Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®
Уникальный онлайн-курс «Цифровые двойники изделий»
События 29 Декабря 2023 года
Данная новость была прочитана 1651 раз

Основы применения технологии цифровых двойников в процессе проектировании ГТД: в ПИШ СПбПУ завершилась программа повышения квалификации для специалистов АО «ОДК»

С 11 по 15 декабря 2023 года в Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» проходила программа дополнительного профессионального образования (ДПО)

  • «Основы применения технологии цифровых двойников в процессе проектировании газотурбинных двигателей»

для сотрудников АО «ОДК».

Программа повышения квалификации ориентирована на формирование, расширение и актуализацию знаний в области технологии цифровых двойников и её применения в процессе проектирования газотурбинных двигателей с использованием цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®. В учебную группу вошли инженеры-конструкторы, ведущие специалисты и руководители направлений производственного комплекса «Салют», входящего в АО «ОДК» (ГК «Ростех»).

 

Программа повышения квалификации разработана на основе многолетнего успешного опыта выполнения НИОКР инженерами Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ, входящего в Передовую инженерную школу «Цифровой инжиниринг», в отрасли двигателестроения в интересах предприятий ОДК. Разработчиками образовательной программы выступили специалисты ПИШ СПбПУ, обладающие уникальными инженерными компетенциями для решения стратегических задач высокотехнологичной промышленности, в частности, двигателестроения:

  • Александр Себелев, начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», руководитель направления «Двигателестроение» в развитии Цифровой платформы CML-Bench®, руководитель образовательной программы «Передовые цифровые технологии в двигателестроении»;
  • Андрей Шенгальс, ведущий инженер отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ.

CML-Bench® – цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников (Digital Twins) и «умных» цифровых двойников (Smart Digital Twins) высокотехнологичных промышленных изделий / продуктов и технологических / производственных процессов их изготовления; система управления деятельностью в области системного цифрового инжиниринга (системного и модельно-ориентированного инжиниринга, математического, компьютерного и суперкомпьютерного моделирования, цифрового проектирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга).

Разработчики Платформы – специалисты экосистемы технологического развития Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ). Уникальная отечественная разработка применяется в НИОКР СПбПУ и крупнейших высокотехнологичных компаний ГК «Ростех», ГК «Росатом» и др. На Цифровой платформе CML-Bench® реализованы десятки прорывных проектов с разработкой цифровых двойников изделий в области двигателестроения, автомобилестроения, атомного машиностроения и атомной энергетики, нефтегазового машиностроения, медицины и др.

СПбПУ на протяжении нескольких лет является надежным партнером ОДК в части реализации стратегии развития корпорации и внедрения передовых цифровых производственных технологий. В 2018 году подписана дорожная карта «Технет НТИ – ОДК». Портфель реализованных совместных проектов насчитывает свыше 20 НИОКР, среди которых флагманский проект ПАО «ОДК-Сатурн» по заказу Минпромторга России – разработка технологии цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата (соисполнители – Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ и Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова).

В рамках данной НИР проведена масштабная кастомизация Цифровой платформы CML-Bench® под бизнес-процессы ПАО «ОДК-Сатурн». Результаты трехлетней работы были официально представлены на демо-дне Индустриального центра компетенций «Двигателестроение», приуроченном к 15-летнему юбилею ОДК.

Программа ДПО «Основы применения технологии цифрового двойника при проектировании ГТД» проходила в очном формате в период с 11 по 16 декабря 2023 года.

Первый день включал два модуля, посвященных концепции цифрового двойника как передовой технологии, позволяющей значительно сократить время проектирования и снизить себестоимость разработки новых изделий.

Александр Себелев рассказал о цифровой трансформации отрасли газотурбинного двигателестроения, становлении и развитии технологии цифрового двойника, представил основные подходы к определению термина «цифровой двойник изделия». Спикер подчеркнул, что проекты по разработке и применению цифровых двойников высокотехнологичных промышленных изделий на базе Цифровой платформы CML-Bench® реализуются в соответствии с национальным стандартом Российской Федерации – ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». Стандарт разработан специалистами Центра НТИ СПбПУ и ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», утвержден приказом № 979-ст Росстандарта 16 сентября 2021 года, введен в действие с 1 января 2022 года. 

В конце ноября 2023 года национальный стандарт получил признание на мировой арене и был официально включен в перечень взаимно признаваемых стандартов в сфере авиастроения между Китайской Народной Республикой и Российской Федерацией.

 

Александр Себелев отметил, что нормативный документ становится основой для формирования отраслевых стандартов. Так, на базе ГОСТ Р 57700.37–2021 Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова разрабатывает стандарт «Цифровые двойники газотурбинных двигателей. Общие требования». 

Второй модуль был посвящен построению архитектуры цифрового двойника и многоуровневой матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений (временных, финансовых, технологических, производственных, экологических, нормативных и др.). Инженер-исследователь отдела перспективных разработок в двигателестроении Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Юрий Горский представил слушателям основы модельно-ориентированного системного инжиниринга. Были рассмотрены иерархия и декомпозиция бизнес-процессов предприятия, информационные потоки данных об изделии, потоки данных в цифровом двойнике. Отдельно обсуждались вопросы формирования модели данных цифрового двойника в зависимости от этапов жизненного цикла изделия и требований к правам доступа.

 

Инженер отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ Дмитрий Лобачев рассказал о развитии математического и компьютерного моделирования, особенностях построения математических и компьютерных моделей. Познакомил слушателей с понятиями адекватности, верификации и валидации моделей и подходами к их проведению, а также классификацией погрешностей при компьютерном моделировании.

 

Ведущий инженер отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ Дмитрий Евстратов продолжил тему построения и управления архитектурой цифрового двойника, создания многоуровневой системы требований и ее преимуществ в процессе разработки изделий с применением технологии цифрового двойника.

 

Начиная с третьего модуля, слушатели детально перешли к изучению возможностей Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®: основные функции и решаемые задачи, элементы пользовательского интерфейса, подсистема управления проектами, подсистема работы с документами, подсистема постановки заданий, диаграмма Ганта, функциональность согласования объектов и панель управления.

Инженер отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ Наталья Мельникова представила модуль управления требованиями, рассказала о библиотеке требований, организации связи требований и расчетных вариантов, локальных и проектных матрицах требований и соответствия, статистике проектных требований в зависимости от узла и этапа жизненного цикла изделия, привязке и анализе требований для конкретного варианта сборки изделия.

 

Александр Себелев подробно рассказал о модуле управления расчетными данными, связи различных типов объектов в системе, подсистеме управления цифровыми макетами и деталями, подсистеме управления расчетными моделями, подсистеме управления расчетными вариантами, о расчетных цепочках, а также инструментах обработки и визуализации результатов расчета.

Программист отдела перспективных разработок в двигателестроении Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Вадим Алексенский представил описание подсистемы управления расчетами и расчетными ресурсами, основы интеграции программного обеспечения в цифровой платформе CML-Bench®, рассказал о функциональности запуска и мониторинга расчетов в системе и использовании локальных и высокопроизводительных вычислительных ресурсов, особенностях работы со SLURM-кластерами.

 

Спикерами четвертого модуля выступили младший научный сотрудник отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ Игорь Орлов и научный сотрудник отдела Павел Воробьев. Модуль был посвящен применению технологии цифрового двойника при проектировании газотурбинных двигателей. Завершением серии лекций стала обширная практическая часть, решение задач прочности на цифровой платформе CML-Bench®, задач долговечности в AMSYS Workbench.

 

По итогам обучения слушатели поделились отзывами, отмечая высокую проработанность программы, уникальность представленной информации и ее тесную связь с реальным практическим применением.

  • «Цифровая платформа CML-Bench® сама по себе сложная научно-технологическая платформа, комплексная, она решает большое количество задач для нас – разработчиков газотурбинных двигателей. И эти задачи нетривиальные, поэтому освоить все возможности непросто.
  • Цифровая платформа  мне понравилась своей системностью: авторы очень ответственно подошли к процессу обучения. Во-первых, подготовлен раздаточный материал, который мы заберем с собой для дальнейшей проработки. Во-вторых, включено большое количество практических занятий с участием консультантов, которые буквально стояли рядом, подсказывали, как выполнять те или иные операции. Это очень важно для правильного усвоения такого сложного материала».

Наталия Андреева, инженер-конструктор ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «Для меня обучение оказалось очень интересным, полезным и по большей части новым, поскольку профессиональная деятельность связана с конструкторской документацией. В программе же сделаны акценты на расчёты: газодинамические, термодинамические, прочностные. Но и конструкторской документации, созданию проекта тоже уделено внимание. Было много нового, эксперты отвечали на все вопросы, давали пояснения и рекомендации. После возвращения в Москву продолжу изучение программ и буду передавать знания коллегам в отделе».

Олег Моргачев, инженер-конструктор ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «На мой взгляд, обучение было очень хорошо организовано. Любые организационные вопросы решались за считанные минуты. В группе были слушатели, которые прежде работали с цифровой платформой CML-Bench®, я не работал, поэтому для меня все было в новинку. Но коллеги и эксперты подсказывали, помогали. За время обучения мы выстроили горизонтальные связи, которые будем поддерживать и укреплять у себя на ПК «Салют».

Анатолий Фурса, заместитель начальника отдела ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «В целом положительные впечатления, мне больше понравилась финальная часть, практическая, удалось разобрать задачи, которые в целом близки мне, с которыми я сталкивался в профессиональной деятельности. Получили и теоретический опыт, по большей части – практический. Будем и дальше изучать и применять возможности цифровой платформы CML-Bench®».

Александр Коваленко, инженер-конструктор ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «Прохожу обучение уже второй раз. Первый раз было очень трудно, мало что понятно. Но сейчас уже появилось понимание, поэтому я считаю такие обучения просто необходимыми. Прежде всего, это полезно для рядовых сотрудников — расчётчиков и конструкторов, но и руководителям также важно получать эти знания, чтобы эффективно выстраивать работу в своих отделах».

Ирина Марченко, начальник конструкторского отдела САПР ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «Работаю на газодинамических расчетах компрессора. Для меня обучение цифровой платформе CML-Bench® было достаточно интересным, потому что я могу с помощью данной платформы структурировать большое количество расчетов и оптимизировать их. Интересно было послушать про создание автоматизированных расчетных цепочек и про прочность».

Елена Виноградова, инженер-конструктор ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «Хочу сказать спасибо всем организаторам и участникам этого мероприятия. Самое главное, видно, что лекторы, организаторы ответственно подходят к своей работе, любые замечания стараются исправлять. Дают много полезной информации и что очень важно – понятно объясняют. Очень хорошие презентации и видео. Объем знаний такой, что только успевай записывать».

Денис Данилишин, инженер-конструктор ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «Данный курс мне очень понравился. Конечно, не все понятно, но преподаватели записали нам дополнительное ознакомительное видео, и я надеюсь, что я все вопросы проработаю. Также надеюсь, что преподаватели дадут обратную связь, потому что тема достаточно интересная и действительно поможет в будущем сократить время и трудозатратность на решение промышленных задач».

Дарья Толстякова, инженер-конструктор ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «Для меня тема обучения и вся представленная информация в новинку, поскольку по работе я больше занимаюсь конструкторской деятельностью, а платформа CML-Bench® больше направлена на расчеты и расчетное обоснование предлагаемых и принимаемых конструкторских решений. Но даже с моим уровнем знаний в целом все было понятно. В качестве рекомендации посоветовала бы расширить презентации для новичков, чтобы меньше ощущалась разница между теми, кто уже работает имеет опыт работы с цифровой платформой CML-Bench®, и нами, инденерами-конструкторами».

Анна Пачина, инженер-конструктор ПК «Салют» АО «ОДК»

  • «Что понравилось — это обратная связь, с которой коллеги работают в процессе обучения. Что понравилось меньше — это многогранность курса, не было акцентов на персональных ролях, должностях, функционале каждого сотрудника. В рамках обучения мы увидели, как платформу нужно видоизменять и развивать. Разработчикам необходимо делать акценты на инструментах и работе с самой платформой, а сотрудникам корпорации – на методологии управления требованиями и глубоких процессов выполнения тех или иных расчетных историй».

Олег Карев, руководитель направления «Развитие малоразмерных ГТД
мощностью 20 – 149 кгс» АО «ОДК»

 

 

Новости на сайте по теме публикации: