Студенты КузГТУ представили свои решения кейсов на инженерном чемпионате «CASE-IN»

Студенты Кузбасского государственного технического университета 12 марта сразились в отборочном этапе IX Международного инженерного чемпионата «CASE-IN». В этом году новый формат проведения мероприятия – очно-заочный, часть экспертов и участников подключились удаленно. Приветствовал их проректор по учебной работе Александр Баканов.

Тема чемпионата – «Устойчивое развитие». Студенты выступили не только в направлениях «Электроэнергетика», «Горное дело», но и впервые – в направлении «Нефтехимия». В целом 21 команда защитила перед экспертами свои технологические решения по кейсам для промышленности, которые по условиям чемпионата получили всего за десять дней до защиты.

Будущие горняки решали кейс по оптимизации затрат на проветривание подземного рудника «Удачный» в Республике Саха (Якутия). В кейсе были четко поставлены вопросы, ответы на которые должны присутствовать в решении команд. Но самой главной задачей инженеров было уменьшение затрат на проветривание подземного рудника. Принимались любые креативные и нестандартные решения, удовлетворяющие поставленной цели.

Эксперты направления «Горное дело»: Денис Малофеев, технический специалист горно-геологической информационной системы «Micromine»; Александр Павлов, главный специалист управлений охраны труда и промышленной безопасности «Евраз»; Юрий Аношин, главный технолог по вентиляции АО «Промуглепроект»; Денис Черентаев, главный эксперт управления сопровождения и развития ремонтной деятельности аппарата управления Акционерной компании «АЛРОСА» (ПАО); Евгений Кузин, начальник отдела научно-технического развития филиала КузГТУ в г. Прокопьевске; Алексей Селюков, заведующий кафедрой открытых горных работ КузГТУ; Станислав Увакин, главный инженер проекта по объектам недропользования ООО «Прокопьевский горно-проектный институт».

– Частично наша команда была сформирована в 2019 году для участия в чемпионате в первый раз. Долго над названием не думали, взяли название района города Прокопьевска, где находится филиал вуза – Тырган, что в переводе с шорского означает «Гора ветров», – рассказывает Анастасия Сохорева, под «командованием» третьекурсницы специальности «Открытые горные работы» кейс решали Жавохирбек Ядгаров, также «открытчик», и Илья Мягких, студент направления подготовки «Автомобили и автомобильное хозяйство». – Для облегчения решения кейса предполагался сбор команды, где все участники представляют разные специализации горного дела. Но в нашем случае команда собрала разносторонних студентов: автомобилист, спортсмен и «просто красавица», которые проявили инициативу показать свои возможности и набраться опыта.

Наставлял команду, помогал и поддерживал на всем пути решения и защиты кейса Евгений Кузин, преподаватель кафедры «Технология и комплексная механизация горных работ».

– В нашем решении было несколько предложений по оптимизации затрат на проветривание. Первое. На действующем руднике работают мощные вентиляторы главного проветривания, которые потребляют большое количество электроэнергии (стоимость электроэнергии в Мирнинском районе, где располагается рудник, высокая из-за удаленности от Вилюйской ГЭС). Мы посчитали количество воздуха, необходимое для проветривания горных выработок, без учета некоторых факторов, и предложили поставить менее мощные вентиляторы, но способные обеспечить рудник необходимым объемом свежего воздуха. Второе. Для снижения потерь подаваемого воздуха через рудо-породную подушку мы предложили покрыть стены выработок специальным полимерным составом, препятствующим раскрытию трещин. И третье. Для снижения сопротивления воздуха и нагрузки на главную вентиляторную установку поставили калориферы, подогревающие воздух как на поверхности, так и в руднике. Такое решение экономически эффективно и его можно применять на других рудниках со сложными климатическими условиями и залеганием.

Команда КП-21 в ходе решения кейса тщательно перебрала все возможные и невозможные варианты. «Костяк» команды – студенты специальности «Подземная разработка пластовых месторождений» старшего курса – капитан Владислав Селянцев, принимал участие в расчетах и предложил главный вариант решения проблемы; Анастасия Сухорукова рассчитывала необходимые данные, выдвигала идеи; Ксения Аксенова, рассчитывала затраты на реализацию проекта, экономическую выгоду; Полина Сошникова, оформляла презентацию, искала идеи для проекта.

– Про кейсы нам рассказал куратор группы, преподаватель Сергей Цибаев, – говорит Владислав. – В ходе разбора задания мы консультировались с преподавателями нашей кафедры, а также кафедры аэрологии.

В поисках лучшего решения студенты искали и обсуждали множество вариантов: отказались от модернизации системы вентиляции, рассматривали вариант замены ВМП на горизонтах, предлагали поставить ветрогенератор на участок с утечками воздуха, «но экономия составила бы всего 10%, и таких ветрогенераторов в производстве не было»; хотели заменить вид топлива для подогрева воздуха, но встал вопрос доставки и стоимости топлива.

Команда поставила себе задачу добиться как можно большей экономии финансовых затрат – около 20%. Проанализировав стоимость одного кВт/ч в данном регионе, студенты поняли, что руднику нужен собственный источник энергии. Но в Якутии ветер слабый, солнца почти нет. Поэтому ставить ветровики и солнечные батареи бессмысленно. Ребята стали думать про атомную энергетику, нашили и изучили технические характеристики проекта СССР «Передвижная АЭС», но он был закрыт, производство остановлено. В какой-то момент варианты закончились.

– Тут мы вспоминаем про атомные подлодки и ледоколы, там же установлены атомные реакторы, которые вырабатывают электричество для двигателей, – продолжает Владислав Селянцев. – Начинаем искать хоть какие-то данные и натыкаемся на страницу «Росатома», где находим проекты по производству атомных станций малой мощности, которые подходят по нашим критериям – экологичность, простота установки, занимает малую площадь и, главное, утилизация отработанного топлива не предусмотрена. Начинаем подсчитывать экономические факторы. И тут выходит, что при вложении 2,5 млрд рублей на строительство АЭС окупится буквально за десять лет. Смотрим в кейсе, какой срок службы шахты предусмотрен. 15 лет. Пересчитали показатели на этот срок и оказалось, что экономия составит 45 %. Выбираем данное решение как основное. И самое главное, оказывается, имея данную станцию в 6,4мВт мы полностью отказываемся от покупного электричества, ее мощности нам хватит не только на проветривание рудника и подогрев воздуха, а также и на полное электроснабжения предприятия!

Организатором отборочного этапа по электроэнергетике выступил заместитель директора по научно-инновационной работе института энергетики КузГТУ, канд. техн. наук, чл.-корр. РЭА, руководитель Кемеровского регионального отделения РЭА Роман Беляевский. Он отметил, что чемпионат расширяет границы, с каждым разом среди его участников все больше и студентов старших курсов, и первокурсников.

Восемь команд студентов института энергетики разработали для Кузбасса конкурентоспособные площадки и варианты архитектуры АЭК – активного энергетического комплекса. Он выступает одним из механизмов, позволяющих потребителям сокращать расходы на оплату электроэнергии за счет снижения своей нагрузки в определенные часы суток.

Первокурсники в составе команды «Фантастическая четверка» – Ярослав Авдеев, Екатерина Архипенко, Анна Дворовенко и капитан Анастасия Устюжанина – выбрали для АЭК ТЭЦ в Юрге.

– Мы заменяем газовые котлы на газовые турбины, благодаря чему АЭК работает с наибольшей энергоэффективностью, так как это практически замена старого оборудования, следовательно, оно дольше прослужит. Юргинская ТЭЦ выбрана потому, что она находится буквально в нескольких метрах от «Кузбасской долины» (нашего «потребителя»), что тоже имеет очевидные плюсы. По сути, мы подключаемся напрямую к потребителю. В этом и выражаются главные технические преимущества. Мы также сможем продавать избытки электроэнергии, т.е. получать прибыль с нашего АЭК. Экономически выгодно тем, что мы окупаемся за шесть лет и «уходим в плюс».

Команда третьекурсников «Крайний космос» предложила использовать инновации. Алексей Светагор, Александр Тизоватов, Лев Трубников и капитан Егор Тодоров сделали ставку на внедрение технологии блокчейн и IoT (интернет вещей).

– Технология блокчейн и IoT выступают в роли нового инновационного решения проблем технического мониторинга и сложности прогнозирования экономики и технологий. Мы рассчитали потребление электроэнергии предприятием и примерное время окупаемости нашего энергетического комплекса и уверены, наше решение сможет удешевить электроэнергию и снабдить предприятие источником дешевой тепловой энергии для отопления помещений, что, в свою очередь, способно уменьшить издержки предприятия и позволить вкладывать в свое развитие большее количество финансов.

Оценивали предложения ребят эксперты из числа преподавателей КузГТУ и представителей филиала АО «СО ЕЭС» Кемеровское РДУ, Кузбасского филиала ООО «СГК», филиала ПАО «Россети Сибирь» – «Кузбассэнерго – РЭС», ООО «Лаборатория интерактивной энергетики» (г. Москва). 

Дебютанты в чемпионате – студенты института химических и нефтегазовых технологий. Организатором и модератором отборочного этапа выступил доцент кафедры ХТТТ, канд. техн. наук Андрей Ушаков. По условиям кейса, будущие химики сформировали систему показателей для оценки вклада одной из продуктовых линеек ПАО «СИБУР» – это крупнейшая интегрированная нефтегазохимическая компания России и одна из наиболее динамично развивающихся компаний нефтегазохимии. Экспертами в этом направлении выступили преподаватели ИХНТ и представители ПАО «СИБУР».

Первокурсницы Яна Морозова (капитан) и Кристина Шелудько вместе с третьекурсником Григорием Николаевым и магистрантом Евгением Кужелевым в команде «Эрудиты» в своем решении выдвинули на первый план химико-каталитический метод переработки газа.

– Из продуктов ПАО «СИБУР» мы выбрали пропан-бутан технический, который создан для коммунальных и технических нужд. Мы предложили переработать газ методом химической катализации. Этот метод является экологичным и эффективным. В результате можно получить механическую энергию, а также важный компонент для синтетической нефти.

Нестандартное решение по устойчивому развитию предприятия на долгое время предложила команда «4 ЧелоВека». Третьекурсники Борис Морозов, Кирилл Степаненко, Иоанн Скоков и капитан Станислав Шишкин акцентировали внимание на нормировании рабочего дня.

– Мы предлагаем именно шестичасовой рабочий день, потому что такой опыт уже применялся на практике в других производствах. На некоторых иностранных предприятиях был проведен эксперимент по оптимизации рабочего времени, что в большинстве случаев показало положительные результаты не только в экономической, но и в социальной сфере. В нашей же стране практически не проводили данный опыт. Мы считаем, что внедрение этой нормы может привести к высокому качеству продукта и высокой концентрации персонала на рабочих задачах.

После окончания защит участники направления «Нефтехимия» ответили на вопросы викторины от «СИБУР». Они касались и устойчивого развития компании, и ее истории. Лучшими стали студенты гр. ХНм-191 Антон Досайкин и Евгения Ивлева, а также доцент кафедры ХТТТ, канд. техн. наук Елена Ушакова.

В этом году введен новый формат чемпионата. Лучшие команды отборочного этапа встретятся в полуфинале «CASE-IN». Финал планируется провести в мае в Москве. На нем встретятся команды-лидеры вузов России и стран СНГ по каждому направлению. Формат чемпионата (очный или дистанционный) будет зависеть от эпидемиологической обстановки в России.

Победители получат ценные призы, возможность принять участие во всероссийских отраслевых летних форумах, преимущества при поступлении в магистратуру и аспирантуру 20 вузов ─ партнеров чемпионата, а также смогут пройти практику в ведущих компаниях страны.