О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ФГБОУ ВПО ЛГТУ И ПАО «НЛМК» ПРИ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЯ «ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА»

В Липецком государственном техническом университете ведется подготовка студентов по направлениям подготовки 01.03.04 и 01.04.04 «Прикладная математика». ФГОС ВО в качестве объекта профессиональной деятельности выделяет математические модели, методы и наукоемкое программное обеспечение, предназначенное для проведения анализа и выработки решений в конкретных предметных областях. А в качестве основных профессиональных задач, обозначенных в стандарте, можно отметить: математическое моделирование объектов и процессов, реализация разработанных методов с использованием программного обеспечения, проведение экспериментов и анализ полученных результатов.

         В учебный план подготовки была введена дисциплина «Научно-исследовательский семинар» (НИС). Основной целью НИС является подготовка студентов к решению профессиональных задач. Также ее можно рассматривать как один из этапов подготовки к выполнению выпускной квалификационной работы. Студенты выполняют проекты, темы которых формулируют руководители, и представляют полученные результаты на семинарах перед однокурсниками и руководителями. К преимуществам постановок реальных производственных задач можно отнести следующее:

         - большую заинтересованность студентов в решении задачи;

         - осмысленность получаемых результатов;

         - приобретение опыта работ, важного при дальнейшем трудоустройстве.

         В Липецкой области ведущим промышленным предприятием является ПАО НЛМК. Начиная с 2013 года сотрудники кафедры прикладной математики регулярно проходят стажировку в Техническом центре (ТЦ) ПАО НЛМК. В результате возникла идея привлечения студентов в рамках дисциплины НИС к работе над реальными проектами ТЦ. Работа строится следующим образом. У каждого студента есть научный консультант из числа сотрудников ТЦ. Консультант ставит задачу и предлагает направления исследований. Студенты совместно с руководителями выбирают конкретные инструменты решения, проводят исследования. Полученные результаты проверяются на адекватность непосредственно на производстве в ПАО НЛМК.  

Можно выделить ряд примеров задач, решаемых в рамках данного взаимодействия:

- нейросетевое моделирование наличия дефектов литых слябов на основе информации о дефектах горячего проката в зависимости от комплекса технологических параметров разливки стали и внепечной обработки. На основе построенной математической модели реализованы пакеты под СУБД Oracle, интегрированные в АСУ ТП ПАО «НЛМК»;

- математическое моделирование теплового режима и напряженно-деформированного состояния сляба в УНРС. В рамках данной задачи было разработано программное обеспечение, моделирующее процесс распределения температур слитка во время разливки в УНРС. На основе полученных результатов температурного поля слитка рассчитывалось напряженно-деформированное состояние сляба в программном комплексе ABAQUS;

- математическое моделирование на основе пошагового кластерного анализа и селекции вариантов с помощью окрестностной модели формирования плоскостности холоднокатаной полосы и разработка соответствующего программного обеспечения с целью определения оптимальной профилировки  рабочих валков для монтажных партий стана холодной прокатки;

- математическое моделирование тепловых режимов на станах холодной прокатки. Разработана программа, позволяющая получить распределение температур по глубине полосы в очагах деформации и на межклетевых промежутках, а также рассчитать температуру в точках валков.

По результатам выполненных работ были подготовлены более 20 докладов на конференциях различного уровня, опубликованы статьи в ведущих рецензируемых журналах, зарегистрированы разработанные программные продукты в Роспатенте. Работы студентов отмечены на конкурсе молодых ученых по теории управления и ее приложениям ИПУ РАН, фестивалях НТТМ. В июле 2015 семь работ были представлены перед ведущими специалистами ПАО НЛМК. Работы получили высокую оценку. На текущий момент заключаются и выполняются хоздоговора по внедрению.