В 2021 году крупнейшая биотехнологическая компания России BIOCAD предложила задачу для программы «Большие вызовы», которая реализуется в Образовательном центре «Сириус». Эксперты попросили ребят поработать над системой мониторинга оборудования в лаборатории. Глобальной целью проекта было обеспечить непрерывный контроль качества при производстве и хранении лекарств. Для этого школьники под руководством инженеров компании разрабатывали программное обеспечение. Ряд предложенных школьниками идей компания взяла в работу. В итоге систему удалось доработать и внедрить на производстве.
Над задачей от компании BIOCAD на «Больших вызовах» трудилась команда из семи человек из разных уголков страны. Ребятам предстояло разработать систему мониторинга оборудования в лаборатории. Это необходимо, чтобы обеспечить контроль качества производства лекарственных препаратов. Для этого в непрерывном режиме необходимо отслеживать все параметры оборудования, а также температуру, давление, влажность и другие условия в лаборатории. Все это влияет на процесс производства лекарств. Если любое из этих условий будет нарушено, это отразится на качестве лекарств, что недопустимо, когда речь идет о здоровье людей. Работа над проектом велась в направлении «Умный город и безопасность».
«Мы решили разработать программно-аппаратный комплекс для решения этой задачи. Здесь мы сделали акцент на мониторинге параметров помещения: температуры, влажности, перепадов давления. Работа началась еще до программы в “Сириусе”, однако наши наработки требовали модернизации. Главная цель состояла в том, чтобы сделать устройство “умнее”. В целом нам было важно услышать мнение со стороны, потому что это очень здорово, когда человек с незамыленным взглядом поделится своими идеями», – поясняет наставник проекта, руководитель отдела разработки ПО компании BIOCAD Александр Колесов.
.jpg)
Ребятам предстояло разработать прототип датчика и передающего устройства – микроконтроллера, который собирает данные с датчиков. Система работает следующим образом: после обработки информации микроконтроллером он передает данные на серверы. Далее система анализирует все собранные показатели. Если фиксируются нарушения параметров или аварийные ситуации, она делает рассылку в телеграм-бот для ознакомления и оперативного реагирования специалистов.
Во время работы над проектом участники команды распределили обязанности.
«Кому-то из ребят была ближе инженерная деятельность, кому-то было интереснее работать руками. Были те, кому нравилось разбираться с 3D-принтером и те, кому нравится работать с визуалом. Мы распределили обязанности. На первых этапах каждый выполнял свою часть работы, а к середине программы стала выстраиваться единая картина, когда мы помогли участникам соединить элементы их работы в один проект», – рассказывает соруководитель проекта, ведущий инженер-программист микроконтроллеров компании BIOCAD Андрей Минин.
Во время проекта школьникам удалось создать прототип серверной части устройства, а сам микроконтроллер был разработан и внедрен на производстве.
«Самым важным итогом работы стало то, что часть наработок, над которыми мы трудились с детьми, получилось реально запустить на предприятии. Прежде всего, речь идет о работе микроконтроллера. Мы смогли создать систему архивирования параметров на самом устройстве с последующей передачей данных на сервер. Если связь с микроконтроллером рвется по какой-то причине, то данные не теряются, а накапливаются на нем. И когда поломка устранена, они выгружаются дальше. На “Больших вызовах” ребята проработали сам алгоритм сохранения этих данных. И его мы используем на нашем предприятии. Также школьники учились собирать данные об аварийных сообщениях, проверять показатели датчиков на микроконтроллере. Эти наработки мы также используем у себя в работе», – отмечает Александр Колесов.
Одним из участников команды стал Иван Князев из Удмуртии. По словам школьника, он включился именно в этот проект, чтобы детально научиться работать с информацией, изучить способы ее хранения и передачи.
«Мы вместе с напарником – Егором Романченко – занимались работой с базами данных и разработкой REST API для нашей системы, то есть программного интерфейса для получения другими программами данных из нашей системы. Также проект позволил нам получить знания о внутренней логистике и строении IoT-платформ. На мой взгляд, самым сложным и в то же время интересным было настроить правильное извлечение определенной информации из большой базы данных со всех датчиков во время разработки REST API», – говорит Иван.
Проект помог школьнику узнать больше о работе с базами данных, получить новые знания в программировании, прокачать Soft Skills.
«Осознавая, что наша работа получила практическое применение, я чувствую гордость за всю нашу команду. Понимаю, что мы занимаемся действительно важными и востребованными вещами. Это вдохновляет и дает новый импульс для дальнейшего развития», – отмечает участник.
После программы руководители проекта поддерживают связь со школьниками. Дети могут задать интересующие вопросы и попросить совет у специалистов.
Кстати, компания BIOCAD предложила задачу для программы «Большие вызовы» и в 2022 году. Ребята под руководством представителей компании работали над созданием голосового помощника для лабораторного биореактора.
Компания BIOCAD создана в 2001 году. Это одно из крупнейших международных инновационных биотехнологических предприятий в России, объединившее научно-исследовательские центры мирового уровня, современное фармацевтическое и биотехнологическое производство, доклинические и клинические исследования, соответствующие международным стандартам. В штате компании более 3 000 сотрудников, почти треть из них – научные сотрудники и исследователи. BIOCAD ведет полный цикл создания лекарственных препаратов: от поиска молекулы до массового производства. Компания фокусируется на препаратах для терапии онкологических, аутоиммунных и инфекционных заболеваний, также ведет разработки в области терапии других заболеваний.
«Большие вызовы» – это всероссийский конкурс и одноименная программа научно-технологических проектов для старшеклассников и студентов, которые занимаются научной или исследовательской деятельностью. В рамках конкурса «Сириус» предлагает школьникам оформить свои идеи, разработки и исследования в проект и представить его для оценки экспертам. Победители конкурса становятся участниками программы «Большие вызовы», которая проходит в июле в «Сириусе». За 24 дня команды создают проекты по 13 направлениям под руководством наставников из технологических компаний и вузов.
