МИЭТ совместно с ЗНТЦ разрабатывает «интеллектуальный подшипник»

В настоящий момент в промышленности проходит новая индустриальная революция, так называемая «Индустрия 4:0», одним из важнейших элементов которой являются многофункциональные интегральные датчики. Если до этого определенные датчики выполняли узкие функции, то в настоящий момент в технике появляются новые продукты, где в одном устройстве объединено много функций. Одно из таких устройств, способных качественно улучшить работу многих технических предприятий, в настоящей момент разрабатывается в Зеленограде.

В октябре прошлого года группа ученых из Зеленоградского нанотехнологического центра и МИЭТа начали работу над проектом «интеллектуальный подшипник»: к традиционному механическому подшипнику добавят интеллектуальную составляющую, которая позволит вывести качество продукта на новый уровень. Применение оригинальных микросхем даст возможность следить за состоянием подшипника, измерять его угловую скорость, температуру и степень износа, что позволит своевременно устранять возникающие неполадки.

В настоящий момент в России достаточно много компаний занимаются разработкой систем контроля подшипников, но, как правило, все эти системы громоздкие и используют зарубежную элементную базу. Проект, разрабатываемый коллективом ученых в ЗНТЦ, подразумевает создание малогабаритных интеллектуальных устройств, базирующихся на отечественных элементах.

Проект состоит из трех частей. В первой разрабатывается система диагностики подшипника, которая включает в себя контроль скорости вращения подшипника и измерение угловых координат при помощи разработанной ранее микросхемы. Другая часть проекта, в которой задействован Институт перспективных материалов и технологий (ПМТ), посвящена измерению температуры подшипника. В третьей части проекта, реализуемой при участии Таганрогского филиала Южного Федерального Университета, разрабатывается блок измерения вибрации и специализированная микросхема для обработки сигналов вибрации.

Всего в проекте, руководителем которого является директор Дизайн-центра «Проектирование интегральных микроэлектронных систем» Вениамин Стахин, задействовано около 50 человек, в числе которых сотрудники Института ПМТ, Института МПСУ, семь студентов и три аспиранта МИЭТа. Итогом проекта станет малогабаритное устройство на основе разрабатываемых микросхем. На сегодняшний день завершен первый этап проекта по проектированию макетов составляющих системы диагностики подшипника и начата разработка интегральных микросхем. Завершение проекта и выход на производство планируются в 2019 году, однако уже сейчас у разработчиков большое количество предзаказов.

Разработка имеет широкий список применения и позволит повысить безопасность как на транспорте, так и на производстве: «умные подшипники» смогут заменить более старые версии практически в любых сферах их применения. Среди основных заказчиков на данный момент есть компании, занимающиеся обслуживанием железнодорожного транспорта и метро. Наличие ранней диагностики подшипников позволит следить за состоянием колесных пар, быстро и точно выявлять неполадки и вовремя устранять их причину. Также ведутся переговоры с компанией «Вертолеты России», которая собирается применять интеллектуальные подшипники для проектирования и аттестации новых систем вертолетов. Заинтересована в разработке и «Объединённая двигателестроительная корпорация», которая производит двигатели для военной и гражданской авиации, космических программ, газотурбинные установки различной мощности для производства электрической и тепловой энергии, газоперекачивающие и корабельные газотурбинные агрегаты.

Помимо повышения безопасности «интеллектуальный подшипник» позволит снизить производственные затраты. При работе высокоточных станков своевременная замена подшипника обходится примерно в 500 000 рублей, в то время как замена станка после аварии будет стоить порядка 10 млн. рублей.

Презентацию проекта можно посмотреть здесь.

Дополнительная информация:

Инициативный проект инженеров Института МПСУ вошел в 10-ку лучших европейских проектов по версии конкурса InnovateFPGA