5-7 октября 2022 года в Самаре прошел Всероссийский научно-технический форум двигателей и энергетических установок, посвященный 110-летию ПАО «ОДК-Кузнецов». Главной темой мероприятия стала цифровая трансформация двигателестроения.

В работе форума приняли участие руководители ведущих промышленных предприятий двигателестроительной отрасли, инженеры, ученые, представители вузов. В числе активных участников – 15 представителей Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

В первый день форума состоялось пленарное заседание (экспертная панель) «Цифровое проектирование в двигателестроении: от виртуальности к реальности». 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 Алексей Боровков выступил с докладом о цифровых двойниках как прорывной технологии в двигателестроении.

Спикеры пленарного заседания

Модератор:

• Михеева Ольга Александровна, советник губернатора Самарской области, генеральный директор управляющей компании научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего» – «Институт регионального развития».

Спикеры:

• Шмотин Юрий Николаевич, заместитель генерального директора – генеральный конструктор АО «ОДК»;
• Соболев Алексей Алексеевич, заместитель генерального директора – управляющий директор ПАО «ОДК-Кузнецов»;
• Богатырев Владимир Дмитриевич, ректор Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева;
• 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;
• Бакрадзе Михаил Михайлович, заместитель генерального директора по металлическим материалам НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ.

 

Открывая пленарное заседание, модератор, советник губернатора Самарской области, генеральный директор управляющей компании научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего» – «Институт регионального развития» Ольга Михеева подчеркнула, что ПАО «ОДК-Кузнецов» является одним из флагманов отечественного двигателестроения, где сосредоточены все фазы технологической цепочки создания перспективного двигателя: от разработки до поддержки в эксплуатации. Новое время ставит перед предприятием новые вызовы, когда нужно с колес создавать продукты и новые технологии. 

Цифровая трансформация относится к стратегическим задачам всей Объединенной двигателестроительной корпорации. Об этом говорил в своем докладе заместитель генерального директора – генеральный конструктор АО «ОДК» Юрий Шмотин.

«Когда мы говорим о разработке конкурентоспособных изделий, всегда помним, что для этого нужны лучшие технологии и решения, без которых новые изделия не создать. Они называются не просто новыми, а критически важными технологиями. Ряд направлений мы уже перевели в разряд промышленных. Это, к примеру, аддитивные технологии, применение полимерных композиционных материалов и высокотемпературных керамических материалов», – рассказал Юрий Николаевич.

До 2025 года АО «ОДК» необходимо внедрить в процесс проектирования современные отечественные программные продукты. Так, в ПАО «ОДК-Сатурн» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Ростеха) уже развернута Цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников CML-Bench™, разработанная в СПбПУ.

Алексей Боровков продолжил тему и подробно рассказал о некоторых проектах Центра НТИ СПбПУ, реализованных в интересах АО «ОДК» на базе Цифровой платформы (ЦП) CML-Bench™:

• снижение массы двигателя ТВ7-117СТ-01 на основе технологии «цифровой двойник»,
• флагманский проект разработки цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата.

 

Алексей Иванович подчеркнул, что именно «двигателестроение выступает ключевым драйвером развития уникальной ЦП».

«На Цифровой платформе происходит капитализация и интеллектуализация знаний, хранятся все результаты выполнения проектов. В настоящее время на цифровой платформе CML-Bench™ представлено 288 тысяч цифровых и проектных решений. Начинающий инженер в процессе обучения может обратиться к этим данным, информации и знаниям, посмотреть, какие и почему принимались решения опытными инженерами. В этом и заключается система управления знаниями на цифровом уровне», – пояснил проректор по цифровой трансформации СПбПУ.

Спикер выделил направления развития CML-Bench™, среди которых – интеграция с Siemens Teamcenter – именно на этой PLM-платформе представлены результаты целых высокотехнологичных отраслей, например, ОДК и «Вертолеты России», а потому миграция данных и моделей с платформы Siemens Teamcenter на цифровую платформу CML-Bench™ является сверхактуальной задачей.

В финале выступления Алексей Боровков отметил, что разработка и применение цифровых двойников является той технологией, которая способна значительно сократить себестоимость разработки и сроки вывода высокотехнологичной промышленной продукции на рынок, значительно ускорить создание изделий и достигнуть глобальной цели – обеспечение технологического суверенитета.

 

Разработки и компетенции СПбПУ в области цифровой трансформации и цифрового моделирования производственных процессов Алексей Боровков представлял на совещании по вопросам цифровой трансформации предприятий Самарской области.

Участники совещания

• Михеева Ольга Александровна, советник губернатора Самарской области, генеральный директор управляющей компании научно-образовательного центра (НОЦ) мирового уровня «Инженерия будущего» – «Институт регионального развития»;
• 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;
• Бажин Даниил Николаевич, технологический директор НОЦ мирового уровня «Инженерия будущего»;
• Богатырев Владимир Дмитриевич, сопредседатель управляющего совета НОЦ мирового уровня «Инженерия будущего», ректор Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева;
• Волков Олег Валентинович, заместитель министра промышленности и торговли Самарской области;
• Гусев Денис Александрович, управляющий директор НОЦ мирового уровня «Инженерия будущего»;
• Гусев Олег Николаевич, главный инженер ПАО «ОДК-Кузнецов»;
• Соболев Алексей Алексеевич, заместитель генерального директора – управляющий директор ПАО «ОДК-Кузнецов»;
• Мотин Максим Анатольевич, директор по информационным системам АО «Автоваз»;
• Старостин Вячеслав Альбертович, руководитель направления ИС по инжинирингу АО «Автоваз»;
• Чупин Павел Владимирович, генеральный конструктор ПАО «ОДК-Кузнецов».

Алексей Боровков рассказал о построении экосистемы инноваций СПбПУ и отдельно – работе Центра компетенций НТИ «Новые производственные технологии», который является инфраструктурной основой взаимодействия научных, образовательных и промышленных организаций в целях обеспечения глобальной конкурентоспособности отечественных компаний. Спикер отметил, что проекты выполняются в десяти отраслях, лидерами из которых являются двигателестроение и атомная отрасль. Также сообщил, что ряд совместных проектов с зарубежными компаниями в области автомобилестроения продолжаются в условиях новой реальности.

«Компетенции в условиях тотальных санкций побеждают геополитическую реальность», –  подчеркнул Алексей Иванович.

Говоря о прорывных проектах в сфере аддитивных технологий в интересах промышленности, Алексей Боровков отметил разработку цифрового двойника тепловыделяющей сборки (ТВС) ВВЭР-1000 с антидебризным фильтром и перемешивающими решетками» в интересах АО «ТВЭЛ». Подход, основанный на суперкомпьютерном моделировании, позволил добиться выдающегося показателя коэффициента фильтрации.

«Оптимизированная конструкция антидебризного фильтра и геометрии перемешивающих решеток тепловыделяющей сборки (ТВС) была разработана в рекордно короткие сроки – за полгода. Разработана и изготовлена новая конструкция антидебризного фильтра ТВС, в 10 раз эффективнее той, которая использовалась на протяжении многих лет», – рассказал Алексей Иванович.

Обсуждение цифровых технологий в передовых отраслях промышленности, в частности в двигателестроении продолжилось в рамках дискуссионного клуба. Целью дискуссии было обсуждение актуальных вопросов применения цифровых технологий при проектировании и сопровождении жизненного цикла газотурбинных двигателей, а также выработка дальнейших направлений совершенствования технологии цифрового двойника. Участники рассмотрели вопросы внедрения робастного проектирования в практику двигателестроения, применения инструментов принятия решений по производственным отклонениям и определения критериев валидации расчетных методик.

Центр НТИ СПбПУ на сессии представил ведущий инженер отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Александр Себелев.

Участники дискуссионного клуба

Модераторы:

• Андрей Тисарев, начальник отдела теплофизики и газовой динамики ПАО «ОДК-Кузнецов»;
• Григорий Попов, доцент кафедры теории двигателей летательных аппаратов им. В.П. Лукачева Самарского университета.

Эксперты:

• Алексей Боровков, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ.

Спикеры:

• Антон Сальников, начальник отдела «Цифровое сопровождение жизненного цикла ГТД» ФАУ «ЦИАМ им. П. И. Баранова»;
• Ирина Ежова, начальник конструкторского бюро САПР АО «ОДК» ПК «Салют»;
• Андрей Стародумов, начальник расчётно-исследовательского управления ОКБ им. А. Люльки;
• Кирилл Виноградов, заместитель начальника ОКБ-1 по расчётно-исследовательским работам ПАО «ОДК-Сатурн»;
• Сергей Морозов, генеральный директор DATADVANCE;
• Александр Себелев, ведущий инженер отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ.

Александр Себелев выступил с презентацией на тему «Систематизация бизнес-процессов и методик проектирования при создании цифрового двойника морского газотурбинного двигателя». Доклад включал определение мотивации создания цифровых двойников в двигателестроении. В частности спикер упомянул прогноз компании Airbus по появлению новых воздушных судов.

«Появление 40 тысяч единиц воздушных судов – это достаточно серьезный вызов для двигателестроения. Именно поэтому производители часто внедряют стратегии проектирования под заданную стоимость, что является устаревшим подходом. Современный подход предполагает проектирование не под заданную себестоимость, а под сервис, то есть помимо модели себестоимости компания закладывает модель обслуживания, какой поток прибыли будет генерировать конкретный двигатель. Понятно, что в жестких ограничениях нужно сокращать себестоимость, срок разработки. Здесь мы и приходим к выводу, что тренд на увеличение количества виртуальных испытаний сохраняется», – отметил Александр Себелев. 

Докладчик представил предусловия при создании цифрового двойника двигателя. К ним относятся:

• Соблюдение иерархии компьютерных моделей в зависимости от их размерности;
• Формализация потоков данных между моно- и мультидисциплинарными компьютерными моделями;
• Формализация правил хранения и обращения с компьютерными моделями.

«Когда мы говорим про иерархию, здесь во главе угла стоит термодинамика и 0D модели. Важно понимать, что несмотря на рост вычислительных ресурсов и комплексирование моделей, 1D и 2D модели по-прежнему сохраняют свою актуальность в силу разумного баланса адекватности и быстродействия», – добавил спикер.

Выступление Александра Себелева вызвало живой отклик у аудитории. Из зала поступило большое количество вопросов, после чего были подведены итоги. Участники обсудили валидацию и верификацию, показатели точности моделей для внедрения на этапах проектирования и разработки цифрового двойника двигателей, наиболее важные критерии при реализации проектов и многое другое.

В этот же день состоялся круглый стол ректоров технических вузов и представителей отрасли двигателестроения. Он был посвящен теме применения научно-технического задела и имеющихся компетенций вузов в интересах АО «ОДК». На мероприятии выступили представители ведущих университетов, которые обладают передовыми практиками инженерного образования. Петербургский Политех представлял проректор по цифровой трансформации Алексей Боровков.

Список участников

• Агеев Георгий Константинович, проректор по инновационной деятельности ФГБОУ ВО УГАТУ
• Бакрадзе Михаил Михайлович, зам. генерального директора по металлическим материалам НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ;
• Бильский Артур Валерьевич, заместитель по научной работе ИТ СО РАН;
• Богатырев Владимир Дмитриевич, ректор Самарского университета;
• Боровков Алексей Иванович, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
• Смелов Виталий Геннадиевич, директор института двигателей и энергетических установок Самарского университета;
• Соболев Алексей Алексеевич, заместитель генерального директора – управляющий директор ПАО «ОДК-Кузнецов»;
• Сутягин Александр Николаевич, проректор по науке и цифровой трансформации ФГБОУ ВО «РГАТУ имени П.А. Соловьева»;
• Туричин Глеб Андреевич, ректор Санкт-Петербургского государственного морского технического университета;
• Харитонов Сергей Александрович, директор института силовой электроники НГТУ;
• Чупин Павел Владимирович, генеральный конструктор ПАО «ОДК-Кузнецов».

Участники отметили, что к подготовке инженеров для передовых компаний предъявляются новые требования. Традиционные образовательные программы в условиях новой реальности должны меняться, поддерживая актуальность высшего инженерного образования. Представители университетов подчеркнули важность кооперации с промышленными предприятиями. Реализация практико-ориентированного обучения позволяет формировать исключительные компетенции, востребованные на рынке труда.

Вопрос подготовки кадров с передовыми инженерными компетенциями стал центральным на дискуссии, организованной во второй день форума. Мероприятие объединило представителей управленческих команд Передовых инженерных школ (ПИШ), индустриальными партнерами которых выступают предприятия АО «ОДК». В их числе и ПИШ «Цифровой инжиниринг» СПбПУ.

Участники дискуссии

• Карелин Дмитрий Владимирович, заместитель генерального конструктора по НИР АО «ОДК»;
• Кустова Марина Владимировна, модератор дискуссии, ПАО «ОДК-Кузнецов»;
• Чупин Павел Владимирович, генеральный конструктор ПАО «ОДК-Кузнецов»;
• Павлов Евгений Олегович, руководитель департамента инновационного развития АО «ОДК»;
• Прокофьев Андрей Брониславович, первый проректор – проректор по научно-исследовательской работе Самарского университета им. С.П. Королева;
• Иванов Дмитрий Станиславович, директор по инновационному развитию ПАО «ОДК-Сатурн»;
• Боровков Алексей Иванович, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ;
• Смелов Виталий Георгиевич, директор Института двигателей и энергетических установок Самарского университета им. С.П. Королева;
• Ткаченко Иван Сергеевич, директор Передовой инженерной аэрокосмической школы «Интегрированные технологии в создании аэрокосмической техники» Самарского университета им. С.П. Королева;
• Зубко Иван Юрьевич, директор ПИШ «Высшая школа авиационного двигателестроения» Пермского национального исследовательского политехнического университета;
• Вавилов Вячеслав Евгеньевич, ПИШ «Моторы будущего» Уфимского государственного авиационного технического университета;
• Салкуцан Сергей Владимирович, зам. руководителя Дирекции Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» по образованию.

Общая встреча представителей всех ПИШ-партнеров АО «ОДК» проходила впервые после запуска Федерального проекта «Передовые инженерные школы».

Основная цель дискуссии – сформировать распределённую модель работы Передовых инженерных школ для решения всего комплекса фронтирных инженерных задач двигателестроительной корпорации и подготовки инженеров новой формации, обладающих компетенциями по решению таких актуальных научно-технологических задач.

Как отметил заместитель генерального конструктора по НИР АО «ОДК» Дмитрий Карелин, новая реальность не могла не отразиться на работе корпорации. Объемы задач, которые сейчас стоят перед предприятиями ОДК, в разы превышают те, что были год назад. В связи с этим развитие технологий и кадрового потенциала является более чем актуальной задачей.

«Мы прекрасно понимаем, что у ПИШ есть уже сформированные программы. Однако для повышения эффективности работы их важно трансформировать, исходя из постоянно появляющихся вызовов. Мы формировали ПИШ по тем направлениям, в которым выбранные вузы являются непревзойденными лидерами. Сейчас важно оценить сильные стороны каждой ПИШ и сделать некое объединение лучших практик для реализации качественного образовательного процесса», – объяснил Дмитрий Владимирович.

 

Представитель каждой ПИШ подготовил презентацию Передовой инженерной школы. Алексей Боровков рассказал о задачах и основных показателях программы ПИШ «Цифровой инжиниринг» СПбПУ. Концепцию ПИШ спикер представил в виде Матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений. К числу требований отнесены:

• фронтирные инженерные задачи от индустриальных партнеров,
• официальные письма поддержки с указанием объемов софинансирования,
• «технологическая продуктовая логика» – разработка наукоёмких высокотехнологичных инновационных продуктов.

Алексей Боровков высказал утверждение:

«По нашему мнению, и это наша позиция: целевые показатели ПИШ должны быть выше, чем численные показатели конкурсной документации, которые можно вычислить для "средней" ПИШ. В федеральном проекте "Передовые инженерные школы" определены целевые показатели для 30 ПИШ России. Каждый показатель делим на 30, получаем среднее значение. Соответственно, ПИШ должна заявить показатели в 2, 3 или 10 раз больше – тогда ты – Передовая школа».

Алексей Иванович подчеркнул: фронтирные инженерные задачи, обеспечивающие технологический суверенитет, безусловно, должны исходить от высокотехнологичной промышленности – именно этим гарантируется востребованность полученного результата.

 

Говоря о сотрудничестве с АО «ОДК», спикер отметил, что к фронтирным инженерным задачам относятся задачи по разработке и развитию отечественных воздушных, морских и наземных газотурбинных двигателей, и агрегатов – в первую очередь, это снижение себестоимости и сроков разработки, объемов натурных испытаний и др.

«Все эти разработки целесообразно вести на основе передовой технологии – технологии цифровых двойников (Digital Twins), причём, а это принципиально важно – на цифровой платформе (например, CML-Bench™), обеспечивающей капитализацию интеллектуального потенциала корпорации и представление всех цифровых моделей, результатов цифровых испытаний, включая на специально разработанных цифровых (виртуальных) стендов и полигонов, результатов верификации и валидации и т. д.».

Совместная работа над высокотехнологичными проектами в двигателестроении идет в рамках Дорожной карты «Технет НТИ – ОДК», подписанной еще в 2018 году. В рамках программы ПИШ «Цифровой инжиниринг» СПбПУ определены новые актуальные научно-технологические задачи, которые должны быть уточнены на ближайшем рабочем совещании с заместителем генерального директора – генеральным конструктором «ОДК» Юрием Николаевичем Шмотиным.

В процессе обсуждения доклада Алексей Боровков ответил на часто задаваемый вопрос о том, что все-таки важнее для Передовой инженерной школы: образовательный блок или выполнение НИОКТР.

«Во-первых, если мы говорим про передовое инженерное образование, то индустриальным партнёром должна быть сформирована фронтирная инженерная задача. Если ее нет, то мы, естественно, приходим к массовому инженерному образованию, которым, как правило, занимаются преподаватели, не выполняющие НИОКР по заказам промышленности, зачастую, давно – 5, 10, 15 и более лет. Во-вторых, должно быть официальное письмо поддержки о софинансировании Программы реализации ПИШ со стороны индустриального партнёра. Если его нет – это обычное массовое образование, когда высшая школа сама себе определяет задачи, но это, зачастую и как правило, совсем не те задачи, которые актуальны и востребованы высокотехнологичной промышленностью. Термин «передовая» не должен размываться, он должен регулярно, ежегодно, на системной основе подтверждаться результатами совместной деятельности с индустриальными партнерами из высокотехнологичной промышленности», – резюмировал Алексей Иванович.

 

В рамках Всероссийского форума двигателей и энергетических установок возможность познакомиться с отраслью двигателестроения получили магистранты ПИШ СПбПУ, которые прошли отбор в конкурсе «ПИШу историю своего успеха». Конкурс на соискание грантов для прохождения практик и стажировок среди студентов, обучающихся по «технологическим магистратурам», состоялся в сентябре. Победители были направлены в Самару и посетили ПАО «ОДК-Кузнецов».

---

Центр НТИ СПбПУ активно взаимодействует с Самарской областью. Напомним, в рамках ПМЭФ-2019 было подписано соглашение о сотрудничестве Центра с Научно-образовательным центром Самарской области. Документ подписали губернатор региона Дмитрий Азаров и ректор СПбПУ Андрей Рудской. Предметом соглашения стало сотрудничество в научно-технической, инновационной, учебно-образовательной сферах и объединение усилий для реализации комплексных научно-технических проектов и других мероприятий программ Центра НТИ СПбПУ и НОЦ Самарской области.

16 и 17 сентября 2019 года в Тольятти и Самаре прошла Первая инжиниринговая конференция «Инжиниринг. Новые инструменты экономического роста». Организаторами мероприятия выступили Правительство Самарской области и СПбПУ (Центр компетенций НТИ СПбПУ).

Также ректор СПбПУ Андрей Рудской входит в состав Наблюдательного совета НОЦ «Инженерия будущего», программа которого утверждена в ноябре 2020 года.

В октябре 2019 года советник губернатора Самарской области Ольга Михеева принимала участие в панельной дискуссии «Центры компетенций НТИ в реализации программ научно-образовательных центров (НОЦ) мирового уровня». Дискуссия проходила в рамках форума «Новые производственные технологии». Это ежегодное экспертное мероприятие экосистемы инноваций СПбПУ. 14-16 декабря 2022 года Международный форум «Передовые цифровые и производственные технологии» состоится в четвертый раз.

Источник