С 8 по 11 июня 2022 года в Центре Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (Центр НТИ СПбПУ) прошел первый модуль программы «Развитие производства для достижения технологического лидерства» для сотрудников ПАО «Объединенная авиастроительная корпорация» (ПАО «ОАК»). Основная тема модуля – тренды и вызовы цифровой экономики для промышленности.
На открытии программы с приветственным словом выступили заместитель генерального директора ПАО «ОАК» по производству и техническому развитию Дмитрий Блощинский и директор по персоналу ПАО «ОАК» Любава Шепелева.
Преподаватели и спикеры первого модуля
Дмитрий Блощинский, заместитель генерального директора ПАО «ОАК» по производству и техническому развитию;
Любава Шепелева, директор по персоналу ПАО «ОАК»;
Петр Таскаев, директор Департамента развития индустриальной модели ПАО «ОАК»;
Алексей Боровков, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
Сергей Салкуцан, заместитель руководителя Дирекции Центра НТИ СПбПУ по образованию;
Марина Болсуновская, заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ;
Павел Козловский, руководитель научной группы направления «Корпоративные программы» Высшей школы технологического предпринимательства ИППТ (ВШТП ИППТ СПбПУ);
Юлия Кобышева, руководитель проектных образовательных программ центра НТИ СПбПУ. Региональный эксперт АСИ «Образование. Кадры для цифровой экономики по региону СПб». Консультант по командному взаимодействию и развитию технологического лидерства. Генеральный директор ООО «Академия ЮКЭН»;
Антон Амбражей, заместитель директора Международного академического центра компетенций «Политехник-SAP» Центра НТИ СПбПУ;
Сергей Хлопин, ведущий научный сотрудник лаборатории «Моделирование производственных технологий и процессов» Центра НТИ СПбПУ;
Евгений Петухов, заместитель начальника управления Суперкомпьютерного центра «Политехнический»;
Дмитрий Лобачев, руководитель группы прочности сектора общего машиностроения отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра (CompMechLab) СПбПУ;
Владислав Терещенко, старший преподаватель ИППТ СПбПУ.
С лекцией на тему «Новая парадигма проектирования и моделирования. Концепция Фабрик Будущего» выступил проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков.
Спикер представил участникам программы экосистему инноваций СПбПУ «ТЕХНОПОЛИС ПОЛИТЕХ» на основе Smart Design, Digital Twins, Smart Manufacturing, AMT, развитие которой началось с создания в 1987 году первой в стране лаборатории «Вычислительная механика». В 2013 году был открыт Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®), работающий с ведущими отраслями промышленности.
«Уже в 2014 году мы научились формировать федеральную повестку. Было понимание, что необходимо новое направление, которого тогда не было. Состоялось заседание президиума Совета при Президенте РФ по модернизации экономики и инновационному развитию страны, где был поднят вопрос о формировании новых производственных технологий», – рассказал Алексей Иванович.
В 2015 году образован Институт передовых производственных технологий (ИППТ СПБПУ) как институт-лидер в области развития и применения передовых производственных технологий, сфокусированный на подготовке глобально конкурентоспособных специалистов, инженерного «спецназа», обладающего компетенциями мирового уровня. А через два года – в 2017-м – создан Центр компетенций НТИ «Новые производственные технологии» (Центр НТИ СПбПУ), миссией которого стало обеспечение глобальной конкурентоспособности отечественных компаний-лидеров на рынках НТИ и в высокотехнологичных отраслях промышленности.
Алексей Боровков отметил, что в состав крупнейшего в стране проектного консорциума Центра НТИ СПбПУ вошли 84 организации, в том числе 6 промышленных корпораций: «Ростех», «Росатом», ПАО «Объединенная авиастроительная корпорация», АО «Объединённая двигателестроительная корпорация», АО «Объединенная судостроительная корпорация», ОАО «Российские железные дороги».
Специалисты Центра НТИ СПбПУ ведут разработки в высокотехнологичных отраслях промышленности, среди которых судостроение и морская техника, двигателестроение, атомная, аэрокосмическая и нефтегазовая отрасль, автомобилестроение, медицинская инженерия. Такой охват позволяет выполнять кросс-отраслевой трансфер решений, «культур» и технологий на основе мульти- и транс- дисциплинарного подходов.
«Технологии, которые возникли в одной отрасли, не скоро перейдут в другую. Между ними есть разрывы, барьеры. Мы же имеем возможность брать передовые цифровые технологии и уже апробированные решения одной отрасли и применять их в другой», – пояснил Алексей Боровков.
В ходе выступления лектор рассказал о возможностях Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™, которая используется в проектах для высокотехнологичных отраслей промышленности. Цифровая платформа является собственной разработкой Инжинирингового центра (CompMechLab®) и Центра НТИ СПбПУ, зарегистрированной в Едином реестре российских программ для ЭВМ и баз данных. Платформа совершенствуется и масштабируется на регулярной основе, обеспечивая учет требований и структуры проектов, характерных для разных отраслей промышленности. На ней проводятся около 5 виртуальных испытаний каждый час. Также Алексей Иванович добавил, что Цифровая платформа CML-Bench™ содержит более 282 000 проектных решений из многих высокотехнологичных отраслей промышленности, сформированных в ходе выполнения реальных проектов.
Далее спикер рассказал о высокотехнологичных отраслях промышленности, в частности, авиакосмическом секторе. Алексей Боровков отметил, что мировые расходы компаний на инженерные исследования и разработки в 2019 году составили 1,36 трлн долларов США. К 2025 году при среднегодовом темпе роста 7% (CAGR) объемы рынка уже достигнут отметки 2,2 трлн долларов. По прогнозу, сегмент цифрового инжиниринга вырастет в 2,8 раза.
Международные аэрокосмические компании отмечают следующие причины внедрения цифровых технологий:
- улучшение совместной работы в области проектирования и инжиниринга;
- улучшение управления жизненным циклом продукции;
- снижение затрат и повышение эффективности;
- формирование цифровой цепочки поставок;
- поддержка техобслуживания и ремонта;
- повышение точности прогнозирования с использованием технологий больших данных;
- рост выручки.
Алексей Боровков упомянул Стратегию развития авиационной промышленности РФ, а также подчеркнул, что авиастроение является отраслью, которая остро нуждается в передовых отечественных решениях. В настоящее время российский парк пассажирских самолетов на 82% состоит из лайнеров, произведенных за рубежом.
«У России нет другого пути, кроме как научиться разрабатывать, производить и эксплуатировать отечественное высокотехнологичное оборудование». Об этом Алексей Иванович в том числе заявлял на I стратегической конференции «Импортонезависимость», которая проходила в апреле 2022 года в Новосибирске.
Переходя к технологиям цифрового инжиниринга, проректор СПбПУ обозначил понятие цифрового двойника (ЦД). Лектор отметил, что при фокусировке интеллектуальных и финансовых ресурсов на решении проблемы-вызова технология разработки ЦД позволяет в кратчайшие сроки совершить технологический прорыв. Алексей Боровков обозначил данный процесс как «двойной прыжок лягушки».
«Первый “прыжок” – это импортозамещение. Сейчас стоит основная задача – выйти на мировой уровень производства, например, заменить определенную деталь, которая по характеристикам не будет уступать продукции передовых компаний. Однако показатели мирового уровня постоянно растут, поэтому требуется второй “прыжок”. Совершая его, мы обгоняем производственного лидера по характеристикам нашей детали и фактически движемся в сторону технологического суверенитета. Отсюда возникает смена бизнес-модели», – отметил спикер.
Продолжая тему разработки цифровых двойников, докладчик обозначил, что ключевым компонентом ЦД является матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, которая формируется в ходе системного подхода (Model Based System Engineering, MBSE). Под ресурсными ограничениями понимаются временные, финансовые, технологические, производственные и многие другие виды.
«ЦД – это семейство сложных мультидисциплинарных математических моделей с высоким уровнем адекватности реальным материалам, объектам и физико-механическим процессам, описываемых 3D нестационарными нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных», – сообщил Алексей Боровков.
В завершение лекции спикер продемонстрировал несколько перспективных проектов Центра НТИ СПбПУ с применением технологии ЦД, направленных на достижение принципиально новых качеств изделия. К таким относится инициативный проект по созданию цифрового двойника перспективного самолета-амфибии и производству прототипа с применением передовых производственных технологий. Другой проект – разработка принципиально новой конструкции основного элемента системы очистки бурового раствора – «вибросита» по заказу АО «ТВЭЛ» (входит в состав Топливного дивизиона госкорпорации «Росатом»). В настоящее время идет работа по созданию ЦД морского газотурбинного двигателя по заказу АО «ОДК».
В рамках первого модуля программы состоялась лекция заместителя руководителя Дирекции Центра НТИ СПбПУ по образованию Сергея Салкуцана, посвященная технологиям цифровой промышленности. Спикер представил подходы к составлению рейтингов передовых технологий от аналитических агентств, «кривую Гартнера», а также рассказал о программе «Цифровая экономика». Слушатели познакомились с понятием цифровой трансформации и связанными с ней новыми бизнес-моделями компаний.
Заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ Марина Болсуновская выступила с докладом о больших данных в промышленности, в ходе которого был представлен анализ аппаратно-программных систем для решения реальных задач сбора, обработки и хранения данных, используемых в совместных решениях лаборатории и ее индустриальных партнеров. Более того, участникам программы удалось изучить проекты по разработке мультисенсорных систем, комплексов для диагностики оборудования и систем для экологического мониторинга.
Слушатели также познакомились с методиками оптимизации бизнес-процессов при применении цифровых технологий. Об этом рассказал заместитель директора Международного академического центра компетенций «Политехник-SAP» Центра НТИ СПбПУ Антон Амбражей. Также руководитель группы прочности сектора общего машиностроения отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Дмитрий Лобачев представил возможности Цифровой платформы CML-Bench™.
Для представителей ПАО «ОАК» были организованы экскурсии по лабораториям Центра НТИ СПбПУ. Слушатели посетили самый мощный Суперкомпьютерный центр в системе Минобрнауки России – СКЦ «Политехнический» (4,5 ПФлопс).
Завершением модуля стал практикум, который провели руководитель научной группы направления «Корпоративные программы» Высшей школы технологического предпринимательства (ВШТП) ИППТ СПбПУ Павел Козловский и разработчик корпоративных образовательных программ по направлению «Цифровая трансформация» Центра НТИ СПбПУ, региональный эксперт АСИ «Образование. Кадры для цифровой экономики по региону СПб», генеральный директор «Академия ЮКЭН» Юлия Кобышева.
