События / Мероприятия 30 Августа 2021 года
Данная новость была прочитана 6094 раза

Представители НЦМУ СПбПУ и Центра НТИ СПбПУ приняли активное участие в форуме «Армия-2021»

С 23 по 25 августа 2021 года представители НЦМУ «Передовые цифровые технологии» СПбПУ и Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» приняли активное участие в деловой программе седьмого Международного военно-технического форума «Армия-2021» с целью взаимодействия с российскими индустриальными компаниями и мировыми корпорациями для продвижения исследований и ускорения выведения новых технологий и разработок на рынок.

23 августа на круглом столе «Определение приоритетных направлений развития критических технологий в интересах Минобороны России», на котором участники обсуждали возможные рекомендации по совершенствованию организационно-методических и нормативно-правовых основ реализации инновационных проектов на базе Военного инновационного технополиса «ЭРА», выступил начальник отдела по взаимодействию с ОПК Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ Александр Тамм с докладом «Цифровая трансформация промышленности. Обеспечение технологического прорыва в сфере ОПК».

В начале выступления Александр Тамм озвучил одну из основных задач Центра НТИ – обеспечение глобальной конкурентоспособности отечественных компаний-лидеров на глобальных рынках, в частности ОПК. Спикер отметил, что выполнение данной задачи связано с технологическим прорывом, обеспечиваемым трансформацией процессов в соответствии с перспективным технологическим укладом. Цифровая трансформация проводится путем комплексного внедрения технологий, зачастую это возможно только путем формирования консорциума крупнейших научных организаций, университетов, высокотехнологичных компаний лидеров, малых инновационных предприятий, инновационной инфраструктурой.

«Подобный формат позволяет консолидировать развить и произвести трансфер компетенций, наряду с разработкой новых технологических решений, недоступных для каждого участника консорциума в отдельности ввиду отраслевых, временных, исторических и иных ограничений; решается задача подготовки перспективных кадров для трансформации, накопления критической массы сотрудников готовых перенять новые подходы, умеющих их использовать», – продолжил Александр Тамм.

Так, например, работа консорциума не ограничивается какой-либо одной конкретной отраслью, областью знаний, тем самым производится кросс-отраслевой трансфер подходов, позволяющий сформировать полную матрицу компетенций, используемых решений. Наличие подобной матрицы позволяет произвести фокусировку при решении задач-вызовов уже на конкретном наборе компетенций. На данный момент в консорциум Центра НТИ входит более 80 организаций.

Помимо мероприятий организационного характера важным аспектом обеспечения технологического лидерства является внедрение и использование передовых технологий. Основополагающей технологией, способной внести значительный вклад в создание в кратчайшие сроки новых образцов ВВСТ и обеспечить военно-техническое превосходство над зарубежными аналогами является технология цифровых двойников - систем, состоящих из цифровых моделей изделия и двусторонних информационных связей с изделием и его составными частями.

Далее Александр Тамм представил различия между цифровой, компьютерной и математической моделью:

  • математическая модель – модель, в которой сведения об объекте моделирования представлены в виде математических символов и выражений;

  • компьютерная модель – модель, выполненная в компьютерной (вычислительной) среде и представляющая собой совокупность данных и программного кода, необходимого для работы с данными;

  • цифровая модель – система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов изделия, описывающая структуру, функциональность и поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла, для которой на основании результатов цифровых или иных испытаний по ГОСТ-16504 выполнена оценка соответствия предъявляемым к изделию требованиям.

Спикер отметил, что на практике цифровая трансформация проводится совместно с разработкой, внедрением и применением отечественной кросс-отраслевой платформы для совместной работы центров параллельного проектирования (ЦПП) и разработки цифровых двойников изделий и образцов ВВСТ для нужд организаций ОПК.

В конце выступления в адрес Александра Тамма поступило множество вопросов, касающихся темы внедрения и разработки цифровых двойников. После ответов на вопросы аудитории спикер подытожил, что комплексное использование отечественной кросс-отраслевой платформы в формате проектных консорциумов позволяет решить задачу обеспечения технологического прорыва в сфере ОПК. Представители «ЭРА» отметили, что подобные научные дискуссии позволяют устанавливать более тесное сотрудничество с предприятиями оборонно-промышленного комплекса, а также помогают в поиске новых партнеров, организации обмена передовыми знаниями и опытом в интересах технополиса.

Также 24 августа спикер выступил на круглом столе «Роль университетов в обеспечении диверсификации через механизм научно-промышленных кластеров двойного назначения» с докладом «Трансфер технологии цифровых двойников на примере выполненных проектов в формате зеркальных инжиниринговых центров. Перспективы использования в целях диверсификации». Александр Тамм представил концепцию зеркальных инжиниринговых центров и практику ее применения с целью трансфера технологий на примере выполненных НИОКР.

Во время презентации, спикер обозначил одну из важных задач успешной диверсификации – определение ее направления с учетом текущего положения технологического фронтира и вызовов рынка. Для решения данной задачи удобным инструментом является организация сетевых команд в формате зеркальных инжиниринговых центров. ЗИЦ является способом организации партнерского взаимодействия, обеспечивающим трансфер компетенций в процессе выполнения проектов для высокотехнологичных отраслей промышленности и позволяющий тиражировать полученный успешный опыт.

Начальник отдела по взаимодействию с ОПК презентовал несколько форматов работы ЗИЦ:

  • университетские ЗИЦ (УЗИЦ) – направлены на развитие сетевого взаимодействия университетов и академических структур с целью подготовки специалистов и выполнения исследований, обеспечивающих в будущем решение задач, возникающих в корпоративных и региональных ЗИЦ.

  • корпоративные ЗИЦ – для решения конкретных задач корпораций, в том числе государственных, например, внедрения технологии цифровой двойник параллельно в нескольких дочерних обществах корпорации с целью накопления достаточной численности сотрудников с целью запуска полноценной цифровой трансформации корпорации;

  • региональные ЗИЦ – направлены на определение приоритетных направлений развития промышленности региона, решение задач на региональном уровне.

Таким образом, возникает двусторонняя связь между задачами, формулируемыми на уровне региона, потребностями корпораций, обеспечивающих выполнение данных задач и академической средой. Модель работы ЗИЦ всегда включает в себя выбор задачи прорывного типа или нескольких подобных задач близкого горизонта, а также формирование дорожной карты и поддержание ее в актуальном состоянии для задач перспективных.

«Ключевое различие с общепринятой моделью кооперации в рамках выполнения НИОКР, является возможность использования наиболее современных, передовых, практик, которые по различным причинам могут быть недоступны каждому отдельному участнику кооперации. При этом Центр НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» является держателем интеллектуальной среды и инфраструктуры, выполняет функции оператора, объединяя несколько организаций. Компетенции мирового уровня, как правило, рассредоточены по стране, их необходимо найти, проверить, оцифровать и по итогу сформировать команду, чтобы приступать к работе. Отсутствие при таком подходе ограничений по отраслевой принадлежности позволяет более эффективно решать поставленные задачи. Например, для разработки технологии моделирования процессов изготовления композиционных материалов могут быть привлечены специалисты, как из судостроения, так и из авиастроения, а для оптимизации технологических цепочек из автомобилестроения, работать они при этом могут одновременно в рамках консорциума над проектом в области двигателестроения» – подчеркнул спикер.

В завершение выступления Александр Тамм акцентировал внимание на сотрудничестве в формате ЗИЦ обеспечивающим возможность быстро собирать проектные консорциумы и выстраивать взаимодействие с распределенными носителями ключевых компетенций, объединяя интеллектуальные потенциалы и ресурсы промышленности, науки, образования и бизнеса:

«Использование и расширение практики ЗИЦ в целях диверсификации может позволить более эффективно определять ее направление для каждой конкретной организации, сократить сроки ее проведения, а также добиться уникальных результатов за счет сетевого многоуровневого трансфера технологий и компетенций», – подытожил спикер.

Также 24 августа на круглом столе «Система управления полным жизненным циклом высокотехнологичной продукции в машиностроении: новые источники развития» с докладом «Цифровая платформа разработки цифровых двойников как основа управления жизненным циклом высокотехнологичных изделий» выступил руководитель отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) – ключевого подразделения Центра компетенций НТИ СПбПУ Петр Гаврилов.

В начале выступление спикер озвучил основной тезис своего выступления – сопровождение полного жизненного цикла высокотехнологичных изделий возможно только при параллельной разработке Цифрового двойника данных изделий.

«В настоящее время мы наблюдаем всевозможные изменения принципа подхода к натурным испытаниям – реальному тестированию образцов изделий. Если раньше натурные тесты нужны были для проверки правильности технических решений и определения фактических технических характеристик изделия, то сегодня данные испытания необходимы для решения задач валидации и верификации математических моделей. Это позволяет нам определить характеристики изделия до того, как произведен физический образец, с помощью которого подтверждается верность выбранных методов математического моделирования физических процессов. Такой подход заложил основу для технологии Цифровых двойников – Digital Twins» – подчеркнул Петр Гаврилов.

На сегодняшний день представители Центра НТИ СПбПУ занимаются созданием Цифровых двойников благодаря CML_Bench – цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников, крупнейшему пулу коммерческого, программного, инженерного обеспечения в сочетании с суперкомпьютерным Центром «Политехнический» – одним из самых высокопроизводительных СКЦ в России. 

Далее спикер представил методологию Цифровых двойников: 

  • Digital Twin v.1 – на данном уровне осуществляется разработка изделия на основе Матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений;

  • Digital Twin v.2 – происходит уточнение ВИСов и разработка новых ВИСов – математическое описание технологических процессов производства изделия;

  • Smart Digital Twin – производится получение телеметрии и уточнение ВИСов, прогнозирование ресурса, предиктивный анализ.

Также Петр Гаврилов привел пример структурирования виртуального испытательного полигона и вкратце рассказал о функционале Цифровой платформы, параллельно отвечая на вопросы из зала.

25 августа в рамках Форума состоялось селекторное совещание «Программы инновационного развития холдингов Госкорпорации «Ростех» как катализатор применения технологических компетенций вузов в процессах диверсификации», организатором которого выступил Центр управления проектами в промышленности – проектный офис Министерства промышленности и торговли Российской Федерации.

В рамках мероприятия с докладом «Опыт СПбПУ по реализации инновационных проектов Госкорпорации «Ростех» выступил проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» и Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», руководитель Инжинирингового центра CompMechLab® СПбПУ Алексей Боровков.

Ключевой целью мероприятия стало обсуждение результатов реализации программ инновационного развития холдинговых компаний / организаций прямого управления Государственной корпорации по содействию разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции «Ростех» в части привлечения научно-технологического потенциала образовательных организаций высшего образования к реализации инновационных проектов компаний по диверсификации производства.

В ходе мероприятия Алексей Боровков представил опыт СПбПУ по реализации инновационных проектов Госкорпорации «Ростех», в частности, подробно рассказал о сотрудничестве структурного подразделения СПбПУ с Госкорпорацией. Спикер подчеркнул, что Госкорпорация «Ростех» (в портфель корпорации входят такие известные бренды, как АВТОВАЗ, КАМАЗ, ОАК, «Вертолеты_России», ОДК, Уралвагонзавод, «Швабе», Концерн Калашников и др.) является участником консорциума Центра НТИ СПбПУ в области новых производственных технологий, который органично объединяет лидеров науки, образования и промышленности. Кроме того, Алексей Боровков отметил, что уже на протяжении трех лет Центром НТИ СПбПУ реализуется формат сотрудничества с Госкорпорациями в рамках дорожных карт. Так, в ходе плодотворного взаимодействия СПбПУ и АО «ОДК» была утверждена дорожная карта сотрудничества «Технет – ОДК – СПбПУ» на 2018 – 2025 гг.

«В соответствии с принятым планом мероприятий мы договорились осуществлять взаимодействие по созданию «умных» цифровых двойников двигателей и внедрению инновационных технологий по всему жизненному циклу продуктовых программ корпорации и ее дочерних предприятий. Также в рамках сотрудничества предполагается проведение обучения специалистов ОДК в Центре НТИ СПбПУ для формирования компетенций в области Индустрии 4.0, в том числе цифрового проектирования и моделирования, новых материалов и передовых производственных технологий. Идет плановая серьезная работа», – отметил Алексей Иванович.

Вместе с тем в ходе доклада Алексей Боровков представил компетенции Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», а также обозначил ряд проектов, реализованных в интересах организаций Госкорпорации «Ростех», среди которых:

  • Снижение массы двигателя ТВ7-117СТ-01 на основе разработки «цифрового двойника»;

  • Наполнение «цифрового двойника» и оптимизация по массе с учетом технологической проработки ДСЕ двигателя ТВ7-117СТ-01;

  • Разработка цифрового двойника двигателя ВК-1600В;

  • Создание цифрового двойника двигателя ПД-8;

  • Разработка цифрового двойника морского газотурбинного двигателя М90ФР;

  • Оптимизация проточной части компрессора низкого давления и снижение эмиссии СО и NОx в камере сгорания;

  • Расчетные исследования рабочего колеса турбины ГТД;

  • Апробация цифровой платформы разработки цифровых двойников CML-Benchтм;

  • Расчетные исследования рабочего колеса турбины ТВД НК-36 и др.

Важным аспектом доклада Алексея Боровкова стала презентация участникам встречи первого российского электромобиля КАМА-1, индустриальным партнером которого выступил ПАО «КАМАЗ». Проект был разработанный «с нуля» и без ДВС-предшественника в кратчайшие по стандартам автомобилестроения сроки – всего за 2 года, на основе технологии цифровых двойников (Digital Twins) и уникальных CML-платформенных решений.

25 августа состоялась конференция «Технологические тренды» под председательством председателя научно-технического совета Военно-промышленной комиссии Российской Федерации – заместителя председателя коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации Михайлова Юрия Михайловича, посвященная новыми технологиями и материалами, а также опыту развития технологий внутри предприятий ОПК. В рамках мероприятия с докладом на тему «Цифровой двойник – технология создания новой высокотехнологичной продукции» выступил заместитель руководителя Центра НТИ СПбПУ Виктор Дураничев.

«Конференция «Технологические тренды» посвящена технологическим направлениям развития. Сегодня обсудим тенденции в технологиях, которые в ближайшем будущем будут развиваться в глобальном смысле. Наша с вами задача – понять, какие технологии применимы конкретно к предприятиям и какие технологии мы сможем использовать во всех процессах предприятий. Уверен, что встреча будет комфортной, полезной и результативной» – обратился к участникам конференции модератор мероприятия, тренер-консультант Корпоративной Академии Росатома Станислав Косач.

Далее, с приветственным словом к участникам конференции обратился председатель научно-технического совета Военно-промышленной комиссии Российской Федерации – заместитель председателя коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации, академик РАН, академик Российской академии Ракетных и Артиллерийских Наук, доктор химических наук, профессор Юрий Михайлов. Спикер отметил, что данная конференция поможет определить основные технологические тренды внутри предприятий ОПК и поблагодарил участников за проявленный интерес к участию в конференции.

Свое выступление Виктор Дураничев посвятил технологии создания новой высокотехнологичной продукции – технологии Цифровых двойников (Digital Twin). В начале своего доклада спикер отметил, что для новой промышленной революции характерны стремительное развитие технологий, их наукоемкость и мультидисциплинарность, комплексирование, конвергенция и синергия, «умные большие данные» (Smart Big Data), интеллектуальные помощники, Smart Design & Smart Manufacturing, а также цифровые платформы, которые служат основой для формирования экосистем. Во многих случаях в центре этих процессов лежит технология Цифровых двойников – технология-интегратор, технология–драйвер устойчивого экономического развития компаний.

Также Виктор Дураничев представил системные основания для разработки и применения цифровых двойников на основных стадиях жизненного цикла высокотехнологичных изделий промышленности:

  • Цифровой двойник на стадии разработки (ЦД-Р) – на этом этапе закладываются ключевые конкурентные преимущества высокотехнологичного изделия, для которого будет создана система взаимоувязанных на единой платформе цифровых моделей изделия и, при необходимости, технологических процессов, которые обеспечивают балансировку характеристик в многоуровневой матрице требований, целевых показателей и ресурсных ограничений;

  • Цифровой двойник на стадии производства (ЦД-П) отвечает за учет «технологической наследственности» и представляет собой систему, состоящую из ЦД-Р и информации в виде результатов виртуальных испытаний и компьютерного моделирования технологических процессов изготовления изделия;

  • Цифровой двойник на стадии эксплуатации (ЦД-Э) представляет собой систему, состоящую из цифрового двойника первой стадии (ЦД-Р) и, в случае необходимости, второй стадии (ЦД-П) и информации, которая поступает с эксплуатируемого изделия; ЦД-Э представляет содержательную информацию для управления техническим обслуживанием и ремонтом высокотехнологичными изделием.

В заключении Виктор Дураничев отметил перспективы создания и интеграции ЦД-П для 3D-печати и ЦД-Р:

«В настоящее время уже разработаны высокоадекватные модели формирования и эволюции микроструктуры и свойств металлических материалов. Интеграция этих моделей, технологических параметров 3D-печати и ЦД изделия на этапе разработки вопрос ближайшего времени. Решение данного вопроса безусловно даст мощный импульс имплементации аддитивных технологий в реальное производство».

Новости на сайте по теме публикации: