Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®
Уникальный онлайн-курс «Цифровые двойники изделий»
События / Мероприятия 25 Апреля 2024 года
Данная новость была прочитана 1616 раз

X Международный технологический форум «Инновации. Технологии. Производство». Секция «Передовые цифровые технологии в двигателестроении: цифровые двойники, цифровые платформы и цифровая сертификация»

19 апреля 2024 года в рамках X Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство» состоялась секция «Передовые цифровые технологии в двигателестроении: цифровые двойники, цифровые платформы и цифровая сертификация», организаторами которой выступили Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и ПАО «ОДК-Сатурн».

Основная цель проведения секции актуализация состояния технологий в двигателестроительной отрасли, обмен опытом между отраслевыми организациями, вовлечение новых участников в процесс цифровизации проектирования газотурбинных двигателей различного назначения, анализ используемого отечественного инженерного программного обеспечения в отрасли двигателестроения и определение возможностей и проблем, связанных с «цифровой сертификацией».

Участники и темы докладов секции «Передовые цифровые технологии в двигателестроении: цифровые двойники, цифровые платформы и цифровая сертификация»

Модераторы:

  • Себелев Александр Александрович, начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»,
    тема доклада – «Технология цифровых двойников в двигателестроении: методы, подходы, практика»;
  • Пятунин Кирилл Романович, начальник конструкторского отдела систем инженерного анализа ПАО «ОДК-Сатурн»;
  • Виноградов Кирилл Андреевич, заместитель начальника ОКБ-1 по расчетно-исследовательским работам ПАО «ОДК-Сатурн», тема доклада «Компьютерное моделирование инженерных и сертификационных испытаний двигателя ПД-8. Опыт ПАО «ОДК-Сатурн» по цифровой сертификации».

Спикеры:

  • Зубрилин Иван Александрович, директор инжинирингового центра Самарского университета, тема доклада «Разработка моделей для камер сгорания с учетом перспективных требований к ним и возможности применения в отечественном программном обеспечении»;
  • Коньков Андрей Игоревич, заместитель директора по развитию ООО «ТЕСИС» в Приволжском федеральном округе,
    тема доклада – «Развитие программного комплекса FlowVision применительно к задачам двигателестроения»;
  • Ломачев Алексей Олегович, ассистент кафедры конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов Самарского университета,
    тема доклада – «Создание компьютерной модели микроГТД»;
  • Марченко Ирина Вячеславовна, начальник конструкторского отдела АО «ОДК»,
    тема доклада – «Возможные пути решения проблем, связанных с применением цифровых двойников в авиационном двигателестроении»;
  • Митраков Артём Сергеевич, руководитель отдела интеграции цифровых технологий ООО «Адванс Инжиниринг»,
    тема доклада – «Опыт интегратора по реализации проектов на предприятиях ОДК»;
  • Морозов Сергей Михайлович, генеральный директор ООО «ДАТАДВАНС»,
    тема доклада – «Цифровые двойники и автоматизация в масштабе всего предприятия в pSeven Enterprise»;
  • Мохов Константин Юрьевич, директор ООО «Саровский Инженерный Центр»,
    тема доклада – «SimCrack. Оценка ресурса деталей ГТД по концепции скорости роста усталостных трещин»;
  • Никулин Александр Сергеевич, архитектор цифровых двойников ГК «ПЛМ-Урал»,
    тема доклада – «Практическая интеграция системы управления конструкторскими данными ЛОЦМАН:PLM  и системы автоматизации расчётных процессов pSeven Enterprise»;
  • Овчинников Андрей Иванович, технический директор по работе с предприятиями ОПК ООО «КАДФло»,
    тема доклада – «Применение программного комплекса CADFLO для задач турбомашиностроения»;
  • Осадчий Николай Васильевич, специалист ПАО «ОДК-Сатурн»,
    тема доклада – «Вариационный принцип в решении задач цифровой сертификации комплектующих изделий авиационной техники»;
  • Сальников Антон Владелинович, начальник отдела «Цифровое сопровождение жизненного цикла ГТД» ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова»,
    тема доклада – «Автоматизация и применение термомеханической модели в рамках цифрового двойника ГТД»;
  • Челышков Борис Владимирович, заместитель генерального директора по персоналу ООО «КТС»,
    тема доклада – «Реализация проектов реверс-инжиниринга иностранных ГТД»

Начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Александр Себелев выступил одним из модераторов секции и кратко осветил повестку мероприятия.

Доклад директора инжинирингового центра Самарского университета Ивана Зубрилина о разработке моделей для камер сгорания с учетом перспективных требований к ним и оценке возможностей их применения в отечественном программном обеспечении (ПО) открыл работу секции «Передовые цифровые технологии в двигателестроении: цифровые двойники, цифровые платформы и цифровая сертификация». Иван Александрович сделал основной акцент в выступлении на рассмотрении математических моделей как составляющих технологии цифровых двойников, а также описал опыт Самарского университета в разработке моделей для камер сгорания и отметил пути развития данного направления, в том числе при использовании отечественных инженерных программ.

Ассистент кафедры конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов Самарского университета Алексей Ломачев поделился в своем докладе концепцией создания цифрового двойника газотурбинного двигателя (ГТД) в рамках учебного процесса на основании опыта Самарского университета в разработке компьютерной модели микрогазотурбинного двигателя на Цифровой платформе CML-Bench®.

Напомним, что Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® является флагманским проектом специалистов Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и представляет уникальный инструмент для ведения проектной деятельности в интересах высокотехнологичных предприятий и подготовки ведущих инженеров на базе Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Разработка представляет высокий интерес для индустриальных партнеров вуза из разных отраслей промышленности. Так, в 2021 году ПАО «ОДК-Сатурн» приобрел 200 бессрочных лицензий на использование Цифровой платформы CML-Bench® для разработки и производства двигателей.

Заместитель директора по развитию ООО «ТЕСИС» в Приволжском федеральном округе Андрей Коньков отразил в выступлении развитие программного комплекса FlowVision в контексте задач двигателестроения на примере реализации проектов для ПАО «ОДК-Сатурн».
Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» ведёт активное сотрудничество с ООО «ТЕСИС» и уже имеет коммерческие лицензии на ряд программных модулей FlowVision. Инженеры экосистемы технологического развития СПбПУ регулярно проходят обучение у разработчика с целью повышения квалификации и оптимизации работы с данным ПО.

Во второй части доклада Андрей Игоревич осветил ещё одно важное направление деятельности компании, посвящённое созданию экспериментально-цифровой платформы сертификации. Напомним, что январе 2024 года разработчики платформы посетили Передовую инженерную школу СПбПУ «Цифровой инжиниринг» с целью обсуждения этого проекта в рамках совместной деятельности по реализации плана Дорожной карты НТИ «Технет 4.0».

Директор ООО «Саровский Инженерный Центр» Константин Мохов выступил с докладом о программе оценки ресурса деталей ГТД при работе по полетному циклу по методике скорости роста усталостных трещин SimCrack.  деталей по концепции скорости роста усталостных трещин в SimCrack.

  • «Актуальность программы SimCrack обусловлена отсутствием отечественного ПО, способного автоматизировать проращивание трещины и ряда существенных ограничений в зарубежных программных продуктах, которые в условиях новой реальности не имеют лицензионной поддержки на территории нашей страны. Методика скорости роста усталостных трещин подробно и широко представлена в научных публикациях, но сам расчет требует многократного перестроения фронта трещины по мере её распространения. Процедура трудоемкая и длительная. Расчет одной трещины занимает более двух недель. Опытный инженер может одновременно проращивать не более двух трещин. В дополнение отмечу, что расчеты ресурса деталей по данной методике широко востребованы в отрасли авиационного двигателестроения, но используются ограничено из-за высокой трудоемкости расчетов. Наш программный продукт направлен на решение этих проблем»,
    – отметил спикер.

Участники секции задали уточняющие вопросы и обсудили нюансы применения программы SimCrack, а также рассмотрели возможности интеграции продукта с другим отечественным инженерным ПО.

Выступление технического директора по работе с предприятиями ОПК ООО «КАДФло» Андрея Овчинникова включало демонстрацию применения программного комплекса CADFLO для задач турбомашиностроения. На примере обзора традиционного подхода к проектированию Андрей Иванович описал основную идею ПК CADFLO, его особенности и преимущества.

 

Начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Александр Себелев посвятил доклад описанию методов, подходов и практики применения технологии цифровых двойников в двигателестроении на основании многолетнего опыта проектной деятельности специалистов экосистемы технологического развития СПбПУ в интересах индустриальных партнёров. В начале выступления спикер отметил актуальные вызовы в отрасли авиационного двигателестроения:

  • «В текущей геополитической ситуации отрасль столкнулась с кратным ростом потребности в новых самолётах, сокращением сроков вывода новых изделий на рынок, ужесточением требований к технологическим заданиям, снижением конкурентности изделий».

Александр Александрович рассказал о формировании новой парадигмы проектирования высокотехнологичных изделий, основанной на применении технологий системного цифрового инжиниринга, распространение которых началось из опыта проектной деятельности в отрасли автомобилестроения.

Технология цифровых двойников относится к области системного цифрового инжиниринга и более 10 лет является предметом научно-технологического интереса инженеров СПбПУ и индустриальных партнёров университета. Технология успешно развивается на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® и позволяет осуществлять научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в интересах заказчиков из 10 разных отраслей, одновременно реализуется свыше 50 проектов НИР и НИОКР.

Далее Александр Себелев провёл краткий обзор совместных проектов ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и АО «ОДК» по отработке технологии цифровых двойников и подробно остановился на трёх проектах, которые позволили сформулировать основные вехи подхода к развитию технологии в двигателестроении, – разработка цифровых двойников авиационного турбовинтового двигателя ТВ7-117СТ-01; двигателя АИ-222-25; морского газотурбинного двигателя.

  • «В процессе разработки цифрового двойника авиационного газотурбинного двигателя ТВ7-117СТ-01 мы отработали декомпозицию процессов, моделей и увидели преимущества использования единой среды проектирования на базе Цифровой платформы CML-Bench®, которые заключаются в обеспечении прозрачности процесса проектирования изделия. Данный проект примечателен тем, что в ходе его исполнения мы впервые попробовали связать весь процесс от термодинамики до газодинамики с выдачей граничных условий до параметризованной термомеханической модели. В декабре 2022 года двигатель получил сертификат типа Федерального агентства воздушного транспорта Российской Федерации»,
    – заключил спикер.

Александр Александрович отметил деятельность специалистов экосистемы технологического развития СПбПУ по разработке нормативных документов и правовых актов, которые вводят терминологию системного цифрового инжиниринга в федеральную повестку.

Среди значимых достижений в данном направлении Александр Себелев выделил разработку и признание в России и в Китайской Народной Республике национального стандарта ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения», а также включение термина «цифровая сертификация» в редакции Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» 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».

  • «Документы стали частью необходимого нормативного базиса, который мы закладываем в основу своей проектной деятельности»,
    – подчеркнул спикер.

В заключение доклада Александр Александрович выделил четыре основных направления в части развития подхода цифровых испытаний, которые содержат в себе по две фронтирные инженерные задачи. Инженеры экосистемы технологического развития СПбПУ ведут работы по развитию методологии и инструментов для решения этих задач.

Начальник отдела «Цифровое сопровождение жизненного цикла ГТД» ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» Антон Сальников описал опыт автоматизации и применения термомеханической модели в рамках цифрового двойника ГТД.

  • «Нами была проведена обширная работа по автоматизации термомеханического расчёта, в ходе которой разработаны CAE- и CAD-шаблоны, созданы подходы к формализации данных для построения термомеханической модели и определены расчётные цепочки»,
    – пояснил Антон Владелинович.

Доклад генерального директора ООО «ДАТАДВАНС» Сергея Морозова продолжил тематику автоматизации и применения технологии цифровых двойников в масштабе всего предприятия с использованием линейки цифровых продуктов pSeven Enterprise.

Архитектор цифровых двойников ГК «ПЛМ-Урал» Александр Никулин описал практическую интеграцию системы управления конструкторскими данными ЛОЦМАН:PLM  и системы автоматизации расчётных процессов pSeven Enterprise.

Руководитель отдела интеграции цифровых технологий ООО «Адванс Инжиниринг» Артём Митраков осветил в выступлении опыт интегратора по реализации проектов на предприятиях ОДК.

Выступление заместителя начальника ОКБ-1 по расчетно-исследовательским работам ПАО «ОДК-Сатурн» Кирилла Виноградова было посвящено компьютерному моделированию инженерных и сертификационных испытаний двигателя ПД-8 и описанию опыта ПАО «ОДК-Сатурн» по цифровой сертификации.

  • «Компьютерное моделирование и такие инструменты, как цифровые двойники, цифровые (виртуальные) испытания, автоматизированные расчётные цепочки применялись при создании двигателя ПД-8, в том числе и на идущем сейчас этапе сертификации и доводки. Директивно было принято решение о замещении части сертификационных испытаний результатами компьютерного моделирования.
  • Сейчас присутствует значительное количество методологических, организационных и технических барьеров, которые препятствуют переходу к цифровой сертификации. Ситуация действительно дуальная: с одной стороны компьютерное моделирование даёт нам огромные возможности, с другой – существуют значительные проблемы с его интеграцией во все производственные процессы и переходом к цифровой сертификации.
  • Единственный неоспоримый факт заключается в том, что во все отчёты необходимо включать результаты компьютерного моделирования и постепенно совместными усилиями организовывать внедрение компьютерного моделирования аналогично натурным испытаниям»,
    – подчеркнул Кирилл Андреевич.

Заместитель генерального директора по персоналу ООО «КТС» Борис Челышков поделился опытом реализации проектов реверс-инжиниринга иностранных ГТД.

  • «Текущее состояние отрасли показывает необходимость реализации программы импортозамещения ремонтов двигательных установок для поддержания лётной годности текущего парка среднемагистральных воздушных судов и исполнения требований Министерства транспорта Российской Федерации к объему перевозок.
  • В целях развития данного направления появился инжиниринговый дивизион, объединяющий работу нескольких производственных площадок. В направлении реверс-инжиниринга мы стремимся осваивать технологии закрытых ремонтных процедур и производства деталей. Мы применяем 10 ключевых технологий реверс-инжиниринга, таких как анализ оригинального изделия, выбор материалов, освоение технологий, восстановление геометрии, разработка конструкторской документации, проведение испытаний и валидации продукта, создание инженерных моделей, формирование кооперации, сертификация модификации. Процесс построен по этапам, и такой подход требуется для контроля стоимости проекта и требований к продукту. Проект разбит на задачи, где каждая из них имеет отдельного владельца. Успех проекта заключается в эффективной координации идей и различных компетенций»,
    – заключил спикер.

Начальник конструкторского отдела АО «ОДК» Ирина Марченко сосредоточилась в выступлении на освещении возможных путей решения проблем, связанных с применением цифровых двойников в авиационном двигателестроении. Ирина Вячеславовна выделила проблемы цифровых двойников из разных областей: разработка и применение, взаимодействие с информационными системами, правовое регулирование, интеграция в существующие производственные процессы, требования к ресурсам, инфраструктуре и т.д.

  • «Рассмотренные проблемы применения цифровых двойников связаны между собой и требуют комплексного решения, которое, прежде всего, касается развития корпоративной культуры в направлении формализации и строгого соблюдения правил и процедур всеми исполнителями работ»,
    – подчеркнула начальник конструкторского отдела АО «ОДК».

Специалист ПАО «ОДК-Сатурн» Николай Осадчий рассказал о вариационном принципе в решении задач цифровой сертификации комплектующих изделий авиационной техники.

По итогам всех докладов участники сессии провели обширную дискуссионную работу по разным аспектам следующих ключевых направлений: технология цифровых двойников, инженерное программное обеспечение, бизнес-процесс «цифровая сертификация». Представители промышленных предприятий, научных центров и университетов обсудили разные стороны применения технологии цифровых двойников: нормативное регулирование, основные барьеры при использовании, возможности и инструменты. Участники рассмотрели российское инженерное ПО и его соответствие актуальным потребностям рынка, а также оценили потенциал современных цифровых продуктов в контексте достижения технологического суверенитета и стабильности.

 

Напомним, что накануне событий основной части деловой программы Форума ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и ПАО «ОДК-Сатурн» провели обширную стратегическую сессию «Формирование передовыми инженерными школами ОДК научно-технологического задела для производства газотурбинных двигателей», где также обсудили развитие инструментов системного цифрового инжиниринга в двигателестроении и роль Передовых инженерных школ в этом процессе.

Торжественное открытие X Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство» состоялось 18 апреля 2024 года. Проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков стал одним из ключевых спикеров пленарного заседания Форума.

Новости на сайте по теме публикации: