Научно-технологическое образовательное пространство Топливного дивизиона ГК «Росатом» открылось в Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг»

В Передовой инженерной школе «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого открылось новое научно-технологическое образовательное пространство (НТОП) Топливной компании Росатома «ТВЭЛ».

В торжественной церемонии открытия приняли участие Президент АО «ТВЭЛ» Наталья Никипелова, советник президента АО «ТВЭЛ» Ольга Оспенникова и руководители предприятий Топливного дивизиона Росатома, играющих ключевую роль в сотрудничестве с СПбПУ: генеральный директор отраслевого интегратора «Русатом – Аддитивные технологии» (ООО «РусАТ») Илья Кавелашвили, генеральный директор ООО «Центротех-Инжиниринг» Виктор Бирюков и заместитель генерального директора – главный конструктор по цифровому моделированию ООО «Центротех-Инжиниринг» Алексей Глазунов.

Петербургский Политех представляли ректор СПбПУ Андрей Рудской и проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы (ПИШ) «Цифровой инжиниринг» СПбПУ Алексей Боровков.

Научно-технологическое образовательное пространство (НТОП) «ТВЭЛ – СПбПУ» создано в рамках реализации программы Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ.

После торжественного открытия представителям ГК «Росатом» подробно рассказали, как будет организована работа НТОП.  На площади более 140 квадратных метров оборудованы учебный класс для занятий учащихся магистратуры, а также рабочая зона для инженеров Передовой инженерной школы СПбПУ (ПИШ СПбПУ) и Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) СПбПУ, выполняющих высокотехнологичные проекты в интересах ГК «Росатом».

Пространство «ТВЭЛ-СПбПУ» оснащено современным высокотехнологичным оборудованием, высокопроизводительными вычислительными системами и специализированным программным обеспечением, в первую очередь, платформой разработки и применения цифровых двойников CML-Bench™, а также интерактивными комплексами опережающей подготовки инженерных кадров на основе передовых цифровых технологий. На подготовку НТОП «с нуля» потребовалось около 4 месяцев. Стоимость оснащения, включая ремонт, закупку техники и офисной мебели, – 20 млн рублей. 

Учебный класс предназначен для занятий магистрантов программы «Компьютерный инжиниринг и цифровое производство» (направление подготовки: 15.04.03 «Прикладная механика»).
В 2022-2023 учебном году в рамках магистрантов проходят обучение 24 магистранта. Для каждого студента в НТОП «ТВЭЛ – СПбПУ» предусмотрено отдельное учебное место. С начала нового семестра (февраль 2023 г.) там будут проводиться лабораторный практикум по цифровому производству, а также занятия по дисциплинам «Вычислительная механика» и «Оптимизация в производственных технологиях».

Магистерская программа разработана совместно с АО «ТВЭЛ» и предприятиями Топливной компании – ООО «Центротех-Инжиниринг» и НПО «Центротех». Она рассчитана на подготовку системных инженеров мирового уровня для атомной отрасли – кадрового потенциала компаний, входящих в контур управления ГК «Росатом».

• «Создание в Передовой инженерной школе центра цифрового инжиниринга “ТВЭЛ – СПбПУ” на территории университета вместе с высокотехнологичной компанией – это важный элемент программы подготовки специалистов мирового уровня, как мы называем – инженерного спецназа – для конкретной отрасли и конкретной корпорации.
• Это в полной мере позволит обеспечить вовлеченность магистрантов в работу инженерных команд, вести подготовку в рамках выполнения конкретных НИОКР, то есть без отрыва от реальной проектной деятельности.
• Уже в стенах вуза магистры ПИШ СПбПУ получат знания, умения и навыки в процессе решения фронтирных инженерных задач, а также впитают корпоративную культуру предприятия, в интересах которого выполняется работа»,
  – отметил Алексей Боровков.

Руководитель ПИШ СПбПУ подчеркнул, что такой подход отвечает основной цели Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» – подготовка инженеров с компетенциями мирового уровня, владеющих передовыми цифровыми и производственными технологиями, способных решать реальные задачи-вызовы, стоящие перед отечественной высокотехнологичной промышленностью. Алексей Иванович добавил, что уже утверждены темы магистерских диссертаций.

Темы полностью соответствуют актуальным научно-техническим задачам Госкорпорации «Росатом». В этом Наталья Никипелова смогла убедиться, лично пообщавшись со студентами-магистрантами, которые присутствовали на открытии НТОП.

Так, студент 1 курса магистратуры Антон Анфилатов подробно рассказал Наталье Владимировне о своем исследовании, связанном с разработкой и апробацией математических и компьютерных моделей для высокоскоростных динамических процессов. Объектом исследования являются кинематические накопители энергии, предназначенные для накопления, хранения и отдачи электроэнергии и работы в качестве резервных и аварийных источников питания. По словам автора, повышение эффективности использования кинетических накопителей энергии является актуальной задачей.

• «Данная работа включает себя анализ аварийного поведения конструкции под действием динамического нагружения, поэтому в качестве начального этапа в данном направлении, решалась модельная задача – тест Тейлора – задача о соударении цилиндрического тела о жесткую преграду.
• Проводилось КЭ-моделирование на основе модели материала Джонсона-Кука, хорошо описывающей поведение образца при различных скоростях деформирования. Сравнивались конечно-элементный результаты с экспериментальными результатами. Полученные результаты позволяют проводить исследования материалов на сопротивляемость ударному нагружению, а также эксперименты по исследованию на ударное нагружение образцов и элементов сложной формы», – отметил Антон.

Рядом с учебным классом оборудовано пространство на 8 рабочих мест для инженеров отделов исследования и проектирования механизмов и энергетического машиностроения инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®), которые ведут работу над актуальными проектами в сотрудничестве с предприятиями АО «ТВЭЛ».

Начальник отдела энергетического машиностроения Николай Ефимов-Сойни представил ключевые проекты, которые находятся на разных этапах выполнения.

Инженер отдела энергетического машиностроения Дарья Ожгибесова подробно рассказала о ходе работ по приоритетному направлению разработок методик расчетного моделирования механических свойств металлопластиковых узлов.

• «Конечной целью работ является верификация и валидация новых моделей материалов, комплексно описывающих реальное поведение совокупности конкретных материалов с учетом технологии изготовления в различных режимах эксплуатации изделия.
• Все разрабатываемые модели определяют структуру цифрового двойника композитных структур и содержат в себе математические и компьютерные модели, проходящие процедуры верификации и валидации по результатам испытаний на цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах», – отметила Дарья.

В основе взаимодействия ПИШ СПбПУ и Госкорпорации «Росатом» как одного из ведущих индустриальных партнеров лежит эффективный опыт реализации совместной дорожной карты по развитию сотрудничества между АО «ТВЭЛ» и Центром компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» с 2021 г. Она охватила широкий спектр научно-технологических и образовательных направлений, связанных, в первую очередь, с цифровыми технологиями, цифровым инжинирингом и платформенными решениями.

• «Сотрудничество Топливной компании ТВЭЛ с Санкт-Петербургским политехническим университетом осуществляется на системной основе в рамках Дорожной карты и включает широкий спектр научно-технологических и образовательных направлений, связанных, в первую очередь, цифровым инжинирингом и платформенными решениями. ТВЭЛ является ключевым партнером Передовой инженерной школы СПбПУ. Мы совместно реализуем образовательную программу по подготовке магистров, и поэтому открытие научно-технологического образовательного пространства в университете для комфортного и эффективного обучения магистрантов и подготовки инженеров – следующий логичный этап», – резюмировала Н.В. Никипелова, президент АО «ТВЭЛ».

НТОП «ТВЭЛ – СПбПУ», открытое совместно с АО «ТВЭЛ», стало первым в деятельности Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Всего программой ПИШ СПбПУ предусмотрено создание 15 специальных научно-технологических образовательных пространств для эффективного решения фронтирных инженерных задач индустриальных партнеров. 4 НТОП будут созданы в 2023 году.