Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®
Уникальный онлайн-курс «Цифровые двойники изделий»
Встречи и визиты 16 Января 2025 года
Данная новость была прочитана 1411 раз

Представители Научно-исследовательского института телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ познакомились с компетенциями Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»

25 декабря 2024 года Передовую инженерную школу СПбПУ «Цифровой инжиниринг» с рабочим визитом посетили представители Научно-исследовательского института телекоммуникаций Московского института электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики». В ходе встречи участники обсудили планы и процесс формирования нормативной базы РФ и международной нормативной базы по цифровым испытательным полигонам и цифровым двойникам, а также возможности и формы сотрудничества в области развития темы цифрового инжиниринга для электроники и телекоммуникационного оборудования.

Участники рабочего совещания
  • Кучерявый Евгений Андреевич, директор Научно-исследовательского института телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ;
  • Афонин Иван Григорьевич, заместитель директора Научно-исследовательского института телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ;
  • Осипов Даниил Вячеславович, директор центра сетевого моделирования Научно-исследовательского института телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ;
  • Боровков Алексей Иванович, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
  • Ефимов-Сойни Николай Константинович, заместитель директора Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
  • Лукин Алексей Вячеславович, доцент Высшей школы механики и процессов управления Физико-механического института СПбПУ, доцент Высшей школы передовых цифровых технологий Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», старший научный сотрудник Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ;
  • Попов Иван Алексеевич, старший преподаватель Высшей школы передовых цифровых технологий Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», инженер-исследователь Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

В ходе приветственного слова директор Научно-исследовательского института телекоммуникаций Евгений Кучерявый отметил, что целью создания института является развитие фундаментальных и прикладных исследований в области разработки, анализа и использования технологий телекоммуникационных систем, трансфер разрабатываемых технологий в практическую деятельность индустрии. В рамках Института также планируется выполнение амбициозного проекта по разработке технологии 6G.

  • «Последние несколько лет мы занимались разработкой собственной платформы цифровых двойников для телекоммуникаций. За это время мы выполнили несколько проектов по применению платформы для разработки радиорелейных систем, компонентов сотовой связи, соответствующих стандартам 3GPP, и сейчас мы занимаемся доработкой платформы для эмуляции с целью проверки на этапе разработки стандартных протоколов и функционала логических частей разрабатываемых устройств (например, базовой станции) на соответствие стандартам»,
    - рассказал Евгений Кучерявый.
 

Продолжил совещание проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков. Он представил Экосистему технологического развития СПбПУ, деятельность которой направлена на комплексное изучение, развитие и применение технологий системного цифрового инжиниринга в разных научных областях и высокотехнологичных отраслях, включая взаимодействие с индустриальными партнерами по решению фронтирных инженерных задач, совершенствование системы инженерного образования, выполнение фундаментальных исследований и прикладных разработок мирового уровня, экспертно-аналитическую, нормативно-правовую и научно-образовательную деятельность.

Экосистема технологического развития СПбПУ представлена следующими пятью федеральными структурами:

  • Передовая инженерная СПбПУ «Цифровой инжиниринг»,
  • Научный центр мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии»,
  • Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии»,
  • Инфраструктурный центр НТИ «Технет»,
  • Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий СПбПУ.

Алексей Боровков отметил, что специалисты ПИШ СПбПУ выполняют передовые проекты более, чем для 10 высокотехнологичных отраслей промышленности. В их число входят двигателестроение, авиастроение, автомобилестроение, атомное и нефтегазовое машиностроение, металлургия, атомная и термоядерная энергетика, электро- и энерго-машиностроение, нефтегазовая промышленность, а также другие секторы машиностроения и энергетики.

 

Все проекты по разработке и применению цифровых двойников высокотехнологичных промышленных изделий в интересах индустриальных партнеров реализуются на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, разработанной и применяемой в соответствии с ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения». Впервые в мировой практике ГОСТом установлены 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».

24 ноября 2023 года Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения» официально включен в перечень взаимно признаваемых стандартов в сфере авиастроения между Китайской Народной Республикой и Российской Федерацией.

  • «На Цифровой платформе CML-Bench® в настоящее время представлено более 336 тысяч цифровых и проектных решений, сформированных по итогам работы с мировыми лидерами и ведущими промышленными предприятиями за годы ведения совместных проектов. Это системы математических и компьютерных моделей, результаты верификации и валидации, оценки уровня адекватности моделей и численных результатов, конечно, результаты цифровых испытаний, включая испытания на специализированных цифровых (виртуальных) стендах и полигонах.
  • Ключевым элементом технологии цифровых двойников является матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений. Балансировка матрицы с помощью цифровых испытаний, цифровых испытательных стендов и полигонов позволяет удовлетворить всем требованиям и найти рациональную конфигурацию изделия. Данные о требованиях, целевых показателях и ресурсных ограничениях содержатся в цифровом ТЗ», - добавил Алексей Иванович.

Использование цифровой платформы CML-Bench® позволяет значительно автоматизировать процессы, связанные с проектированием и цифровыми испытаниями, включая испытания на цифровых испытательных стендах и полигонах, что позволяет реализовать цифровую сертификацию. «Цифровая сертификация» - это специализированный бизнес-процесс, основанный на сотнях / тысячах / десятках тысяч цифровых (виртуальных) испытаний как отдельных компонентов, так и системы в целом на цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах, целью которого является прохождение с первого раза всего комплекса натурных, сертификационных и прочих испытаний.

 

Доцент Высшей школы механики и процессов управления Физико-механического института СПбПУ, доцент Высшей школы передовых цифровых технологий Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», старший научный сотрудник Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ Алексей Лукин рассказал о системном моделировании как методологии проектирования нано/микроэлектромеханических систем (Н/МЭМС).

  • «Развиваемая нашей группой тематика математического моделирования нано- и микросистем имеет прямое отношение к задачам проектирования компонентной базы для телекоммуникационного оборудования - прежде всего, радиочастотных МЭМС (микромеханических переключателей), резонаторов (генераторов частоты) и акустоэлектронных устройств (фильтров на поверхностных и объемных акустических волнах в пьезокристаллах).
  • Методика проектирования, которую мы развиваем, основывается на понятии модели пониженного порядка (Reduced Order Model, ROM). Это одна из ключевых вычислительных технологий в области создания цифровых двойников Н/МЭМС. ROM-процесс заключается в автоматизированном синтезе параметрических ячеек сложных мультидисциплинарных технических систем (приборов, устройств). В исходном своем представлении в рамках современных подходов математического и компьютерного моделирования такие системы могут описываться многими миллионами алгебраических или обыкновенных дифференциальных уравнений, причем эти уравнения существенно нелинейные. Прямой анализ таких компьютерных моделей в пространстве ключевых параметров системы чрезвычайно затруднен, а качественный (бифуркационный, многопараметрический) их анализ практически нереализуем. Поэтому возникает необходимость построения компактных математических моделей, сохраняющих требуемую степень адекватности реальному объекту. Особенностью современных ROM-алгоритмов в контексте приложений Н/МЭМС является автоматизация процедуры редукции на основе исходной математической и компьютерной модели высокой размерности и интеграция построенной компактной модели в процесс системного проектирования механической архитектуры устройства совместно с электроникой».

В завершение совещания участники обсудили возможные направления сотрудничества между Передовой инженерной школой СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Научно-исследовательским институтом телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ и договорились наметить конкретный перечень задач для последующего взаимодействия.

Новости на сайте по теме публикации: