Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» в действии: второй месяц работы

Второй месяц работы Передовой инженерной школы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) был посвящен запуску и развитию образовательных программ.

1 сентября в Институте передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ стартовал учебный процесс. На обучение по магистерским программам ИППТ зачислены 58 человек, в том числе и магистранты ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг». На общей встрече проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ, Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Алексей Боровков поздравил студентов с поступлением и обозначил большие задачи, которые сегодня ставит новая реальность.

К обучению приступили студенты новой магистерской программы ПИШ СПбПУ «Организация и управление цифровыми наукоемкими производствами», разработанной совместно с индустриальным партнером – ПАО «Северсталь». В группу первого набора вошли 10 человек.

Программа нацелена на подготовку квалифицированных инженеров, обладающих передовыми компетенциями в области металлургического производства, системы менеджмента качества и IT. Об этом на встрече со студентами говорил директор Научно-технологического комплекса «Новые технологии и материалы» Центра НТИ СПбПУ, руководитель направления ПИШ СПбПУ Алексей Альхименко.

«Специалисты будут ориентированы на создание и внедрение инноваций на действующие предприятия отрасли для повышения их конкурентоспособности и создания новых опережающий технологий», – подчеркнул Алексей Александрович.

Как отметила руководитель функции развития Дирекции по техническому развитию и качеству ПАО «Северсталь» Юлия Губайдуллина, полученные в процессе обучения знания сразу будут находить практическое применение.

«Совместная магистратура даёт возможность в процессе обучения работать над реальными кейсами и проектами: разработать новый продукт, создать новую или изменить существующую технологию для повышения производительности или снижения себестоимости производства. В процессе работы над проектами и магистерскими диссертациями студенты, с одной стороны, опираются на академический базис и опыт лучших в своей области профессоров, с другой – на практический опыт и экспертизу специалистов компании “Северсталь”», – сказала Юлия Борисовна.

В рамках ПИШ СПбПУ совместно с АО «ТВЭЛ» реализуется магистерская программа «Компьютерный инжиниринг и цифровое производство». На обучение в этом году зачислено 24 человека. 8 сентября на встречу со студентами приехали представители ООО «Центротех-Инжиниринг» (входит в контур управления Топливной компании «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом»).

Студентам рассказали, как будет выстроен образовательный процесс, обозначили профильные дисциплины. Представители Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) СПбПУ и Центра НТИ СПбПУ познакомили с актуальными проектами по различным направлениям и отраслям промышленности.

Руководитель сектора общего машиностроения Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Николай Ефимов-Сойни сообщил, что 90% работ относятся к атомному машиностроению и выполняются в интересах предприятий Госкорпорации «Росатом».

«Наша работа разделена на две части: методологическая часть, то есть разработка математических и компьютерных моделей, проведение расчётных исследований, подготовка команд для работы предприятиях, и продуктовый подход – разработка высокотехнологичных изделий по заказам нашего индустриального партнёра», – рассказал Николай Константинович.

Эффективное сотрудничество Центра НТИ СПбПУ и НПО «Центротех», которое нашло выражение в успешно реализованных наукоемких проектах, отметил и заместитель директора – главный конструктор по цифровому моделированию ООО «Центротех-Инжиниринг» Алексей Глазунов. Он поздравил студентов с поступлением в магистратуру. 

«У нас есть научно- технические задачи, которые, надеемся, вам будут интересны с точки зрения вовлечения в наш производственный процесс. Вы получите реальные навыки работы в конкретных проектах. Нам это даст приток молодых специалистов, которые владеют современными инструментами компьютерного моделирования», – обратился к студентам Алексей Игоревич.

Учебный план магистранта будет сопровождаться практическими заданиями с возможностью трудоустройства. Помимо практического опыта, будущий специалист сможет приобрести навык работы в команде и погрузиться в специфику процедур и регламентов предприятия, добавил Алексей Глазунов.

Формирование и развитие совершенного нового типа инженерной подготовки в партнерстве с высокотехнологичными промышленными компаниями относится к числу ключевых задач ПИШ СПбПУ.

«Мы осознаем ответственность за то, что именно программы Института передовых производственных технологий СПбПУ участвовали в конкурсе и по его итогам первыми вошли в перечень программ Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг». Мы не планируем останавливаться на достигнутом. В этом году мы запускаем две новые программы с индустриальными партнёрами, а до 2025 года планируем запустить еще 8 магистерских программ в интересах наших партнеров», – отметил директор Института передовых производственных технологий СПбПУ Валерий Левенцов.

С первых дней обучения студенты приступили к выбору тем для будущих магистерских диссертаций. Для обсуждения различных образовательных траекторий в совместной магистратуре с АО «ТВЭЛ» 22 сентября была организована еще одна встреча. На ней выступили заместитель руководителя Центра НТИ СПбПУ Виктор Дураничев и ведущий специалист, научный сотрудник Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Юрий Аристович. Спикеры сделали акцент на одном из направлений деятельности ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» – атомной энергетике. В рамках этого направления сформирован научно-образовательный центр (НОЦ) «Цифровой инжиниринг основного оборудования химико-технологических систем».

«Это абсолютно новое направление, которое мы развиваем совместно с госкорпорацией «Росатом». Так, в совместной работе задействованы три дивизиона, то есть на сегодняшний день у нас самая широкая кооперация с ведущей государственной корпорацией по атомной энергии, которая претендует на лидерство в своих сегментах, не только в России, но и в мире. Направление, которое сегодня является флагманским, – это водородная энергетика, а если говорить более конкретно, то оборудование для получения в промышленных объёмах водорода, как альтернативного источника энергии», – рассказал Виктор Валерьевич.

Так, специалисты Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ принимают участие в выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по разработке технических проектов высокотехнологичного оборудования для получения водорода.

Данное оборудование разрабатывается в рамках договоров с АО «ЦКБМ» (входит в машиностроительный дивизион Росатома – Атомэнергомаш) для создаваемого в Протвинском филиале АО «НИИ НПО «ЛУЧ» (входит в научный дивизион Росатома – «Наука и инновации») блочно-модульного испытательного стенда ОДУ-150.

Испытательный стенд – важное звено в реализации масштабного проекта Госкорпорации «Росатом» по разработке технологии крупнотоннажного производства на базе атомной энерготехнологической станции (АЭТС) с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором (ВТГР). Он предназначен для отработки технологии получения водорода, испытаний катализаторов, сорбентов, проверки на практике разработанных технических решений.

«Разрабатываемое оборудование требует самой серьёзной конструкторской проработки, так как рабочие процессы в нём происходят в условиях, близких к пределам возможностей существующих конструктивных материалов. Взаимодействие с Передовой инженерной школой «Цифровой инжиниринг» СПбПУ позволяет подключать к работе инженеров, хорошо понимающих специфику нефтегазовой и атомной отраслей промышленности. Для ЦКБМ создание ключевых аппаратов технологии является отправной точкой в создании нового поколения оборудования и прообразом будущих средне- и крупнотоннажных изделий», – отметил директор по развитию новых бизнесов АО «ЦКБМ» Алексей Михайлов.

Техническое проектирование выполняется с учетом технологических возможностей АО «ЦКБМ», что позволит максимально эффективно реализовать НИОКР на их производственной базе. Опыт разработки и производства стендового оборудования позволит освоить основные технологические процессы, которые потребуются при масштабировании аппаратов до промышленного уровня. В результате ГК «Росатом» получит компетенции, которые позволят реализовывать различные проекты химического производства.

«Совместные проекты с АО «ЦКБМ», безусловно, относятся к числу актуальных наукоёмких инженерных задач. Водородная энергетика – это передовое направление, требующее особых компетенций в области цифрового моделирования и проектирования. У нас накоплен большой практический опыт реализации совместных проектов с высокотехнологичными предприятиями Госкорпорации «Росатом». И конечно, разработать технические проекты к совершенно новому высокотехнологичному оборудованию невозможно без «инженерного спецназа» и уникальной инфраструктуры, которая есть в распоряжении нашей Передовой инженерной школы», – рассказал проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ Алексей Боровков.

Главным технологом и разработчиком химико-технологической части проекта выступает АО «НИИ НПО «ЛУЧ» (входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом» – «Наука и инновации»). В ходе реализации проекта привлекается ряд отраслевых организаций, а также научные и производственные предприятия, обладающие необходимыми компетенциями.

«Мы создаем технологию будущего, реализуем амбициозный проект, который сделает Госкорпорацию «Росатом» лидером в области водородных технологий, – рассказал директор Протвинского филиала АО «НИИ НПО «ЛУЧ» Владимир Усачев. – Создаваемый испытательный стенд – это не только одно из звеньев в создании промышленной установки получения водорода, это также полигон для наработки необходимых компетенций в контуре Госкорпорации «Росатом». На сегодняшний день мы не имеем опыта в части разработки сложного химического оборудования, поэтому привлекаем профессиональные организации для научного сопровождения. Реализация испытательного стенда позволит проверить «инженерный спецназ» на практике – на следующих этапах проекта будут привлечены партнеры, хорошо зарекомендовавшие себя в этой работе».

В сентябре в ПИШ СПбПУ завершена разработка образовательного курса «Виртуальные испытания и цифровое прототипирование». Проект реализуется при поддержке Центра проектной деятельности молодежи «Точка кипения – Фаблаб» СПбПУ.

23 сентября 2022 года в «Точке кипения» Политеха состоялась встреча со студентами, на которой начальник отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Петр Гаврилов провел презентацию курса.

На занятиях студенты будут заниматься моделированием, разрабатывать виртуальные испытательные стенды, проводить виртуальные испытания, а также изготавливать и испытывать прототипы.

«Данный курс разработан специально для развития специфических инженерных навыков проектной работы, востребованных в реальной деятельности разработчиков сложных технических изделий. Создавая цифровой двойник узла машины Голдберга или механического пресса, студенты освоят важный аспект валидации математической модели, научатся критически оценивать свои собственные результаты, станут ответственно подходить к каждому из этапов разработки будущих изделий. Данные направления будут организованы точно так же, как мы в Инжиниринговом центре (CompMechLab^®) СПбПУ выполняем реальные проекты по заказу ведущих промышленных предприятий. Такой подход позволит сформировать именно те навыки и умения, которые нужны промышленности уже сейчас», – поделился Петр Гаврилов.

С сентября открылась регистрация на уникальный онлайн-курс – «Цифровые двойники изделий» – Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» и Центра НТИ «Новые производственные технологии» СПбПУ. Обучение стартует 10 октября 2022 года на национальной образовательной платформе «Открытое образование».

Первый в России онлайн-курс, посвященный разработке и применению технологии цифровых двойников (Digital Twins) в высокотехнологичной промышленности, разработан авторами национального стандарта в полном соответствии с ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения».

Онлайн-курс состоит из 16 тем, объединенных в 4 модуля. Каждая лекция раскрывает элементы цифровых двойников изделий, ключевые термины и положения национального стандарта.

По итогам успешного прохождения промежуточного и итогового тестирования на Национальной платформе открытого образования слушатели онлайн-курса смогут получить сертификат СПбПУ об освоении онлайн-курса и / или удостоверение о повышении квалификации СПбПУ.

Содержание курса адресовано инженерам из разных отраслей высокотехнологичной промышленности России, менеджерам высшего и среднего звена промышленных предприятий России, ответственным за разработку и реализацию стратегий цифровой трансформации, а также широкому кругу лиц, интересующимся теоретическими и практическими вопросами развития передовых цифровых и производственных технологий.

Проект Передовой инженерной школы СПбПУ был представлен студентам технических вузов Петербурга. 20 сентября состоялся просветительский молодежный марафон «Электротранспорт Санкт-Петербурга: будущее уже наступило», приуроченный к празднованию 115-летия петербургского трамвая. На мероприятии выступила заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ Марина Болсуновская.

Марина Владимировна рассказала о новой модели инженерной подготовки кадров в области системного цифрового инжиниринга, которую реализует ПИШ СПбПУ. В частности, отметила, что в деятельности Передовой школы планируется использовать возможности уникальной Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™.

«Это возможность на единой цифровой платформе с использованием различных подходов моделирования, проектирования, создания цифровых двойников выполнить различные исследования, проектные, конструкторские работы, а также проводить испытания в режиме виртуальных полигонов. Таким образом, передовые цифровые производственные технологии можно будет использовать как в обучении, так и в дальнейшей профессиональной деятельности», – подчеркнула Марина Болсуновская.

ГУП «Горэлектротранс» является одним из индустриальных партнеров Политехнического университета в области науки и образования. Сотрудничество ведется в области подготовки и переподготовки высококвалифицированных специалистов с актуальными компетенциями как для самого предприятия, так и для транспортной отрасли в целом.

«Ключевой в нашей модели компетенций современного инженера является возможность вместе с предприятиями, в данном случае – с ГУП «Горэлектротранс» –  определить, какие инженерные практики и новые технологии должны быть тиражированы, какие специальности нужно создать по запросам предприятий для того, чтобы новое будущее, о котором сейчас вам рассказали, было реализовано с вашей помощью, в рамках вашей образовательной и научной деятельности», –  отметила Марина Владимировна.

Непрерывное взаимодействие с предприятиями разных секторов экономики, оценка актуальных требований к подготовке специалистов является для Передовой инженерной школы СПбПУ одной из важных задач. В этом направлении в ПИШ СПбПУ выстроено тесное взаимодействие с Правительством Санкт-Петербурга. Одним из крупных совместных проектов является масштабное исследование кадровых запросов промышленности. Данная работа ведется при поддержке Министерства Просвещения и Министерства промышленности и торговли РФ.

Впервые о проекте было заявлено на IX Международном форуме технологического развития «ТЕХНОПРОМ-2022». А первые результаты озвучены 15 сентября на XVI Международном конгрессе-выставке «Молодые профессионалы». В рамках мероприятия состоялась экспертная панель, посвященная развитию среднего профессионального образования (СПО) в России. Модератором дискуссии выступил исполнительный директор ПИШ СПбПУ Олег Рождественский.

Олег Игоревич пояснил, что результаты проводимого исследования должны стать базой для развития федерального проекта «Профессионалитет» и построения новой модели российского чемпионата рабочих профессий – альтернативы международному движению WorldSkills.  При этом Передовая инженерная школа «Цифровой инжиниринг» СПбПУ является методологическом партнером Правительства Санкт-Петербурга по организации и проведению чемпионата.

С начала исследования получено более 150 анкет от представителей промышленности. Первые сводные данные представила директор информационно-аналитического форсайт-центра Института передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ Наталья Луковникова. Она подчеркнула, что требования работодателей к выпускникам во многом подкрепляются ключевыми задачами предприятия.

«Задачи находятся в диапазоне от связанных с операционной деятельностью (например, повышение производительности) до стратегических (внедрение нового оборудования, освоение новых технологических процессов, выпуск новых изделий). Для непроизводственных предприятий «стратегический» кадровый запрос звучит как «способность использовать цифровые инструменты», – отметила спикер.

Стратегия развития и расширения производства является основной для 56% опрошенных предприятий. Представители промышленности отметили, что для них имеет большое значение способность выпускника работать с реально используемым на производстве оборудованием. Многие работодатели применяют собственные методики подготовки специалистов. Крупные организации зачастую имеют учебные центры.

 

Как подчеркнул участвовавший в дискуссии заместитель министра промышленности и торговли РФ Алексей Ученов, большинство предприятий видит в текущих трудностях новые перспективы. Для решения передовых задач вопрос кадров является одним из определяющих.

«Все так или иначе задаются вопросом в части кадрового обеспечения. Могу подтвердить итоги исследования в том, что основная масса предприятий воспринимает текущую ситуацию как определенное окно возможностей. Сегодня мы должны осваивать те решения и технологии, о которых никогда ранее вопрос не стоял. С точки зрения кадров тоже очень важно, чтобы мы были готовы к этим ответам», – отметил Алексей Александрович.

Заместитель Министра просвещения РФ Денис Грибов высказал мнение, что следует определить перечень профессий, который позволил бы вовлечь в конкурс максимум участников. При этом обучение должно происходить на практике.

«Важно, чтобы навыки и компетенции, которые учащиеся получают в системе СПО и могут показать на конкурсной основе в рамках чемпионатного движения, были на 100% применимы в будущей профессиональной деятельности на предприятиях и в организациях», – сказал Денис Евгеньевич.

Важность интеграции научного задела и потребностей рынка в рамках федерального проекта Минобрнауки России «Передовые инженерные школы» подчеркнул и Президент России Владимир Путин. 21 сентября в Великом Новгороде глава государства встречался с руководителями Передовых инженерных школ и их индустриальными партнёрами.

«Было важно соединить в этой программе интеллектуальные возможности, то есть те наработки, которые были сделаны до этого в практическом плане: теорию, прикладную науку, потребности наших ведущих компаний, их финансовые возможности и, самое главное, рынок конечной продукции. В этом и заключалась идея создания таких инженерных школ, чтобы добиться необходимого стране успеха», – отметил Владимир Путин. 

В числе ключевых задач участники дискуссии сделали акцент на необходимости интеграции передового инженерного программного обеспечения, созданного в вузах и ПИШ, на единой цифровой платформе для возможности обучения всех студентов, для предоставления этого программного обеспечения всем студентам, а также дальнейшего тиражирования для индустриальных партнёров.

Одним из таких отечественных программно-технологических решений, созданных и масштабируемых на базе СПбПУ, является Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™.

«Расширенный спектр функциональных возможностей платформы уже сегодня позволяют использовать ее для импортозамещения промышленного программного обеспечения, формируя фундаментальные основы технологического суверенитета России», – неоднократно отмечал проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ, Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Алексей Боровков.

В этот день состоялось другое значимое для ПИШ СПбПУ событие. Указом №654 Президента РФ Алексей Боровков награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени. Награда вручена за большие заслуги в научно-педагогической деятельности, подготовке квалифицированных специалистов и многолетнюю добросовестную работу.

Алексей Боровков посвятил обучению и воспитанию новых инженерных поколений в стенах ведущего политехнического вуза страны более 40 лет, за это время подготовил более 500 бакалавров, магистров и инженеров, 10 кандидатов наук. Под руководством Алексея Ивановича выполнено более 250 «прорывных» НИОКР с применением технологий математического и компьютерного моделирования, технологии разработки цифровых двойников в различных отраслях высокотехнологичной промышленности. Именно Алексей Боровков выступил одним из идеологов и разработчиков проекта по созданию в России передовых инженерных школ.

С высокой государственной наградой проректора по цифровой трансформации СПбПУ поздравил ректор СПбПУ, академик РАН Андрей Рудской на юбилейном заседании Ученого совета СПбПУ. Также были подведены основные итоги первых двух месяцев насыщенной работы Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» (отчет о первом месяце – по ссылке).