В Центре НТИ СПбПУ прошло рабочее совещание по проекту создания цифрового двойника морского газотурбинного двигателя в интересах «ОДК-Сатурн» и внедрению Цифровой платформы CML-Bench

28-29 июня 2022 года в Центре компетенций Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (Центр НТИ СПбПУ) состоялось рабочее совещание с участием представителей АО «Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК)» (входит в Госкорпорацию «Ростех»), ПАО «ОДК-Сатурн» и руководителя Центра цифровизации организаций оборонно-промышленного комплекса (ОПК) ФГУП «ВНИИ «Центр» Андрея Агеева.

Основная тема двухдневной встречи – реализация совместного проекта Центра НТИ СПбПУ и его ключевого подразделения – Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) и ПАО «ОДК-Сатурн» по разработке экспериментальной технологии создания цифрового двойника морского газотурбинного двигателя (МГТД) и редуктора в составе агрегата.

Стороны обсудили возможности Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™ (ЦП), адаптацию платформы под особенности ПАО «ОДК-Сатурн», тиражирование наработок и внедрение их в другие отрасли промышленности.

Перспективы развития Цифровой платформы CML-Bench™ подробно осветил в приветственном слове проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ, Центра НТИ СПбПУ и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Алексей Боровков. Алексей Иванович подчеркнул, что Цифровая платформа CML-Bench™ является стратегическим продуктом, приобретающим особую актуальность с учетом новых задач-вызовов в промышленности.

• «Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™ в свете новой реальности вызывает большой интерес со стороны высокотехнологичных предприятий и университетов. У нас запланирован большой объем работы по развитию и выводу Цифровой платформы на рынок. В планах – масштабирование через регионы, университеты, создание образовательных программ. Мы готовим специальный курс ДПО "Цифровые двойники изделий", состоящий из 16 лекций и полностью соответствующий разработанному и утверждённому ГОСТ Р 57700.37–2021 "Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения», – рассказал проректор СПбПУ.

Далее Алексей Боровков перешел непосредственно к вопросам взаимодействия с высокотехнологичными предприятиями «ОДК» и «ОДК-Сатурн», назвав их предприятиями-драйверами в вопросах применения технологии цифровых двойников и совершенствования Цифровой платформы CML-Bench™.
В 2021 году на основе подписанных лицензионных соглашений Цифровая платформа CML-Bench™ установлена на 200 рабочих мест в рамках IT-инфраструктуры ПАО «ОДК-Сатурн». Развертывание Цифровой платформы необходимо для своевременного и успешного выполнения проекта «Исследовательские работы по разработке экспериментальной технологии создания цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата».

Проект рассчитан на три года с завершением в 2023 году.
Основные цели проекта: 

• разработка экспериментальной технологии создания цифрового двойника (ЦД) МГТД,
• развитие подходов системного инжиниринга на основе математический моделей;
• создание цифрового двойника двигателя М90ФР;
• обеспечению устойчивого развития корабельных газотурбинных двигателей и агрегатов.

Предполагается, что М90ФР станет основой для целой линейки перспективных морских двигателей. Разработка ведется по заказу Министерства промышленности и торговли России.

• «Команда Алексея Ивановича Боровкова неоднократно добивалась успешных результатов, выполняя наукоемкие высокотехнологичные разработки в разных отраслях. В этом проекте на «ОДК-Сатурн» приняли фундаментальное решение внедрить серьезное инженерное ПО – Цифровую платформу CML-Bench™. Когда две мощные команды вместе работают над единым проектом, мы, конечно, ждем прорыва, выхода на новый уровень применения передовых цифровых технологий», – отметил руководитель Центра цифровизации организаций ОПК ФГУП «ВНИИ «Центр» Андрей Агеев.

Подробнее о реализации составной части научно-исследовательской работы (СЧ НИР) рассказал ведущий инженер отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Александр Себелев. Спикер обозначил проблематику проекта и представил ожидаемые результаты. К ним относятся:

• Созданная под нужды ПАО «ОДК-Сатурн» единая среда, обеспечивающая прозрачность процессов проектирования, а также автоматизацию расчетных процессов на базе ЦП CML-Bench™;
• Привлечение кадров различных подразделений ПАО «ОДК-Сатурн» с целью автоматизации внутренних процессов согласования и обмена данными смежными подразделениями;
• Разработанная система управления требованиями;
• Расчетные модели технологических процессов механической обработки, изготовления заготовок (литье и обработка металлов давле6ием), термической обработки.
• Разработанный цифровой двойник МГТД;
• Сокращение сроков проектирования модернизированного изделия и его доводки до целевых показателей;
• Повышение согласованности и эффективности работы инженеров и развитие компетенций.

Проект реализуется в 4 этапа, в настоящее время работы уже вышли на третий этап. На этом этапе предусмотрена разработка двух модулей платформы

• управление данными производства и
• обеспечение связи с системой управления конфигурацией),

а также развёртывание и настройка Цифровой платформы CML-Bench™ на мощностях ПАО «ОДК-Сатурн», доработка связи платформы CML-Bench™ c Siemens TeamCenter, в котором предприятия  ОДК вели работы на протяжении многих лет; сопровождение апробации разработанных модулей и разработка виртуальных испытательных стендов на базе Цифрофой платформы с автоматизированной обработкой результатов.

Проектный срок третьего этапа – с 16 декабря 2021 года по 15 декабря 2022 года. Александр Себелев обозначил текущий статус работ в процентной готовности, а также представил структуру проекта по модулям.

Ведущий инженер отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Вадим Алексенский озвучил результаты проведенных доработок в рамках СЧ НИР «МГТД».

Начальник отдела суперкомпьютерных технологий и разработки программного обеспечения Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Вадим Бураков выступил с докладом о статусе выполнения работ по лицензионному договору, в том числе рассказал о мерах информационной безопасности. И отдельно остановился на специфике работы Цифровой платформы CML-Bench™ в закрытом контуре.

Отдельное внимание в ходе совещания было уделено вопросам тиражирования Цифровой платформы на предприятиях АО «ОДК» и ее готовности к коммерческому использованию. Выступая с докладом, инженер Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Егор Александров обозначил следующие потенциальные направления развития CML-Bench™:

• Создание отраслевых платформ модельно-ориентированного системного инжиниринга с использованием предиктивной аналитики;
• Разработки в области социально-экономических систем (опыт моделирования распространения COVID-19);
• Интеграция с отечественным ПО;
• Создание академических лицензий для университетов с целью подготовки «инженерного спецназа», в первую очередь, в рамках созданной системы Зеркальных инжиниринговых центров;
• Сертификация Цифровой платформы CML-Bench™ в ФСТЭК.

Представители ПАО «ОДК-Сатурн» подтвердили высокий интерес к ЦП CML-Bench™ не только со стороны других предприятий АО «ОДК», но и компаний двигателестроительной отрасли в целом.

• «Сейчас у нас, действительно, уникальная ситуация: есть возможность выстроить систему, созданную под нашу компанию, с функциональными возможностями, которых нет вообще нигде, ни в одном программном продукте из представленных на рынке. Нам известны другие программные системы, но после тестирования мы убеждались, что все они "под нас не заточены", являются общецелевыми. Технические требования, которые у нас выявляются, исходят из внутренних узких потребностей отрасли. Поэтому вопросы тиражирования крайне важны», – подчеркнул начальник конструкторского отдела систем инженерного анализа ПАО «ОДК-Сатурн» Кирилл Пятунин.

В свою очередь, Алексей Боровков отметил, что Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™ совершенствуется и масштабируется на регулярной основе, обеспечивая учет требований и структуры проектов, характерных для высокотехнологичных отраслей промышленности. Кроме двигателестроения, к ним относятся атомная отрасль, аэрокосмическая отрасль, автомобилестроение, медицинская инженерия, вертолетостроение и другие. Сейчас в числе ключевых – вопрос интеграции ЦП со всем российским ПО.

«Новая реальность требует того, чтобы были интегрированы все отечественные системы, которые есть на рынке. А дальше уже заказчик будет выбирать сам, с каким инженерным ПО он будет работать», – пояснил Алексей Иванович.

Стороны подробно обсудили необходимый объем доработок в рамках внедрения ЦП CML-Bench™ и сроки выполнения каждой задачи. Алексей Боровков обозначил важность приоритизации со стороны заказчика и подчеркнул: в первую очередь в работе должны быть наиболее приоритетные и актуальные требования. Для систематизации и наглядности принято решение составить реестр пожеланий, который позволит фиксировать доработки и отслеживать прогресс.

Все предложения и замечания внесены в итоговый протокол. В завершение совещания представителям «ОДК-Сатурн» вручены удостоверения о повышении квалификации по программе «Использование Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™ в цифровом проектировании».

Напомним, в декабре 2018 года утверждена Дорожная карта «Технет НТИ – ОДК». Документ о сотрудничестве подписали проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Центра НТИ СПбПУ, лидер (соруководитель) РГ «Технет» НТИ Алексей Боровков и заместитель генерального директора – генеральный конструктор АО «ОДК» Юрий Шмотин. Стороны договорились взаимодействовать по созданию «умных» цифровых двойников двигателей и внедрению инновационных технологий по всему жизненному циклу продуктовых программ корпорации и ее дочерних предприятий.