Завершилась совместная сетевая программа обучения «Современные практики инжиниринга», разработанная сотрудниками ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Центром инженерного образования «Кронштадт»

С 6 по 31 октября 2025 года на базе Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» (ПИШ) и Инжинирингового центра «Кронштадт» (ИЦ) успешно прошла интенсивная программа дополнительного образования «Современные практики инжиниринга».

Мероприятие объединило 100 студентов технических вузов из Новосибирска (Новосибирский государственный технический университет), Омска (Омский государственный технический университет), Тюмени (Тюменский государственный университет, Тюменский индустриальный университет), Томска (Томский государственный университет, Томский политехнический университет), Самары (Самарский государственный технический университет) и Архангельска (Северный (Арктический) федеральный университет), прошедших конкурсный отбор.

Всего на обучение было подано почти 300 заявок.

Обучение было направлено на формирование практических навыков работы с передовым программным обеспечением и оборудованием, развитие командного взаимодействия и решение реальных инженерных задач в проектных командах.

Программа состояла из трех модулей:

1. Дистанционный модуль (6–18 октября) включал изучение онлайн-курсов, а также прохождение серии вебинаров, предложенных экспертами ПИШ СПбПУ и индустриальными партнерами.
2. Очный модуль в ПИШ СПбПУ (20–24 октября) включал лекции по технологиям цифровых двойников и искусственного интеллекта, а также занятия на разработанных инженерами ПИШ СПбПУ уникальных цифровых симуляторах на Цифровой платформе CML-Bench^®.EDU – отдельном модуле Цифровой платформы CML-Bench^®.
3. Практический модуль в Инжиниринговом центре «Кронштадт» (27–31 октября) был посвящен исследованиям и практическим задачам в области инжиниринга. Участники решали инженерные задачи и под руководством наставников освоили полный цикл проектирования от первичной обработки сканов до верификации CAD-моделей изделий.

Программа стартовала с дистанционного модуля, в рамках которого участники самостоятельно изучили онлайн-курсы «Технологии цифровой промышленности» и «Цифровые двойники изделий», разработанные экспертами ПИШ СПбПУ. Теоретическая база была усилена циклом профильных вебинаров и мастер-классов.

Спикерами выступили ведущие специалисты ПИШ СПбПУ и представители индустриальных партнеров:

• Сергей Владимирович Салкуцан, директор Центра ДПО ПИШ СПбПУ, раскрыл ключевые «Тренды в цифровом инжиниринге»;
• Андрей Владимирович Шимченко, старший преподаватель Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ, осветил современные «Производственные технологии»;
• Михаил Александрович Жмайло, руководитель направления «Прикладные исследования и разработки» Инжинирингового центра ПИШ СПбПУ, подробно разобрал методы «Топологической оптимизации»;
• Дмитрий Валерьевич Филатов, директор по развитию бизнеса Ассоциации «Цифровые технологии в промышленности», в рамках вебинара и мастер-класса рассказал о внедрении «Цифровых технологий в промышленности»;
• Дарья Эдуардовна Синицына, научный сотрудник Опытно-конструкторского бюро ПИШ СПбПУ, представила обзор «Платформенные решения в цифровом инжиниринге».

На примере реальных кейсов ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» эксперты познакомили участников программы с проектами, над которыми работали инженеры СПбПУ, а также со сложностями и тонкостями решения индустриальных проектных задач.

В первый день очной программы с приветственным словом выступили:

• Тихонов Дмитрий Владимирович, проректор по дополнительному и довузовскому образованию СПбПУ;
• Кирьянова Лилия Геннадьевна, руководитель Центра инженерного образования «Кронштадт»;
• Соловьев Михаил Владимирович, руководитель центра – главный конструктор Инжинирингового центра «Кронштадт»;
• Салкуцан Сергей Владимирович, директор Центра ДПО ПИШ СПбПУ,

который пояснил:

• «Мы видим, как программы нового формата – такие, как "Современные практики инжиниринга" – позволяют студентам не просто познакомиться с технологиями цифровых двойников и искусственного интеллекта, а пройти полный цикл инженерного проекта: от теории до реального моделирования. Для нас важно, что в процессе обучения ребята получают не только знания, но и опыт командной работы, общения с индустриальными экспертами, понимание, как устроена современная инженерная практика. Это и есть подготовка нового поколения инженеров для обеспечения технологического лидерства», - прокомментировал Салкуцан Сергей Владимирович.
• «Современные инженеры, вне зависимости от своей специальности, должны обладать компетенциями проектирования и моделирования, уметь считать и ставить задачи, тестировать свои решения, находить и исправлять ошибки. Важно, что над задачами участники интенсива работают в командах, потому что инженерная деятельность всегда комплексная и междисциплинарная на стыке разных производственных культур. Уверена, что приобретенные навыки и представление о работе инженеров, сподвигнут участников интенсива  и дальше развиваться в инженерных профессиях»,
  – отметила Лилия Геннадьевна Кирьянова.

В первый день участники программы познакомились с кампусом СПбПУ, посетили Музей СПбПУ, Инжиниринговый центр (CompMechLab^®) «Центр компьютерного инжиниринга» и лабораторию «Промышленные системы потоковой обработки данных» – структурные подразделения Передовой инженерной школы СПбПУ.

Далее их ждал насыщенный лекционный блок, где эксперты делились реальным опытом реализации проектов, причем, отдельный день был уделен рассмотрению технологии цифровых двойников. Достижение технологического лидерства обеспечивается применением в разработках трех ключевых элементов: технологии цифровых двойников, бизнес-процесса цифровой сертификации и цифровых платформенных решений – программно-технологической платформы цифровых двойников, SPDM-платформы разработки и применения цифровых двойников CML-Bench^® [ 1 , 2] – стратегическому технологическому проекту (СТП-1ьтфлагманской разработки Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

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 СПбПУ «Новые производственные технологии» и ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»). 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 принципиально важные определения «цифрового двойника изделия», «цифровой модели изделия», стандартизованы понятия «цифровых (виртуальных) испытаний», «цифрового (виртуального) испытательного стенда», «цифрового (виртуального) испытательного полигона» и других. Из 27 приведенных в документе определений 11 были введены в оборот впервые.

«Технологии цифровых двойников: общие понятия, примеры применения технологии в различных высокотехнологичных отраслях»:

• Боровков Алексей Иванович, главный конструктор по научно-технологическому направлению СПбПУ, директор ПИШ СПбПУ;
• Жмайло Михаил Александрович, руководитель направления «Прикладные исследования и разработки» Инжинирингового центра ПИШ СПбПУ.

В начале лекции, Алексей Иванович рассказал о деятельности Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», которая является флагманским подразделением Экосистемы технологического развития вуза, подчеркнув, что программа ПИШ СПбПУ на начальном этапе федерального проекта «Передовые инженерные школы» была поддержана наибольшим числом гарантийных писем софинансирования от индустриальных партнёров – 22 высокотехнологичными компаниями и корпорациями, что подтверждает высокую востребованность отечественной промышленностью системного цифрового инжиниринга, технологий разработки цифровых двойников изделий и цифровой сертификации на этапе разработки конкурентоспособных изделий.

Говоря о подходах, ресурсах и научно-технологическом заделе, он рассказал о Цифровой фабрике Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ по разработке цифровых двойников и проведению цифровой сертификации на основе Цифровой платформы CML-Bench^® как основы для достижения технологического суверенитета и технологического лидерства России, и привел примеры использования Цифровой платформы CML-Bench^® в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах для высокотехнологичных отраслей промышленности.

Далее спикер подробно остановился на проектах, выполняемых сотрудниками Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ, в числе которых:

• Опытные образцы БПЛА «Снегирь-1» и «Снегирь-1.5», также флагманский проект – БПЛА «Снегирь-2»;
• Опытный образец электродвигателя для БПЛА с улучшенными техническими характеристиками CML_03;
• Опытная промышленная установка для производства филаментов из непрерывного углеродного волокна;
• Цифровые модели доставки комплекса разобщения селективной перфорации (РСП) к месту проведения работ в скважине, и работы узлов конструкции комплекса РСП – перфоратора и пакер-пробки; 
• Цифровые испытательные стенды и полигоны на базе ЦП CML-Bench^® для комплексного прогнозирования и расчетных исследований поведения тепловыделяющей сборки в активной зоне и поиска новых конструкторских решений;
• Комплекс расчетов в обеспечение определения характеристик авиационного поршневого двигателя АПД-520;
• Обтекатель из композитных материалов для двухместного паралета знаменитого российского путешественника Федора Конюхова, на котором в июле 2024 года был установлен мировой рекорд – достигнут Северный полюс.

После этого Алексей Иванович перешел к детальному рассказу о Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®, начав с основополагающих определений. Лектор сделал акцент на национальном стандарте ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения», разработанный СПбПУ Петра Великого и РФЯЦ-ВНИИЭФ, совместно с представителями 25 различных высокотехнологичных предприятий и отраслевых институтов России.

Напомним, что данный национальный стандарт с 24 ноября 2023 года после детальной экспертизы включен в перечень взаимно признаваемых стандартов в сфере авиастроения между Китайской Народной Республикой и Российской Федерацией. На простом и понятном всем примере бегущего гепарда Алексей Иванович продемонстрировал математические модели разного уровня адекватности, показал различия между цифровыми двойниками и цифровыми тенями. Цифровой двойник базируется в первую очередь на законах природы (законах физики, механики, термодинамики и др.), что требует решения нестационарных нелинейных 3D дифференциальных уравнений в частных производных, а цифровые тени обходятся без этого, используя различные датчики на реальном объекте.

Подробнее о понятии цифрового двойника изделия можно узнать в соответствующем онлайн-курсе на платформе «Открытое образование».

Далее Алексей Боровков детально осветил процесс разработки и применения цифровых двойников на различных стадиях жизненного цикла: разработки (ЦД-Р), производства (ЦД-П) и эксплуатации (ЦД-Э):

• «Наиболее понятным образом цифрового двойника служит собранный кубик Рубика, иллюстрирующий сбалансированную матрицу требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, которая выступает основой для применения технологии цифрового двойника.
• В ходе создания цифрового двойника последовательно должна быть сформирована многоуровневая матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, затем разработана система математических и компьютерных моделей, которые должны быть верифицированы и валидированы, ну, и, наконец, путем проведения цифровых (виртуальных) испытаний на специализированных цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах необходимо добиться балансировки многоуровневой матрицы требований с целевыми показателями – собрать кубик Рубика».

Также, Алексей Иванович рассказал о «долине смерти» – инженерные задачи настоящего времени значительно сложнее, чем те, что решали предшественники, а денег и времени для их решения выделяется, как правило, меньше, что приводит к концепции «проектирования за гранью интуиции генерального конструктора».

Лекция вызвала живой отклик у аудитории, слушатели задали много вопросов. 

Продолжил серию лекций Михаил Жмайло. Он подробно остановился на национальном стандарте ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения».

Михаил рассказал студентам о концепции цифровых двойников, а также основных подходах к определению понятия «цифровой двойник» и «цифровой двойник изделия», что сформировало у участников программы понимание предпосылок появления технологии цифровых двойников и создал базовый терминологический аппарат на основании ГОСТа.

Лекция о проектах Научно-образовательного центра «Газпромнефть-Политех»:

• Мирошниченко Даниил Викторович, специалист НОЦ «Газпромнефть-Политех».

Лекция «Технологии ИИ в промышленности и инжиниринге: возможности и ограничения, примеры применения»:

• Мирошниченко Даниил Викторович, специалист НОЦ «Газпромнефть-Политех».

«Подходы физически информированных нейросетей применительно к инженерным задачам»:

• Чуканов Вячеслав Сергеевич, научный сотрудник НИЛ «Лаборатория анализа биомедицинских изображений и данных» Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ.

Завершающие дни обучения первой очной недели в СПбПУ были посвящены работе на компьютерных тренажерах и симуляторах, разработанных сотрудниками ПИШ СПбПУ:

Работа на обучающем симуляторе «Бережливое производство» (индивидуальные соревнования участников по организации производственной площадки):

• Терещенко Владислав Владимирович, старший преподаватель Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ;

Командные соревнования на обучающем тренажере «Новый индустриальный вызов» (управление цепями поставок):

• Терещенко Владислав Владимирович, старший преподаватель Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ;
• Гаврилов Дмитрий Андреевич, старший преподаватель Высшей школы технологического предпринимательства ПИШ СПбПУ.

С 2020 года сотрудники Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» активно развивают направление цифровых тренажеров в качестве инновационного инструмента для обучения и оценки компетенций на Цифровой платформе CML-Bench^®.EDU, являющейся особым образовательным проектом инженеров СПбПУ в рамках развития Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

В настоящий момент на цифровой платформе представлены 6 компьютерных тренажеров:

• Бережливое производство;
• Новый индустриальный вызов;
• Цифровые технологии в ТЭК;
• Цифровые компетенции в энергетике;
• Бережливый университет;
• Бережливый колледж.

Компьютерные тренажеры ПИШ СПбПУ широко применяются в рамках образовательных активностей крупнейших конгрессно-выставочных, деловых и образовательных мероприятий. Так, цифровые тренажеры «Бережливое производство» и «Новый индустриальных вызов» стали основными элементами образовательного трека «Организация эффективного производства БАС» в деловой программе проектно-образовательного интенсива «Архипелаг 2024».

По результатам проведения модуля в ПИШ СПбПУ среди участников был проведен отбор команд, и 4 из 20+ команд были отобраны на трек «Применение ИИ для преобразования облака точек в CAD», который проводился в СПбПУ. Остальные участники были распределены по группам и выполняли проектные задания на базе Инжинирингового центра «Кронштадт».

В установочный день модуля на базе Инжинирингового центра «Кронштадт» участники прослушали лекцию-брифинг «Введение в инжиниринг в машиностроении», которую провел руководитель центра – главный конструктор Инжинирингового центра «Кронштадт» Михаил Владимирович Соловьев.

Участники познакомились с программным обеспечением и оборудованием, которое используют в работе инженеры Инжинирингового Центра «Кронштадт», а также посетили выставочный центр и музей «Территория инженерной мысли», где представлены проекты и работы школьников, студентов и работников университетов РФ.

«Территория инженерной мысли» – это уникальная площадка, объединяющая Музей инженерной мысли и конгрессно-выставочный центр. Открытый для посещения экспозиционный проект, нацеленный на популяризацию профессии инженера, стартап-проектов, развития отечественной промышленности. С момента открытия в 2024 году площадка стала одним из элементов интеграции науки, образования и промышленности. Здесь проводятся мероприятия, на которых школьники, студенты и молодые специалисты могут познакомиться с актуальными инженерными решениями, новыми технологиями и получить вдохновение для разработки собственных проектов.

Всю неделю участники работали над проектами «Построение параметрической твердотельной модели рабочего колеса на основе обработанного STL-файла». Студентов познакомили с процессом обратного инжиниринга, и эксперты выдали исходную скан-модель рабочего колеса, по которой необходимо было провести первичную обработку облака точек, построить модель и провести ее дальнейшую верификацию.

На всех этапах подготовки проектов участникам программы помогали эксперты Инжинирингового центра «Кронштадт» Набока Вячеслав Михайлович, Бражников Александр Алексеевич, Азаров Алексей Владимирович, Казанцев Антон Александрович и Якобс Евдокия Геннадьевна.

31 октября 2025 года состоялись защиты проектов слушателей программы перед экспертами Инжинирингового центра «Кронштадт» и ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

Более 20 команд молодых инженеров представили свои проекты на защите. Одни команды работали с инструментами обратного проектирования, другие – с искусственным интеллектом.

• «Участники, которые работали в конструкторских бюро центра, смогли увидеть, как происходит реальная инженерная деятельность, проектирование и как работают опытные инженеры. Для заданий командам мы подготовили рабочие колеса насосов и компрессоров – это сложные изделия, но благодаря целеустремленности, кропотливому труду и помощи наставников, участники смогли познакомиться с инструментами обратного проектирования, узнали, что такое сканирование, и получили опыт защиты своих технических решений перед экспертами. Надеюсь, что полученные навыки принесут всем участникам пользу в будущем и станут первым шагом в дальнейшем профессиональном развитии высококвалифицированных инженеров»,
  – подвел итоги интенсива Михаил Владимирович Соловьев.

По отзывам студентов, за время программы обучения они узнали много нового, что поможет им в будущем уже в профессиональной деятельности, и проделали большую интенсивную работу.

• «Я студент 1 курса бакалавриата и был очень рад принять участие в программе. Эта программа для более старших курсов, и в некоторых моментах мне было сложно проходить обучение. Тем не менее я очень рад, что получил знания по некоторым смежным направлениям, в том числе нейронным сетям и искусственному интеллекту. Я получил очень ценный практический и теоретический опыт»,
  – поделился своими впечатлениями студент 1 курса Тюменского индустриального университета Роман Павлюченко.

Сетевая программа «Современные практики инжиниринга» подтвердила эффективность объединения усилий ведущих инженерных школ и инжиниринговых центров для подготовки нового поколения инженеров, готовых к решению сложных задач цифровой трансформации промышленности.