В Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» завершилась программа повышения квалификации «Системный цифровой инжиниринг в двигателестроении»

C 19 по 20 ноября 2024 года в Передовой инженерной школе Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) проходила дополнительная профессиональная программа повышения квалификации (ДПО) 

• «Системный цифровой инжиниринг в двигателестроении».

Программа направлена на формирование у слушателей базовых знаний, связанных с современными цифровыми технологиями и возможностями их применения, навыков реализации проектов в области двигателестроения с упором на освоение применения технологии цифрового двойника при проектировании газотурбинных двигателей с использованием Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

Слушателями программы стали преподаватели и научные сотрудники Передовой инженерной школы двигателестроения и специальной техники «Сердце Урала» Южно-Уральского государственного университета (Национального исследовательского университета, ЮУрГУ). Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Передовая инженерная школа двигателестроения и специальной техники «Сердце Урала» ЮУрГУ активно развивают совместные инициативы в образовательной и научной сфере. Так, на площадке Международной промышленной выставки «Иннопром-2024» передовые инженерные школы СПбПУ и ЮУрГУ подписали соглашение о сотрудничестве, направленное на развитие компетенций в области современных технологий и оказание услуг в этой сфере, а также участие в партнерских мероприятиях.

Представители ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ приняли участие в главном экспертном мероприятии Экосистемы технологического развития СПбПУ «Цифровой инжиниринг» – VI Международном форуме «Передовые цифровые и производственные технологии», прошедшем в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого с 15 по 16 октября 2024 года. В рамках форума участники обсудили лучшие практики передовых инженерных школ и сетевое взаимодействие ПИШ с вузами.

Таким образом, обучение представителей ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ по дополнительной профессиональной программе повышения квалификации «Системный цифровой инжиниринг в двигателестроении» в ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» является логичным шагом в развитии партнерских отношений школ и реализации данного соглашения.

Программа обучения была разделена на два дня, в ходе которых участники прослушали лекции о Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®, познакомились с её интерфейсом и функциональными возможностями, а также прошли практику на платформе по управлению проектами с использованием MBSE-подхода.

В первый день обучения начальник отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Александр Себелев рассказал об основных функциях Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® и подробно осветил элементы пользовательского интерфейса.

• «Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® – уникальный отечественный продукт, который направлен на создание высокотехнологичных промышленных изделий в рамках новой парадигмы проектирования. Платформа позволяет существенно сократить сроки и себестоимость разработки изделия путем ведения множества параллельных линий проектирования с помощью обобщенного генеративного дизайна, а также проведения значительного количества цифровых испытаний, которые позволяют балансировать матрицу требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, и дают возможность пройти весь комплекс натурных и сертификационных испытаний с первого раза.
• В дополнение отмечу, что на Цифровой платформе CML-Bench^® сохранен опыт проектной деятельности сотен инженеров на протяжении 10+ лет и лучшие практики, которые, фактически, формируют новую систему управления знаниями, применяемую нами для выполнения проектов и обучения студентов Передовой инженерной школы СПбПУ “Цифровой инжиниринг”.
• Например, сейчас на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® представлено 332 тысячи цифровых и проектных решений, созданных в процессе выполнения проектов, реализованных в интересах индустриальных партнеров из разных высокотехнологичных отраслей промышленности. Эти решения ускоряют процесс разработки серий изделий или их новых исполнений, так как до 70% проектной информации уже размещено на платформе, а также обеспечивают более эффективный кросс-отраслевой трансфер технологий. Также сохранение проектных данных на платформе делает процесс проектирования более прозрачным, так как все этапы зафиксированы, и ход работ не зависит от кадровых перестановок внутри проектных команд».

Слушатели познакомились с порядком управления проектами, требованиями и расчетными данными на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®, включая рассмотрение панели управления, подсистем работы с документами и постановки заданий, диаграммы Ганта, процесса согласования документов, связи различных типов объектов в системе, подсистемы управления цифровыми макетами и деталями, расчетными вариантами и инструментами обработки и визуализации результатов расчета.

• «Архитектура Цифровой платформы CML-Bench^® обеспечивает интеграцию с 170 программными системами и модулями CAx–систем и позволяет вести разработки изделий с применением актуального инженерного программного обеспечения, размещенного на одной платформе. Естественно, широкий спектр доступных CAx–систем дает нам определенную гибкость в совместных проектах с партнерами, так как разные компании используют разные программные комплексы.
• В зависимости от запросов наших индустриальных партнеров мы можем сформировать на платформе практически любую технологическую цепочку из прогнраммных компонентов, необходимых для организации работы инженерной команды в рамках конкретного проекта»,
  – отметил Александр Александрович.

Второй день был посвящен решению практических задач газовой динамики и прочности на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® под руководством научного сотрудника отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Павла Воробьева и инженера по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Дмитрия Соловьева.

По задачам газовой динамики участники обучения рассмотрели использование Ansys CFX, Ansys Fluent на Цифровой платформе CML-Bench^® и обсудили особенности подготовки постобработки результатов. В контексте решения задач прочности представители ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ изучили применение Mechanical APDL и Python на платформе для определения долговечности изделий, узлов и рассмотрели использование Ansys Workbench. Особое внимание в ходе обучения было уделено построению автоматизированных расчетных цепочек на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

• «Для обеспечения автоматизации передачи данных между расчётами (цифровыми испытаниями), цифровые модели в рамках процесса многодисциплинарного моделирования должны быть связаны в единую расчётную цепочку (workflow). Каждый из элементов расчётной цепочки может являться блоком CAE-анализа или производит преобразование (постобработку) результатов выполнения модели. Все элементы автоматизированной расчётной цепочки выполняются в рамках единого файлового пространства.
• При создании автоматизированной расчётной цепочки и настройке её элементов пользователь должен обеспечить взаимодействие её элементов. Для передачи данных между расчетами должны быть проработаны механизмы автоматизированного экспорта файлов в расчете-источнике и автоматизированного импорта – в расчете-наследнике, если данные операции не выполняются по умолчанию»,
  – рассказал инженер по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Дмитрий Соловьев.

По итогам обучения слушатели прошли экзаменационное тестирование и получили удостоверения о повышении квалификации установленного образца. Важной частью обучения стала рефлексивная работа, в рамках которой представители ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ поделились впечатлениями.

• «Образовательная программа предоставила нам возможность на практике познакомиться с Цифровой платформой по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® и составить собственное мнение о её применении для выполнения проектов. Платформа позволяет при разработке изделия связать задачи из разных областей, соединить отдельные части расчетов (прочностных, газодинамических, тепловых) в единую систему и полностью удовлетворить требования, предъявляемые к изделию, на ранних стадиях проектирования. Безусловно, обучение данной программной системе – это полезный опыт для нас, который расширяет кругозор в сфере передовых цифровых технологий и современных инструментов.
• Также на занятиях нам удалось рассмотреть важные вопросы кооперации вузов и промышленных предприятий. Я считаю, что с Цифровая платформа CML-Bench^® позволяет многие из этих вопросов решить и выстроить наиболее продуктивный процесс взаимодействия для сокращения сроков и стоимости проектирования и вывода изделия на рынок»,
  – заключил кандидат технических наук, доцент ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ, заведующий кафедрой «Техническая механика» ЮУрГУ, Директор Центра виброиспытаний и мониторинга состояния конструкций ЮУрГУ и научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности ЮУрГУ Павел Тараненко.

• «Мне было интересно узнать больше о Цифровой платформе CML-Bench^®, так как с 2012 года мы часто пересекались с проректором по цифровой трансформации СПбПУ Алексеем Ивановичем Боровковым на мероприятиях по математическому и компьютерному моделированию, где он рассказывал об этом продукте. После обучения мы будем рассматривать возможности присоединения к Цифровой платформе CML-Bench^® и пути её внедрения на предприятиях Челябинска»,
  – отметил кандидат технических наук, доцент ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ, старший научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности ЮУрГУ Алексей Кривоногов.