История кафедры ИУ4

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 22:49, 28 февраля 2018.
«Проектирование и технология производства электронной аппаратуры»
(ИУ4)
Логотип кафедры ИУ4 «Конструирование и производство электронной аппаратуры»
Факультет ИУ
Вуз МГТУ им. Н. Э. Баумана
Международное название Department IC4
«Electronic Equipment Design and Technology»
Год основания 1938 г.
Зав. кафедрой Шахнов В. А.
Юридический адрес 105005, Москва,
2-я Бауманская ул.,
д. 5, стр. 1
Аудитория 275
Сайт iu4.ru
E-mail shakhnov@iu4.bmstu.ru
Тел. (499)263-65-53

Деятельность кафедры ИУ4 «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» охватывает радиоэлектронные, электронно-вычислительные, наноэлектронные и наносистемные средства, средства телекоммуникаций, технологические процессы производства электронных средств, технологические материалы и технологическое оборудование для производства электронных средств, технологическую, конструкторскую, программную и эксплуатационную документации, методы и средства контроля, настройки и испытания электронных средств и многое другое.


История кафедры

1938 - 1957 годы – период становления

Кафедра «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» (ИУ4) была образована в сентябре 1938 года в соответствии с приказом Главного управления учебных заведений Наркомата тяжелого машиностроения СССР на «Артиллерийско-зенитном факультете» (АЗ) под названием «Технология точного приборостроения» (ТТПС). Это было сложное для страны время. Стремительно проводится модернизация Красной армии, развивается промышленность. Требуется все больше специалистов - организаторов производства, технологов, способных наладить производство сложной и вместе с тем дешевой гражданской продукции и образцов военной техники. Кафедре ТТПС ставится задача осуществлять общетехнологическую подготовку студентов приборной специализации. С первый дней своего основания кафедру возглавлял профессор Абрам Борисович Яхин. В то время кафедра не являлась выпускающей и проводила общетехнологическую подготовку студентов "Артиллерийско - зенитного факультета" (АЗ) (в последствии данный факультет получил название "Приборостроение").

Первая работа А. Б. Яхина - «Анализ неточности при обработке на металлорежущих станках» была опубликована в трудах МГТУ еще в 1934 году. В дальнейшем он выпустил целый ряд фундаментальных работ в области технологии точного приборостроения. Основными из них являются: «Теоретические основы проектирования технологических процессов» (1937), «Технология приборостроения» (1940), «Проектирование технологических процессов механической обработки» (1946), «Технология точного приборостроения» (1949), которую он написал с А. Н. Маловым, М. Я. Кашепава и А. А. Маталиным, и «Технология приборостроения» (1955), выпущенная совместно с В. П. Ефимовым. Каждый труд А. Б. Яхина неизменно содержал много новых сведений, показывал пути дальнейшего развития и совершенствования технологических процессов в приборостроении.

Наибольшее внимание в своих работах Абрам Борисович Яхин уделял теоретическим основам проектирования технологических процессов механической обработки резанием. Основным направлением деятельности А. Б. Яхина, его учеников и работников кафедры было создание научно-производственной дисциплины «Технология приборостроения», которая превратилась в научное, насыщенное инженерными расчетами научно-техническое направление. В начале развития технологии приборостроения были созданы методы исследования точности технологических процессов, применяющиеся не только в учебных целях, но и широко использующиеся в практике научно-исследовательских институтов и заводов. В дальнейшем начались работы по формированию научной базы технологии приборостроения, результаты которых нашли свое отражение в фундаментальном труде А. Б. Яхина «Теоретические основы проектирования технологических процессов» (1937).

Коллектив кафедры стоял у истоков развития нового направления науки и техники, связанного с глубокой проработкой вопросов точности, надёжности и качества в точном приборостроении. Научные работы того времени были направлены на создание технологических процессов производства, сборки, контроля элементов приборных систем. Особенно много сделано самим А. Б. Яхиным в области теоретических основ проектирования технологических процессов обработки сложных поверхностей. Его работы по точности обработки, погрешностям базировки, точности настройки и др. широко использовались во всех машиностроительных и приборостроительных институтах и предприятиях.

Из широкого спектра стоящих в то время перед кафедрой научных задач по созданию научных основ технологии приборостроения особое место занимала проблематика точности как по геометрическим, так и по физическим параметрам (параметры точности и математическое описание их качественных характеристик). Здесь следует отметить работы таких ученых, как Б. С. Балакшина, А. И. Каширина, В. М. Кована, Э. А. Сателя, А. П. Соколовского и др. В теории точности были выделены следующие направления:

  • общая теория точности технологических процессов;
  • вопросы точности применительно к конкретным видам обработки;
  • точность изготовления отдельных деталей приборов;
  • технологическое обеспечение качества приборов при сборке.

В этот период сотрудниками кафедры были проведены исследования по методам и средствам нарезания резьбовых соединений (Ефимов Владимир Петрович), зубообработке (В.И.Голиков), настройке токарных автоматов (Парфенов Олег Дмитриевич), накатыванию поверхностей заготовок (Н.И.Фадеев), обработке на координатно-расточных станках (М.Я.Кашепава), штамповке (А. Н. Маловым), внедрению программного управления (А.В.Чернышев) и др.

В результате решения задач общей теории точности профессором А. Б. Яхиным было подготовлено к изданию учебное пособие «Проектирование технологических процессов механической обработки» (1946). Формирование теории точности применительно к конкретным видам обработки для различных отраслей приборостроения получило развитие при выполнении ряда научно-исследовательских работ для промышленности. Итогом этих работ стала публикация следующих трудов: «Технология точного приборостроения» А. Б. Яхина, А. Н. Маловым, А. А. Маталина, М. А. Кашепавы (1949), «Технология приборостроения» А. Б. Яхина и В. П. Ефимова (1955), «Технология холодной штамповки» А. Н. Маловым (1949 - 1969), а также «Технология материалов в приборостроении» (под редакцией А. Н. Маловым, 1963 г.).

В период 1946-1958 гг. под руководством Абрама Борисовича Яхина на кафедре было выполнено и защищено более 20 кандидатских диссертаций (Диссертации кафедры ИУ4).

Дальнейшее развитие научных школ кафедры шло в направлении расширения исследований в области точного приборостроения.

1957 - 1958 годы

С 1957 по 1958 гг. кафедру П8 "Технология точного приборостроения" (к тому времени факультет АЗ был преобразован в факультет "Приборостроение" и кафедра получила литеру П8) возглавлял кандидат технических наук, доцент Ефимов Владимир Петрович (исполняющий обязанности). В. П. Ефимов был заместителем А.Б.Яхина. Он был общепризнанным лидером, последователем научной школы А.Б.Яхина, одним из его близких учеников. Он был ученым "от бога" , неординарным, увлекающимся человеком, при этом мало уделял внимания "вопросам внешнего признания" (написанию и защите докторской диссертации и т.п.). Несмотря на поддержку трудового коллектива кафедры, его заведование так и не было оформлено приказом. В.П.Ефимов просто не придавал этому значения. "Все и так работают, все выполняется, зачем лишние бумаги..." - можно было услышать от него. Шло время, формально-статусные вопросы все больше перевешивали устоявшееся течение кафедральной жизни...

1958 - 1978 годы

В 1958 г. кафедру возглавил профессор, доктор технических наук Алексей Николаевич Малов , при котором значительно расширились научные исследования в области конструирования и технологии приборов и радиоэлектронной аппаратуры, были проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию новых методов расчета конструкций аппаратуры, отработке и внедрению новых технологических процессов. Впервые на междисциплинарной основе был разработан учебный план подготовки инженера-конструктора и инженера-технолога электронно-вычислительной и радиоэлектронной аппаратуры.

В это время ярко проявился организаторский талант А. Н. Малова по мобилизации усилий коллектива кафедры и привлечению специалистов из промышленности для развития новых направлений технологии приборостроения. С начала 60-х годов на кафедре получили развитие научно-исследовательские работы, связанные с вопросами технологического обеспечения качества прецессионных приборов. В этот период сотрудники кафедры ведут большую работу по подготовке учебников, учебных пособий, монографий и справочной литературы. Среди них необходимо выделить «Краткий справочник металлиста» (под редакцией А. Н. Малова, 1965, 1972). В 60-х годах на кафедре была проведена большая работа по созданию впервые в практике вузов новых специальных технологических курсов по отраслям приборостроения и оснащению их учебно-методическими пособиями. Это, например, курсы «Технология электронно-вычислительной аппаратуры», «Технология радиоэлектронной аппаратуры», «Технология гироскопических приборов и устройств», «Технология систем автоматического управления», «Технология оптико-электронных приборов» и др. Одновременно с развитием основ технологического обеспечения качества приборов на кафедре велись работы по автоматизации технологических процессов в приборостроении. Результаты этих работ изложены во многих монографиях А. Н. Малова, которые были переведены на румынский, польский, венгерский и китайский языки. В области сборки приборов профессором А. Н. Маловым впервые в практике приборостроения издана монография «Механизация и автоматизация сборочных работ в приборостроении» (1964). Научные работы по абразивной доводке, проводимые под руководством профессора П. Н. Орлова, позволили создать серию новых станков, которые внедрены в промышленность.

Алексей Николаевич Малов был не только большим учёным, но и очень грамотным администратором. Как сейчас сказали бы менеджер с большой буквы, которого уважали все сотрудники кафедры, факультета, ученые других вузов. Сотрудники кафедры, надо сказать справедливости ради, и побаивались, так как строгость - одна из черт его характера. Он строго придерживался определенных правил и точно выполнял их. Так, каждое утро , ровно в 9 часов, он открывал дверь кафедры, заходил и начинал обход. От его внимания не ускользало ничего: ни работа учебных мастеров, машинисток и уж тем более преподавательского состава. Все строго по расписанию присутствовали и выполняли свою работу. Расскажем один случай из жизни кафедры того времени. Одним из преподавателей была молодая Лия Эдуардовна, работала она на должности ассистента, чётко выполняла все обязанности. И однажды ее пригласили в кабинет А. Н. Малова. Лия очень разволновалась и стала в уме перебирать возможные варианты: может сделала, что то не так, а может ещё что то. Войдя в кабинет, остановилась, внутри все клокотало, еле справлялась со своим волнением. Малов А. Н. сидел за своим столом, увидев Лию , пригласил ее присесть. Лия села. Алексей Николаевич помолчав минуту, сказал, что вопросов к работе Лии Эдуардовны как преподавателя у него нет, все хорошо. Лия облегченно вздохнула и тут Алексей Николаевич спросил: "...извините Лия Эдуардовна, а почему Вы на работу ходите в одном и том же коричневом костюме?". От неожиданности вопроса Лия растерялась и расплакалась. Она прямо рассказала, что одна обеспечивает большую семью - престарелые родители, маленькая дочка и она. Мужа нет. Доход - только ее зарплата ассистента, которой с трудом хватает на питание. Малов А. Н. встал из-за стола и извинился. Когда Лия вышла из кабинета, она ещё долго не могла успокоится, обида душила ее. Но потом взяла себя в руки и придя домой, начала перебирать свой и мамин гардероб, с целью найти что то, что можно одеть, помимо коричневого костюма. Всю ночь переделывала, перешивала и получилась новая блузка и юбка. Наряд, в котором она смогла на следующий день пойти на работу. Прошло несколько дней, Лия успокоилась, все шло по старому. И вдруг ее пригласили в отдел кадров и вручили приказ для ознакомления. Прочитав его, она опешила и не знала как реагировать. Приказ о том, что ее назначают на должность старшего преподавателя с увеличением оклада, почти на 60 рублей. «Такие деньги , как же так, значит Малов А. Н. понял ее трудное положение и помог» - думала Лия. Она не знала, как повести себя, как поблагодарить его за это. Хотелось зайти в кабинет и сказать «спасибо», но что то мешало, какой то внутренний страх и эту благодарность откладывала день за днём. В тот день, когда она получила первую «большую» зарплату, она пошла в магазин и купила хорошую шерстяную ткань синего цвета и заказала в ателье платье. Платье было строгим и поэтому она сама связала к нему красивый белый воротник. Как только все было готово, в этом наряде Лия Эдуардовна пришла на занятия. После занятий вошла на кафедру и многие сотрудники обратили на неё внимание, похвалили наряд. Лии было очень приятно. И тут открылась дверь и на кафедру зашёл Алексей Николаевич. Лия напряглась, ведь она так и не поблагодарила его. Он подошёл к ней и она увидела на его лице улыбку. То, что он произнёс, ещё долго звучало в ее голове - « ...Вы не только хороший преподаватель, но и очень красивая женщина. Вам подходит новый наряд и я рад за Вас!». Он ушёл в свой кабинет, а Лия ещё несколько минут стояла в коридоре и чувствовала себя счастливым человеком! Вот каким был заведующий кафедрой П-8 Малов Алексей Николаевич! Можно еще долго рассказывать об этом неординарном человеке, но именно такие, простые, житейские события характеризуют его глубокий внутренний мир.

Кафедра «Технологии точного приборостроения» в 1966 году становится профилирующей. Ей поручается подготовка инженеров по специальности «Конструирование и производство радиоаппаратуры». Одновременно она продолжает обеспечивать обучение студентов факультета «П» по курсу «Технология приборостроения». С 1969 года этой кафедре поручена подготовка инженеров по специальности «Конструирование и производство электронно-вычислительной аппаратуры (ЭВА)».

В связи с тем, что кафедра «Технология точного приборостроения», став профилирующей, продолжала общетехнологическую подготовку студентов, обучающихся на других кафедрах факультета «П», то фактически на ней сложилось два самостоятельных коллектива. Приказом Министра В и ССО СССР от 11 апреля 1976 года №524 и соответствующим приказом ректора МВТУ им. Н. Э. Баумана от 14 июля 1976 года за №427/у кафедра была реорганизована. На базе профилирующей кафедры «Технологии точного приборостроения» (П8) были образованы: профилирующая кафедра П8 «Конструирование и технология производства ЭВА» (заведующий А. Н. Малов), которая продолжила подготовку дипломированных специалистов по специальностям «Конструирование и технология производства РЭА» и «Конструирование и технология производства ЭВА» и кафедра П12 «Технологии приборостроения» (зав. кафедрой Сыроватченко П. В.), которая стала общефакультетской и сама выпуск дипломированных инженеров не осуществляла.

Начиная с 1976 года, на кафедре «Конструирование и технология производства ЭВА» (П8) стали активно развиваться направления, связанные с разработкой элементной базы ЭВМ и перспективных технологий ее производства. Были разработаны ряд новых курсов: «Технология микросхем», «Технология производства печатных плат», «Автоматизация технологических процессов микроэлектроники». Издан ряд фундаментальных монографий и учебников, которые на протяжении многих лет являлись настольной книгой инженера-конструктора-технолога приборных систем.

1978 - 1991 годы

В 1978 году кафедру П8 возглавил доктор технических наук, профессор Белов Борис Иванович. С этого времени направления научных исследований сотрудников кафедры ориентированы на внедрение современных достижений микроэлектроники в разработку конструкций и технологии изготовления радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры. Именно в этот период основное внимание при подготовке специалистов в области вычислительной и радиоэлектронной техники уделяется способности их проводить сквозное (комплексное) схемотехническое, конструкторское и технологическое проектирования соответствующей аппаратуры при активном использовании автоматизированных средств. Это позволило существенно сократить сроки проектирования при одновременном повышении конструкторской и технологической дисциплины.

Начиная с 1976 года на кафедре «Конструирование и технология производства ЭВА» стали активно развиваться направления, связанные с разработкой элементной базы ЭВМ и перспективных технологий ее производства. Были разработаны ряд новых курсов: «Технология микросхем», «Технология производства печатных плат», «Автоматизация технологических процессов микроэлектроники». Издан ряд фундаментальных монографий и учебников, которые на протяжении многих лет являлись настольной книгой инженера-конструктора-технолога приборных систем.

Конец 80-х годов был трудным и вместе с тем интересным временем крушения старого, перестройки, новых надежд, попыток сделать что-то лучше, интереснее. Главной задачей было вместе с крушением старого не сломать то важное и великое, что на протяжении 70 лет держало отечественную науку и образование и числе мировых лидеров. Те, кто не выдерживал трудностей, уезжали на запад, катастрофически сокращалось число молодых преподавателей и инженеров, но все же не смотря ни на что, кафедра «выжила», сохранив свою научную школу.

В 1989 году кафедра вошла в состав Научно-Учебного Комплекса факультета "Информатика и системы управления" под названием «Конструирование и технология производства электронной аппаратуры» (ИУ4).

1991 - 2000 годы

В 1991 году кафедру возглавил лауреат Государственной премии СССР, премии Совета Министров СССР, премии Совета Министров России действительный член академии электротехнических наук, академик Международной Академии Информатизации и Международной Академии Связи, доктор технических наук, профессор Шахнов Вадим Анатольевич, известный специалист в области создания микропроцессорных средств и конструирования ЭВМ.

Шахнов В. А. родился 29 января 1941 г. в Москве, обучался в средних школах Киргизии и Туркмении, в 1959 году поступил во Фрунзенский политехнический институт, а в 1961 году стал студентом Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана (МВТУ), которое закончил с отличием в 1966 году по специальности "Математические и счетно-решающие приборы и устройства».

С 1966 по 1986 годы Шахнов В.А. работал на предприятиях электронной промышленности в НПО «Научный центр», где занимался исследованиями и разработками магнитопленочной памяти ЭВМ, созданием первых отечественных мини-ЭВМ, разработкой больших интегральных микросхем (БИС) различного назначения. В 1969 году им была защищена кандидатская диссертация, а в 1991 г. им была успешно защищена докторская диссертация.

При его непосредственном участии сформированы и реализованы комплексные научно-технические целевые программы «Микропроцессор» и «Микропроцессорные средства вычислительной техники», в результате осуществления которых был разработан широкий спектр микропроцессорных больших интегральных схем (БИС) микро-ЭВМ, микропериферийных устройств. Идеи этих программ, нашедшие практическое выполнение, были изложены В. А. Шахновым в первой отечественной монографии «Микропроцессоры и микро-ЭВМ» (1980), в справочнике «Микропроцессорные БИС» (1988), в учебнике «Конструирование ЭВМ и систем»(1986), в учебном пособии «Конструкционные системы микро- и персональных ЭВМ» (1991), а также были использованы при разработке отраслевых и государственных стандартов.

С 1970 года Шахнов В. А. успешно сочетал научную деятельность с педагогической, работая по совместительству доцентом на кафедре «ЭВМ» Московского института электронной техники. Им был разработан и поставлен курс «Теоретические основы конструирования и надежности ЭВМ», изданы учебное пособие «Основы конструирования микроэлектронных ЭВМ», учебник «Конструирование ЭВМ и систем», учебник «Источники электропитания радиоэлектронных средств. Схемотехника и конструирование». Всего Шахновым В. А. опубликовано более 200 научных работ, он является автором более десяти авторских свидетельств.

Под руководством В. А. Шахнова с участием сотрудников кафедры и специалистов предприятий в это время на кафедре сформировалось самостоятельное научное направление «Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры». Учебно-методические кафедры под руководством профессора Шахнова В. А. высоко оценены Международным обществом инженерной педагогики (IGIP), присвоившим ему звание «Европейский инженер-педагог».

Начиная с 1990-х годов на кафедре активно внедряются в учебно-методическую работу новые методы передачи знаний, основанные на передовых достижениях педагогики, информационных технологий, средств телекоммуникаций, дистанционного образования. На кафедре создан один из крупнейших интернет порталов Университета, насчитывающий более 20 интернет-серверов.

Большую роль в становлении и развитии кафедры сыграл проф. Нестеров Юрий Иванович (1945 – 2000), заложивший основы научной школы в области математического моделирования электронных элементов и систем. Проф. Ю.И. Нестеров – автор ряда изобретений в области автоматизации конструирования и технологии производства РЭА, которые подтверждены более 73 авторскими свидетельствами. Его перу принадлежит несколько учебников, монографий и 139 печатных работ, в которых заложены базовые основы применения математического моделирования и оптимизации при проектировании электронной аппаратуры.

В 1987 г. за разработку методов и средств технологического обеспечения устойчивости и стабильности процессов механической абразивной доводки в условиях механических возбуждений он был удостоен премии Совета Министров СССР.

Большая роль в разработке новых учебных курсов, соответствующих современному состоянию науки и техники, новых учебно-методических материалов принадлежит профессорам Костикову Владимиру Григорьевичу, Мысловскому Эдуарду Викентьевичу, Парфенову Евгению Михайловичу, Чеканову Анатолию Николаевичу, Иванову Юрию Викторовичу.

Проф. Мысловский Э.В. - автор книг по автоматизации производства ЭВМ и робототехнике, специализировался в области управления техническими системами и читал профильный курс кафедры ИУ-4 «Микропроцессорные средства управления техническими системами».

Проф. Парфенов Е.М. после окончания МВТУ работал в Центральном Научно-исследовательском Радиотехническом Институте, где прошел путь от инженера до главного конструктора. Принимал активное участие в разработках высоконадежных радиоэлектронных средств различного назначения. При его непосредственном участии созданы системы электромеханических модулей радиоэлектронной аппаратуры, система единых базовых конструкций РЭА, устанавливаемых на различных носителях (самолетах, вертолетах, автомобилях, кораблях и т.п.) и позволяющих обеспечивать быстрое реагирование на изменяющуюся радиоэлектронную обстановку, разработана методология проектирования типоразмерных рядов модулей электронных средств. Специализировался в области конструирования и технологии производства РЭА и читал профильный курс кафедры ИУ-4 «Конструирование радиоэлектронных средств». Проф. Парфенов Е.М. долгое время являлся заместителем заведующего кафедрой по радиотехническому факультету, награжден медалями «За доблестный труд» и «Ветеран Труда», является автором более 90 печатных работ. Проф. Парфенов Е.М. долгое время работал членом правления региональной общественной организации содействия развитию конструкционной системы «Евромеханика».

Проф. Чеканов А.Н. после окончания танкового факультета МВТУ работал в Институте горного дела АН СССР, в НИАТ, а с 1962 г. – в МВТУ им. Н.Э. Баумана. Работы проф. Чеканова А.Н. по теме «Оптимизация несущих конструкций РЭА летательных аппаратов по параметрам надежности при ограничении массы изделий» неоднократно удостаивались грантами Всероссийского конкурса НИР. Специализировался в области теоретических основ конструирования и надежности РЭА и читал соответствующий профильный курс. Вел научное направление «Вероятностные расчеты и оптимизация несущих конструкций ЭВА и РЭА по параметрам надежности (вероятности безотказной работы, по ресурсу и т.п.), при заданных массогабаритных характеристиках и стоимости». За время научной деятельности опубликовано более 100 научных работ, в том числе один учебник, 2 монографии, 17 методических работ и 6 изобретений. Проф. Чеканов А.Н. – участник Великой отечественной войны. Он награжден 2-мя Орденами «Красного знамени», 2-мя «Отечественной войны первой степени», Орденами «Красной звезды» и одиннадцатью медалями.

Профессор Иванов Ю.В. – автор книг по робототехническим комплексам и их применению в гибком автоматизированном сборочном производстве (ГАСП) изделий электронной техники. Под его руководством студенты и аспиранты ведут научную работу в области математического моделирования сложных робототехнических систем и разработке компьютерных управляющих программ с элементами искусственного интеллекта.

Профессор Костиков В.Г. окончил в 1959 г. Харьковский политехнический институт. Длительное время работает в Научно-исследовательском электромеханическом институте (НИЭМИ), возглавляя отдел, разрабатывающий радиоэлектронные приборы. Является специалистом в области радиолокационных станций, приборов и систем электропитания. Проф. Костиков В.Г. – автор более 120 научных трудов. Долгое время возглавлял филиал кафедры на Радиотехническом факультете в НИЭМИ.

Огромная роль в развитии кафедры, в деле подготовки специалистов высокой квалификации принадлежит кандидатам технических наук, доцентам Билибину К.И., Власову А.И., Григорьеву В.П., Гридневу В.Н., Журавлевой Л.В., Камышной Э.Н., Лаврову А.В., Макарчуку В.В., Маркелову В.В., Резчиковой Е.В., Семенцову С.Г., Курносенко А.Е., Соловьеву В.А., Шерстневу В.В., старшему преподавателю Макушиной Н.В., заведующему лабораторией Дронову Н.Н., инженеру Максимовой Е.А.

Большую роль в деле подготовки специалистов по специальности “Проектирование и технология радиоэлектронных средств” играет филиал кафедры в НИЭМИ (отраслевой Радиотехнический факультет). Выпускники филиала и студенты принимают активное участие в создании современных зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) ПВО. На первое место в подготоке специалистов в области проектирования современных радиоэлектронных систем выходят системотехническая подготовка и подготовка в области параметрической САПР, интегрированной в единую CALS-систему предприятия. На филиале кафедры обучаются около 120 студентов. Учебный процесс ведут 12 профессоров и преподавателей. В учебно-воспитательной и научно-исследовательской работе принимают участие высококвалифицированные научные и инженерные кадры базового предприятия. Благодаря использованию контрольно-измерительной аппаратуры, оборудования и программного обеспечения отделов и цехов базового предприятия студентами выполняются реальные курсовые и дипломные проекты.

С участием сотрудников кафедры и специалистов предприятий в 90 е годы были заложены основы научного направления «Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры», основные теоретические и практические положения которого нашли отражение в следующих учебниках и монографиях: «Конструирование электронных вычислительных машин и систем» (Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Учебник для вузов. - М.: «Высш. шк.», 1986), «Конструирование и микроминиатюризация ЭВА» (Шерстнев В.В. - М.: «Радио и связь», 1984), «Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры» (Е.М. Парфенов, Э.Н. Камышная, В.П. Усачев. - М.: «Радио и связь», 1989), «Электромеханические устройства радиоэлектронной аппаратуры» (Парфенов Е.М. - М.: «Советское радио», 1972.), «Базовый принцип конструирования РЭА» (Парфенов Е.М. и др. - М.: «Радио и связь», 1981), «Электромеханические модули точного приборостроения» (Парфенов Е.М., - М.: «Машиностроение», 1984), «Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование» (Парфенов Е.М., Костиков В.Г., Шахнов В.А., - М.: «Радио и связь», 1998, 2000), «Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры» (учебник для вузов, К.И. Билибин, и др. под общ. редакцией В.А. Шахнова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002, 2005 г.г.) и др.

Многие из методических разработок кафедры ИУ-4 легли в основу государственного образовательного стандарта по направлению «Проектирование и технология производства электронных средств», в учебных планах которого была усилена схемотехническая и программно-техническая подготовка специалистов, появились такие специализации, как «Конструкторско-технологическая информатика», «CALS технологии», «Системное программирование» и т.п. Научная работа кафедры традиционно связана с учебным процессом, образуя единое целое.

Научные коллективы кафедры активно принимают участие в выполнении НИР и ОКР в рамках межвузовских научно-технических программ (МНТП), целевых проектах по заказу предприятий промышленности и научно-исследовательских центров России и зарубежья. Среди основных направлений исследований последних лет можно отметить: разработку микропроцессорных систем активного управления волновыми полями, исследование технологических режимов поверхностного монтажа электронных компонентов, разработку методов оптимизационного конструирования несущих конструкций электронной аппаратуры в стандарте «Евромеханика», разработку методов экспертного анализа состава потоков данных систем связи, исследование методов поиска информации в распределенных информационных сетях (в том числе и в сети интернет), проектирование операционных систем реального времени и прикладного программного обеспечения для систем управления технологическими и телематическими комплексами на LINUX платформе, отработку расчетных методик по моделированию тепловых, вибрационных, акустических, электромагнитных и др. волновых полей сеточными методами, разработку систем цифровой обработки сигналов для управления и контроля технологическими системами и т.д. Большое внимание уделяется созданию системы открытого инженерного образования по направлению «Проектирование и технология производства ЭС». Многие из исследований поддержаны грантами Минпромнауки РФ, Министерства образования РФ и Грантами Президента РФ.

Базой для проведения научно-исследовательских работ является учебно-лабораторный комплекс кафедры, оснащенный современным вычислительным, контрольно-измерительным и технологическим оборудованием, которым на протяжении многих лет руководит Н.Н. Дронов.

Большая часть работ кафедры посвящена созданию средств и методов защиты конструкций систем от нежелательных воздействий (вибрации, акустические шумы, тепловые поля и т.п.) высокой интенсивности. В последнее время на кафедре получили развитие направления, связанные с теорией и практикой создания и применения нейрокомпьютеров и нейросетевых технологий, цифровой обработки сигналов, а также разработка новых средств и методов повышения надежности электронной аппаратуры. Так в части исследований систем активного управления волновыми полями (научный руководитель доцент А.И. Власов), которые находят применение для снижения низкочастотных шумов и вибраций на транспорте, в авиации, на судах (в том числе и для палубной авиации), в конструкциях космических систем, радиотелескопов и радиолокаторов, требующих высокой точности позиционирования, в нанотехнологических комплексах, для обеспечения заданной разрешающей способности и т.п., на кафедре разработаны экспериментальные установки для исследований снижения широкополосного низкочастотного шума в одномерном воздуховоде (например, шума выхлопа дизельного двигателя), активных наушников, низкочастотной системы активной виброзащиты на базе электродинамического вибростенда. Результаты разработок сотрудников, студентов и аспирантов кафедры по данному направлению неоднократно представлялись на различных выставках, конференциях и конкурсах. Так, студенты Д. Смагин и Б. Першин в 1999 г. стали стипендиатами Американского акустического общества за работы в области систем активного гашения звука. В 2000 году за работу: «Разработка и внедрение программно-технических методов и микропроцессорных средств активного управления волновыми полями» доцент, к.т.н. Власов Андрей Игоревич был удостоен звания Лауреата Государственной Премии в области науки и техники для молодых ученых. Аспирант кафедры С.Г. Семенцов удостоен стипендии Президента России 2001 года за цикл работ по созданию микропроцессорных систем активной индивидуальной защиты (активных наушников). В 2002 году студент Е. Володин стал лауреатом стипендии Правительства РФ за разработку математических моделей систем активной виброзащиты и в этом же году он был отмечен медалью Министерства образования РФ как автор работы, победившей на конкурсе лучших студенческих научно-исследовательских работ. В части разработки и исследований активных систем кафедра целенаправленно сотрудничает с промышленными предприятиями и научными центрами: ОКБ «Камов», Институтом Машиноведения им. А.А. Благонравого, ГНЦ РФ «Акустический институт им. Н.Н.Андреева», Научным Центром Нейрокомпьютеров (РАСУ), МНПО «Спектр» и др.

В части исследований, связанных с вопросами технологической подготовки производства, современных технологических процессов производства элементной базы, несущих конструкций, сборки и монтажа на кафедре развиваются исследования, связанные с методами поверхностного монтажа элементов (научные руководители доцент В.Н. Гриднев и доцент К.И. Билибин). Создан опытный участок монтажа SMD-элементов, на котором отрабатываются технологические режимы и методы обеспечения качества. Для выполнения трудоемких операций контроля на кафедре в начале 2000-х годов разработаны нейросетевой аппаратно-программный комплекс дефектоскопии печатных плат по микрошлифам и нейросетевой аппаратно-программный комплекс контроля правильности монтажа SMD компонентов.

В последние годы на кафедре большое внимание уделяется исследованиям в области сетевых и телекоммуникационных технологий, разработкам современного пассивного и активного сетевого оборудования. Также развиваются направления, связанные с построением систем автоматизированного управления процессами проектирования и производства с использованием платформы Linux+Oracle, разработки концепции внедрения CALS-технологий на радиотехнических предприятиях. В тесном взаимодействии с ВНИИЭМ проводятся исследования и разработки операционных UNIX-систем реального времени и их использование в системах управления атомными станциями. Под руководством профессоров В.А. Шахнова и Э.В. Мысловского в сотрудничестве с ВЭИ и ОАО «Электросила» проводятся работы по созданию систем управления и мониторинга крупных энергетических систем. По заданию ОАО «Электросила» на кафедре разработан опытный образец компьютерного диагностирующего комплекса для поиска коротких замыканий в обмотках статоров и роторов турбогенераторов. Результаты исследований неоднократно представлялись на различных выставках. Так на проведенном в 2002 году ОАО «Мосэнерго» конкурсе лучших дипломных проектов по энергетическому направлению, одним из победителей стал студент 2-го курса кафедры ИУ-4 М. Учуваткин, представивший свой проект на тему «Исследование применимости сеточных методов для моделирования магнитных полей электрических машин». Его работа получила высокую оценку конкурсной комиссии. В 2003 году победителем всероссийского конкурса на лучшие научно-технические и инновационные работы студентов по техническим наукам стал студент третьего курса кафедры А. Афанасьев, представивший своей проект на тему «Автоматизированная система вибромониторинга крупногабаритных энергетических комплексов». Большую работу в части разработки систем неразрушающего контроля кафедра проводит совместно с МНПО «Спектр». На кафедре проводятся работы по направлениям, связанным с решением системотехнических и конструкторско-технологических проблем создания современной, высоконадежной электронной аппаратуры, стойкой к воздействию разнообразных дестабилизирующих факторов и обладающей высокими эргономическими характеристиками. Проводимые в течение ряда лет исследования по оптимизации параметров несущих конструкций (НК) электронной аппаратуры легли в основу методологии проектирования НК высоконадёжной ЭА.

Работу над созданием параметрической базы конструктивов несущих конструкций (НК) телекоммуникационных систем кафедра осуществляет в сотрудничестве с ассоциацией “Евромеханика”. На развернутом на кафедре опытном стенде НК различного уровня модульности проходит отработка вопросов оптимизации межмодульных соединений, электромагнитной защиты, новых компоновочных решений. Под руководством профессоров Е.М.Парфенова и А.Н.Чеканова сформированы принципы методологии вероятностной оптимизации несущих конструкций электронных систем.

Производство современной техники в настоящее время практически невозможно без комплексного внедрения CALS-технологий – технологий компьютерного сопровождения жизненного цикла изделий. Это требуют и международные стандарты качества ISO9001. В начале 2000-х перед специалистами кафедры была поставлена задача создать информационную модель современного предприятия, объединив вычислительными сетями имеющиеся лаборатории с серверным центром кафедры и тем самым реализовать виртуальную модель радиотехнического предприятия со всеми необходимыми компонентами, в которой будет присутствовать единое ядро управления данными, проектирующие, производственные (лабораторные) и исследовательские модули, которая успешно решается в настоящее время в тесном сотрудничестве с российским представительством фирмы Hewlett-Packard, концерном «РТИ-Системы» и другими заинтересованными предприятиями. На кафедре широко используются параметрические САПР для конструкторского и технологического проектирования, сеточные методы и пакеты на их основе для моделирования функционирования конструктивных элементов электронных средств в различных условиях эксплуатации.

Большое внимание уделяется на кафедре студенческой научно-исследовательской работе, в рамках которой студенты выполняют патентные и поисковые исследования, разрабатывают тематические задания и разработки. Допустим, предлагается разработать информационную систему по сигнальным процессорам. В этом случае студент анализирует все литературные и Интернет-источники, систематизирует собранную информацию, разрабатывает композицию и навигационную модель этого информационного ресурса и реализует его в разрабатываемой системе. Следующая задача — использование собранной информации при создании конкретного устройства. Такая работа нередко становится основой курсового проекта. Задание может быть и более конкретизированным, если, например, поступит заказ от предприятия, заинтересованного в проведении исследовательских работ.

Созданный на кафедре, интернет-центр интерактивных дистанционных методов обучения решает вопросы информационного общеметодического сопровождения процесса обучения и является полигоном для отработки перспективных студенческих проектов, направленных на информатизацию конструкторско-технологического проектирования. Любой студент кафедры имеет возможность в свободное от занятий время поработать в интернет-классе с различными моделирующими и проектирующими пакетами, мы стараемся ничем не ограничивать свободу выбора тех или иных инструментов и средств проектирования.

За все годы существования кафедра никогда не отказывалась от своего главного принципа в работе: опора на молодежь, привлечение студентов к научной работе буквально с первых дней их пребывания в университете, выявление талантливой молодежи и всемерное развитие ее творческой инициативы. Этому принципу соответствует и ежегодно проводимая на кафедре конференция «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы».

Творческой активности студентов, аспирантов и школьников старших классов способствует ежегодная молодежная научно-техническая конференция «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы», организуемая кафедрой с 1998 года.

Кафедра активно сотрудничает с ведущими отечественными и зарубежными предприятиями: Hewlett-Packard, STMicroelectronics, МНТПО «Спектр», ОАО «Концерн «РТИ-Системы», Лианозовский электромеханический завод, Концерн «Алмаз-Антей», ОАО «Фазатрон». Значительную помощь кафедре оказывает филиал, который образован в Научно-исследовательском электромеханическом институте (НИЭМИ) (Концерн «Алмаз-Антей»).

Кафедра сейчас

Сегодня на кафедре ведут подготовку и научные исследования 5 академиков отраслевых академий, 2 члена-корреспондента, 5 профессоров, 15 кандидатов технических наук. 4 преподавателя кафедры являются Лауреатами Государственных Премий РФ и Премий Совета Министров. За 30 на кафедре защитили докторские диссертации 12 человек, кандидатские диссертации – более 30 человек. Все это обуславливает высокий уровень как подготовки специалистов на кафедре, так и проводимых научно-исследовательских работ.

В настоящее время на кафедре подготовку бакалавров и магистров ведут преподаватели, ведущие специалисты в области контсрукторско-технологического проектирования, микроэлектронных и телекоммуникационных технологий, САПРа. Среди преподавателей кафедры много представителей промышленности и ведущих научных центров России. Учебный процесс и научные исследования на кафедре проводятся в соответствующих учебно-исследовательских лабораториях по направлениям: технологии приборостроения, системотехники, сетевых и телекоммуникационных технологий, микроэлектроники, САПРа, микропроцессоров, микроЭВМ и нейрокомпьютеров,

За последние десять лет на кафедре проведен ряд научно-исследовательских работ в рамках проектов и грантов Минобразования России, Минобрнауки России, заказов отечественных и зарубежных компаний.

За работу по созданию системы и методов анализа отказов в электронных средствах доцент кафедры, кандидат технических наук Журавлева Л. В. была удостоена Государственной премии РФ в области науки техники. Авторский коллектив ассистентов и аспирантов кафедры – Кормушин Игорь Валентинович, Ельников Александр Иванович, Горюнов Павел Николаевич, Соловьев Владимир Анатольевич – был удостоен Государственной Премии России для молодых ученых 1996 года за работу «Разработка и внедрение в практику проектирования электронной аппаратуры ресурсосберегающей методологии конструирования».

В 2000 году за работу «Разработка и внедрение программно-технических методов и микропроцессорных средств активного управления волновыми полями» доцент кафедры Власов Андрей Игоревич был удостоен звания Лауреата Государственной Премии в области науки и техники для молодых ученых.

На кафедре проводятся исследования по более чем 20 научным направлениям. Среди основных разработок, нашедших использование на промышленных предприятиях, в учреждениях, организациях и учебных заведениях страны и за рубежом можно отметить следующие:

  • Комплект программ моделирования воздействий вибрационных и тепловых полей на электронную аппаратуру.
  • Учебно-исследовательская САПР РЭА и ЭВА.
  • Мощные системы электропитания энергосистем на тиристорных преобразователях.
  • Моделирующий комплекс "Оптимизация несущих конструкций электронных систем".
  • Микропроцессорная система активного гашения шума энергетических систем.
  • Аппаратно-программный комплекс автоматизированного проектирования систем активного управления волновыми полями - ANC Designer.
  • Виртуальный измерительный комплекс OSCILL2000.
  • Нейроэмуляторы на базе каскадного соединения DSP процессоров.
  • Компьютерная система психологической диагностики.
  • Комплект деловых игр в области разработки и проектирования электронных систем.

В 1999 году при кафедре в рамках СНТО была организована молодежная студия интернет-проектирования (руководитель – С. В. Колосков). В этом же году для разработки и внедрения в учебный процесс дистанционных средств обучения образован WEB Центр интерактивных дистанционных методов обучения (руководитель – доцент, кандидат технических наук Власов А. И.). В 2000 году возглавляемая студентом кафедры Колосковым С. В. WEB студия ФМШ 1180 (сегодня – лицей №1580 при МГТУ им. Н. Э. Баумана) была удостоена диплома Всероссийского конкурса фирмы Интел «WEBStart». Пять студентов стали дипломантами конференции Юнеско, двое удостоены дипломов Министерства Образования России.

В последнее время большое внимание в научно-исследовательских работах кафедры уделяется внимание микросистемной технике и мехатронным системам. Так, за работу по созданию микропроцессорных микросистем активной защиты на базе промышленного стандарта PC/104, студенты кафедры Смагин Д. и Кузнецов А. (научные руководители – профессор Нестеров Ю. И., доцент Власов А.И.) были удостоены стипендии Акустического Общества Америки для Российских молодых ученых 1999 года. В настоящее время ведутся исследования в области создания активных микросистем индивидуальной защиты (активных микронаушников), которые крайне важны для летчиков и обслуживающего персонала палубной авиации, вертолетов и т. п.

Сегодня среди основных направлений научной школы конструкторско-технологического проектирования можно выделить следующие основные направления:

  • Комплексная конструкторско-технологическая оптимизация принятия решений при автоматизированном проектировании современных микроустройств наноэлектроники.
  • Создание методического, информационного и программного обеспечения автоматизированного проектирования ЭВА и РЭА на перспективной элементной базе;
  • Исследования по созданию оптимизационных методов построения несущих конструкций электронно-вычислительной и радиоэлектронной аппаратуры, методов повышения качества и надежности аппаратуры с сохранением экономических показателей
  • Исследования методов моделирования поведения конструкций ЭВМ при экстремальных нагрузках с использованием сеточных методов (МКЭ, МГЭ и др.)
  • Разработка систем пассивной и активной защиты электронных систем от дестабилизирующих волновых воздействий, при этом активные системы защиты представляют собой многомерные системы управления волновым полем, использующие дополнительные источники энергии.
  • Исследования в области перспективных технологий разработки и производства нейрокомпьютеров и нейрочипов с использованием методов сверхпроводимости.
  • Исследования в области интернет технологий и телекоммуникаций.
  • Разработка аппаратно-технического и методического обеспечения систем дистанционного образования на платформе Linux&Java&Perl&RDBMS.

В последнее время на кафедре большое внимание уделяется исследованиям в области сетевых и телекоммуникационных технологий, разработки современного пассивного и активного сетевого оборудования. Также развиваются направления, связанные с построением систем автоматизированного управления процессами проектирования и производства с использованием платформы Linux+Oracle. Среди последних проектов кафедры следует отметить исследования в области построения АСУ ТП на базе LinuxRT (RealTime). Впервые в МГТУ на кафедре была разработана версия операционной системы реального времени Linux клона – MatrixRT .

Кроме непосредственно занятий и научной работы студенты кафедры могут принять участие в работе факультативов: «Информационные технологии и телекоммуникации», «Современные технологии компании Oracle», «Промышленные и корпоративные решения на базе LINUX», «Разработка программно-технических комплексов», «Эксплуатация и ремонт ПЭВМ» и других.

Кафедра тесно взаимодействует с профильными школами МГТУ им. Н. Э. Баумана и самой кафедры. Так, для учащихся лицея № 1580 при МГТУ им. Н. Э. Баумана, участников WEB мастерской школы, на кафедре проводится семинар «Введение в телекоммуникационные технологии», для профильных школ кафедры: № 906, № 158, № 1691 предоставлены интернет ресурсы для размещения WWW серверов школ, разработка информационного наполнения которых сейчас активно ведется.

Преподаватели и инженеры кафедры всегда привлекают к научной и педагогической работе студентов практически с первых дней их пребывания в стенах Университета. Такая совместная деятельность помогает студентам выбрать правильное направление приложения их знаний, таланта, способностей. Этой же задаче отвечает ежегодно проводимая на кафедре ИУ4 конференция «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы», ежемесячный научный семинар кафедры «Наукоемкие технологии», различные симпозиумы, выставки и другие научно-технические мероприятия.

Научная школа

Базовое научное направление кафедры ИУ4 «Проектирование и производство электронной аппаратуры» – «Конструкторско-технологическая информатика в радиоэлектронике» направлено на исследования методов и разработку средств решения конструкторских и технологических задач электронных систем в условиях комплексной информационной поддержки жизненного цикла изделий. В его основе лежат три основных компонента:

  • конструкция;
  • технология;
  • информатика.

Под конструкцией электронных средств (ЭС) понимается совокупность элементов и деталей с различными физическими свойствами и формами, находящимися в определенной пространственной, механической, тепловой, электромагнитной и энергетической взаимосвязи. Эта взаимосвязь определяется системотехнической, схемотехнической, конструкторской и технологической документацией и обеспечивает выполнение электронной аппаратурой (ЭА) заданных функций с необходимой точностью и надежностью в условиях воздействия на нее различных факторов: эксплуатационных, производственных, социальных.

Технология производства, или технологический процесс – основная часть производственного процесса, заключающаяся в выполнении определенных действий, направленных на изменение исходных свойств объекта производства (в нашем случае ЭА) и достижения им определенного состояния, соответствующей технической документации. Конструирование и технология производства являются, с одной стороны, отдельными частями сложного процесса разработки ЭА, а с другой, не могут выполняться в отдельности, без учета взаимосвязей между собой и с другими этапами разработки. Являясь этапами более общего процесса «разработка – производства - эксплуатация – утилизация» (жизненного цикла изделия), как конструирование, так и технология определяют в конечном итоге общие потребительские свойства ЭА.

Информатика решает задачи обработки информации с использованием вычислительных машин и сетей. Термин информатика возник в 60-х годах во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной переработкой информации, как слияние французских слов information и automatique (F. Dreyfus, 1972). Тематика исследований в информатике обширна и постоянно расширяется: теория вычислимости и искусственный интеллект, теория сложности вычислений, информационные структуры и базы данных, социальный аспект развития информационных систем, языки программирования, представление знаний и т. п.

По своему характеру, исследования коллектива научной школы кафедры, являются междисциплинарными и охватывают область фундаментальной и прикладной науки и техники, предметом которой являются проектирование и совершенствование методов производства и применения интегрированных систем, основанных на законах и принципах нано- и микросистемной техники в условиях сквозной информатизации жизненного цикла изделий. Результаты исследований научной школы формируются на основе последних достижений инженерных методов проектирования и системного анализа, физики твердого тела, квантовой электроники, физической химии, оптики и электронных технологий. Их содержание определяется необходимостью установления фундаментальных закономерностей, определяющих физико-химические особенности формирования микро- и наноразмерных структур, формирования заданных механических, электронных и оптических свойств данных структур и синтез на основе микро- и наносистемной элементной базы функциональных средств и систем нового поколения. Проводимые коллективом научной школы исследования важны для разработки новых принципов, а вместе с ними и нового поколения сверхминиатюрных супербыстродействующих систем обработки информации и управления. Направление исследований включает в себя разработку и создание функционально законченных сложных микро- и нанокомпонентов, материалов, элементной базы, синтез технологических процессов их изготовления, исследования физических и физико-химических явлений в процессах их получения, проектирование и конструирование приборов на основе современной элементной базы и перспективных материалов, методы разработки и применения диагностического и технологического оборудование, синтез математических моделей процессов электронных технологии и объектов электроники в рамках комплексной сквозной информатизации.

Коллектив кафедры неоднократно становился победителем конкурса грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации.