Примеры задач

Выбери задачу для участия в конкурсе Future Makers: Junior Cup Предлагаем 2 направления для конкурсных решений:

Кубок городов

Реальные задачи развития городов, сформулированные городскими администрациями муниципальных образований в регионах присутствия партнеров Фонда.

Инженерный кубок

Реальные задачи от технических директоров и главных инженеров партнеров Фонда – промышленных компаний и ведущих производителей России и мира:

ЕВРОХИМ

Ведущий российский производитель минеральных удобрений.

СУЭК

Входит в топ-10 мировых производителей и экспортеров угля.

СГК

На долю станций СГК приходится порядка 23-25% выработки тепла и электроэнергии энергосистемы Сибири

Направление	Задача	Описание
Решение в области технологии производства удобрений	Оптимальные реагенты для очистки растворов от солей жесткости (Ca2+; Mg2+).	На практике очистки рассола NaCl используют содово-каустический метод (химическая реакция) с переводом в нерастворимые соединения кальция и магния, а также введением коагулянта/флокулянта для укрупнения взвешенных частиц и выпадение в осадок. Интерес вызывают новые методы и компоненты для проведения данной операции по очистке растворов от солей жесткости.
Решение в области технологии производства удобрений	Метод оптимизации применяемых сплавов катализаторов	Применяемые катализаторы на основе платины весьма дорогостоящие, при технологических процессах унос драгметаллов с поверхности катализатора очень высок. Следует решить задачу внедрения катализаторов на основе соединений кобальта (наноразмерные) взамен платины при производстве минеральных удобрений.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Разработка мер по шумозащите и пылезащите в процессе горных работ	В процессе ведения горных работ в угольном разрезе возникают выбросы пыли и шум. Это оказывает негативное воздействие на окружающую среду, в том числе на граничащие населенные пункты, сельхозпредприятия и т.д.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Комплексная переработка макулатуры	В процессе деятельности предприятия образуется разного рода макулатура. Стоит задача предложить варианты ее переработки с дальнейшим использованием получившегося продукта для нужд угольных предприятий.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Снижение трудозатра при демонтаже передвижных ж/д путей	В зимний период при демонтаже передвижных железнодорожных путей возникают повышенные трудозатраты. Актуален вопрос разработки комплекса мероприятий для снижения трудозатрат.
Решения в области организации добычи полезных ископаемых	Организация безопасной работы по приемке в отвал	При добыче угля актуален вопрос организации безопасной работы по приемке в отвал 4 млн куб.м вскрыши в год одним экскаватором ЭШ-10/70 с двух железнодорожных тупиков. Предложить меры по организации безопасных работ.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Формирование надежного дорожного полотна технологических дорог	Строительство технологических дорог при добыче угля производится в условиях слабо несущих вмещающих пород вскрыши. Для устойчивой работы автомобильной вскрыши необходимо рассмотреть возможность формирования надежного дорожного полотна технологических дорог.
Решения в области переработки полезных ископаемых.	Разработка способов и и оценка целесообразности использования угля класса 0-25	При просеивании угля через сита получают уголь класса 0-25 мм, мелкий с семечком и штыбом. Актуальна задача поиска способов и оценка целесообразности использования угля класса 0-25.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Разработать систему отработки первых вскрышных уступов без участия ж/д вскрыши	При отработке первых двух уступов попадаются переувлажненные участки с супесчанным и глинистыми породами. Данные породы увлажнены вследствие скапливания воды за счет атмосферных осадков и таяния снегов в пониженной части рельефа. В связи с переувлажнением пород, усложняется продвижение фронта работ из-за невозможности отработки данных уступов автотранспортом. Железнодорожная вскрыша ликвидирована на предприятии в 2013 году. Необходимо разработать систему отработки первых вскрышных уступов с учетом вышеперечисленных условий и имеющимся горно-транспортным оборудованием предприятия
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Разработка способа разогрева цистерны с мазутом	В зимнее время мазут, который приходит на предприятия в ж\д цистернах, требует разогрева для его слива. Сегодня это делается с помощью подачи пара через пики (трубки) погружаемые в мазут через люк цистерны. Подобный способ вызывает значительное обводнение мазута и большие затраты тепла (пара) на его разогрев. Паровые рубашки есть не на всех цистернах и как правило имеют низкую эффективность по сравнению с пиками.
Решение в области переработки полезных ископаемых	Снижение зольности угля	Добыча угля на Никольском месторождении осложнена значительным изменением мощностей пластов, большим количеством геологических нарушений разного характера и большими углами падения. Совокупность этих факторов приводит к увеличению зольности добываемого угля (засорение вскрышной породой). Необходимо разработать современное решение, которое позволит производить выборку кусков вскрышной породы на промежуточном угольном складе. Снизить зольность угля до его попадания на обогатительную фабрику, тем самым попутно снижая объем перевозки кусков вскрышной породы в кузовах автосамосвалов.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Использование средств цифровизации при обучении безопасным приемам выполнения работ (охране труда).	В настоящее время для обучения безопасным методам производства работ не всегда возможно обучить практическим навыкам ввиду ряда причин. Необходимо внедрить методы обучения практическим навыкам с помощью средств цифровизации.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Эффективный способ транспортировки угля	Сформулировать современный способ транспортировки угля с промежуточного склада Никольского каменноугольного месторождения на Тугнуйскую обогатительную фабрику на расстояние 13,7 км. Годовой объем перевозки принять 16,5 млн тонн в год.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Ликвидация очагов самонагрева угля.	В контуре карьерного поля размещено порядка 30 млн. куб. м вскрышной породы с маломощными некондиционными пропластками угля (внутренние навалы). Из-за наличия угля в горной массе появляются признаки локального самонагревания навалов и задымления площадей. Необходимо разработать современную, эффективную и безопасную технологию локализации и ликвидации очагов самонагревания. Принять во внимание, что на текущий момент навалы размещены на балансовых запасах угля, и в ближайшем периоде необходимо выполнить их перемещение в выработанное пространство.
Решение в области организации производства удобрений	Охлаждение воздуха на всасе компрессорных (турбокомпрессорных) машин.	В теплое время года остро стоит вопрос снижения температуры воздуха, поступающего на всас компрессорных (турбокомпрессорных) машин. Необходимо достичь снижения температуры воздуха, поступающего на всас компрессорных (турбокомпрессорных) машин за счет установки моноблочных чиллеров.
Решение в области организации производства удобрений	Использование композитных материалов при ремонте и восстановлении узлов и деталей оборудования.	В данный момент открыт вопрос по оптимизации ремонтных работ за счет применения новейших технологий по восстановлению изношенных частей оборудования (корпуса насосов и компрессоров, валы и т.д. производство которых дорогостоящее, а порой и невозможно). Следует проработать вопрос о применении композитных материалов российского производства для восстановления изношенных деталей оборудования.
Решение в области организации производства удобрений	Применение гидрофобных покрытий при ремонте (восстановлении) деталей оборудования.	Существует проблема повышения производительности оборудования за счет снижения силы трения при контакте с рабочей средой. Необходимо подобрать материалы для нанесения покрытия на рабочие поверхности оборудования, для снижения силы трения рабочей среды (например воды).
Решение в области организации производства удобрений	Увеличения межремонтного пробега пар трения динамического оборудования	Выявлена проблема частого выхода из строя и сокращения межремонтного на парах трения оборудования, работающего в тяжелых условиях, приводящих к повышенному износу. Необходимо увеличить межремонтный период, снизить износ пар трения оборудования (зубчатые передачи в редукторах, подшипниковые узлы) за счет внедрения присадки, содержащей минерал серпентинит, в смазку (в жидком агрегатном состоянии).
Решение в области организации производства удобрений	Снижение температуры воды водооборотного цикла.	В летний период в условиях глобального потепления и изменения климата водяные градирни не обеспечивают снижение температуры водооборотного цикла. В свою очередь теплообменное оборудование цехов не обеспечивает ведение НТР и цеха вынуждены снижать нагрузку по основному сырью с сокращением выработки товарного продукта. Как следствие, возникает потеря прибыли. Необходимо разработать решение по снижению температуры воды (расход от 200 до 1000 куб. м/час) до 7 градусов. Приемлемы любые варианты, включая мобильные установки с наиболее низкой стоимостью, кроме градирен.
Решение в области организации производства удобрений	Подбор материала для обеспечения транспортировки пористой аммиачной селитры на дальние расстояния в условиях высоких температур.	В процессе транспортировки упакованной в МКР пористой аммиачной селитры (ПАС) под воздействием температурных перепадов в летний период происходят модификационные переходы, связанные с изменением кристаллической решётки гранул аммиачной селитры, приводящие к частичному разрушению гранул, их спеканию и потери товарных свойств продукта. Как следствие, возникают претензии со стороны потребителей. Необходимо подобрать материал для обеспечения транспортировки ПАС в п/в на дальние расстояния в условиях высоких температур, со следующими свойствами: простота установки внутри п/в, лёгкий вес, теплоизоляция от внешнего нагрева с стороны стенок п/в, низкая гигроскопичность, низкая стоимость.
Решение в области организации производства удобрений	Новые технологии для охлаждения /снижения температуры воды водооборотного цикла.	В теплое время года остро стоит вопрос о снижении температуры оборотной воды, поступающей на охлаждение агрегатов. Необходимо достигнуть снижения температуры охлаждающей оборотной воды, за счет установки моноблочных чиллеров.
Решение в области организации производства удобрений	Эффективные выпарные установки при производстве каустика	Выпарные аппараты от «старого» производства за годы эксплуатации имеют ряд дефектов как по механической части (нарушение герметичности обечайки оборудования, выход из строя теплообменных трубок на подогревателе, коррозия материала), так и по конструктиву. Данные дефекты влияют на эффективность работы оборудования (производительность, перерасход ресурсов) и качество выпускаемого продукта.
Решение в области организации производства удобрений	Снижение времени на подготовку подвижного состава под погрузку.	Необходимо разработать решение для создания автоматизированной системы очистки, промывки внутренней поверхности минераловозов по аналогии с автоматическими мойками для автотранспорта. Требования к решению: удаление твердых отложений на внутренней поверхности; обеспечение контроля чистоты; фиксация и создание отчетов в базе данных; очистка и утилизация стоков и твердых отходов; снижение времени на подготовку подвижного состава под погрузку; минимизация ручного труда; исключение присутствия человека внутри минераловоза; обеспечение плановой логистики и цепочек поставок.
Решение в области технологии производства удобрений	Исключение налипания плава аммиачной селитры и САN на внутреннюю поверхность барабана- гранулятора.	Существует проблема налипания плава аммиачной селитры и САN в процессе гранулирования на внутренней поверхности барабана-гранулятора. Возникает необходимость остановки для чистки один раз в 3 суток, ручная чистка, нахождение человека внутри аппарата, снижение выработки товарного продукта. Стоит задача разработки технических решений (любые предложения кроме изменения технологии), исключающих налипание плава аммиачной селитры и САN на внутреннюю поверхность барабана- гранулятора (БГС) в процессе производства
Решение в области технологии производства удобрений	Современные решения для футеровки внутренних поверхностей.	Существует проблема с отложениями минеральных удобрений на внутренней поверхности технологического оборудования (бункера, продуктопроводы). Стоит задача подбора современных полимерных материалов, покрытий, методов нанесения и крепления, для футеровки внутренних наклонных поверхностей бункеров при производстве и отгрузке минеральных удобрений, минераловозов и т.д., с целью исключения образования отложений, исключения чистки, обеспечения погрузки и выгрузки.
Решение в области технологии производства удобрений	Разработка способов промывки или чистки трубопроводов с использованием альтернативных промывных растворов (кроме КФК) или технологий.	При производстве экстракционной фосфорной кислоты на рабочих кислотных и промывных трубопроводах оседают частицы сульфата кальция из растворов фосфорной кислоты, идет засаживание трубопроводов. На данный момент данный трубопроводы промывают слабой кремнефтористоводородной кислотой (КФК), промывка занимает много времени.
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Использование и размещение воды, откачиваемой на обводненных участках горных выработок	Вода, откачиваемая на обводненных участках горных выработок разреза "Черногорский" и "Абаканский", осложняет ведение вскрышных и горных работ. Откачка воды приводит к уменьшению производственных показателей по вскрыше и добыче. Предложить варианты использования и размещения воды, откачиваемой на обводненных участках горных выработок
Решение в области переработки полезных ископаемых	Система отработки первых вскрышных уступов	При отработке первых двух уступов попадаются переувлажненные участки с песчаными и глинистыми породами, данные породы увлажнены вследствие скапливания воды за счет атмосферных осадков и таяния снегов в пониженной части рельефа. В связи с тем, что данные породы переувлажнены, усложняется продвижение фронта работ из-за невозможности отработки данных уступов автотранспортом, железнодорожная вскрыша ликвидирована на предприятии в 2013 году. Необходимо разработать систему отработки первых вскрышных уступов с учетом вышеперечисленных условий и имеющимся горнотранспортным оборудованием
Решение в области организации добычи полезных ископаемых	Улучшение качества дорожного полотна при сложных условиях эксплуатации	В связи с высоким содержанием во вскрышных породах Восточно-Бейского разреза глинистого цемента, в период проливных дождей с мая по октябрь, транспортно-эксплуатационные показатели карьерных автодорог снижаются. Вследствие переувлажнения дорожного полотна и последующего налипания глинистой массы на колеса, движение по карьерным автодорогам затруднено и ограничивается, что приводит к простоям горнотранспортного оборудования. Как повлиять на качество дорожного полотна, учитывая содержание глинистого цемента и климатических условий региона?

Направление	Задача	Описание
Решения в области улучшения качества жизни города	Разработка наглядного способа отображения желаемых городских проектов	Платформа сбора предложений от жителей по проектированию общественных пространств в виде интерактивной карты, на которой можно рисовать маршруты до/по территории и оставлять комментарии о желаемом наполнении пространства для учета при разработке проектов благоустройства.
Решения в области развития городской среды	Единая карта зеленых насаждений и их состояния	Платформа оцифровки зеленых насаждений: обновляемая карта населенного пункта с отметками существующих деревьев и кустарников и сведениями об их общем состоянии здоровья
Решения в области экологии	Технология вторичной переработки	Технология переработки сигаретных фильтров и вторичное использование материала в работе 3D-принтеров
Решения в области энергообеспечения	Разработка системы датчиков для мониторинга теплопотерь в зданиях	Система сообщает о возможных местах утечек и предоставляет рекомендации для повышения энергоэффективности многоквартирных домов.
Решения в области улучшения качества жизни города	Разработка средств автоматического распознавания рекламных и информационных вывесок	Система автоматического распознавания рекламных и информационных вывесок на фасадах зданий и оценка их соответствия дизайн-коду населенного пункта (оценка размера вывески, использования шрифтов, колористических решений, элементов айдентики).
Решения в области экологии	Система аналитики шумосветового загрязнения парковых и лесопарковых зон	Система позволяет отследить превышение параметров, необходимых для сохранения биоразнообразия зеленой зоны (насекомых, грызунов, более крупных животных, иначе, чем люди, реагирующих на теплый/холодный свет, его интенсивность, интенсивность шума). Система может дать рекомендации по корректировке освещения для приближения к нормальным для животных и насекомых значениям.