Подводный робот, система управления промышленным аппаратом, глубоководный ретранслятор… Нет, это не проекты крупной инженерной компании, а студенческие разработки. Их создали в университетском конструкторском бюро (КБ) студенты, которые на тот момент еще не имели профессионального инженерного опыта. Позже некоторые из них основали стартапы и наладили серийное производство робототехники.
Как на таких площадках первокурсники пробуют себя в инженерии, благодаря чему их проекты перерастают в надежный бизнес и как собрать сильное инженерное портфолио еще до первой стажировки, рассказывает Михаил Чемоданов, руководитель студенческого КБ петербургской «Корабелки» (СПбГМТУ).
- какие навыки прокачивает студент в конструкторском бюро
- что за проекты можно реализовать на университетской площадк
- как попасть в студенческое КБ и принимают ли туда студентов других вузов
- где работают выпускники КБ и как они создают свои бизнесы
Как студенту-инженеру без опыта доказать, что он умеет работать
Работодатель в инженерной сфере почти всегда понимает, что у студента нет полноценного опыта работы. Но ему важно понять другое: способен ли кандидат не только рассуждать о проекте, но и довести его до результата: собрать устройство, написать код, провести тесты и исправить ошибки.
Поэтому на собеседовании часто обращают внимание не только на дипломы, но и практический опыт. Два выпускника с одинаковым образованием могут оказаться в разной позиции: преимущество почти всегда у того, у кого есть реальные проекты.
Я особенно остро почувствовал это, когда после университета пришел работать в компанию, занимавшуюся симуляцией судовых тренажеров. Там я впервые увидел, как устроена настоящая инженерная разработка: с заказчиками, сроками, испытаниями и ответственностью за результат.
Размышляя над этой ситуацией, я задался вопросом: можно ли сократить разрыв между теорией и практикой еще во время учебы? Попыткой ответить на него стал кружок программирования и робототехники, который мы организовали в университете.
Постепенно он вырос в конструкторское бюро, где студенты и аспиранты работают над реальными задачами: проектируют электронику, разрабатывают программное обеспечение, создают робототехнические комплексы и участвуют в испытаниях.
Молодые инженеры делают на нашей площадке робототехнику как для коммерческого использования, так и для обучения других инженеров. Малогабаритный автономный аппарат «Акара» — один из примеров образовательного проекта.
Когда мы создавали свой кружок робототехники, то сразу договорились: никаких проектов «понарошку». Если делать робота, то такого, который способен работать не только в стенах лаборатории. Если проектировать электронику, то с изготовлением настоящих плат. Если писать ПО, то для оборудования, которое потом выйдет на испытания.
Решая эти задачи, студенты сталкиваются с теми же вызовами, что и инженеры в крупной компании. Им тоже нужно «на полном серьезе» учитывать ограничения материалов, искать ошибки в конструкции, разбираться, почему устройство отказалось работать в день испытаний. И тоже приходится несколько раз переделывать решение, прежде чем добиться нужного результата.
«Хочу в студенческое КБ». С чего начать?
Прежде всего — со сбора информации о том, какие КБ вам физически доступны для посещения. Самый простой способ — поискать на сайте своего университета или в его социальных сетях, а затем изучить ситуацию с альтернативными площадками в других вузах вашего города. Многие конструкторские бюро регулярно набирают новых участников и проводят вводные курсы для новичков.
Выбор есть. По данным платформы «Студкб.рф», сегодня в российских вузах работает 676 студенческих КБ. В 213 из них студенты не только участвуют в разработках, но и получают патенты на собственные изобретения.
Когда выбор сделан, можно разузнать актуальные подробности о деятельности конкретного КБ у преподавателей профильных кафедр. Как правило, они хорошо знают, какие студенческие проекты есть в вузе и к кому можно обратиться, чтобы пополнить команду разработчиков.
Есть и другой путь — прийти в КБ напрямую. Иногда достаточно написать руководителю или заглянуть в лабораторию и сказать, что вам интересно заниматься практикой.
А если заинтересовались деятельностью КБ не своего, а другого вуза? Организовать такую практику обычно сложнее, но и это возможно. К примеру, в ИТМО конструкторское бюро работает на базе открытой лаборатории. В таких организациях рады видеть студентов разных университетов, и не обязательно инженеров.
К нам в студенческое КБ приходят не только за конкретными техническими навыками. Для многих это возможность попробовать себя в новых направлениях и понять, что действительно интересно. И касается это не только будущих инженеров.
Например, одна из наших студенток училась на юридическом направлении, но решила попробовать себя в программировании. Поначалу было непросто: Python давался тяжело, приходилось постоянно разбираться с новыми для себя вещами. Но постепенно интерес к программированию привел ее к анализу данных и машинному обучению.
В итоге ей удалось объединить знания из двух, казалось бы, далеких областей — заняться разработкой инструментов для поиска противоречий и коллизий в законодательстве с помощью методов анализа данных. По сути, нашла для себя профессиональную нишу на стыке права и информационных технологий.
Другой показательный пример — студент-оптик. В университете он в основном изучал теоретические аспекты оптических систем, а в лаборатории впервые серьезно занялся электроникой и схемотехникой. Начинал с относительно простых проектов: работал с датчиками, инфракрасными передатчиками и приемниками, программировал микроконтроллеры, участвовал в разработке систем для лазертага.
Со временем круг его компетенций заметно расширился. В результате он стал специалистом, который одинаково хорошо понимает и оптику, и электронику. Именно это сочетание навыков впоследствии помогло ему получить работу в компании, разрабатывающей высокотехнологичное оборудование, где требовались инженеры на стыке нескольких дисциплин.
Бывают и менее очевидные траектории. Один из участников лаборатории пришел к нам как робототехник, но в процессе обнаружил интерес к преподаванию. Участвуя в проектах и помогая другим студентам, он получил первый опыт наставничества, разработал собственные образовательные программы, а позже открыл частную школу робототехники.
В сильное КБ просто так не попасть?
Многие думают, что в хорошие студенческие конструкторские бюро берут только олимпиадников с внушительным списком достижений. На практике дипломы и победы в конкурсах могут помочь, но сами по себе ничего не гарантируют. Гораздо важнее неподдельный интерес.
Если ко мне приходит студент и говорит, что хочет заниматься инженерией не только на лекциях, — это уже хороший старт. Дальше мы вместе смотрим, что именно ему интересно. Кто-то хочет программировать, кто-то тяготеет к электронике, кому-то ближе конструирование или испытания. Универсального маршрута здесь нет, поэтому мы прислушиваемся к каждому. Люди приходят разные, и задачи тоже у всех разные.
При этом никто не ожидает, что первокурсник с первого дня начнет проектировать сложные системы или самостоятельно разрабатывать серьезные технические решения. Для этого и существует КБ — чтобы учиться через практику. Студенты сами проектируют подводные аппараты, конструируют и тестируют прототипы — в испытательном бассейне, как на этом видео.
Здесь можно задавать вопросы, ошибаться, что-то переделывать и постепенно разбираться, как на самом деле устроена инженерная работа. Всё это придаст профессиональной уверенности в будущем — не важно, в запуске собственного стартапа или при оформлении портфолио и на собеседовании с потенциальным работодателем.
Как устроена работа в студенческом КБ?
Главный принцип: процесс выстроен так, чтобы студент мог наблюдать полный цикл разработки своими глазами. Не отдельную лабораторную работу и не учебную задачу с заранее известным ответом, а настоящий проект, который начинается с идеи и постепенно превращается в функционирующее устройство.
В этот момент инженерия перестает быть набором предметов в расписании и становится тем, чем она является на самом деле, — профессией, где плод своих трудов можно увидеть, потрогать и проверить в деле.
Обычно студент приходит в уже действующую команду и подключается к одному из проектов. Начинает с небольших задач, постепенно осваивается, набирается опыта. Со временем эти задачи становятся сложнее, появляется больше ответственности. Но бывает и по-другому.
Иногда ребята приходят со своими проектами и идеями. Если задумка выглядит интересной и находится человек, готовый помочь с ее развитием, такой проект тоже может вырасти во что-то серьезное.
Что еще, кроме рабочих идей, помогает на старте? Очень важна коммуникативность, потому что современная инженерия — это почти всегда командная работа.
Даже относительно небольшой проект редко делается силами одного человека. Пока один занимается конструкцией, другой разрабатывает электронику, третий пишет программное обеспечение, а кто-то готовит испытания и собирает результаты.
Делитесь своими идеями, общайтесь и налаживайте связи. «Железячник» вы или кодите — неважно. Без коммуникации и развития мягких навыков любой командный проект будет даваться вам тяжело.
Над какими проектами студенты работают в конструкторских бюро
Когда я говорю, что студенты работают над реальными инженерными задачами, я имею в виду, что на них есть спрос, то есть это коммерческая история — с заказчиками, сроками и вполне прикладными ограничениями. Но условия работы в студенческих КБ гибкие, это не корпорация: студент может реализовать проект целиком или взять на себя какую‑то часть — механику, электронику, ПО.
Он может попробовать разное и понять, что ему ближе: проектирование корпуса, трассировка плат, написание драйверов или системная интеграция.
Топ-3 проектов студенческого КБ «Корабелки»
Из множества проектов, которые мы реализовали вместе со студентами, я бы выделил три ключевых.
1. Ныряющий подводный робот для внешнего заказчика
Это полноценная разработка нашего КБ: от начала проектирования до испытаний в воде. На весь проект у нас ушло около девяти месяцев, что для подводной робототехники считается очень сжатым сроком. При этом значительная часть времени ушла на согласование требований и проверку решений в реальных условиях.
Был разработан автономный необитаемый подводный аппарат легкого класса длиной около трех с половиной метров. Идет он под водой «по счислению», то есть определяет свое положение, исходя из ранее определенных координат, курса, скорости и времени движения. Иногда он выныривает для корректирования положения по спутниковой навигации и для связи с берегом. Если нужно, то мы перехватываем управление по защищенному радиоканалу и ведем робота уже «вручную».
Одно из интересных инженерных решений здесь заключается в гибкости: полезную нагрузку можно спрятать внутрь корпуса, подвесить под киль или взять на буксир — и от этого выбора зависит, сколько груза аппарат поднимет и как далеко уйдет.
Проектировали мы его с прицелом на серийность, а потому собирали из доступных комплектующих. И что особенно приятно — налегке на испытаниях он разогнался ровно так, как мы рассчитывали, моделируя гидродинамику аппарата.
Разные студенты в этом проекте отвечали за разные стеки системы. Один — за часть программного обеспечения, другой — за электронику, остальные за корпус. При этом каждый из них наблюдал, с одной стороны, весь процесс, а с другой — как в изделие встраивается именно его разработка.
2. Системы управления для подводной техники промышленного уровня
Если в предыдущем блоке речь шла о легком подводном роботе, то здесь масштаб задач совсем другой. Промышленные подводные комплексы используют при строительстве трубопроводов, обслуживании морских платформ, обследовании дна и инженерно-геодезических работах на море.
В России подобную технику разрабатывают всего несколько компаний, например, «Фертоинг». Такие комплексы должны не просто перемещаться под водой, а обеспечивать точное позиционирование, сбор и обработку больших объемов данных, а также устойчивую работу в сложных условиях эксплуатации.
Наше КБ участвовало в разработке симулятора и системы управления для тяжелого подводного аппарата рабочего класса. Это сложные программные и аппаратные решения, которые должны работать в связке с оборудованием.
3. Волновой глайдер
Еще один наш знаковый проект — волновой глайдер, который мы делали в рамках большого проекта совместно с компанией «Океанос». Это автономный надводный аппарат, который использует для движения энергию волн и может месяцами работать без обслуживания, не требуя постоянного участия человека.
В нашем случае речь шла о разработке систем связи и волнового движителя, то есть того самого механизма, который преобразует энергию волн в поступательное движение аппарата.
Связь под водой всегда ограничена, поэтому глайдер, находясь на поверхности, выступает ретранслятором между подводными аппаратами и внешним миром: связывается с другими подводными роботами, а дальше передает данные по радиоканалу или через спутниковый канал. В рамках проекта мы испытывали оба варианта.
Испытания проходили на Ладоге. Формально это озеро, но по условиям эксплуатации оно вполне может соперничать с морем. Во время испытаний глайдер двигался по заданному маршруту, уверенно работал как по ветру, так и против него, выполнял поставленные задачи и подтверждал, что сама концепция жизнеспособна не только на бумаге.
Проект волнового глайдера — хорошая иллюстрация к общему закону: в инженерии мало собрать устройство и заставить его работать. Гораздо важнее доказать, что оно способно надежно выполнять свою задачу в реальных условиях.
Поэтому не нужно бояться длинного пути от первого прототипа до испытаний. Именно такие проекты потом превращаются в самые убедительные кейсы для портфолио и самые интересные истории на собеседовании.
После бюро: чем занимаются выпускники
Если студент несколько лет работает в КБ, вопрос «что делать после выпуска» часто решается сам собой. За это время он успевает пройти путь, на который у многих молодых инженеров уходят первые годы работы: поучаствовать в реальных проектах, столкнуться с ошибками, пройти испытания и увидеть, как его решения работают не на бумаге, а в настоящем изделии.
Нередко бывает, что предложения о работе появляются еще на третьем или четвертом курсе. И дело здесь не в знакомствах или формальных рекомендациях. Просто работодатель уже видел человека в деле и знает, как он работает в команде и справляется с задачами, когда что-то идет не по плану.
Ну, а дальше пути расходятся. Кто-то остается в команде, где начинал свой путь, кто-то уходит в крупные компании или запускает собственные проекты. А как именно это происходит, пусть расскажут сами бывшие студенты, прошедшие практику в КБ.
«Было хобби — стало делом жизни»
В 2013 году я окончил СПбГМТУ по специальности, связанной с подводной робототехникой. Но, как и многие выпускники, стал искать себя в смежных областях — заниматься промышленной робототехникой и работать в других инженерных направлениях. Однако интерес к подводным аппаратам никуда не исчез.
Примерно в это время я познакомился со студенческим КБ Михаила Чемоданова, которое только начинало развиваться. Тогда никто не воспринимал его как карьерный проект или будущий бизнес. Мы просто собирались после работы, проектировали подводных роботов, готовились к соревнованиям, спорили, ошибались и учились.
Сегодня это назвали бы проектным обучением. Но тогда всё происходило естественно: никто не выдавал готовых решений. Мы сами проектировали конструкции, собирали электронику, писали программное обеспечение, проводили испытания и разбирались с последствиями собственных ошибок. Именно там появился тот практический опыт, которого так не хватало университетской программе.
Одним из ключевых наших проектов стал подводный робот для соревнований — аппарат с видеокамерой и манипулятором, способный выполнять задания под водой. Мы постоянно его дорабатывали, улучшали отдельные системы, искали более удачные инженерные решения. В какой-то момент этот робот превратился в лучшее подтверждение наших компетенций.
На собеседованиях такие проекты производили гораздо большее впечатление, чем сам диплом. Можно было показать реальный аппарат и подробно рассказать, как он устроен, какие задачи приходилось решать и почему были выбраны именно такие технические решения.
Со временем накопленный опыт помог мне попасть в частную компанию, занимавшуюся подводной робототехникой. А позже студенческое КБ получило поддержку университета, появились оборудование, помещения и первые серьезные проекты.
Следующим этапом стал грант на разработку собственного подводного аппарата. Для участия в конкурсе нужно было создать юридическое лицо. Так и появилась компания Trionix Lab. Первые заказчики во многом пришли благодаря профессиональным связям и репутации, которые сформировались еще во время работы в КБ.
Сегодня Trionix Lab разрабатывает подводные аппараты для образовательных организаций, промышленности и гражданских заказчиков.
Какой вывод я сделал из этой истории? Студенческий проект сам по себе не гарантирует успешную карьеру. Но если относиться к нему всерьез, он может стать отправной точкой не только для первой работы, но и для собственного бизнеса.
«Не имел никакого опыта в робототехнике»
Когда я впервые пришел в студенческое КБ, я вообще не умел программировать. Никакого опыта в робототехнике у меня тоже не было. Сейчас это кажется странным, потому что моя работа напрямую связана с разработкой сложных систем управления.
В университет я поступил после колледжа и армии. Один из одногруппников увидел объявление о наборе в КБ и предложил сходить посмотреть. Мы пришли вдвоем. Через некоторое время он перестал заниматься, а мне неожиданно понравилось — я и остался.
Помню свое первое знакомство с Arduino. До этого программирование существовало для меня где-то отдельно от реального мира. А тут оказалось, что можно написать несколько строк кода, загрузить их в контроллер — и мотор начинает вращаться, лампочка мигает, устройство реагирует на команды.
Мы собирали схемы, изучали электронику, разбирались с датчиками и микроконтроллерами. Одним из первых серьезных проектов стала балансирующая платформа — небольшой робот на двух колесах, который должен самостоятельно удерживать равновесие. Чтобы заставить его работать, пришлось разбираться с ПИД-регуляторами, обработкой сигналов и фильтрацией данных.
Большую часть информации я искал самостоятельно: читал документацию, экспериментировал, собирал и разбирал устройство снова и снова.
Позже в КБ начались проекты по подводной робототехнике. Это был уже совсем другой уровень сложности. Мы создавали телеуправляемые необитаемые аппараты для соревнований, и здесь приходилось учитывать вещи, о которых «на суше» обычно не задумываешься: течение, плавучесть, распределение тяги между двигателями, удержание глубины и устойчивое управление аппаратом.
Я занимался алгоритмами управления и логикой работы движителей, чтобы робот точно выполнял команды оператора.
Эти проекты стали основой моего первого портфолио. Не набором учебных работ, а примерами реальных инженерных задач, которые можно показать работодателю и подробно обсудить.
После окончания университета меня пригласили в компанию, где я продолжил заниматься системами управления, а сегодня моя работа связана с наземной техникой. Один из проектов — система автоматического нивелирования для экскаватора. Насколько мне известно, российских решений такого уровня на рынке пока немного.
