Инжиниринговый центр "Центр компьютерного инжиниринга" (CompMechLab®) СПбПУ Петра Великого посетила делегация RASA - Международной ассоциации русскоговорящих учёных, работающих за пределами Российской Федерации

17 июля 2015 в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого прошла конференция "Modern Science and Technology - MoST 2015", собравшая большое количество представителей Международной ассоциации русскоговорящих ученых, работающих за пределами Российской Федерации RASA (Russian-Speaking Academic Science Association).

С приветственным словом на открытии конференции выступил помощник президента Российской Федерации А.А. Фурсенко. Андрей Александрович отметил, что для него очень важно «сохранить традицию», имея в виду свое участие в самой первой конференции RASA, состоявшейся в 2008 году во Франции, которую он посетил в должности министра науки и образования России. Он отметил, что сегодня, как и семь лет назад, руководство страны рассматривает научную диаспору как важный фактор, который может способствовать решению задач, стоящих перед российской наукой и экономикой. В этом смысле взаимодействие диаспоры с российскими научно-образовательными учреждениями и активное вовлечение ее в научную деятельность в нашей стране представляется совершенно необходимым.

На фото: помощник президента Российской Федерации А.А. Фурсенко

​От имени ректора СПбПУ А.И. Рудского участников конференции приветствовал проректор по перспективным проектам А.И. Боровков: «Для нашего университета очень почетно, что первая конференция RASA в России проходит у нас в Политехе. Мы очень ценим ваш высокий международный научный уровень и заинтересованы в формировании научных групп, привлечении молодежи к передовым исследованиям во главе с ведущими учеными».

По словам проректора А.И. Боровкова, Политехнический университет достаточно вовлечен в процессы, которые происходят в стране. Это в первую очередь связано и с реформой инженерного образования, и с реализацией Национальной технологической инициативы, которую обозначил Президент Российской Федерации в декабре прошлого года послании Федеральному собранию и которая нацелена на преодоление формирование новых рынков и глобальных игроков - чемпионов. 

«Наш Университет уделяет большое внимание модернизации программы научных исследований, поэтому сотрудничество с русскоговорящими учеными из разных стран, возможность динамично общаться, перенимать их опыт, в конечном итоге будет способствовать максимально эффективному решению исследовательских задач и коммерциализации наших научно-прикладных разработок», – подытожил Алексей Иванович.

В завершении приветственного выступления проректор А.И. Боровков тепло поздравил А.А. Фурсенко с днём рождения, совпавшим с датой проведения конференции. Также проректор по перспективным проектам Политехнического университета пригласил всех участников посетить Инжиниринговый Центр (CompMechLab^®)  СПбПУ Петра Великого.

В начале своего выступления в Инжиниринговом центре проф. А.И. Боровков рассказал об истории создания Центра и о становлении направления «компьютерный инжиниринг» как ключевого связующего звена между наукой и промышленностью.

Профессор А.И. Боровков сделал акцент на следующих этапах развития:

• 1987 год – организована первая в России учебно-научная лаборатория "Вычислительная механика" (CompMechLab^®) на базе кафедры "Механика и процессы управления" легендарного физико-механического факультета ("Физ-Мех") Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (ранее - Ленинградский политехнический институт, Политехнический институт императора Петра Великого).
  Научные руководители - организаторы:
  Боровков Алексей Иванович - зав. лаб. "Вычислительная механика", к.т.н., профессор СПбГПУ;
  Пальмов Владимир Александрович - зав. каф. "Механика и процессы управления", заслуженный деятель науки РФ, д.ф.-м.н., профессор;
• 2001 год - CompMechLab^® по приглашению Министерства промышленности, науки и технологий РФ принимает участие во Всемирной Ганноверской выставке-ярмарке "The Power of Industry" (апрель 2001 г.) и Выставке компьютерных технологий в Милане (SMAU'2001, октябрь 2001 г.). На этих Всемирных выставках и на VI Международной выставке-конгрессе "Высокие технологии. Инновации. Инвестиции" (июнь 2001 г., Санкт-Петербург) сотрудники CompMechLab^® представили многочисленные результаты применения наукоемких технологий ANSYS и LS-DYNA в промышленности. Эти результаты убедительно продемонстрировали, что уже в 2001 году уровень работ сотрудников CompMechLab^® в области наукоёмкого компьютерного инжиниринга соответствовал уровню работ ведущих зарубежных промышленных фирм - в связи с этим CompMechLab-работы были отмечены дипломом I степени и Большой медалью за цикл работ "Компьютерный инжиниринг - наукоёмкая составляющая современных CALS-технологий";
• 2001 год - Livermore Software Technology Corporation (LSTC), США - разработчик программной системы конечно-элементного анализа LS-DYNA - изучив результаты многочисленных LS-DYNA-исследований, выполненных сотрудниками CompMechLab^®, отметила высокий уровень применения наукоёмких LS-DYNA-технологий. LSTC совместно с компанией FEA Information Inc. (США), осуществляющей информационную поддержку мирового сообщества специалистов в области конечно-элементного анализа и компьютерного инжиниринга, в знак признания LS-DYNA-достижений CompMechLab^® пригласили зав. лаб. "Вычислительная механика" профессора А.И. Боровкова, наряду с пятью другими ведущими LS-DYNA-специалистами из США - Dr. T. Belytschko (Northwestern University), Dr. D. Benson (Univ. California, San Diego), Dr. T. Altan (The Ohio State University, ERC/NSM), Dr. A. Tabiei (University of Cincinnati), Dr. B.V. Mehta (Ohio University) - участвовать в качестве эксперта в работе всемирного конечно-элементного портала www.FEAinformation.com;
• 2003 год - Организация Учебно-научно-инновационного Центра наукоёмких компьютерных технологий (ANSYS/LS-DYNA Centre of Excellence) на основе CompMechLab^®. Решение о создании первого в Политехническом университете Центра превосходства принято Ученым советом СПбГПУ, руководителем Центра назначен проф. А.И. Боровков;
• 2003 год - Лаборатория "Вычислительная механика" (CompMechLab^®) СПбГПУ стала первой российской организацией, одержавшей победу в конкурсе ANSYS Wallplanner Competition, а СПбГПУ - первым университетом в мире, потеснившим стройные ряды промышленных компаний-победителей. Стоит отметить, что сотрудники CompMechLab^® семь раз (с 2002 по 2009 год) участвовали во Всемирных ANSYS-конкурсах и четырежды (в 2003, 2004, 2008 и 2009 годах) побеждали в этих конкурсах - такого результата нет ни у одной компании в мире;
• 2006 год – создание ООО Лаборатория "Вычислительная механика" -  высокотехнологичной инжиниринговой spin-out компании СПбПУ. Основной вид деятельности компании – разработка в кратчайшие сроки математических и конечно-элементных моделей, расчетных методик, компьютерных и суперкомпьютерных технологий, технологических цепочек нового поколения в целях создания глобально конкурентоспособной продукции нового поколения в разных отраслях промышленности;
• 2011 год – создание  ООО "Политех-Инжиниринг" - start-up компании СПбПУ в целях практического применения результатов интеллектуальной деятельности на основе многочисленных ноу-хау;
• 2013 год –  в результате победы в Конкурсе Минобрнауки и Минпромторга России на базе CompMechLab^® организован Инжиниринговый центр "Центр компьютерного инжиниринга". Инжиниринговый центр СПбПУ - единственный в России Центр компьютерного инжиниринга.
  В октябре 2013 года пилотный проект по созданию и развитию Центра компьютерного инжиниринга СПбПУ вошел в число 11 победителей конкурса Минобрнауки и Минпромторга России по отбору пилотных проектов по созданию и развитию инжиниринговых центров на базе ведущих университетов России. Основа деятельности ИЦ "ЦКИ" – трансдисциплинарный и надотраслевой компьютерный инжиниринг (Computer-Aided Engineering). 
• 2014 год - сотрудники ООО Лаборатория "Вычислительная механика", ООО "Политех-Инжиниринг", УНИЛ "Вычислительная механика" и Инжинирингового центра "Центр компьютерного инжиниринга" работают под единым брендом CompMechLab^® – зарегистрированной торговой маркой.
• 2015 год - Инжиниринговый центр "Центр компьютерного инжиниринга" (CompMechLab^®) СПбПУ в марте 2015 года независимыми экспертами и ведущими специалистами Минобрнауки и Минпромторга был признан лучшим Инжиниринговым центром России среди Инжиниринговых центров, созданных на базе технических университетов России.
• 2015 год - Фонд инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП) РОСНАНО и ООО Лаборатория "Вычислительная механика" (CompMechLab^®) создают технологическую инжиниринговую компанию (ТИК). Партнерами и соисполнителями проекта по созданию новой технологической инжиниринговой компании выступили Инжиниринговый центр “Центр компьютерного инжиниринга” СПбПУ Петра Великого и ООО "Политех-Инжиниринг". Ключевое направление деятельности новой технологической инжиниринговой компании - оказание комплексных инжиниринговых услуг с помощью высокотехнологичных компьютерных технологий, многопараметрической, топологической и многокритериальной оптимизации и аддитивных технологий в широком спектре отраслей промышленности, в первую очередь, в двигателестроении, авиастроении и ракетно-космической отрасли, а также в гражданских секторах экономики (автомобилестроение, строительство, медицина).
• 2015 год – создание Института передовых производственных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (ИППТ СПбПУ). Институт создан в рамках Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого как основа для формирования проблемно-ориентированных научно-исследовательских лабораторий и центров развития передовых производственных технологий с участием других подразделений университета, высокотехнологичных компаний и научно-исследовательских центров.

На фото: представители Международной ассоциации русскоговорящих ученых (RASA) в Инжиниринговом центре (CompMechLab®) СПбПУ Петра Великого

Профессор А.И. Боровков представил вниманию слушателей обзор проектов, которые в разное время выполнялись сотрудниками Инжинирингового  центра  "Центр компьютерного инжиниринга" СПбПУ Петра Великого в интересах российских и зарубежных корпораций в различных отраслях промышленности. Проф. А.И. Боровков кратко охарактеризовал спектр высокотехнологичных отраслей, для которых на регулярной основе выполняют НИОКР специалисты Центра компьютерного инжиниринга, обозначил ключевые конкурентные преимущества Инжирингового центра СПбПУ, среди которых особую роль играют:

• уникальный арсенал применяемых CAD-СAE-СFD-CAO-HPC-технологий мирового уровня,
• уникальный опыт выполнения НИОКР и интеллектуальный потенциал сотрудников, обладающих компетенциями мирового уровня, и способных предложить практически любому заказчику выполнение НИОКР в рамках новой парадигмы современного проектирования - "проектирования за гранью интуиции генерального конструктора" на основе концепции "SuperComputer Simulation and Optimization -Based Design, Engineering and Advanced Digital Manufacturing".

Проф. А.И. Боровков отметил, что сотрудники CompMechLab^® на протяжении многих лет успешно реализуютется принцип подготовки бакалавров и магистров в рамках выполнения  реальных НИОКР. Это означает, что студенты Политехнического университета, в первую очередь, студенты кафедры "Механика и процессы управления" Института прикладной математики и механики, совместно с ведущими специалистами Центра компьютерного инжиниринга СПбПУ принимают участие в выполнении проектов по заказам высокотехнологичных предприятий различных отраслей промышленности.

"История Инжинирингового центра берёт начало с 1987 года - с организации лаборатории "Вычислительная механика", и мы всегда были тесно интегрированы в учебный процесс, - подчеркнул проф. А.И. Боровков.  - У нас выполнено и успешно защищено около 425 бакалаврских и дипомных работ, магистерских диссертаций. К нам поступают высокомотированные абитуриенты, которые любят математику и физику, - конечно, все студенты хотят "проектировать BMW", но далеко не все оказываются к этому готовы психологически и ментально. Это серьезный рынок, хайтек, доведённый до высокого уровня профессионализма, в котором жёстко регламентируются сроки и высокое качество работ, а потому  никакие ошибки недопустимы. И конечно, наша научно-техническая и инженерно-технологическая деятельность основывается на сложном математическом аппарате, современных теориях и методах механики дефрмируемого тердого тела, механики материалов и конструкций, методах и алгоритмах вычислительной механики (Computational Mechanics; Finite Element Analysis, FEA), наукоемких компьютерных и суперкомпьютерных технологиях (СAE/FEA/CFD/FSI/HPC/..., Simulation & Analysis), предназначенных для выполнения мульти- и трансдисциплинарных исследований. В последние годы к этому арсеналу современных теорий и подходов добавились передовые производственные технологии (Advanced Manufacturing Technology), в первую очередь, аддитивные технологии (Additive Technology), которые, в свою очередь, открыли окно возможностей для применения методов и технологий оптимизации (Computer-Aided Optimization) и проектирования на основе принципов бионического дизайна - создания "best-in-class" оптимизированных конструкций". 

На фото: проректор по перспективным проектам СПбПУ и руководитель Инжинирингового центра А.И. Боровков представляет каталог 400+ магистерских диссертаций, дипломных и бакалаврских работ, выполненных в ИЦ "ЦКИ" (CompMechLab®)

Вниманию делегации RASA также были представлены результаты работы, выполненной командой Инжинирингового центра СПбПУ в рамках реализации пилотного проекта по импортозамещению на основе реверсивного (обратного)  инжиниринга, предложенного на первом заседании межведомственной рабочей группы Министерства промышленности и торговли РФ, созванной для обсуждения вопросов импортозамещения запасных частей в нефтегазовом секторе.

Перед командой Инжинирингового центра СПбПУ была поставлена задача изготовить в кратчайшие сроки шпильку опорно-поворотного устройства крана морской ледостойкой нефтяной платформы «Приразломная» в условиях практически полного отсутствия информации об изделии. Эта деталь, как и большинство комплектующих «Приразломной», импортная, в России рабочей конструкторской документации на подобные изделия нет.

Процесс решения задачи был разбит на несколько этапов. Первый включал в себя оцифровку геометрии шпильки и построение CAD-модели. На втором этапе нужно было определить, какой материал использован и подобрать отечественный аналог - в результате был выбран материал, который по некоторым характеристикам даже превосходил оригинал. Далее сотрудниками Инжинирингового центра СПбПУ была разработана рабочая конструкторская документация, определена последовательность технологических операций, термической и механической обработки. После получения опытного образца был проведен независимый контроль качества, подтвердивший полное соответствие изготовленной шпильки рабочей конструкторской документации.

На фото: проректор по перспективным проектам СПбПУ Петра Великого и руководитель Инжинирингового центра А.И. Боровков демонстрирует результат работы по реверсивному инжинирингу импортных деталей для морской ледостойкой стационарной платформы "Приразломная"

Далее перед гостями выступил первый заместитель директора Инжинирингового центра О.И. Клявин. Он подробно представил компетенции CompMechLab^® в наиболее динамично развивающейся отрасли мировой экономики – автомобильной промышленности. 

В частности, были представлены результаты выполнения большого количества работ в интересах ведущих зарубежных инжениринговых компаний: EDAG (BMW,  Audi, Opel GM), Semcon (BMW, Rolls-Royce, Porsche, Mercedes-Benz), RLE (BMW, Opel GM), Simolution GmbH (BMW),  CSI Entwicklungstechnic GmbH (Audi) и др.. В том числе, в 2012-2013 гг. в партнерстве с компанией EDAG в интересах BMW реализовано более 35 проектов в сфере пассивной безопасности, вибрации и шума, прочности и эксплуатационных нагрузок, защиты пешеходов,  безопасности интерьера и омологации.

О.И. Клявин кратко рассказал об участии специалистов Инжинирингового центра в реализации проекта по созданию отечественного автомобиля премиум-класса в рамках НИОКР государственного значения «Разработка элементов каркаса кузова и конструктивных элементов бронирования отечественных автомобилей «Лимузин», «Седан», «Внедорожник» и «Микроавтобус» на базе единой модульной платформы, предназначенной для перевозки и сопровождения первых лиц государства, а также других лиц, подлежащих государственной охране» (заказчик и головной исполнитель - ФГУП НАМИ, системный интегратор - Porsche Engineering). 

В заключительной части встречи руководители Инжинирингового центра ответили на многочисленные вопросы членов делегации RASA. Профессор А.И. Боровков и О.И. Клявин рассказали о возможностях проведения виртуальных испытаний с помощью разработанного в ИЦ "ЦКИ" комплекса виртуального испытательного оборудования (виртуального полигона) -  CML Safety Suit™.  Виртуальные испытания  с использованием цифровых моделей манекенов CML Safety Suit™ позволяют с высочайшей степенью точности (манекен оснащен 65 датчиками) измерить, например, степень заброневой деформации при виртуальном тестировании боевой экипировки будущего. Также гостям была предоставлена информация о компетенциях командыCompMechLab^®  в области биомеханики и биопротезирования.

Говоря о направлениях развития Инжинирингового центра, проф. А.И. Боровков рассказал о созданном в СПбПУ Петра Великого новом Институте передовых производственных технологий (ИППТ). Ядром ИППТ являются Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» СПбПУ, Институт лазерных и сварочных технологий СПбПУ, а также Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад» – стратегический партнер, технологический консультант и координатор  деятельности ИППТ, обладающий опытом реализации национальных форсайт-исследований в различных отраслях промышленности. Кроме того, в состав ИППТ входят Международный научно-образовательный центр «Металлообрабатывающие автоматизированные производства», Лаборатория "Исследование и моделирование структуры и свойств металлических материалов". Также установлено деловое взаимодействие с ООО "Центр Лазерных Технологий" (ЦЛТ) и Испытательным центром "Политехтест" СПбПУ, рядом других структурных подразделений СПбПУ, малыми и средними инновационными и высокотехнологичными компаниями.

Отвечая на вопрос о возможностях передачи уникального опыта инженеров CompMechLab^®, проф. А.И. Боровков подчеркнул, что Институт передовых производственных технологий создан,  в том числе, и для этих целей.

«Будем внедрять цифровое производство на основе наших ключевых компетенциях в CAD/CAE/CFD/CAO/HPC/PDM/PLM-технологиях, также на основе передовых производственных технологиях, включающих CNC- и аддитивные технологии, лазерные технологии прямого выращивания металлическтих элементов конструкций и, конечно, экспериментальные методы испытания материалов и элементов конструкций - то то, что состттттавляет ядро современного производтсва конкурентоспособных изделий, конструкций и машин. Говоря по простому, каждый студент должен сделать ту же шпильку – скажем, за месяц, за два, вовлекаясь в производственный процесс от начала до конца. Учить надо тогда, когда ты сам владеешь передовыми технологиями и этим хайтеком зарабатываешь, выполняя ральные НИОКР. Тогда мы учим тому,  что действительно востребовано промышленностью», - подчеркнул проф. А.И. Боровков.

Для справки

Конференция RASA под названием "Modern Science and Technology - MoST 2015" состоялась в Санкт-Петербурге в период 16-19 июля 2015 года. Организаторами выступили европейская секция Ассоциации и Санкт-Петербургского Политехнический Университет, который открыл первый Научный Центр RASA в России. В конференции приняли участие члены всех отделений RASA: Европейской, Северо-Американской и вновь организуемой Азиатско-Тихоокеанской секции, а также представители Министерства образования и науки РФ, крупных корпораций и региональных университетов.

Ассоциация RASA объединяет научных работников из бывшего Советского Союза, работающих ныне вне Российской Федерации. В Aссоциацию входят также инженеры и предприниматели, работающие в области высоких технологий, a также студенты, аспиранты и постдокторанты, обучающиеся вне РФ. Ассоциация основана на первом международном семинаре бывших советских учёных, который состоялся 5-11 октября 2008 года во Франции.