Компания «Омега» оценила научный задел Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» для развития БАС

20 февраля 2024 года состоялась встреча представителей компаний «Омега», «Омега. Технологии будущего» и специалистов Передовой инженерной школы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ). Рабочий визит направлен на знакомство с компетенциями подразделений экосистемы технологического развития СПбПУ в отрасли беспилотных авиационных систем (БАС).

Генеральный директор компании «Омега» Ярослав Алейник поблагодарил за организацию визита, кратко рассказал о деятельности предприятия и выразил надежду на сотрудничество с ПИШ СПбПУ по производственным задачам в рамках проектов по направлению БАС и аддитивных технологий.

Компания «Омега» и её дочернее предприятие «Омега. Технологии будущего» осуществляют разработки в области искусственного интеллекта, бизнес-аналитики и анализа больших данных, виртуальной и дополненной реальности, робототехники, которые способствуют реализации управленческих решений, органично интегрируются в производственный и образовательный процесс.

Проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»Алексей Боровков выступил с приветственным слово и проявил интерес к сотрудничеству и реализации совместных проектов с компаниями «Омега» и «Омега. Технологии будущего» в области беспилотных авиационных систем.

 

• «В апреле 2023 года СПбПУ присоединился к развитию новой отрасли беспилотных авиационных систем, представив экспертам АНО «Платформа НТИ» концепцию создания единой среды проектирования БАС на базе отечественной Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.
• Концепция состоит в развитии двух направлений:
  – развития Цифровой платформы CML-Bench^® в рамках программ Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и НЦМУ СПбПУ «Передовые цифровые технологии» для достижения мирового уровня в области беспилотных авиационных систем с помощью применения технологии цифровых двойников и
  – наполнения цифровой платформы в рамках федерального проекта «Беспилотные авиационные системы» математическими, компьютерными и цифровыми моделями, прошедшими процедуры верификации и валидации, результатами цифровых (виртуальных) испытаний, результатами создания цифровых (виртуальных) стендов и полигонов с целью создания цифровых двойников БПЛА, а также осуществления «цифровой сертификации» (этот термин закреплен в Распоряжении Правительства Российской Федерации №3113-р от 07.11.2023), направленной на ускорение прохождения натурных сертификационных испытаний.
• По результатам реализации концепции предполагается: оптимизация методик проектирования различных типов беспилотных летательных аппаратов; распространение инструментов цифрового инжиниринга на всю отрасль беспилотных авиационных систем и поэтапное повышение качества выпускаемой продукции в более сжатые сроки.
• На основании представленной концепции задача по созданию и развитию отечественной цифровой платформы в целях оптимизации методик проектирования беспилотных авиационных систем и их компонентов была закреплена в пункте 2.4 плана мероприятий Стратегии развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года, утверждённой Распоряжением Правительства РФ от 21 июня 2023 года № 1630-р. Таким образом, мы участвуем в формировании федеральной повестки и оказываем влияние на развитие новой отрасли БАС»,
  – заключил Алексей Иванович.

Для понимания концепции создания единой среды проектирования БАС на базе отечественной цифровой платформы проректор по цифровой трансформации СПбПУ рассказал о технологии цифровых двойников и бизнес-процессе «цифровой сертификации» и напомнил прецеденте, подтвержденном в Росавиацией, состоящем в переносе сроков сертификации 10 типов российских беспилотников с осени 2023 года на 2024 год из-за высокой стоимости и длительных сроков реализации испытаний для предприятий:

«Технология цифровых двойников состоит разработке математических, компьютерных, цифровых моделей с высокой степенью адекватности натурным образцам и обеспечением двусторонних связей с изделием на всех стадиях жизненного цикла. Применение технологии цифровых двойников существенно снижается количество натурных испытаний за счет проведения достаточного количества цифровых (виртуальных) испытаний на цифровых стендах и полигонах и делает возможным переход к «цифровой сертификации». Важно отметить, что «цифровая сертификация» направлена на снижение финансовых затрат предприятий и ускорение прохождения испытаний. При этом «цифровая сертификация» не отменяет натурные испытания, а обеспечивает возможность их прохождение с первого раза. Проведение испытаний в цифровой среде позволяет оценивать характеристики изделия в более жестких режимах воздействия, комбинируя разные типы нагрузок».

Подразделения экосистемы технологического развития СПбПУ формируют федеральную повестку по цифровизации отраслей промышленности и внедряют передовые цифровые и производственные технологии в практику высокотехнологичных компаний и на уровне разработки стандартов, нормативных документов. Проректор по цифровой трансформации Алексей Боровков отметил в качестве значимого достижения разработку при участии специалистов СПбПУ, утверждение в Росстандарте и признание национального стандарта ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения» в России и Китайской Народной Республике.

Напомним, что национальный стандарт был признан с первого представления в Китае, переведен на китайский язык и 24 ноября 2023 года включен в перечень взаимно признаваемых российских и китайских стандартов в сфере авиастроения ввиду его актуальности и значимости для промышленности Китайской Народной Республики в силу отсутствия подобных стандартов на стадии разработки высокотехнологичных изделий. Стандарт охватывает все стадии жизненного цикла изделия (разработка, производство и эксплуатация) и устанавливает  единые определения терминов «цифровая модель изделия», «цифровой двойник изделия», «цифровые (виртуальные) испытания», «цифровой (виртуальный) испытательный стенд», «цифровой (виртуальный) испытательный полигон», а также «многоуровневая система требований», «адекватность модели», «валидация модели изделия», «верификация ПО компьютерного моделирования», «валидация ПО компьютерного моделирования», «сертификация ПО компьютерного моделирования» и т.д.

«Данный ГОСТ подтверждает исключительные компетенции и многолетний опыт специалистов СПбПУ в развитии технологии цифровых двойников и выступает основой для интеграции технологии в отраслевые стандарты и, как следствие, постепенной цифровизации промышленности», – заключил Алексей Иванович.

Вторым важным достижением в формировании федеральной повестки является закрепление определения термина «цифровая сертификации» в редакции специалистов Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» Распоряжением  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.

 

Далее Алексей Боровков описал архитектуру и функциональные возможности Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®, которая легла в основу цифровых продуктов экосистемы CML-Bench для развития отрасли беспилотных авиационных систем.

«Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® является уникальным кросс-отраслевым платформенным решением инженеров СПбПУ, обладающим широким спектром интегрированного ПО, высокими мощностями для мультидисциплинарного компьютерного моделирования и осуществления высокопроизводительных вычислений, а также хранения 323 тысяч цифровых и проектных решений.  Ежегодно мы осуществляем более 50 НИОКР для разных отраслей промышленности. Архитектура цифровой платформы включает десятки программных CAx-систем и программных модулей, которые постоянно дополняются», – подчеркнул Алексей Иванович.

Цифровая платформа CML-Bench^® неоднократно проходила отраслевую кастомизацию в процессе ведения наукоемких проектов в интересах индустриальных партнеров и разработок государственного значения, например, для двигателестроения, атомной отрасли, автомобилестроения и электротранспорта.

«Цифровая платформа проектирования БПЛА CML-Bench^®.DRONE имеет расширенные функции для решения задач проектирования, производства, эксплуатации БАС. Цифровая платформа сертификации БПЛА CML-Bench^®.UAV разработана для осуществления «цифровой сертификации» беспилотных авиационных систем. Для создания цифровых двойников на платформе инженеры работают с матрицей целевых показателей и ресурсных ограничений, балансируя их в поисках оптимальной конструкции для различных систем беспилотных летательных аппаратов подобно сборке кубика Рубика. Все цифровые двойники и варианты конструкций, а также результаты цифровых испытаний на виртуальных (цифровых) стендах и полигонах сохраняются Цифровой платформе проектирования БПЛА CML-Bench^®.DRONE и Цифровой платформе сертификации БПЛА CML-Bench^®.UAV, формируя базу знаний для дальнейшего развития отрасли.», – отметил проректор по цифровой трансформации СПбПУ.

Напомним, что концепция была успешно представлена на проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг 2023». Бизнес-процесс «цифровая сертификация» беспилотных авиационных систем становился главной темой обсуждений для представителей государственной власти науки и бизнеса на деловых мероприятиях Передовой инженерной школы СПбПУ и центральных событиях промышленного сектора, таких как форум технологического развития ТЕХНОПРОМ-2023, промышленная выставка ИННОПРОМ-2023, форум по цифровизации оборонно-промышленного комплекса России ИТОПК-2023, где подразделения экосистемы технологического развития СПбПУ также продемонстрировали разработки в направлении беспилотных авиационных систем.

Руководитель направления авиастроения Цифровой платформы CML-Bench^® Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Михаил Корчков обратил внимание участников совещания на проекты в сфере БАС, реализуемые Научным центром мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ, Передовой инженерной школой СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Инжиниринговым центром (CompMechLab^®) СПбПУ

«Разработка малоразмерного турбовинтового двигателя CML-180/240, который сможет заменить широко используемые в беспилотниках и легких самолетах иностранные двигатели Lycoming и Continental, осуществляется в рамках «вызовов развития», отмеченных в Стратегии развития БАС до 2030 года, которые содержат  тезисы о значительном уровне импортозависимости по ключевым комплектующим и ограниченном  спектре компетенций для производства двигателей, электронной компонентной базы, систем управления», – подчеркнул Михаил Юрьевич.

В дополнение отметим, что специалисты инфраструктурного центра «Технет» НТИ СПбПУ (входит в экосистему технологического развития университета) провели исследование мирового рынка авиационных двигателей, включая двигатели беспилотных летательных аппаратов, и представили результаты в экспертно-аналитическом докладе «Тренды и сценарии развития рынка авиационных двигателей, включая двигатели беспилотных летательных аппаратов, в 2023 году».

Руководитель направления авиастроения Цифровой платформы CML-Bench^® Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Михаил Корчков осветил опыт Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ в реализации проекта по разработке БПЛА «Снегирь-1» гибридной компоновки, сочетающей в себе преимущества мультироторной и самолетной схем.

Участники рабочего совещания обсудили текущий уровень производственных задач и определили спектр потенциальных направлений сотрудничества в области БАС и аддитивных технологий. Представители запланировали обмен материалами по предполагаемым совместным проектам и определили следующие этапы развития сотрудничества и углубления партнёрских связей.