Ведущие эксперты страны обсудили применение передовых цифровых и производственных технологий в формируемой отрасли беспилотных авиационных систем

13 октября 2023 года в рамках Пятого международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии» – ежегодного экспертного мероприятия Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого – состоялся

• круглый стол «Применение передовых цифровых и производственных технологий в отрасли беспилотных авиационных систем: актуальные задачи и технологический стек».

Развитие отрасли беспилотной авиации в России является одной из главных задач на пути достижения технологического суверенитета. 1 января 2024 года будет запущен Национальный проект по развитию беспилотных авиационных систем – статус документа говорит о большом значении, которое придаётся этому направлению. Сегодня же важно начать определение и реализацию мер, которые позволят запустить эту работу.

В ходе дискуссии «Применение передовых цифровых и производственных технологий в отрасли беспилотных авиационных систем: актуальные задачи и технологический стек», которая состоялась под председательством специального представителя Президента Российской Федерации (РФ) по вопросам цифрового и технологического развития, генерального директора АНО «Платформа НТИ» Дмитрия Пескова, ведущие эксперты обсудили вопросы применения передовых цифровых и производственных технологий в отрасли беспилотных авиационных систем, ключевые вызовы и барьеры в данной области, слагаемые суверенности в беспилотной авиации, а также проблемы и перспективы применения цифровых платформ и новых материалов в отрасли БАС, а также многие другие актуальные вопросы.

Секция стала одной из самых многочисленных по количеству экспертов и участников мероприятия. В дискуссии приняли участие представители Ассоциации работодателей и предприятий индустрии беспилотных авиационных систем «Аэронекст», Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского, ПАО «ОДК-Сатурн», Комитета по БПЛА Минстроя Российской Федерации «Умный город», Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», ведущих компаний БАС-отрасли «Азимут», «Навигатор», «Геоскан», а также Центров компетенций НТИ по направлениям «Технологии доверенного взаимодействия», «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами» и «Новые производственные технологии» и др.

Модератор мероприятия – руководитель направления по сопровождению национального проекта «Беспилотные авиационные системы» АНО «Университет 2035» Илья Юнак.

Открывая мероприятие, со вступительным словом выступил Дмитрий Песков. Спикер отметил важность дискуссии на заданную тематику в рамках форума «Передовые цифровые и производственные технологии», который традиционно является местом для обсуждения самых актуальных и серьезных вопросов.

• «Мы, как страна, как мир стоим перед беспрецедентным вызовом. Сегодня нам необходимо в своем мышлении перейти от авиационной логики наследия к логике совершенно новой, которой до сих пор у нас не было. Это вопрос управления системами, в которой одновременно в воздухе находятся десятки, сотни, тысячи, миллионы технологических систем одновременно. Отрасль нашего "воздухостроения" требует принципиально других подходов и, конечно, цифровое проектирование и цифровое производство – это то, без чего отрасль не "полетит". Эти подходы необходимо заимствовать из других, самых передовых направлений, таких как автомобилестроение и IT-отрасль, так как исключительно традиционные подходы авиастроения, явно, не "срабатывают", не обеспечат необходимой динамики развития новой отрасли»,
  – заявил Дмитрий Николаевич.

Дмитрий Песков задал тон мероприятию. Так, спикер определил два ключевых вопроса для обсуждения: что и как необходимо включить в «воздухостроение», какой путь развития необходимо выбрать – мягкий или жесткий.

Генеральный директор Ассоциации работодателей и предприятий индустрии беспилотных авиационных систем «АЭРОНЕКСТ» Глеб Бабинцев поддержал выступление специального представителя Президента РФ по вопросам цифрового и технологического развития:

• «Беспилотная авиация, которую мы развиваем, – это, с одной стороны, авиация (воздушные объекты летают, находятся в воздушном пространстве и с другими воздушными объектами сосуществуют), а с другой, с точки зрения своих преимуществ и уязвимости, которые возникают, – это информационный продукт. Сегодня нам нужно действовать максимально оперативно: мы сильно отстаём от мира не в качестве продуктов, но в темпе развития, и решения, которое мы принимаем, должны быть максимально твёрдыми и быстрыми».

В продолжение выступления Глеб Владимирович перечислил слагаемые суверенности в беспилотной авиации:

• 1) право – это неотчуждаемое безотзывное право, определяющее возможность изготовления и применения любой техники;
• 2) способность, под которой, в первую очередь, понимается импортонезависимость;
• 3) неуязвимость – это состояние максимальной (абсолютной) защищённости объектов и инфраструктуры от любого несанкционированного получения от них информации или несанкционированного воздействия на них;
• 4) главенство национальных стандартов и правил;
• 5) скорость разработки изделия и скорость вывода продукции на рынок;
• 6) люди, которые пишут алгоритмы, закладывая в них подходы к подтверждению соответствия, формируют правила регулирование, право применения и др.

Переходя к составляющей решения задач в отрасли БАС, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ «Цифровой инжиниринг» СПбПУ, Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ, Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Алексей Боровков обратил внимание на такие важные стадии жизненного цикла БпЛА, как проектирование, производство, сертификация и эксплуатация высокотехнологичных изделий и представил уникальные возможности Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® для формирования конкурентоспособной отрасли БАС в России.

Спикер представил структуру Цифровой платформы CML-Bench^®​, ключевым элементом которой является матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений: в результате проектирования необходимо добиться балансировки её компонентов, что обеспечит выполнение всех требований к высокотехнологичных изделий, конкурентных целевых показателей, соответственно, конкурентоспособных БпЛА разного типа.

• «Важно отметить, что применение Цифровой платформы CML-Bench^® осуществляется в десятках отраслей промышленности, среди которых двигателестроение, автомобилестроение и электротранспорт, авиастроение, вертолетостроение, атомное , нефтегазовое железнодорожное машиностроение, судостроение и морская техника, медицинский инжиниринг и др., что обеспечило генерацию и обоснование более 315 000 цифровых и проектных решений»,
  – подчеркнул спикер.

Алексей Иванович подчеркнул, что «узким горлышком» для развития отрасли БАС в России будет сертификация БпЛА, учитывая плановые показатели Национальной программы по выпуску БпЛА, и отметил, что за счет проведения большого числа цифровых (виртуальных) испытаний, в том числе на специализированных цифровых (виртуальных) стендах и полигонах, становится возможным реализовать на практике «цифровую сертификацию» – специализированный бизнес-процесс, основанный на сотнях / тысячах / десятках тысяч цифровых (виртуальных) испытаний как отдельных компонентов, так и системы в целом на цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах, целью которого является прохождение с первого раза всего комплекса натурных, сертификационных и прочих испытаний.

Далее, спикер наглядно продемонстрировал процесс создания единой среды проектирования БАС на базе отечественной Цифровой платформы CML-Bench^®, которая приведет к созданию специализированной отечественной отраслевой Цифровой платформы CML-Bench_БАС и к её наполнению: ​

• «Основная задача – достижение мирового уровня в области БАС путем создания и развития отечественной Цифровой платформы CML-Bench_БАС для разработки и применения цифровых двойников беспилотных авиационных систем».

Демонстрируя развитие содержательное наполнение Цифровой платформы, которое позволяет осуществлять разработку оптимальных методик проектирования различных типов беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), сокращение сроков и стоимости вывода на рынок БПЛА различных типов, реализацию различных проектов на цифровой платформе, Алексей Боровков отметил, что на ее базе ведется также разработка и изготовление беспилотных летательных аппаратов перспективной компоновочной схемы.

• «Уже в конце года летательный аппарат, отличительная особенность которого – реализация проектных решений посредством проведения цифровых (виртуальных) испытаний на Цифровой платформе CML-Bench^®, будет запущен. Среди его преимуществ: высокая энергоэффективность в режиме горизонтального полёта в "самолетном" режиме за счёт отключения подъемных силовых установок, возможность "зависания" в ходе выполнения полётного задания, а также новизна – в Каталоге экспонатов форума Аэронет 2035, опубликованном в декабре 2022 года, из 86 БпЛА нет ни одного по предлагаемой гибридной схеме»,
  – рассказал спикер.
  Алексей Иванович пояснил, что по состоянию на день проведения мероприятия, 13 октября, выпущена конструкторская документация и начался этап подготовки к производству.

О серийной разработке беспилотных авиационных систем подробно рассказал участникам дискуссии генеральный директор ГК «Геоскан» Алексей Юрецкий. Ключевой тезис выступления спикера – важно делиться опытом с разработчиками и производителями: это залог быстрого движения, развития, перехода на новый, более высокий уровень:

• «Мы идем параллельными путями вместо того, чтобы "смёржить", объединить лучшие практики и перейти на качественно новый уровень. И это залог успеха не только в беспилотной отрасли!».

В ходе дискуссии важность обмена опытом, привлечения участников рынка к обсуждению также отметила руководитель проектного офиса «Аэромобильность», директор Центра ФРЦЭ, директор Центра инновационной стратегии СТК, заместитель руководителя комитета, эксперт Российского союза промышленников и предпринимателей Людмила Гонтарь.

Отмечая опыт создания продукта, конкурентного на мировом рынке, Алексей Юрецкий выразил благодарность Санкт-Петербургскому политехническому университету Петра Великого и лично Алексею Ивановичу Боровкову за подготовку высококвалифицированных инженерных кадров, которые принимают участие в создании конкурентоспособных изделий.

• «Для новоиспеченных инженеров важно, что они используют, применяют современные технологии. А технологий в беспилотной отрасли очень много: разработка электронных модулей, моделирование, расчеты, производство и прототипирование, программирование электронных модулей, системы управления, радиосвязь, ИТ-технологии и другие. Помимо самих технологий нужна инфраструктура: цифровые двойники – это, безусловно, одна из важных частей этой мощной инфраструктуры, которая позволит развиваться в рамках разработки», – отметил спикер.

Алексей Юрецкий также представил ключевые запросы рынка видеомониторинга, нюансы разработки матриц для литья деталей, особенности дизайна и эргономики изделий, возможности производства, а также подробно рассказал о цифровом симуляторе Geoscan Trainer, который предоставляет возможность создать сценарии симуляции, позволяющие спроектировать полет по секундам, настроив параметры окружающей среды и работу внутреннего оборудования, включая отказы оборудования.

Согласно стратегии развития беспилотной авиации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года в России будет создаваться отечественная линейка беспилотных авиационных систем. Директор по стратегическому развитию АО «Азимут» Алексей Шапкин представил облик беспилотного воздушного судна в 2030 году. В ходе выступления, спикер отметил, что для эффективного взаимодействия систем, должна быть создана единая концепция, включающая подходы к управлению, обмен информацией и требования к оборудованию БАС, создана единая цифровая платформа (возможно, в варианте свободно распространяемого ПО):

• «Такого рода проект (концепция) должна выполняться совместно разными командами. Задача: как объединить текущих разработчиков для решения единой задачи? Важно отметить, что типовые задачи для военного и гражданского назначения должны быть детально описаны в виде конкретных вариантов применения (агроиндустрия, доставка и т.д.)».

Ключевые вызовы, стоящие перед отраслью БАС, озвучил генеральный директор Корпорации развития Среднего Урала Андрей Мисюра. Так, спикер перечислил ключевые направления, на которые необходимо обратить особое внимание в сфере беспилотных летательных аппаратов:

– 1) формирование понятного спроса на продукцию БАС;
– 2) обеспечение безопасности при использовании БАС;
– 3) обеспечение производства компонентов БАС через стимулирование разработок в сфере беспилотных систем и их комплектующих;
– 4) стандартизация в сфере БАС;
– 5) подготовка кадров в беспилотной отрасли;
– 6) формирование сервисов;
– 7) правовое регулирование сферы БАС и их сертификации.

• «Формирование отечественной беспилотной авиации требует экосистемного подхода: развития смежных областей; ясного законодательного и технического регулирования; формирования культуры потребления как у населения, так и в отраслях; повсеместного образовательного процесса; создание инновационной инфраструктуры, таких как технопарки. Мы в Свердловской области реализуем такой подход в проекте экосистемы "Космос", где объединяем в одном месте ключевые аспекты любого высокотехнологичного бизнеса»,
  – подытожил Андрей Мисюра.

Продолжая тему развития региональных стратегий беспилотных летательных аппаратов, член рабочей группы по БПЛА Комитета по экономической политике Государственной Думы, заместитель руководителя Комитета по БПЛА Минстроя Российской Федерации «Умный город» Владимир Маркин рассказал о системном подходе к формированию региональных стратегий – консолидации имеющихся ресурсов и компетенций в регионе. Так, на примере успешного взаимодействия Воронежской области и Московского авиационного института, спикер отметил, что следующий уровень эффективности регионального управления – цифровые модели.

• «Также важно начать формирование стандартов от наземного управления, организация каналов связи до передачи данных, приема, архивирования, обработки и хранения информации. Ключевым пунктом является подготовка кадров под весь спектр задач единого цифрового регионального мониторинга и совершенствование федеральной и региональной законодательных баз»,
  – рассказал спикер.

Напомним, в продолжение серии дискуссий, состоявшихся в рамках ключевой промышленной выставки России ИННОПРОМ-2023 на тему беспилотных авиационных систем, в сентябре 2023 года на базе Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» состоялось рабочее совещание с участием Владимира Маркина. Участники встречи договорились о продолжении взаимодействия, а также проведении ряда рабочих встреч.

Важнейшим направлением безопасности полетов является совершенствование ситуационной осведомленности экипажа и наземных служб для прогнозирования возникновения различных опасных объектов или опасных сочетаний факторов с учетом складывающейся обстановки. Об особенностях ситуационной осведомленности при интеграции БАС в общее воздушное пространство рассказал заместитель генерального директора АО «Навигатор» Анатолий Шукалов.

• «Реализация принципа "каждый видит каждого" позволяет реализовывать комплексные решения, пример – система информационного обеспечения "Небосвод", одним из сервисов которой является отображение воздушной обстановки.
• Другой пример – использование автоматического зависимого наблюдения-вещания (АЗН-В) для идентификации БАС в системах противодействия»,
  – сообщил спикер.

Анатолий Шукалов также представил серию продуктов, разработанных специально для БпЛА: малогабаритный излучатель сквиттеров ADS-BEE, наземная станция ADS-BEE, ADS-Bee Remote-ID, а также малогабаритная система наблюдения за воздушной обстановкой.

В продолжение дискуссии выступили представители Центров компетенций НТИ по направлениям «Технологии доверенного взаимодействия» и «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами».
Так, заместитель директора Центр НТИ «Технологии доверенного взаимодействия» ТУСУР Руслан Пермяков представил доклад о ключевых задачах платформы БАС.

Председатель индустриального совета Центра НТИ «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами» НГУ Антон Рязанцев рассказал о проблемах и перспективах новых материалов в отрасли БАС.

На особенности применения новых материалов, в первую очередь, композиционных материалов в отрасли, и необходимость создания единой базы данных обратил внимание в своем выступлении заместитель директора ООО «Итекма» Вадим Микрин.

В завершение дискуссии генеральный директор Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского Кирилл Сыпало отметил актуальность озвученных в ходе круглого стола проблем и задач. Спикер подчеркнул, что ЦАГИ принимал активное участие в создании практически всей авиационной техники, включая и крупные беспилотные системы:

• «Следующий наш шаг – создание методов оценки соответствия, в том числе для использования передовых цифровых и производственных технологий (прежде всего с точки зрения оценок по прочности и устойчивости). Развивая эту идею, важно осуществить переход к оценке рисков и сертификации, основанной на модели рисков (именно с точки зрения эксплуатации систем). Наше предложение, которое мы сейчас активно обсуждаем с представителями Передовой инженерной школы СПбПУ "Цифровой инжиниринг", – электронные / цифровые шаблоны проектирования, обеспечивающие безопасность эксплуатации авиационной техники».

Подводя итог оживленной дискуссии, руководитель направления по сопровождению национального проекта «Беспилотные авиационные системы» АНО «Университет 2035», модератор мероприятия Илья Юнак отметил, что важным вопросом на сегодняшний день остается развитие кадрового потенциала для отрасли.

• «Это не только кадры, которые умеют собирать беспилотники или занимаются ИТ-безопасностью. Это кадры с очень широким спектром (набором) знаний, умений и навыков. Сегодня сложно ответить однозначно на вопрос о том, какой именно специалист нужен для отрасли БАС. В ходе дискуссии для себя я сделал вывод, что для активного развития отрасли, возможно, не стоить делать акцент именно на образование по направлению БАС, так как мы можем получить обратный эффект – снижение качества технического и машиностроительного образования в стране. Считаю принципиально важным, что круглый стол на данную тематику состоялся в одном из ведущих политехнических университетов России. Именно такие университеты смогут готовить широкий спектр высококвалифицированных специалистов, востребованных не только в отрасли БАС»,
  – подвел итоги дискуссии модератор.

В завершение Алексей Боровков торжественно вручил Дмитрию Пескову экземпляр монографии «Цифровые двойники в высокотехнологичной промышленности» с инскриптом.

Монография подготовлена  сотрудниками Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» (авторы: А. И. Боровков, Ю. А. Рябов, Л. А. Щербина, Е. Р. Мартынец, А. А. Корчевская, А. Т. Хуторцова, К. В. Кукушкин, А. А. Гамзикова) под руководством и научным редактирование профессора А.И. Боровкова, а также в партнерстве с Инфраструктурным центром НТИ по направлению «Технет» СПбПУ, и является продолжением одноименного краткого доклада, опубликованного в сентябре 2019 года, и обзора «Цифровые двойники: вопросы терминологии», подготовленного в декабре 2021 года. Монография содержит аналитические и экспертные материалы по одному из основных трендов IV промышленной революции и ключевых компонентов цифрового инжиниринга (Digital Engineering) – разработке и применению цифровых двойников (Digital Twins) с целью создания и выводу на рынок в кратчайшие сроки глобально конкурентоспособной, наукоёмкой и высокотехнологичной продукции.

Тема БАС стала одной из ключевых и в рамках

• пленарной сессии Пятого международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии».

Так, в ходе приветственного слова директор департамента цифровых технологий Министерства промышленности и торговли России Владимир Дождёв подчеркнул, что экосистема технологического развития, сформированная в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, демонстрирует эффективные результаты работы, и уже со следующего года намечен переход от апробации цифровой платформы CML-Bench^® к масштабному её применению в рамках Национального проекта по развитию беспилотных авиационных систем (БАС).

Продолжая тему БАС, заместитель директора Департамента стратегического развития и корпоративной политики Министерства промышленности и торговли России Илья Мельников отметил, что Национальный проект БАС, который стартует в России 1 января 2024 года, формирует новую отрасль высокотехнологичной промышленности, фактически основанную на цифровых технологиях и промышленных инновациях. Подробнее об итогах пленарной сессии «Передовые цифровые и производственные технологии – основа технологического суверенитета» в материале.

Напомним, 12–13 октября 2023 года в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого состоялся Пятый международный форум «Передовые цифровые и производственные технологии», ключевая тема которого – применение и развитие передовых цифровых и производственных технологий как основы технологического суверенитета России. Организаторами Форума традиционно выступили Петербургский Политех и его ключевые структурные подразделения, являющиеся основой экосистемы технологического развития университета. Соорганизаторами стали члены консорциумов и индустриальные партнеры Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», Инфраструктурного центра «Технет» СПбПУ и Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Форум прошел при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках национального проекта «Наука и университеты», федерального проекта «Передовые инженерные школы».

Видеозапись сессии доступна по ссылке.