Замонавий саноат эндиликда фақатгина механик ҳаракат ёки йирик дастгоҳлар кучи билан ўлчанмайдиган даврга келди. Бугунги ишлаб чиқариш занжири сунъий интеллект алгоритмлари, роботлаштирилган манипуляторлар ва computer vision тизимларининг узвий синтезидан иборат.

Айнан шу сабабли ҳам глобал меҳнат бозорида анъанавий механика қонуниятларини ҳам, мураккаб нейрон тармоқларини ҳам бирдек тушунадиган соҳалараро муҳандисларга бўлган талаб ҳар қачонгидан юқори. Океан ортида, хусусан, АҚШнинг йирик саноат штатларида ана шундай технологик трансформациялар марказида турган ва ўзининг реал рақамли натижалари билан мутахассислар эътиборини тортаётган ватандошларимиздан бири — Муродбек Усмонов. Унинг оддий устахонадан бошланиб, University of South Florida аудиториялари ҳамда трансмиллий корпорациялар лабораторияларигача етиб борган йўли шунчаки академик карьера эмас, балки қатъий интизом ва амалий муҳандисликнинг ёрқин намунасидир.

Болалик хотиралари ва Турин лицейидаги бурилиш нуқтаси

Муродбек Усмоновнинг технологиялар оламига бўлган қизиқиши тасодифий кашфиётлар ёки шунчаки интернетдаги трендлар ортидан пайдо бўлгани йўқ. Унинг болалиги Тошкент шаҳридаги металл заводи муҳитида, темир ва механизмларнинг ўзига хос ритми остида ўтган. Аксарият болалар ўйинчоқларни шунчаки эрмак учун ўйнаган бир пайтда, у ҳар бир қурилманинг ички тузилишини англашга ҳаракат қиларди.

"Мен ёшлигимдан ўйинчоқлар билан шунчаки ўйнамасдим. Менга уларнинг ички тузилишини ўрганиш, қисмларга ажратиш, ўзгартиришлар киритиш ва қайтадан йиғиш қизиқ эди. Айнан ўша йилларда менда муҳандислик ғояси шакллана бошлаган. Ушбу технологияларга бўлган илк муҳаббатни эса менга отам сингдирган. У киши билан заводга борганимда, йирик дастгоҳлар ортида қандай жараёнлар ётганини тушунишга интилардим."

Тошкент шаҳридаги 145-сонли мактабни тамомлаган Муродбек ўз йўналишини аниқ белгилаб, Турин политехника университети қошидаги Академик лицейга ўқишга кирди. Айнан шу масканда у робототехника, кинематика ва дастурлаш асослари билан профессионал даражада шуғуллана бошлади. Лицейдаги тўгараклар ва биринчи муҳандислик лойиҳалари унга келажакда қайси соҳадан кетиши кераклигини кўрсатиб берди.

Пандемия чекловлари ва SAT имтиҳонига мустақил тайёргарлик

Муродбекнинг халқаро таълимга интилишига унинг опаси маълум маънода сабабчи бўлган. Опаси 8-синфда ўқиб юрган кезлари FLEX дастури орқали АҚШда бир йил давомида таҳсил олиб қайтади. Бу воқеа Муродбекда ҳам халқаро таълим тизимида ўз кучини синаб кўриш истагини уйғотди. Бироқ, ҳужжат топшириш ва тайёргарлик кўришнинг энг қизғин палласи глобал коронавирус пандемияси даврига тўғри келди.

Ўша пайтларда Ўзбекистонда АҚШ университетларига кириш учун зарур бўлган SAT имтиҳонига тайёрлайдиган махсус марказлар ёки репетиторлар деярли йўқ эди. Карантин шароити эса вазиятни янада мураккаблаштирди. Муродбек ойлар давомида уйдан чиқмаган ҳолда, мутлақо мустақил равишда китоблар ва очиқ интернет ресурслари устида ишлади. YouTube'даги таълимий материалларни таҳлил қилиш, кечалари ўз устида ишлаш унга нафақат академик тайёргарлик, балки муаммоларни мустақил ҳал қилиш ва кучли ички интизом кўникмасини берди. Мана шу меҳнатлар самараси ўлароқ, у University of South Florida Механика муҳандислиги (Mechanical Engineering) йўналишига қабул қилинди.

Саноат автоматизациясида янги тенденция: Нима учун Механика муҳандислиги?

Кўпчилик замонавий ёшлар фақатгина IT ёки қуруқ дастурлаш йўналишларини танлаётган бир пайтда, Муродбекнинг машинасозлик йўналишини танлагани унинг узоқ муддатли стратегик қараши билан боғлиқ эди. Унинг фикрича, бу соҳа ўта кўп қиррали бўлиб, ўз ичига лойиҳалаш, ишлаб чиқариш, автоматлаштириш ва дастурлашни бирлаштиради. Муродбек фақатгина виртуал код ёзиш билан чекланиб қолмай, ўша код моддий дунёда робот қўли ёки завод линияси кўринишида қандай ҳаракатланишини бошқаришни истарди.

Университетдаги таҳсили давомида у роботларни бошқариш тизимлари (ROS2, MoveIt), кинематик моделлаштириш ва сунъий интеллект усулларини чуқур ўрганди. У назарий билимларни мустаҳкамлаш билан бирга, linear algebra, эҳтимоллар назарияси ва нейрон тармоқлари алгоритмларини муҳандислик вазифаларига татбиқ эта бошлади. Бу эса унга Американинг йирик ишлаб чиқариш компанияларида масъулиятли лойиҳаларни ишонб топширилишига замин яратди.

Маҳаллий тажрибадан халқаро саноат майдонигача: Аниқ рақамлар таҳлили

Муродбекнинг профессионал портфолиосига назар ташласак, унинг ҳар бир иш фаолияти аниқ оптималлаштириш кўрсаткичлари ва иқтисодий самарадорлик билан ўлчанади. Муродбек АҚШдаги йирик лойиҳаларга киришишдан аввал, 2024 йилнинг ёзида Ўзбекистондаги RustAlp Texmash корхонасида муҳандис-стажёр сифатида ишлади. У ерде қишлоқ хўжалиги машиналари учун қисмларни SolidWorks дастурида лойиҳалаш давомида қуйиш жараёнидаги нуқсонларни (casting defects) 20 фоизга камайтиришга эришди. Шунингдек, 3D босма (FDM) ёрдамида тезкор прототиплашни йўлга қўйиб, маҳсулотларни ишлаб чиқиш ва синовдан ўтказиш даврини 30 фоизга тезлаштирди.

Ушбу амалий пойдевор унга АҚШнинг етакчи саноат корхоналарида мураккаб муҳандислик вазифаларини бажариш имконини берди. Хусусан, у АҚШнинг Rushville (Индиана штати) шаҳрида жойлашган йирик Copeland корхонасида ишлаб чиқариш муҳандиси сифатида қуйидаги тизимли ўзгаришларни амалга оширди:

CNC дастгоҳларини автоматлаштириш: NX CAM платформаси ёрдамида дастгоҳларнинг асбоблар ҳаракатланиш йўналишини (toolpath) автоматлаштириб, ишлов бериш вақтини 33 фоизга қисқартирди ва қўлда код ёзишдаги хатоликларни 40 фоизга камайтирди.

Логистика ва омбор оптимизацияси: MATLAB маълумотлар таҳлили ва LIFO материаллар оқими стратегияси асосида омбор тузилишини қайта лойиҳалаштирди. Натижада, инвентарь аниқлиги 20 фоизга ошди, омбор майдонидан фойдаланиш 15 фоизга яхшиланди ва муддати ўтган захиралар миқдори 30 фоизга камайди.

Сифат назорати: Closed-loop manufacturing (ёпиқ сиклли ишлаб чиқариш) механизмини жорий этиш учун CMM (координатали ўлчаш дастгоҳлари) маълумотларини тўғридан-тўғри CNC иш оқимларига интеграция қилди ва деталлардаги нуқсонларни минималлаштирди.

Ушбу муваффақиятли лойиҳалардан сўнг, у дунёга машҳур оптик толали ва юқори технологияли маҳсулотлар ишлаб чиқарувчи Corning Inc (Charlotte, Шимолий Каролина штати) компаниясига механика муҳандиси сифатида таклиф қилинди. У ерда Муродбек роботлаштирилган манипуляторлар ва сунъий интеллект интеграцияси устида ишлади.

"Биз Corning заводида юқори аниқликдаги оптик толаларни юклаш жараёнини оптималлаштириш вазифаси устида ишладик. Мен ўзим лойиҳалаштирган ва SLS 3D босма ҳамда юқори аниқликдаги механик ишлов бериш орқали тайёрланган махсус мослама (fixture) эвазига юклаш цикли вақтини 60 фоизга қисқартиришга эришдим. Бу ишлаб чиқариш линиясининг узлуксизлиги ва сифат барқарорлигини таъминлашда муҳим роль ўйнади."

Бундан ташқари, у заводдаги сифат назорати самарадорлигини ошириш мақсадида Python, OpenCV ва TensorFlow кутубхоналари ёрдамида автоматлаштирилган computer vision тизимини ишлаб чиқди. Мазкур тизим оптик толаларнинг жойлашув аниқлигини 98 фоизгача бўлган кўрсаткичда хатоликсиз аниқлаб, инсон омилидан келиб чиқадиган визуал текширув нуқсонларини бартараф этди.

Саноат назариясидан амалиётга: Closed-loop manufacturing нима?

Замонавий муҳандислик тилида "closed-loop manufacturing" (ёпиқ сиклли ишлаб чиқариш) тушунчаси тобора муҳим аҳамият касб этмоқда. Муродбек Corning ва Copeland компанияларидаги тажрибасига таяниб, илм-фан фақатгина лаборатория ҳисоботларида қолиб кетмаслиги, балки ишлаб чиқаришнинг реал харажатларини камайтириши зарурлигини таъкидлайди. Ёпиқ цикл тизимида дастгоҳдан чиққан маҳсулот ўлчов маълумотлари реал вақт режимида тизимга қайта юборилади ва компьютер кейинги детални тайёрлашда йўл қўйилиши мумкин бўлган оғишларни ўзи автоматик тарзда тузатади.

Муродбек нейрон тармоқлари ва компьютер vision'ни анъанавий механика билан синтез қилиш орқали мана шундай мослашувчан тизимларни яратиш устида ишламоқда. “Робот шунчаки олдиндан ёзилган чизиқли траектория бўйича ҳаракатланувчи механизм эмас, балки атроф-муҳитни камералар ва датчиклар ёрдамида кўриб, ўзгарувчан шароитга мослаша оладиган интеллектуал объект бўлиши керак.”

Робототехниканинг кейинги ўн йиллиги ва хавфсизлик миссияси

Муродбек Усмонов яқин 10 йил ичида робототехника ва сунъий интеллектнинг бирлашуви ишлаб чиқариш саноатини буткул ўзгартириб юборишига ишонади. Унинг режалари орасида чекка ҳисоблаш технологиялари (Edge AI), яъни алгоритмларни булутли серверларда эмас, балки бевосита қурилманинг процессорида ишлатиш орқали микросонияларда ишлов берувчи тизимларни ривожлантириш ўрин олган.

Бироқ, унинг муҳандислик фаолиятидаги энг олий мақсади ва фалсафаси инсон хавфсизлиги билан боғлиқ.

"Агар келажакдаги фаолиятимни ягона бир мақсад билан ифодалаш имконияти берилса, мен робототехника ва сунъий интеллект ёрдамида саноатда инсон ҳаёти ва хавфсизлигини максимал даражада ҳимоя қилишни танлардим. Бизнинг асосий эътиборимиз жисмоний жароҳат хавфи юқори бўлган оғир ва зерикарли вазифаларни, шунингдек, фавқулодда вазиятлардаги операцияларни тўлиқ автоном роботларга топширишга қаратилиши лозим. Технологиялар нафақат иқтисодий фойда келтириши, балки энг биринчи навбатда инсон саломатлигини асраши шарт."

Муродбек муҳандислик соҳасидаги билим базасини кенгайтириш билан бир қаторда Stanford университети ва Michigan университетининг профессионал сертификатлаш дастурларини муваффақиятли якунлади. Халқаро саноат муҳитида орттирилган мазкур тажрибалар, аниқ ҳисоб-китоблар ва автоматлаштириш ечимлари келажакда нафақат глобал миқёсда, балки мамлакатимиз иқтисодиёти, агросаноат ва ишлаб чиқариш тармоқларини модернизация қилишда ҳам муҳим дастуриламал бўлиб хизмат қилади. Муродбек Усмонов каби ёшлар ўзларининг амалий натижалари билан замонавий ўзбек муҳандислик мактабининг салоҳиятини намоён этмоқдалар.

Азамат Диёров