Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» приняла участие в Форуме об инженерном анализе в отечественной CAE-системе «День FlowVision 2024»

З1 октября 2024 года в Москве состоялся Форум об инженерном анализе в отечественной CAE-системе «День FlowVision 2024». Мероприятие организовано компанией «ТЕСИС» с целью знакомства широкого круга представителей промышленности, отечественных разработчиков, отраслевых экспертов с системами инженерного анализа газо- и гидродинамических течений FlowVision и KompasFlow, обсуждения применения и развития программных систем инженерных расчетов (CAE).

Компания «ТЕСИС» один из ведущих российских разработчиков и поставщиков инженерных решений и услуг для промышленных предприятий, научно-исследовательских институтов и высшей школы. Флагманский продукт компании – программный комплекс мультидисциплинарного анализа FlowVision, широко применяющийся в различных отраслях промышленности. 

Компания «ТЕСИС» является членом консорциума «Развитие». Цель консорциума – создание отечественного сквозного решения для проектирования и управления жизненным циклом сложных машиностроительных изделий (PLM). В основе объединения лежит идея эволюционного развития существующих программных продуктов, подтвердивших свою надежность на тысячи предприятий.

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого активно сотрудничает с компанией «ТЕСИС» как в рамках задач реализации Дорожной карты НТИ «Технет 4.0», так и совместно с ООО «Лабораторией «Вычислительная механика» (CompMechLab^®)», которая является spin-out компанией СПбПУ, официальным дистрибьютором программного комплекса FlowVision в России и генеральным дистрибьютором Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

Также отметим, что с 2022 года Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» является одним из крупных пользователей платформы FlowVision и применяет его в проектной деятельности, осуществляемой в интересах лидеров российской промышленности. В период с 2022 по 2024 год более 15 сотрудников ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» прошли курсы обучения работе на платформе FlowVision от компании «ТЕСИС».

Напомним, что программная платформа FlowVision – это полностью отечественная разработка компании «ТЕСИС», предназначена для решения задач гидрогазодинамики, FSI-задач (взаимодействие «жидкость – конструкция»), тепловых задач, задач горения, абляции, течения плазмы и электродинамики. Более 20 лет FlowVision применяется конструкторами, инженерами и технологами различных отраслей промышленности для совершенствования разнообразных структур, устройств и конструкций (компрессоров, ГТД, ДВС, теплообменников, кондиционеров, винтовых систем, автомобильных покрышек, корпусов транспортных средств и др.) в России и в мире.

Деловая программа «Дня FlowVision 2024» включала проведение пленарного заседания, выставки и экспертных дискуссий по отраслевым секциям: авиация и ракетостроение, атомная энергетика моделирование технологических процессов, турбомашиностроение и двигателестроение, судостроение и другие.

На «Дне FlowVision 2024» Передовую инженерную школу СПбПУ «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) представили проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», Центра трансфера технологий СПбПУ «Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий» и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Алексей Боровков, ведущий специалист Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ, директор департамента «Дистрибьюция программных систем компьютерного инжиниринга» ООО «Лаборатория “Вычислительная механика” (CompMechLab^®)» Антон Алексашкин и инженер отдела энергетического машиностроения ПИШ СПбПУ Ольга Зудилина. 

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков выступил спикером на пленарном заседании – главном событии программы «Дня FlowVision 2024». Алексей Иванович представил доклад «Текущее состояние ПО для инженерного анализа и математического моделирования на российском рынке».

Спикер рассказал об Экосистеме технологического развития СПбПУ, состоящей из пяти структур федерального уровня, которые ведут интенсивную работу по развитию передовых цифровых и производственных технологий в промышленности и подготовке высококвалифицированных инженерных кадров для ведения прорывных исследований. Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» является флагманским подразделением Экосистемы технологического развития СПбПУ.

«Научно-технологический задел, сформированный в результате многолетнего сотрудничества с ведущими предприятиями страны и мира в рамках совместных наукоёмких исследований и проектов, сохранен на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

Платформа разработана инженерами СПбПУ и не имеет аналогов в мире по функциональности, производительности и объему данных. Архитектура платформы обеспечивает интеграцию с 170 программными системами и модулями CAx, в том числе с программным обеспечением FlowVision.  

На Цифровой платформе CML-Bench^® сохранено 332 тысячи цифровых и проектных решений, созданных в процессе исполнения проектов, реализованных в интересах индустриальных партнеров, которые представляют 10 разных отраслей промышленности, с суммарным общим объемом разработок за последние годы в 10 млрд. рублей.

Фактически, платформа представляет новую систему управления знаниями, которая позволяет подразделениям Экосистемы технологического развития СПбПУ осуществлять 125 НИОКР ежегодно. Подчеркну, что две трети из них ведутся за счет привлеченного нами внебюджетного финансирования», – пояснил Алексей Иванович.

Спикер дополнил, что Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® выступает основой Цифровой фабрики СПбПУ, на которой ежесуточно проводятся 100 цифровых испытаний и генерируется при этом 1,1 петабайт данных (Smart Big Data). Также ежечасно работают 2400 ядер вычислительной системы и 3000 ядер задействуют инженеры для проведения расчетов и цифрового моделирования.

Говоря о достижении национальной цели технологического лидерства, спикер подчеркнул, что технология цифровых двойников способна обеспечить её реализацию. Алексей Боровков обратил внимание аудитории на то, что интерес мирового сообщества к цифровым двойникам растет и это подтверждается беспрецедентными темпами развития рынка этой технологии:

«В 2023 году мировой рынок цифровых двойников оценивался в 10 млрд. долларов, а к 2028 году эксперты прогнозируют его рост до 110 млрд. долларов. Ежегодный рост CAGR составляет 61%».

Далее спикер проиллюстрировал процесс развития промышленности и экономики с точки зрения концепции «двойного прыжка лягушки», в которой цифровые двойники выступают в роли определяющего драйвера на пути к технологическому лидерству.

«В первую очередь нужна фокусировка интеллектуальных и финансовых ресурсов на определённых направлениях. Мы должны задать такие темпы развития технологий, обеспечить этот процесс ресурсами, чтобы по какому-то из направлений достичь технологического суверенитета “первым прыжком”. Но перед нами стоит задача по достижению технологического лидерства, состоящего в превосходстве технологий и продукции по основным параметрам над зарубежными аналогами. Это и есть “второй прыжок”, в котором лидерство обеспечивают новые технологии, прежде всего, цифровые двойники», – заключил Алексей Иванович.

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков подчеркнул, что в условиях санкционного давления, сложной геополитической ситуации и острой потребности в инженерном программном обеспечении, связанной с уходом зарубежных разработчиков ПО, именно передовые цифровые технологии и функциональные отечественные программные продукты укрепят экономику нашей страны, обеспечив сначала национальный суверенитет, а потом  и лидирующие позиции.

Алексей Боровков рассказал об экспертно-аналитических исследованиях подразделений Экосистемы технологического развития СПбПУ, отражающих состояние рынка отечественных и зарубежных программных продуктов и реальные потребности предприятий в разрезе функциональных возможностей ПО по классам: CAD-, CAE-; САМ- и PLM.

С 2023 года СПбПУ предоставляет результаты аналитической деятельности экспертному сообществу для обсуждения на конференции «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР). Так, в  мае 2024 года на конференции «Цифровая индустрия промышленной России» Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» презентовали результаты проведенных исследований в рамках экспертно-технического сопровождения Дорожной карты развития высокотехнологичной области «Новое индустриальное программное обеспечение».

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков привел результаты анализа функциональных характеристик для классов инженерного ПО CAD-, CAE-; САМ- и PLM-систем и подчеркнул глубину исследований, достигнутую по результатам обработки значительного объема опросных материалов и статистических данных.

Сравнительный анализ функциональных возможностей отечественных и зарубежных классов инженерного программного обеспечения для подготовки экспертно-аналитических докладов был проведен по:

• 450 характеристикам для CAD-систем;
• 404 характеристикам и 23 типам расчётов для CAE-систем;
• 338 характеристикам для CAМ-систем;
• 265 характеристикам для PLM-систем.

«По предложению Министерства промышленности и торговли Российской Федерации запросы на участие в опросе были направлены в адрес 10 тысяч российских компаний через ГИСП (государственная информационная система промышленности). Ключевыми респондентами выступили ведущие промышленные предприятия и государственные корпорации “Росатом”, “Ростех” и “Роскосмос”.

Также совместно с АНО “Центр компетенций по импортозамещению в сфере ИКТ” был проведен опрос декларируемых характеристик инженерного ПО среди отечественных вендоров: 45 по CAD-системам, по 21 для CAE и CAM-системам, 22 по PLM», – прокомментировал методику и масштаб исследований спикер.

Напомним, что Алексей Боровков входит в состав президиума экспертного совета для проведения научно-технической экспертизы результатов реализации соглашений о намерениях между Правительством Российской Федерации и заинтересованными организациями в целях развития отдельных высокотехнологичных направлений и возглавляет Комитет по направлению «Новое индустриальное программное обеспечение» и «Новое общесистемное программное обеспечение» на основании Распоряжения Правительства Российской Федерации № 1242-р от 16 мая 2023 года. Центр НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инфраструктурный центр «Технет» включены в перечень соответствующих экспертных организаций согласно протоколу №1 заседания президиума Правительственной комиссии по модернизации экономики и инновационному развитию России от 30 марта 2023 года.

Также отметим, что Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» принимает активное участие в развитии нового индустриального программного обеспечения, являясь участником и организатором экспертных мероприятий по этому направлению. Так, в рамках VI Международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии» состоялся экспертный трек по отечественному инженерному программному обеспечению, где участники обсудили применение текущий уровень развития российских CAD, CAE, PLM, PDM-решений, продемонстрировали лучшие практики применения Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® и определили действенные шаги по кооперации предприятий, разработчиков и органов государственной власти с целью формирования ИТ-ландшафтов и закрытия «белых пятен».

Завершая выступление, Алексей Иванович осветил планы по проведению экспертно-аналитической деятельности, среди которых выделил анализ функциональных характеристик цифровых продуктов класса CAPP, MES, SCADA и исследования в рамках сопровождения Дорожной карты развития высокотехнологичной области «Новое индустриальное программное обеспечение».

Участники пленарного заседания обсудили текущее состояние российского индустриального ПО для инженерного анализа, математического и цифрового моделирования, обменялись экспертными мнениями об уровне его развития и поделились опытом проектной деятельности с применением программного комплекса FlowVision.

Инженер отдела энергетического машиностроения ПИШ СПбПУ Ольга Зудилина поделилась опытом использования платформы FlowVision для проектирования компрессорной техники на секции «Турбомашиностроение». В ходе выступления Ольга Александровна рассказала о численном моделировании центробежного компрессора в программном обеспечении FlowVision и представила сравнение результатов с расчетами, проведенными в зарубежной программной системе для решения CFD-задач ANSYS CFX. Также спикер отметила, что проводилось моделирование для двух постановок задачи – полной и сегментной.

«Полученные в результате проведенных расчетов характеристики компрессора имеют близкое совпадение для FlowVision и ANSYS CFX. FlowVision позволяет проводить расчеты для компрессорной техники с высокой степенью точности.

Среди преимуществ программного обеспечения FlowVision я отмечу: интуитивно понятное меню настроек в препроцессоре, удобный графический интерфейс для подготовки проекта, результаты расчетов высокой точности, быстрое и легкое построение конечно-объемной сетки и русскоязычный интерфейс. Также важным аспектом является то, все этапы расчетов проходят в единой интегрированной среде, в которой препроцессор, решатель и постпроцессор структурно объединены», – заключила Ольга Зудилина.

Высокий интерес к импортозамещению инженерного программного обеспечения инженерного анализа собрал на «Дне FlowVision 2024» более 400 экспертов, которые обменялись пользовательским опытом применения российских программных комплексов и продуктов, провели презентации достижений в этом направлении и обсудили актуальную научно-технологическую повестку. В рамках организованной на мероприятии выставки Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» представила макет беспилотного летательного аппарата «Снегирь -1», который был разработан инженерами Экосистемы технологического развития СПбПУ с помощью технологии цифровых двойников и применения Цифровой платформы CML-Bench^® за 5 месяцев от идеи до первого полета.

На полях «Дня FlowVision 2024» Алексей Боровков пообщался с разработчиками отечественного инженерного ПО, представителями реального сектора промышленности и вручил генеральному директору компании «ТЕСИС» Сергею Курсакову сборник статей «Цифровой инжиниринг. Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®. Цифровая сертификация», в котором широко описана новая парадигма проектирования высокотехнологичной продукции, связанная в первую очередь с развитием компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга, применением широкого спектра CAD, CAE, CFD, FSI, MBD, EMA, CAO, CAM, CAAM, HPC-технологий.

Часть фотографий предоставлена организатором мероприятия.