Өндірісті ғылым өркендетеді

Ғылым өндіріс дамуының өзегі екендігін уақыт ендігі көрсетіп отыр. Мемлекет басшысы Қасым- Жомарт Тоқаев ел өсіп-өркендеуі үшін цифрландыру мен жасанды интеллектіні дамытуға аса мән беріп, ол өзінің сөзінде «Университет – зерттеу – инновация – коммерция» экожүйесі біртіндеп пайда болып жатқанын атап өтті. Мысалға, өңіріміздегі Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті ғалымдарының бастамалары ғылым мен өндірістің тиімді байланысын көрсетіп отыр. Металлургияда сапаны арттыру, агроөнеркәсіптік кешенді цифрландыру, тау-кен өндірісіндегі қауіпсіздікті күшейту бағытындағы ғылыми жобалар – соның дәлелі.

Сапалы болат – өндіріс тірегі

Бүгінде ауыр өнеркәсіпте сапа алдыңғы орынға шықты. Тау-кен, машина жасау, энергетика сияқты салаларда қолданылатын жабдықтар күн сайын күрделене түсуде. Олар жоғары температурада, қатты қысымда, тіпті, агрессивті ортада жұмыс істейді. Мұндай жағдайда қолданылатын материалдың, әсіресе, болаттың сапасы – бүкіл өндірістің тағдырын шешеді.

Қазір жауапты бөлшектерді жасау үшін негізінен күрделі легірленген болаттар пайдаланылады. Алайда, оларды өндіру барысында бірқатар қиындықтар туындайды. Ең басты мәселе – болаттың ішкі құрылымындағы біртектіліктің бұзылуы мен көзге көрінбейтін ақаулардың пайда болуы. Мұндай кемшіліктер кейін жабдықтың тез тозуына, тіпті, істен шығуына алып келеді. Ал, бұл өз кезегінде өндіріс үшін қосымша шығын, уақыт жоғалту.

Осы уақытқа дейін ғалымдар бұл мәселені болат құрамына түрлі элементтер қосу немесе оны термиялық өңдеуді күшейту арқылы шешуге тырысты. Бірақ, бұл тәсілдер қазір өзін толық ақтамай отыр. Себебі қосымша қоспалар өнімнің бағасын қымбаттатады, ал, нәтиже әрдайым күткендей бола бермейді.

Сондықтан, ғалымдар жаңа жол іздей бастады. Яғни, болаттың құрамын өзгерту емес, оның ішкі құрылымын басқаруға көңіл бөлді. Бұл бағытта Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті ғалымдары маңызды нәтижеге қол жеткізді. Профессор Аристотель Исағұлов жетекшілік ететін топ жаңа технология ұсынып отыр.

Бұл әдістің мәні – балқытылған металға арнайы әсер етіп, оның құрылымын алдын ала «бағыттау». Яғни, болат қалай қалыптасатынын бақылауға мүмкіндік туады. Соның арқасында ішкі ақаулар азайып, металл біркелкі әрі берік болады.

Зерттеу нәтижелері бұл тәсілдің тиімді екенін көрсетті. Болаттың тозуға төзімділігі артады, бөлшектер ұзақ қызмет етеді. Сонымен қатар, өнім сапасы тұрақтанып, әр партиядағы айырмашылық азаяды. Бұл – өндіріс үшін өте маңызды көрсеткіш.

Тағы бір артықшылығы – бұл технологияны енгізу үшін зауыттарды толық жаңарту қажет емес. Яғни, кәсіпорындар бар жабдықтың өзінде-ақ жаңа тәсілді қолдана алады. Бұл өз кезегінде шығынды азайтып, тәуекелді төмендетеді.

Мұндай жаңалықтың экономикалық пайдасы да айқын. Біріншіден, сапалы отандық болат өндірісі дамып, шетелдік өнімге тәуелділік азаяды. Екіншіден, жоғары сапалы өнім экспортқа шығарылып, елдің бәсекеге қабілеттілігі артады. Үшіншіден, жабдықтардың қызмет ету мерзімі ұзарып, кәсіпорындардың шығыны қысқарады.

Қазірдің өзінде бұл технология өндіріс тарапынан қызығушылық тудырып отыр. Мәселен, Qarmet және «Қазхром» компаниялары болат сапасын арттыру бағытында бірлесіп жұмыс істеуге ниетті. Ал, «Қазцинк» үшін бұл шешім ауыр жағдайда жұмыс істейтін жабдықтардың қызмет мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді.

Ең маңыздысы – Пархоменко атындағы КМЗ зауыты бұл технологияны іс жүзінде енгізе бастады. Яғни ғылыми идея нақты өндірісте қолданылып жатыр.

Жасанды интеллект – агросекторда жаңа драйвер

Қазіргі әлемде технологиялық даму қарқыны адамзат өмірінің барлық саласына түбегейлі өзгеріс әкеліп отыр. Әсіресе, цифрландыру мен жасанды интеллект мүмкіндіктері экономиканың дәстүрлі салаларына жаңа тыныс беруде. Соның бірі – еліміздің стратегиялық маңызы зор агро­өнеркәсіптік кешені.

Қазақстан үшін ауыл шаруашылығы – тек экономиканың бір тармағы ғана емес, ұлттық қауіпсіздік пен тұрақты дамудың негізі. Алайда, салада ұзақ уақыт бойы қалыптасқан дәстүрлі басқару тәсілдері бүгінгі күн талабына толық жауап бере алмай отыр. Климаттың өзгеруі, нарықтағы бәсекенің күшеюі және ресурстарды тиімді пайдалану қажеттілігі агросекторды жаңаша дамытуға мәжбүрлейді.

Осы бағытта Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті ғалымдары тың бас­тама көтеріп отыр. Университеттің Кәсіпорын экономикасы және менеджменті кафедрасының PhD докторы, қауымдастырылған профессоры Айдын Кернебаев жетекшілік ететін ғылыми жоба агроөнеркәсіптік кешенді басқарудың жаңа үлгісін қалыптастыруға бағытталған.

Аталған жоба Қазақстан Рес­публикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі Ғылым комитетінің қолдауымен жүзеге асырылып, «Жас ғалым» бағдарламасы аясында қаржыландырылып отыр. Зерттеудің өзегі – «Индустрия 5.0» тұжырымдамасы негізінде жасанды интеллектіні ауыл шаруашылығына енгізу.

«Индустрия 5.0» – адам мен цифрлық жүйенің үйлесімді жұмыс істеуін көздейтін жаңа кезең. Яғни, өндіріс процесінде жасанды интеллект, автоматтандыру және адам тәжірибесі бір-бірін толықтырып, тиімділікті арттырады. Осы тұрғыдан алғанда агросекторда жасанды интеллектіні қолдану – уақыт талабы.

Жоба аясында ауыл шаруашылығын басқарудың интеллектуалды жүйесін әзірлеу көзделген. Бұл жүйе деректерді талдау арқылы өнімді алдын ала болжауға, ауа райының өзгерісіне бейімделуге және өндірістік процестерді тиімді жоспарлауға мүмкіндік береді. Мысалы, фермерлер егістік жағдайын нақты уақыт режимінде бақылап, суару, тыңайтқыш енгізу немесе жинау жұмыстарын дәл әрі тиімді ұйымдастыра алады.

Мұнымен қоса, жоба шеңберінде «қала-ауыл» ақпараттық платформасын құру жоспарланған. Бұл цифрлық алаң ауыл шаруашылығы өндірушілерін ғылыми орталықтармен, мемлекеттік құрылымдармен және нарықпен байланыстырып, ақпарат алмасуды жеделдетеді. Нәтижесінде агробизнес үшін жаңа мүмкіндіктер ашылады.

Зерттеудің тағы бір маңызды бағыты – ғылыми негізделген басқару модельдерін әзірлеу. Яғни жасанды интеллект көмегімен агроөнеркәсіптік кешеннің тиімділігін арттыратын нақты ұсыныстар жасалады. Бұл модельдер Қазақстанның әр өңірінің ерекшеліктерін ескере отырып бейімделеді.

Жобаның практикалық маңызы да зор. Оның нәтижелері мемлекеттік бағдарламаларды әзірлеуде, агросекторды цифрландыруға қатысты шешімдер қабылдауда пайдаланылуы мүмкін. Жоғары оқу орындарында жаңа оқу курстарын енгізу арқылы жасанды интеллект саласында білікті мамандар даярлауға жол ашады.

Ғылыми зерттеу халықаралық тәжірибемен де ұштасып отыр. Қытай мен Еуропаның жетекші ғылыми орталықтарында жүргізілген тағылымдамалар барысында агросекторда жасанды интеллектіні қолданудың озық үлгілері зерделенген. Бұл тәжірибе отандық жобаның мазмұнын байытып, оның тиімділігін арттыруға ықпал етуде.

Жалпы алғанда, бұл бастама – агроөнеркәсіптік кешенді дамытудың жаңа кезеңін айқындайтын маңызды жоба. Жасанды интеллектіні енгізу арқылы ауыл шаруашылығында өнімділік артып, тәуекелдер азайып, ресурстар тиімді пайдаланылады.

Тереңдегі тұрақтылық – қауіпсіздіктің кепілі

Қазақстанда тау-кен өндіру саласы соңғы жылдары қарқынды дамып келеді. Жаңа кен орындары игеріліп, өндіріс ауқымы кеңейіп қана қоймай, жұмыстар жүргізілетін тереңдік те артып отыр. Бүгінде бірқатар кеніштерде пайдалы қазбаларды өндіру 700 метрден астам тереңдікте жүзеге асырылуда. Алайда, тереңдеген сайын геомеханикалық жағдай күрделеніп, қауіп-қатерлер де еселене түседі.

Осы өзекті мәселені шешуге бағытталған маңызды ғылыми жобалардың бірі – Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университетінің ғалымы, PhD докторы, қауымдастырылған профессор Асқар Имашев жетекшілік ететін зерттеу жұмысы. Ғалым 2024-2026 жылдарға арналған жас зерттеушілерді гранттық қаржыландыру конкурсы аясында AP14869856 «Гео­механикалық жағдайын зерттеу негізінде терең горизонттардағы тау-кен қазбаларын бекіту технологиясын әзірлеу» тақырыбындағы жобаның жеңімпазы атанды.

Терең горизонттардағы тау­-кен қазбаларының айналасында қалыптасатын серпімсіз деформация аймақтарының параметрлерін анықтау жобаның басты мұраты болып отыр. Бұл үшін тау жыныстарының жарықшақтылығы, физика-механикалық қасиеттері, қазбаның орналасу тереңдігі мен геометриялық пішіні жан-жақты зерттеледі. Аталған мәліметтер негізінде қазбаларды бекітудің тиімді әрі қауіпсіз тәсілдері ұсынылады.

Ғалымдардың айтуынша, тереңдік артқан сайын тау жыныстары сілеміндегі кернеу күшейіп, деформациялық үдерістер үдей түседі. Нәтижесінде қазбалар маңында әлсіреген, бұзылған аймақтар пайда болады. Бұл аймақтар бекітпе конструкцияларына қосымша жүктеме түсіріп, опырылу немесе тау соққылары сияқты төтенше жағдайларға әкелуі мүмкін. Сондықтан, мұндай қауіпті аймақтарды дәл анықтау – кеншілердің қауіпсіздігін қамтамасыз етудің негізгі шартының бірі.

Зерттеу барысында заманауи ғылыми әдістер кешені қолданылуда. Атап айтқанда, тау жыныстары зертханалық сынақтан өткізіліп, шахталық жағдайда бақылаулар жүргізіледі. Сонымен қатар, арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы сандық модельдеу жүзеге асырылады. Әлемдік тәжірибе де жан-жақты сараланып отыр. Ерекше назар геологиялық беріктік индексіне (GSI) аударылған. Бұл көрсеткіш тау жыныстарының күйін дәл бағалап, олардың мінез-құлқын болжауға мүмкіндік береді.

Қазіргі уақытта Қазақстандағы «Орловский», «Артемовский», «Нұрқазған», «Ақбақай» секілді кен орындарында терең деңгейде жұмыстар жүргізілуде. Ұсынылып отырған ғылыми шешімдер дәл осы өндіріс орындарында қолдануға бағытталған. Нәтижесінде кеншілердің еңбек қауіпсіздігі артып, апаттар мен опырылу қаупі төмендейді, ал, бекіту жұмыстарына кететін шығындар оңтайландырылады.

Ғылыми жобаның алғашқы нәтижелері де көңіл қуантады. Зерттеу қорытындылары халықаралық беделді Applied Science журналында жарияланды. Сонымен қатар, Geotechnics журналында мақала жариялау және өнертабысқа патент алу жоспарлануда. Отандық «Қазақстанның тау-кен журналы» басылымында да ғылыми еңбек жарық көріп, авторлық құқықпен қорғалатын нысандар тізіліміне енгізілді.

Жобаны өндіріс саласына енгізу бағытында да нақты қадамдар жасалуда. «Өркен» ЖШС-мен бірлесіп, «Батыс Қаражал» кен орнындағы жерасты қазбаларын бекіту жүйелеріне арналған нормативтік-техникалық регламент әзірлеу жөнінде келісімшарт жасалды. Бұл – ғылыми нәтижелердің нақты өндірісте қолданылып, қаржыландырылып жатқанын көрсетеді.

Сонымен қатар, грант аясында «Тау жыныстары механикасы» зертханасы құрылып, заманауи құрал-жабдықтармен жабдықталды. Бұл болашақта жаңа ғылыми зерттеулер жүргізуге және жас мамандарды даярлауға мүмкіндік береді. Жоба негізінде «Тау-кен ісі» білім беру бағдарламасы бойынша PhD дәрежесін алуға арналған бір диссертациялық жұмыс та дайындалды.

Жалпы, терең горизонттардағы тау-кен қазбаларын бекітудің жаңа технологияларын әзірлеу – еліміздің тау-кен саласы үшін стратегиялық маңызды бағыт. Ғылыми зерттеулерді, цифрлық модельдеуді және өндірістік тәжірибені ұштастыру арқылы үлкен тереңдіктердегі жұмыстардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуге болады.

Түйін

Үш түрлі сала, үш түрлі бағыт – бірақ ортақ мақсат бір. Ол – өндірісті тиімді ету, қауіпсіздікті күшейту және сапаны арттыру. Ең бастысы, бұл жобалар қағаз жүзінде қалып қоймай, нақты өндірісте қолданылып жатыр. Демек, ғылым өз міндетін орындап отыр. Осындай бастамалар көбейген сайын Қазақстанның технологиялық мүмкіндігі артып, экономикасы да нығая түсетіні сөзсіз.

Қасымхан БҮРКІТҰЛЫ,
«Ortalyq Qazaqstan»