих в первую очередь продукцию для космического и оборонного комплексов – именно это направление у нас продолжает оставаться приоритетным.  

Понимаете, практические задачи может сформулировать только реальная жизнь. У наших аспирантов нет проблем с наличием таких задач, все они работают там, где таких задач много.

А как быть молодым ребятам на стадии бакалавриата – тем, которым интересно ваше направление? Да и магистратуры тоже.

У нас здесь дорога накатанная. Я уже на первом-втором курсах во время проектного семинара стараюсь встретиться со студентами и очертить тот круг задач, которые перед нами стоят: разработка новой математики, программирование, поставка программного обеспечения и т.д. У нас есть всегда список срочных конкретных задач, мы всегда вам дадим возможность попробовать в какой-то области. Хочешь программировать? Вот тебе задача, всегда практическая. Появилась новая модель – вот ее нужно запрограммировать, отладить, чтобы программа дала правильный результат. Хочешь заниматься математикой – вот тебе модель. Исследуй, ищи область ее применения, в которой она может работать, дай анализ- что в ней плохо, что хорошо, как ее сделать более точной и адекватной. Следующий круг задач – поиск информации. Сейчас справочников нет, а в повседневности применяется в основном зарубежная компонентная база, поэтому с информацией плохо. Очень много задач, связанных с проведением расчетов, заказов от предприятий.  Конечно, сразу новичок такой расчет не сделает, но потихоньку: сначала ребята одни элементы учатся считать, потом другие, потом потихоньку переходят к решению более

сложных задач по расчету характеристик надежности элементов. А есть еще задачи, связанные с резервированием, восстановлением аппаратуры, временем восстановления. То есть, это такой непрерывный процесс, в котором нужно представлять аппаратуру, знать, что такое транзистор и многое другое, постигать эту область. Так что, конечно, для тех, кому это интересно, всё происходит постепенно и как бы само собой, естественно.

У нас всегда физическая постановка задач - от аппаратуры. Вот есть конкретное «железо» - с расчетом на него и нужно считать.

Поэтому, конечно, чем раньше студент начинает в этом направлении работать, тем понятнее для него самого дальнейшая траектория к концу бакалавриата и магистратуре. Мы всё-таки готовим инженеров, чем быстрее студент начинает работать с практическими задачами, тем лучше. А дальше, как говорится, кривая сама вывезет. Надо двигаться – это главное.

Расскажите, пожалуйста, про ваших нынешних аспирантов. Они прошли тот путь, какой вы описали раньше?

В общих чертах, да. Кулыгин Владимир поступал еще в МИЭМ на специальность «радиотехника». Мы с ним  где-то на его первом курсе познакомились, он увлекался программированием. Он сначала написал нам одну программу по расчету надежности быстродействующих интегральных микросхем, потом занимался тем, что переводил наши программы под операционные системы (техника меняется, устаревает), сейчас занимается программированием логических интегральных схем (ПЛИС) на оборонном предприятии для радиоаппаратуры  космических аппаратов. Ну и некоторое время назад у нас возникла практическая потребность в создании новых моделей для расчета показателей долговечности, чем Владимир и занялся. Он написал программу, в прошлом году мы ее передали на предприятие. Эта модель сейчас там проходит этап внедрения. А теперь у него задача всю эту работу перевести уже в диссертацию, надеюсь, всё получится.

 

Как он видит свою дальнейшую траекторию?

Владимир специалист в области надежности. Но он еще и хороший программист. Поэтому у него есть огромное преимущество перед другими: он умеет так проектировать изделие, чтобы оно прошло тесты и испытание надежности.

 

А остальные ребята.

Второй аспирант, Игорь Лушпа. 2-й год обучения. Тоже заканчивал МИЭМ, мы с ним работаем с третьего курса, он писал у меня диплом в бакалавриате. А потом получал диплом специалиста под моим руководством. Победитель НИРСа. Сначала он работал в НИИ «Аргон», а сейчас в концерне радиостроения «Вега» в отделе надежности и, судя по отзывам, является там одним из ведущих специалистов.

 

А материалы для исследований ребята берут только на работе?

Только на работе.  На предприятии необходимо найти практическую задачу, а моя цель как руководителя – помочь определить научную составляющую. Игорь занимается расчетами надежности аппаратуры с механическими элементами. «Вега» разрабатывает радиолокационные комплексы, антенны, там много механических элементов, антенна ведь должна хорошо крутиться. В России специалистов в этой области практически нет, да и за рубежом публикаций не так много, поскольку тематика закрытая. У нас он тоже выполнял практические задачи, в частности, по просьбе коммерческого заказчика рассчитывал надежность кунга, который устанавливался на КАМАЗ.

Третий – тоже наш выпускник, Фокин Виктор. Он закончил наш специалитет. Тоже работает в концерне «Вега». Его задача – расчеты показателей ремонтопригодности. Не каждая аппаратура подлежит возможности ремонта.

 

Мотивация – то слово, которое всегда появляется при упоминании аспирантуры. Как сегодня обстоят дела с этим?

Главная мотивация - развитие себя как профессионала в области надежности. Понятно, что сегодня кандидатская степень большой прибавки к зарплате не дает.

Мы все-таки занимаемся всегда уникальными практическими проблемами, с которыми сталкиваются реальные заказчики  - это и есть главный стимул. Я стараюсь ребятам ставить задачи, связанные большей частью с программированием, поиском новых решений, позволяющих проводить расчеты аппаратуры, которые существующими методиками провести нельзя. Этим пока больше никто в стране не занимается. Им это интересно.

Мы продолжаем разрабатывать программное обеспечение и то, что мы делаем, мы выносим на рынок. Поэтому, когда покупают, то ребята, участвующие в разработке, получают деньги. Плюс мы занимаемся проведением расчетов надежности по заказам предприятий, что тоже дает возможность ребятам дополнительно заработать.

Ну и, конечно, те возможности, которые предоставляет Вышка – повышенная стипендия за научную деятельность, публикации, участие в научных мероприятиях. 

Материал подготовил Олег Мыслюк