Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®
Уникальный онлайн-курс «Цифровые двойники изделий»
События / Встречи и визиты 5 Февраля 2024 года
Данная новость была прочитана 1540 раз

Представители АО «Силовые машины», Ленинградского металлического завода и эксперты Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» обсудили возможности реинжиниринга процессов производства

26 января 2024 года состоялось рабочее совещание представителей АО «Силовые машины», Ленинградского металлического завода (ЛМЗ, входит в состав АО «Силовые машины»), ООО «Политех-консалт» и Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (ПИШ СПбПУ).

Совещание было посвящено знакомству с компетенциями подразделений экосистемы технологического развития СПбПУ в цифровой трансформации отрасли турбомашиностроения. Встреча была ориентирована на расширение сотрудничества сторон в области реинжиниринга процессов производства на площадках индустриального партнёра.  

Участники рабочего совещания

Представители Ленинградского металлического завода и АО «Силовые машины»:

  • Бочков Артём Ильич, начальник управления развития производственной системы Ленинградского металлического завода;
  • Соболев Роман Юрьевич, директор по ИТ АО «Силовые машины».

Представители ООО «Политех-консалт»:

  • Туккель Иосиф Львович, председатель совета директоров ООО «Политех-консалт»;
  • Генкин Владимир Евгеньевич, исполнительный директор ООО «Политех-консалт».

Представители Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»:

  • Боровков Алексей Иванович, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
  • Рождественский Олег Игоревич, заместитель руководителя Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», руководитель Дирекции Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии»;
  • Захарова Екатерина Анатольевна, заместитель директора Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
  • Левенцов Валерий Александрович, директор Института передовых производственных технологий СПбПУ;
  • Павлова Елизавета Ивановна, начальник отдела программ развития и технологического консалтинга Дирекции Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
  • Себелев Александр Александрович, начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
  • Михайлов Олег Феликсович, руководитель направления разработки Цифровой платформы CML-Bench® Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
  • Шенгальс Андрей Артурович, ведущий инженер проекта отдела исследования и проектирования механизмов Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
  • Рябов Валерий Николаевич, ведущий инженер Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
  • Коваленко Анастасия Андреевна, ведущий специалист Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
  • Боровков Алексей Алексеевич, заместитель генерального директора по стратегическому развитию ООО Лаборатория «Вычислительная механика».

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Центра трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий СПбПУ, Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) СПбПУ «Новые производственные технологии», Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков выступил с приветственным словом и выразил готовность к обсуждению компетенций подразделений СПбПУ, которые позволят расширить направления сотрудничества.

Алексей Иванович представил основные достижения подразделений экосистемы технологического развития СПбПУ и остановился на некоторых наукоемких проектах для индустриальных партнёров:

  • «Подразделения экосистемы технологического развития СПбПУ реализуют проекты для 10 разных отраслей промышленности: двигателестроение и энергомашиностроение, атомное и нефтегазовое машиностроение, автомобилестроение и электротранспорт, судостроение, аэрокосмическая отрасль и т.д.
  • В двигателестроении и атомном машиностроении за последние годы объём совместных НИОКР с индустриальными партнёрами по каждой из отраслей составляет более 1 млрд. рублей. В направлении атомного машиностроения мы наиболее плотно сотрудничаем с АО «ТВЭЛ» (Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом»).
    Например, в рамках проекта «
    Разработка цифрового двойника тепловыделяющей сборки (ТВС) ВВЭР-1000 с антидебризным фильтром и перемешивающими решетками» в интересах АО «ТВЭЛ» наши инженеры разработали новую конструкцию антидебризного фильтра, которая интенсифицирует теплообмен, обеспечивает жесткость и динамическую прочность при ударном воздействии посторонних предметов. Антидебризный фильтр применяется в тепловыделяющих сборках на атомных электростанциях для очистки теплоносителя.
  • В среднем подразделения экосистемы технологического развития СПбПУ выполняют около 100-125 НИОКР в год. Широкий спектр конструкторских, научно-технологических и инженерно-технических проектных задач, решаемых в интересах промышленных предприятий, обеспечивает специалистам Передовой инженерной школы СПбПУ постоянное наращивание компетенций в сфере системного цифрового инжиниринги и мультидисциплинарных подходов к решению фронтирных инженерных задач в рамках актуальной научно-технологической повестки.
  • Прикладной опыт инженеров, собранный за многолетнюю проектную деятельность для разных отраслей промышленности, представлен в цифровом виде на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®. Фактически, это новая система управления знаниями и компетенциями, реализованная на Цифровой платформе CML-Bench®, которая одновременно формирует базу математических и компьютерных моделей, результатов цифровых испытаний, практических знаний и является рабочим инструментом для ведения научно-исследовательских работ и обучения магистрантов Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».
  • Сейчас на Цифровой платформе CML-Bench® представлено 323 тысячи цифровых и проектных решений, а её архитектура включает более 150 программных CAx-систем и программных модулей, которые постоянно дополняются. В мире мы не знаем аналогов Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, соотносимых по разнообразию инфраструктуры, а также объему накопленных цифровых и проектных решений»,
    – заключил проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков.
 

Алексей Иванович рассказал о Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» как о флагманском подразделении в экосистеме технологического развития университета и о ключевых элементах программы ПИШ:

  • «В основе деятельности Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» лежит принцип создания нового типа инженерной подготовки в интересах высокотехнологичных компаний России за счет цифровой трансформации образовательных подходов и технологий, включающей  разработку новых образовательных программ высшего образования и дополнительных образовательных программ на основе выполнения прорывных научно-технологических разработок и обеспечивающих их исследований, направленных на решение актуальных фронтирных инженерных задач для промышленных предприятий.
  • В рамках программы ПИШ СПбПУ предусмотрено развитие научно-технологической и научно-образовательной инфраструктуры, предполагающей открытие новых пространств («инженерных коворкингов») и студенческих конструкторских бюро совместно с индустриальными партнерами.
  • С 2020 года на базе Политехнического университета действует студенческое конструкторское бюро «Силовые машины Политех». С 2022 года бюро ведёт активную работу в тесном взаимодействии с Передовой инженерной школой СПбПУ «Цифровой инжиниринг» в части решения высокотехнологичных производственных задач в интересах АО «Силовые машины» и создания новых образовательных программ. В 2024 году предусмотрено переформатирование существующего студенческого конструкторского бюро «Силовые машины – Политех» и открытие для него нового научно-образовательного пространства в целях наибольшего погружения в специфику проектирования и производства индустриального партнёра согласно Дорожной карте сотрудничества АО «Силовые машины» и ПИШ СПбПУ, подписанной 13 декабря 2023 года.
  • На базе Передовой инженерной школы уже действует новое научно-технологическое  и научно-образовательное пространство «ТВЭЛ-СПбПУ», открытое в декабре 2022 года при поддержке АО «ТВЭЛ». Пространство представляет «инженерный коворкинг», где магистранты и специалисты ПИШ СПбПУ, а также разработчики Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ ведут совместные проекты в интересах Топливного дивизиона и других предприятий Госкорпорации «Росатом». Студенты получают практический опыт работы в инженерных командах, овладевают компетенциями мирового уровня и передовыми цифровыми и производственными технологиями. Индустриальный партнёр, в свою очередь, постепенно формирует потенциальный кадровый резерв из будущих выпускников Передовой инженерной школы СПбПУ и ведет разработки, направленные на решение актуальных фронтирных инженерных задач с помощью компетенций ПИШ СПбПУ в сфере системного цифрового инжиниринга».

В дополнение проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков отметил достижения подразделения экосистемы технологического развития СПбПУ в сферах стандартизации и нормативного регулирования:

  • «Введение основной терминологии в области цифровых двойников изделий в национальном стандарте, разработанном при участии специалистов СПбПУ,  –  ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения» стало серьезным шагом в направлении цифровизации высокотехнологичных отраслей промышленности в России. Документ утвержден Росстандартом в сентябре 2021 года и действует на территории нашей страны с 1 января 2022 года.
  • В ноябре 2023 года национальный стандарт вошёл в перечень взаимно признаваемых российских и китайских стандартов в сфере авиастроения ввиду его актуальности и значимости для развития промышленности Китайской Народной Республики. Это событие свидетельствует о признании на международном уровне наших исключительных компетенций в области технологии цифровых двойников.
  • Следующим этапом по введению в нормативное поле терминологии системного цифрового инжиниринга стало включение понятия «цифровая сертификация» в редакции Центра НТИ СПбПУ в Распоряжение Правительства Российской Федерации от 07.11.2023 №3113-р «Об утверждении стратегического направления в области цифровой трансформации обрабатывающих отраслей промышленности, относящейся к сфере деятельности Министерства промышленности и торговли РФ». Цифровая сертификация как специализированный бизнес-процесс направлена на ускорение вывода инновационной продукции на конкурентные рынки с наименьшими финансовыми и временными затратами для промышленных предприятий». 

Цифровая платформы CML-Bench® позволяет не только разрабатывать высокотехнологичных изделия, но и осуществлять оптимизацию производства в целях повышения эффективности и построения прозрачной системы стратегического планирования путем внедрения передовых цифровых и производственных технологий.

  • «За 2020-2021 годы подразделениями экосистемы технологического развития СПбПУ было реализовано 3 проекта – технических аудита, направленных на анализ состояния промышленных предприятий и определение их готовности к внедрению передовых цифровых и производственных технологий.
  • Одним из объектов аудита стало специальное конструкторское бюро «Турбина», которое является подразделением АО «Силовые машины». Анализ вёлся по пяти ключевым направлениям деятельности подразделения: продукция и НИОКР, информационные технологии и инфраструктура, кадры, организационная структура, система менеджмента качества. По итогам реализованных проектов сформированы Дорожные карты мероприятий (планы) по повышению эффективности, обеспечению достижения целевого видения и стратегических целей деятельности заказчиков через внедрение передовых цифровых и производственных технологий»,
    – проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков прокомментировал проекты в области цифровой трансформации и оптимизации производства.
 

Начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Александр Себелев осветил в презентации опыт и компетенции подразделения в моделировании технологических процессов в двигателестроении.

 

Александр Александрович выделил уникальный проект государственного значения «Разработка цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата» по заказу ПАО «ОДК-Сатурн» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации «Ростех») и Минпромторга России.

  • «Проект примечателен своим составом, так как в него входит не только большой комплекс инженерных расчётов для создания цифрового двойника изделия, но и значительный объем моделирования технологических процессов и кастомизация Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® под требования заказчика с учётом бизнес-процессов конкретного производства. Комплекс всех составляющих потребовал от проектной команды с одной стороны компетенций в сфере программирования, а с другой – инженерного взгляда на технологические процессы для разработки сквозных методик моделирования.
  • Значимыми итогами проекта, которые положили начало цифровизации всей отрасли двигателестроения в нашей стране, выступили: апробация Цифровой платформы CML-Bench® специалистами ПАО «ОДК-Сатурн», ПК «Салют» за рекордные 16 месяцев и заключение лицензионного договора с ПАО «ОДК-Сатурн» на поставку Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников  CML-Bench® (200 рабочих мест). В результате для индустриального партнёра была сформирована единая информационная среда, обеспечивающая прозрачность и прослеживаемость процессов проектирования, а также автоматизацию расчетных цепочек на базе Цифровой платформы CML-Bench®.
  • С точки зрения организации управления кадрами проект способствовал автоматизации внутренних процессов согласования и обмена данными между смежными подразделениями. В целях оптимизации процессов проектирования была разработана система управления требованиями и целевыми показателями. Командой были сформированы математические, компьютерные и цифровые модели технологических процессов механической обработки, литья, наплавки, термообработки и штамповки. Разработанный цифровой двойник морского газотурбинного двигателя обеспечил сокращение сроков проектирования модернизированного изделия и его доводки до целевых показателей. Также отметим положительное влияние проекта на повышение эффективности работы инженерных кадров и развитие их компетенции в сфере передовых цифровых и производственных технологий»,
    – подытожил начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Александр Себелев.

Начальник управления развития производственной системы Ленинградского металлического завода Артём Бочков поблагодарил представителей Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» за подробный обзор опыта подразделений экосистемы технологического развития СПбПУ в оптимизации процессов производства, который крайне интересен компании.

  • «Все проекты, исполненные ранее Политехническим университетом в интересах нашего предприятия по разным тематикам, были проанализированы руководством, предложенные решения используются в производственной практике»,
    – подчеркнул Артём Ильич.

Начальник управления развития производственной системы ЛМЗ Артём Бочков отметил подход к управлению знаниями и компетенциями, реализованный на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® и его значимое преимущество для предприятий:

  • «Я соглашусь с бесспорным плюсом цифровизации производств, который заключается в оцифровке практического опыта и проектных решений. Данные остаются в единой системе на предприятии, а не исчезают вслед за инженерами при изменений кадрового состава».
 

Далее Артём Бочков рассказал о текущем уровне технологического развития Ленинградского металлического завода и остановился на требованиях к реинжинирингу технологических процессов с учётом ограничений производства:

  • «Ключевой задачей проекта для нас является создание инструмента для организации прозрачной системы планирования и принятия однозначных стратегических решений по разным направлениям развития производства от инвестиций до определения кадровой политики. Сейчас перед нами стоит ряд задач, связанных с прогнозным планированием на основании анализа производственных мощностей и расчётом инвестиционных вложений. На данный момент мы видим необходимость в сегментации производственных ячеек и поэтапной оптимизации отдельно в каждом секторе».

В заключение рабочего совещания выступил заместитель руководителя Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», руководитель Дирекции Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии» Олег Рождественский и представил предложения ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и ООО «Политех-консалт» по реализации проекта по реинжинирингу производственных процессов ЛМЗ.

 
  • «Проект заключается в формировании расчётно-обоснованного плана технического перевооружения с целью обеспечения наращивания объемов выпуска турбинного оборудования ЛМЗ на горизонте ближайших 10 лет.
  • Мы предлагаем разделить работы на 2 этапа. На первом этапе сосредоточиться на анализе исходных данных и техническом аудите производственных площадок, а также проведении динамического моделирования с выработкой сценариев оптимизации производства. На втором этапе мы перейдем в детальное проектирование оптимизированной производственной системы с разработкой поэтапного плана технического перевооружения. Проектная деятельность будет осуществляться на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®.
  • Функциональные возможности Цифровой платформы CML-Bench® позволяет проводить все виды моделирования с целью балансировки многоуровневой системы требований и целевых показателей. Фактически, путём компьютерного моделирования мы сбалансируем требования, которые, как правило, противоречат друг другу, и найдем оптимальную конфигурацию элементов производственной системы»,
    – заключил Олег Игоревич.

Участники рабочего совещания договорились о дальнейшем развитии сотрудничества в рамках проекта по реинжинирингу процессов производства. Стороны определили порядок оформления договоров и согласовали обмен производственными данными для начала работ.

 

 

Новости на сайте по теме публикации: