Алексей Боровков выступил с лекцией для студентов и преподавателей Передовой инженерной школы двигателестроения и специальной техники «Сердце Урала» ЮУрГУ

22 января 2025 года проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (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 Иванович Боровков выступил с онлайн-лекцией на тему «Цифровой инжиниринг – основа технологического лидерства» для студентов и преподавателей Передовой инженерной школы двигателестроения и специальной техники «Сердце Урала» Южно-Уральского государственного университета.

Открывая лекцию Алексей Иванович рассказал о структурах экосистемы технологического развития СПбПУ «Передовые цифровые и производственные технологии», которые были сформированы по результатам побед в конкурсах Минобрнауки России:

• Передовая инженерная СПбПУ «Цифровой инжиниринг»,
• Научный центр мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии»,
• Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии»,
• Инфраструктурный центр НТИ «Технет»,
• Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий СПбПУ.

Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» был создан в 2018 году. За время действия программы из бюджета было получено 1,5 млрд. рублей и 4,6 млрд. рублей привлечено от компаний-партнёров, было разработано 273 РИД и заключено крупнейшее соглашение о продаже Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® в структуры ГК «Ростех», а именно в ПАО «ОДК-Сатурн».

Научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии» занимается проблемно-ориентированными фундаментальными исследованиями. С 2020 года в рамках деятельности НЦМУ было написано 493 статьи уровня Q1-Q2, опубликованных в журналах 1-го и 2-го квартилей.

Деятельность по созданию экспертно-аналитических докладов, нормативному регулированию и разработкой национальных стандартов осуществляет Инфраструктурный центр НТИ «Технет». С 2022 года было разработано 7 стандартов, 20 нормативно-правовых акта и 17 экспертно-аналитических отчетов.

Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий СПбПУ создан в 2023 году для трансфера технологий и коммерциализация разработок.

• «Флагманская структура Экосистемы СПбПУ - Передовая инженерная школа «Цифровой инжиниринг», которую на старте программы поддержало 22 высокотехнологичные компании и корпорации – 7 дивизионов Госкорпорации «Росатом», Госкорпорация «Ростех», «Газпром нефть», «Северсталь» и другие – всего 22 организации представили официальные письма поддержки с указанием направлений сотрудничества и перечнем тем актуальных НИОКР с объемом софинансирования 1,7 млрд руб.
• Мы открыли 12 новых магистерских программ, на которых обучаются 190 студентов Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».
• Также в ПИШ СПбПУ доступны свыше 50 программ дополнительного профессионального образования, на которых уже обучились более 2,8 тысяч инженеров.
• Среди 50 Передовых инженерных школ России Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» занимает одно из лидирующих мест»,
  – отметил Алексей Боровков.

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ перечислил основные направления исследований Передовой инженерной школы, среди которых кросс-отраслевые цифровые платформенные решения и технологии, системный цифровой инжиниринг в двигателестроении, цифровые технологии в атомной отрасли, цифровые технологии для топливно-энергетического комплекса и новые материалы.

Специалисты ПИШ СПбПУ разрабатывают инновационные проекты, направленные на создание и применение цифровых двойников промышленных изделий в интересах индустриальных партнеров для более чем 10 высокотехнологичных отраслей, на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®:

• «С помощью Цифровой платформы CML-Bench^® мы реализовали сотни прорывных проектов для таких отраслей как двигателестроение, атомное и нефтегазовое машиностроение, энергомашиностроение, автомобилестроение, авиастроение, судостроение и кораблестроение, медицина и др. На цифровой платформе CML-Bench^®
  – содержится 336 тысяч цифровых и проектных решений;
  – проводится «в среднем» 100 цифровых испытаний в сутки на десятках специализированных цифровых (виртуальных) стендах и полигонах;
  – возможна одновременная совместная работа более 250 инженеров и специалистов;
  – обеспечена работа 170 программных систем и модулей CAx;
  – для обеспечения работы каждый час «в среднем» работают 2 400 ядро-часов высокопроизводительных вычислительных систем Суперкомпьютерного центра «Политехнический» и в рабочее время – 3 000 ядро-часов Инжинирингового центра CompMechLab^® СПбПУ;
  – сгенерировано и хранится 1,1 Петабайт Smart Big Data.

– заметил Алексей Боровков.

Далее проректор по цифровой трансформации СПбПУ представил ключевые результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Экосистемы технологического развития СПбПУ в 2024 году.

• В кратчайшие сроки на основе технологии цифровых двойников разработаны и изготовлены опытные образцы БПЛА «Снегирь-1» и «Снегирь-1.5», открыты Опытно-конструкторское бюро, студенческое и школьное конструкторские бюро. ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» выиграла конкурс ФЦ БАС в рамках Стратегии развития БАС в России для создания и развития отечественной цифровой платформы в целях оптимизации методик проектирования беспилотных авиационных систем и их компонентов.

• Разработан и изготовлен опытный образец электродвигателя для БПЛА с улучшенными техническими характеристиками CML_03.
• Разработана опытно-промышленная технология изготовления филаментов из непрерывного углеродного волокна на основе термопластов. Филамент обладает уникальными по сравнению с другими применяемыми в 3D-печати материалами физико-механическими свойствами и применяется, в первую очередь, в ракетно-космической и авиационной отрасли, а также в двигателестроении. Разработка осуществлялась по заказу Композитного дивизиона ГК «Росатом».
• Разработаны цифровые модели доставки комплекса разобщения селективной перфорации (РСП) к месту проведения работ в скважине и работы узлов конструкции комплекса РСП – перфоратора и пакер-пробки по заказу топливного дивизиона ГК «Росатом» – АО «ТВЭЛ» (ГК «Росатом»);
• Разработаны цифровые (виртуальные) испытательные полигоны для цифровых двойников тепловыделяющих сборок атомного реактора с учетом гидродинамики, теплообмена и прочности, особенностей транспортировки и требований безопасности по заказу топливного дивизиона ГК «Росатом» – АО «ТВЭЛ» (ГК «Росатом»);
• Разработан и изготовлен оптимальный композитный обтекатель, проведены испытания модернизированного двухместного мотопаралёта, на котором знаменитый путешественник Ф.Ф. Конюхов вместе с пилотом И.В. Потапкиным 8 июля 2024 года установили мировой рекорд – совершили полет до Северного полюса.
• Проведен комплекс расчетов в обеспечение определения характеристик авиационного поршневого двигателя АПД-520 в интересах ООО «СКБ Авиационных роторных двигателей».

Далее Алексей Боровков рассказал о разработке технологии создания цифрового двойника редуктора РО55 на базе цифровой платформы CML-Bench^®. Среди результатов, которые были достигнуты во время реализации проекта:

• Разработаны математические и компьютерные моделей узлов редуктора;
• Разработан состав цифрового двойника редуктора с учетом технологических особенностей изготовления;
• Валидирован цифровой двойник редуктора;
• Разработаны рекомендации по адаптации и корректировке функциональных возможностей цифровой платформы;
• Проведено комплексное тестирование цифровой платформы, оптимизация функциональных качеств;
• Выработаны рекомендации по оптимизации конструкции редуктора.

Алексей Иванович подробно остановился на определениях технологического лидерства и цифровой сертификации:

• Технологическое лидерство Российской Федерации – технологическая независимость Российской Федерации, выражающаяся в разработке отечественных технологий и создании продукции с использованием таких технологий с сохранением национального контроля над критическими и сквозными технологиями на основе собственных линий разработки технологий в целях экспорта конкурентоспособной высокотехнологичной продукции и (или) замещения ею на внутреннем рынке продукции, создаваемой на базе устаревших и (или) иностранных технологий, а также превосходство таких технологий и продукции над зарубежными аналогами.
• Цифровая сертификация – специализированный бизнес-процесс, основанный на тысячах (десятках тысяч) цифровых (виртуальных) испытаний как отдельных компонентов, так и системы в целом, целью которого является прохождение с первого раза всего комплекса натурных, сертификационных и прочих испытаний.

Достижение технологического лидерства обеспечивается тремя ключевыми элементами: цифровыми двойниками, цифровой сертификацией и цифровыми платформенными решениями.

Разработка и проектирование изделий для промышленности с помощью технологии цифровых двойников осуществляется в соответствии с национальным стандартом ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения», разработанном сотрудниками Центра НТИ «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Данный стандарт описывает технологию создания цифровых двойников на всех стадиях жизненного цикла изделия. В ноябре 2023 года национальный стандарт был включен в перечень взаимно признаваемых российских и китайских стандартов в сфере авиастроения ввиду его актуальности и значимости для развития промышленности Китайской Народной Республики.

В документе установлено определение «цифрового двойника изделия, «цифровой модели изделия», стандартизованы следующие понятия: «цифровые (виртуальные) испытания», «цифровой (виртуальный) испытательный стенд» и «цифровой (виртуальный) испытательный полигон.

Лекция вызвала активный отклик у слушателей. Аудитория отметила её полезность и ценность, а также воспользовалась возможностью задать вопросы напрямую Алексею Ивановичу.