Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®
Уникальный онлайн-курс «Цифровые двойники изделий»
События / Мероприятия 7 Декабря 2023 года
Данная новость была прочитана 2131 раз

Алексей Боровков выступил на Стратегической конференции по математическому моделированию Госкорпорации «Росатом»

1 декабря 2023 года проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Передовой инженерной школы (ПИШ) СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня (НЦМУ) СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) СПбПУ «Новые производственные технологии», Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков выступил на

  • пленарной сессии «Настоящее и будущее российского САЕ для промышленности, науки и образования»

в рамках Стратегической конференции по математическому моделированию.

CAE – Computer-Aided Engineering, компьютерный инжиниринг; CAE–система – программная система компьютерного инжиниринга, программная система математического и компьютерного моделирования, инженерного анализа.

Ежегодное мероприятие организовано Госкорпорацией «Росатом» при участии Консорциума российских разработчиков и потребителей систем проектирования и математического моделирования CAD/CAE-систем.

Стратегическая конференция состоялась на площадке павильона «АТОМ» на ВДНХ, открытого в рамках Международной выставки-форума «Россия», которая продлится с 4 ноября 2023 года по 12 апреля 2024 года, и где представлены передовые высокотехнологичные разработки Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии».

Стратегическая конференция по математическому моделированию посвящена вопросам государственной поддержки при переходе промышленности на отечественные решения. В рамках деловой программы конференции участники поделились отраслевым опытом использования российских разработок при проектировании и моделировании изделий и выделили применение перспективных цифровых технологий в процессе создания и практического использования следующего поколения цифровых продуктов математического моделирования класса CAE.

В рамках мероприятия также состоялась презентация модуля «Логос ЭМИ» для численного моделирования электродинамических процессов и результатов реализации отраслевого проекта «Логос Атом», а также награждение победителей Всероссийской олимпиады по математическому моделированию – 2023.

Госкорпорация «Росатом» является одним из ключевых индустриальных партнёров Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и университет принимает активное участие в мероприятиях компании.

Директор по цифровизации Госкорпорации «Росатом» Екатерина Солнцева выступила на открытии мероприятия с приветственным словом:

  • «Сейчас мы серьезно говорим о том, чтобы перевести российскую промышленность на отечественные цифровые продукты. Это существенный рывок в цифровизации экономики и большой шаг к внедрению передовых цифровых и производственных технологий на предприятиях. Активный интерес Госкорпорации «Ростатом» к этой теме подтверждает эту тенденцию. Тематические мероприятия «Росатома» направлены на развитие цифровых технологий в нашей стране с целью достижения технологического суверенитета».
 

Генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачёв рассказал о реализации Единой цифровой стратегии компании и её подходах к развитию новых цифровых продуктов:

  • «В современных условиях невозможно разработать, протестировать и вывести на рынок цифровой продукт в одиночку. Перед Госкорпорацией «Росатом» стоят две противоречащие друг другу задачи: сохранить конкуренцию на рынке отечественных разработок и осуществить импортозамещение зарубежных цифровых решений для производства.
  • В рамках Стратегической конференции по математическому моделированию мы приглашаем разработчиков и пользователей к совместному обсуждению новых цифровых продуктов в рамках концепции открытой платформы».
 

Стратегическая конференция собрала профессионалов в области проектирования и математического моделирования, которые обеспечивают соответствующие процессы на сложных производствах, включая представителей ведущих технических вузов страны, разработчиков и пользователей САD/СAE-систем.

Участники пленарной сессии «Настоящее и будущее российского САЕ для промышленности, науки и образования»

Модератор:

  • Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию Фонда «Сколково».

Спикеры:

  • Илья Массух, директор Центра компетенций по импортозамещению в сфере ИКТ;
  • Владимир Дождев, директор Департамента цифровых технологий Министерства промышленности и торговли РФ;
  • Алексей Боровков, проректор по цифровой трансформации ФГАОУ ВО «СПбПУ», руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
  • Рашит Шагалиев, заместитель директора Федерального государственного унитарного предприятия «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»), член-корреспондент РАН;
  • Наталья Барбашина, проректор Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ «МИФИ»);
  • Александр Вибе, генеральный директор ООО «Русатом – Цифровые решения» (ООО «РЦР», входит в структуру Блока цифровизации Госкорпорации «Росатом»).
  • «Соглашусь с тезисом Генерального директора Госкорпорации «Росатом» Алексея Лихачёва о необходимости технологической кооперации, юридического взаимодействия и совместного урегулирования финансово-коммерческих аспектов развития отечественных цифровых решений для бизнеса.
  • При взгляде на текущее положение дел мы наблюдаем острую необходимость в достаточно скором импортозамещении систем инженерного анализа взамен передовых технологий ушедших иностранных вендоров. Это многоступенчатый поэтапный процесс.
  • На сегодняшнем мероприятии перед нами стоит задача определить ключевые вопросы разработки CАЕ-систем и наметить пути развития цифровых продуктов»,
    – обозначил повестку модератор пленарной сессии, директор по науке, технологиям и образованию Фонда «Сколково» Александр Фертман.
 

Доклад директора Центра компетенций по импортозамещению в сфере ИКТ Ильи Массуха открыл работу Стратегической конференции по математическому моделированию.   

  • «САЕ-системы, безусловно, базовый класс систем цифрового проектирования и моделирования, и он оказывает влияние на весь процесс разработки изделия. В плане аналитики рынка инженерных систем мы сотрудничаем с научными центрами, например с Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Ведикого.
  • На основании подготовленного в СПбПУ экспертно-аналитического доклада по функциональным характеристикам отечественных систем инженерного анализа мы наблюдаем, что разрабатываемые за последние 3 года российские программы по функциональным характеристиками мало уступают иностранным и со временем это разрыв возможно преодолеть. К сожалению, сейчас на практике существуют трудности перехода с зарубежных систем цифрового проектирования и моделирования по следующим причинам: недостаточность функциональных характеристик отечественных CAE-систем, сложность их эффективного применения для решения сложных промышленных задач, а потому – необходимость переобучения персонала, а также – трудности интеграции с другими используемыми CAE-системами»,
    – отметил Илья Иссович.
 

Спикер выделил наиболее востребованные пользователями САЕ-систем функции:

  • «Большинство отраслей промышленности используют САЕ-системы. С точки зрения направлений развития САЕ-системы наиболее востребованы в следующих научных областях: механика деформируемого твердого тела, аэро- и газодинамика, гидродинамика, тепломассообмен и электромагнетизм. Практически все решения инженерных задач, которые получены в промышленности, получены с помощью САЕ-систем. Особо отметим инженерные расчёты в механике деформируемого твердого тела, в частности, прочности, в теплопроводности и в оптимизации конструкций, актуальными остаются вопросы создания программного обеспечения в области электроники, оптики, фотоники».

Директор Департамента цифровых технологий Минпромторга России Владимир Дождев отразил в своём выступлении меры государственной поддержки для развития отечественных систем инженерного анализа. Спикер выделил тренд современной экономики, заключающийся в переходе к цифровым инструментам, технологиям и испытаниям. ​

  • «У разработчиков CAE-систем и предприятий отечественной промышленности нет другого пути, нежели как выработать и аккумулировать лучшие практики работы в цифровом пространстве. Разработка собственной линейки САЕ-систем, позволяющих закрывать сотни расчётных задач, с удобным интерфейсом и широкими возможностями интеграции с ПО других вендоров – это одна из приоритетных задач, находящихся в фокусе внимания государства.
  • 7 ноября 2023 года Правительство Российской Федерации утвердило Распоряжение о стратегическом направлении цифровой трансформации обрабатывающей промышленности, утвердив на государственном уровне тематику, связанную с цифровыми (виртуальными) испытаниями, технологиями разработки цифровых двойников изделий и производства, наконец, связанную с цифровой сертификацией»,

подчеркнул Владимир Святославич.

 

Владимир Дождев подробно рассказал о мерах государственной поддержки:

  • «На данный момент мы имеем в арсенале несколько инструментов поддержки и для компаний-разработчиков индустриального ПО, и для промышленных предприятий, внедряющих новые цифровые решения в производство. Я имею в виду субсидии, поддерживающие разработку цифровых продуктов, и финансовую поддержку предприятий в адаптации новаций и обучении сотрудников работы с новыми цифровыми технологиями. Постановка прямых НИОКР с полным государственным финансированием тоже относится к мерам поддержки высокотехнологичных отраслей, обнаруживающих критическую потребность в связи с экономической ситуацией.  По поручению Правительства Российской Федерации со следующего года Минпромторг России рассматривает введение мер поддержки для предприятий при закупке и интеграции ими в производство готовых отечественных программно-аппаратных средств».

Заместитель директора Федерального государственного унитарного предприятия «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» Рашит Шагалиев поддержал общую точку зрения экспертов и ещё раз отметил, что практически все отрасли внедряют математическое и компьютерное моделирование в практику и отсутствие адекватных отечественных САЕ-систем, а также уход иностранных вендоров – всё это вместе взятое значительно сказывается на производственных процессах предприятий. 

  • «Для ответа на современные вызовы нам необходимо перейти от практики создания базовых программных продуктов к разработкам с применением передовых цифровых технологий, в первую очередь, это работа с большими данными и кросс-отраслевыми цифровыми платформенными решениями и технологиями.
  • Важная задача на пути создания многофункциональных САЕ-систем состоит в кооперации разработчиков из разных компаний-вендоров и отраслей с целью достижения наилучшего результата. Безусловно, это задача государственного уровня с необходимостью создания центров кооперации и регулятора данной деятельности»,
    – заключил Рашит Мирзагалиевич.
 

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков рассказал о многолетней практике работы со многими CAE-системами в разных отраслях промышленности, кросс-отраслевом трансфере технологий и, отвечая на вопрос модератора, о накопленном опыте работы с различными материалами и их физико-механическими характеристиками.

  • «Создание Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, относящейся к новому классу программных систем – SPDM-систем (Simulation Process and Data Management), это основное платформенное решение для эффективной реализации уникального подхода инженеров CompMechLab и СПбПУ к разработке высокотехнологичных промышленных изделий в сжатые сроки при минимальных финансовых затратах, но с обеспечением соответствия требуемым характеристикам и качеству.
  • Данный CML-Bench®–подход позволяет управлять требованиями, изменениями и конфигурациями, математическими и компьютерными моделями, вычислительными ресурсами, проектами, компетенциями, подразумевает генерацию больших объемов содержательных данных (Smart Big Data), получаемых в процессе мультидисциплинарного компьютерного моделирования с использованием математических и компьютерных моделей высокого уровня адекватности и разнообразных CAE-систем, применения компьютерных технологий оптимизации конструкций и физико-механических процессов с целью детального анализа поведения объекта исследования в различных условиях.
  • Цифровая платформа CML-Bench® обеспечивает одновременную работу сотен инженеров из разных организаций над десятками проектов с помощью многих CAE-систем (сейчас к цифровой платформе подключено 150 лицензий и версий CAx-систем), позволяет сохранять на цифровой платформе лучшие (best-in-сlass) цифровые и проектные решения сотен проектов для разных отраслей, собранных за многие годы, и использовать этот опыт для решения актуальных фронтирных инженерных задач высокотехнологичной промышленности в настоящее время.
  • Сейчас на цифровой платформе CML-Bench® представлено более 320 тысяч цифровых и проектных решений. Если оценить приближенно, то для получения этих решений на основе CAE-систем, в процессах математического и компьютерного моделирования было использовано примерно ~ 3 000 материалов, применяемых в различных отраслях, со всеми физико-механическими характеристиками этих материалов (металлов, сплавов, композиционных материалов, полимеров и пластиков, керамик и стёкол, покрытий и т.д.), например, кривые деформирования, их зависимости от температур и скоростей деформирования и т.д. Эти данные хранятся в базе данных материалов, апробированы в проектах, для каждого материала разработаны и применяются валидированные модели материалов, конечно же, эти математические и компьютерные модели могут быть использованы и в дальнейшей работе.
  • Мы оцениваем разработку отечественных CAE-систем как часть комплексного процесса развития передовых цифровых и производственных технологий. Применение этих передовых технологий, особенно, интегрированных на SPDM-платформе CML-Bench®, способствует снижению временных и финансовых затрат на всех процессах жизненного цикла изделия. Например, использование технологии цифровых двойников (Digital Twins) позволяет сократить количество дорогостоящих натурных испытаний путем выполнения системы цифровых (виртуальных) испытаний). Цифровые двойники изделий обладают высокой степенью адекватности натурным моделям, что делает процесс цифровой сертификации точным и эффективным. Напомню, что основной целью цифровой сертификации является прохождение натурных испытаний с первого раза»,
    – отметил спикер.
 

Алексей Иванович подчеркнул важность внедрения в промышленность бизнес-процесса «цифровой сертификации», признанной на государственном уровне в Распоряжении Правительства РФ в ноябре 2023 года.

Директор Департамента цифровых технологий Минпромторга России Владимир Дождев дополнил тезис о «цифровой сертификации», соглашаясь с проректором по цифровой трансформации СПбПУ Алексеем Боровковым.

  • «Цифровая сертификация, о которой говорит Алексей Иванович, должна быть достаточно широко апробирована в разных отраслях и переведена в статус практик, т.е. утвержденных наукой передовых стандартов.
  • Мы начали введение цифровой сертификации с новой отрасли беспилотных авиационных систем. Под каждый тип беспилотников необходимо создать и валидировать виртуальные испытательные стенды и полигоны, сделать их общедоступными, чтобы действительно все виды необходимых испытаний проводились в цифровой среде. За счёт этого мы ставим цель – перейти к однократным натурным испытаниям, которые лежат в основе концепции цифровой сертификации.
  • Цифровая сертификация требует применения лучших технологий, в том числе CAE-систем, и, конечно, специалистов, обладающих компетенциями мирового уровня»,
    – подытожил Владимир Святославич.
 
 

Генеральный директор ООО «Русатом – Цифровые решения» Александр Вибе рассказал в своем докладе о подходах в развитии российских САЕ-систем на внутреннем и международном рынке. Спикер затронул процесс создания и вывода на рынок отечественных САЕ-систем с разных точек зрения: разработчика, потребителя и инвестора.

 
  • «С точки зрения разработки отечественных цифровых продуктов, то сейчас самое лучшее время для того, что тестировать и совершенствовать имеющуюся базу разработок на российском рынке перед выводом на международный, т.е. рынок дружественных стран. При взгляде на инвестирование со стороны крупных корпораций мы сталкиваемся и с положительными, и с отрицательными аспектами, влияющими этот процесс. В данном случае время играет против нас. Пока мы занимаемся обширной подготовкой документации и решением целого спектра организационных вопросов рынок уходит вперед. Положительный аспект заключается в больших возможностях лоббизма и финансовых ресурсах крупных корпораций. Средний и малый бизнес обладает меньшим уровнем поддержки и средств. В кооперации представителей малого и среднего бизнеса мы видим серьезную перспективу для развития отечественных САЕ-систем на российском рынке и за рубежом»,
    – заключил Александр Павлович.

В завершение пленарной сессии проректор Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» Наталья Барбашина выступила с докладом о подготовке кадров для разработки ми продвижения отечественных цифровых продуктов. Спикер отметила положительные результаты подготовки кадров в тесном сотрудничестве с индустриальными партнерами по вопросам развития компетенций, необходимых для решения фронтирных задач, стоящих сегодня перед промышленностью.

 

Пленарная сессия «Настоящее и будущее российского САЕ для промышленности, науки и образования» стала первым крупным деловым мероприятием, проводимым Госкорпорацией «Ростатом» в павильоне «АТОМ» на ВДНХ, и выступила отправной точкой для дискуссий в рамках Стратегической конференции по математическому моделированию. Для будущих инженеров Конференция выступила публичной площадкой для признания их талантов, продемонстрированных на Всероссийской олимпиаде по математическому моделированию – 2023. Студентка 2-ого курса магистратуры Высшей школы теоретической механики и математической физики СПбПУ Алина Шпади заняла второе место в треке «Прочность».

Алина поделилась впечатлениями об участии в Олимпиаде по математическому моделированию:

  • «Я участвую в Олимпиаде уже второй год, потому что это прекрасная возможность оценить свои силы в математическом моделировании и поработать с российским КЭ пакетом «Логос», который стал активно развиваться в последние годы. Такой опыт крайне важен для моей будущей карьеры, потому что специалисты с широким кругом знаний и компетенций ценятся в компаниях. Я считаю, что участие в подобных мероприятиях для студентов очень полезно так, как они получают новые знания, опыт и деловые контакты, которые открывают им новые возможности для карьеры в будущем».
 

 

Новости на сайте по теме публикации: