Представители Госкорпорации «Росатом» ознакомились с компетенциями Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»

10 декабря 2024 года в рамках реализации программы «Технологический лидер» для сотрудников Госкорпорации по атомной энергии «Росатом» состоялся второй модуль программы

• «Цифровизация: решения для повышения эффективности производства».

Цель модуля – изучить внешние и внутренние лучшие практики по применению цифровых технологий и цифровой трансформации, по цифровизации производства и познакомиться с работающими решениями внешних компаний, в том числе технологическими решениями для повышения эффективности производства.

Участниками программы стали руководители дивизионов и производственные руководители компаний, входящих в структуру Госкорпорации «Росатом».

Программа модуля предполагала проведение референс-визитов в организации, которые являются лидерами в разработке и внедрении различных цифровых решений для повышения эффективности производства.

В ходе данного модуля с референс-визитом представители Госкорпорации «Росатом» посетили Передовую инженерную школу СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

С приветственным словом к участникам мероприятия обратился заместитель руководителя Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Олег Рождественский.

• «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого занимает лидирующие позиции в сфере развития и внедрения сквозных цифровых технологий. Созданная экосистема технологического развития объединяет глубокие фундаментальные и прикладные знания, уникальные компетенции и многолетний опыт трансфера технологий. Это единственное учебное заведение в России, на базе которого успешно функционируют пять федеральных структур:
  – Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг»,
  – Научный центр мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии»,
  – Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии»,
  – Инфраструктурный центр НТИ по направлению «Технет»,
  – Центр трансфера технологий СПбПУ «Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий».
• В 2022 году Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого вошел в число победителей федерального проекта по созданию Передовых инженерных школ. Цель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» – создание нового типа инженерной подготовки в интересах высокотехнологичных компаний России за счет цифровой трансформации образовательных подходов и технологий, включающей разработку новых образовательных программ высшего образования и дополнительного профессионального образования на основе выполнения прорывных исследований и НИОКТР, направленных на решение актуальных фронтирных инженерных задач»,
  – рассказал Олег Рождественский.

В рамках формирования программы передовой инженерной школой было получено 22 письма поддержки от высокотехнологичных партнеров, среди которых было семь дивизионов Госкорпорации «Росатом», с указанием направлений сотрудничества и НИОКР с объемом финансирования 1,7 млрд. руб. в 2022–2030 годы. Общий объем суммы НИОКР ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», которые будут реализованы по заказам высокотехнологичных компаний до 2030 года – 4,6 млрд рублей.

Олег Рождественский также отметил, что Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» имеет обширный портфель совместных научно-технологических проектов с АО «ТВЭЛ». В 2023 году совместно с АО «ТВЭЛ» создано научно-технологического образовательного пространства «ТВЭЛ – СПбПУ».

Начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Александр Себелев провел демонстрацию интерфейса и архитектуры Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

Цифровая платформа CML-Bench^® - уникальная разработка СПбПУ, предназначенная для разработки и применения цифровых двойников изделий и сфокусированная на обеспечении проектирования и производства в кратчайшие сроки глобально конкурентоспособной высокотехнологичной продукции в различных отраслях и на новых рынках.

Платформа позволяет сформировать единое информационное пространство для работы инженеров-расчетчиков, проектных менеджеров, руководящего состава высокотехнологичных предприятий.

• «Цифровая платформа CML-Bench^® позволяет обеспечить централизованный процесс создания, хранения, управления компьютерными моделями, результатами расчетов и требованиями при разработке новых изделий, управления лицензиями разнородного инженерного программного обеспечения (в первую очередь, классов CAE/CAO), управления разнородными вычислительными ресурсами (от локальных узлов до высокопроизводительных вычислительных кластеров), запуска и управления очередью расчетных задач, построения единой базы знаний для непрерывного обмена информацией внутри предприятия»,
  – отметил Александр Себелев.

На базе Цифровой платформы CML-Bench^® разрабатываются основные компоненты цифровых двойников изделий, в их числе:

• архитектура цифрового двойника на основе подходов системного инжиниринга и моделе-ориентированного системного инжиниринга с учетом реальных материалов, внешних воздействий, физико-механических и технологических процессов, эксплуатационных режимов и стадий жизненного цикла;
• многоуровневая матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений (временных, финансовых, технологических, производственных, экологических, нормативных и др.);
• производится верификация и валидация ПО компьютерного моделирования, математических и компьютерных моделей;
• математические и компьютерные модели с высоким уровнем адекватности реальным материалам, физико-механическим процессам и высокотехнологичным промышленным изделиям;
• цифровые (виртуальные) испытания, специализированные цифровые (виртуальные) испытательные стенды и цифровые (виртуальные) испытательные полигоны;
• средства автоматизации инженерных, организационных процессов, а также процессов подготовки научно-технических отчетов и презентаций  и др.

Отметим, что с помощью Цифровой платформы CML-Bench^® было реализовано более 100 проектов для более чем 10 отраслей промышленности, разработано более 333 тысяч цифровых и проектных решений, проведено более 140 тысяч цифровых испытания на десятках разработанных специализированных цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах.

Руководитель сектора гидро-газодинамики отдела энергетического машиностроения Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Игорь Колодяжный подробнее рассказал о проектах в области атомного машиностроения:

• «Один из примеров разработок, значительно опережающих и превышающих мировой уровень, которую выполнили специалисты экосистемы технологического развития СПбПУ - разработка цифрового двойника тепловыделяющей сборки (ТВС) ВВЭР-1000 с антидебризным фильтром и перемешивающими решетками. Целью работ была разработка рекомендаций по изменению конструкции антидебризного фильтра и геометрии перемешивающих решеток тепловыделяющей сборки.
• За 6 месяцев с применением Цифровой платформы CML-Bench^® удалось разработать новую конструкцию антидебризного фильтра ТВС квадратного сечения путем 3D-печати металлом, а именно, по технологии SLM из материала сталь 12Х18Н10Т, провести сравнительный анализ эффективности предложенных заказчиком антидебризных фильтров, разработать рекомендации по оптимизации конструкции перемешивающих решеток с целью повышения интенсификации теплообмена и снижения неравномерности подогрева теплоносителя по сечению ТВС».

Далее Игорь Колодяжный подробно остановился на проектах по разработке цифрового двойника начальной стадии ядерного цикла в части ТВС-К PWR и ТВС ВВЭР и разработке оптимальной конструкции динамического компрессора низкого давления для разделительно-сублиматного комплекса на основе моделирования элементов изделия с точки зрения обеспечения технических характеристик и ресурсной надежности.

Начальник отдела кросс-отраслевых технологий Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Юрий Горский продемонстрировал проект по разработке цифровой модели печи остекловывания для утилизации высокоактивных радиоактивных отходов.

В ходе работ создаются цифровая модель печи остекловывания для оптимизации конструкции и режимов работы с применением комплексного компьютерного моделирования и других элементов технологий цифровых двойников изделий, пополняемая база знаний на основе Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников российской разработки CML-Bench^®, включающая в себя техническую документацию, результаты виртуальных испытаний, результаты валидации компьютерных моделей и инструмент для проведения виртуальных испытаний в процессе проектировании и эксплуатации печей остекловывания.

Продолжил референс-визит старший преподаватель Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», научный сотрудник лаборатории «3D-образование» ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Владислав Терещенко.

Спикер рассказал о компьютерных симуляторах СПбПУ на Цифровой платформе CML-Bench^®.EDU. С 2020 года сотрудники Передовой инженерной школы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» активно развивают данное направление в качестве инновационного инструмента для обучения и оценки компетенций.

Цифровой симулятор «Бережливое производство» представляет собой онлайн-платформу – симуляцию работы предприятия, в рамках которого отрабатывается организация бизнес-процессов предприятия с имитацией условий, максимально приближенных к рыночным. Программа тренажёра состоит из 10 заданий, 27 аналитических форм, 90 инструментов и платформенных решений, а также 300 показателей виртуального пространства. Симулятор является отличным инструментом для обучения, практической отработки навыков бережливого подхода и проверки компетенций специалистов.

Цифровой симулятор «Новый индустриальный вызов» – это симулятор в области управления цепями поставок. Данный симулятор разрабатывался на примере рассмотрения процессов разработки и выпуска газотурбинного двигателя. Симулятор предполагает командную работу и деление на функции-роли: «Коммерция», «Инжиниринг», «Производство» и «Закупки». Все функции тесно связаны между собой, поэтому участникам необходимо обеспечить оптимальное изменение настроек для достижения результата. Прохождение симулятора позволяет участникам обучения разобраться с подходами к управлению производственной программой крупного промышленного предприятия и понять принципы управления цепочкой поставок.

• «Для сотрудников ПАО «Интер РАО» мы разработали онлайн-курс «Цифровые компетенции в энергетике», который ориентирован на формирование базового уровня владения компетенциями и должен дать возможность получить представление о цифровой трансформации, цифровых технологиях, инструментах, моделях. С целью имитации образовательных ситуаций при внедрении цифровых проектов в компании, занимающейся генерацией и сбытом электроэнергии, в продолжение корпоративной образовательной программы мы разработали одноименный компьютерный симулятор. За 2022 год курс прошло 1500 слушателей, в 2023 году – 3500 участников»,
  – резюмировал Владислав Терещенко.

В завершение референс-визита состоялась экскурсия в опытно-конструкторского бюро Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

ОКБ ПИШ создано с целью оптимизации работы инженеров СПбПУ по интеграции в новую отрасль БАС инструментов системного цифрового инжиниринга, что ускорит переход к новым уровням готовности технологий, сократит время вывода продуктов на рынок, в перспективе повысит конкурентоспособность российских БПЛА на внутреннем и международном рынках.

Опытно-конструкторское бюро Передовой инженерной школы СПбПУ оснащено современным оборудованием для выполнения широкого спектра задач аддитивного производства, обработки композиционных материалов, металлообработки, лазерной гравировки, производства оснастки, резки и других видов работ.