Инжиниринговый центр Санкт-Петербургского политехнического университета CompMechLab активно участвует в наращивании возможностей и компетенций российской промышленности

Согласно государственным задачам в сфере модернизации и развития научно-технологического потенциала, не менее 250 российских предприятий должны использовать технологии цифровых двойников уже до 2024 года.

Цифровой двойник — цифровая (виртуальная) модель физического объекта, охватывает жизненный цикл объекта, начиная с этапа разработки, и использует данные в реальном времени, отправленные с датчиков объекта, для мониторинга и моделирования поведения объекта в процессе эксплуатации. Технология позволяет проектировать объект, обеспечивая снижение себестоимости разработки и времени вывода продукции на рынок, контролировать работу объекта, выявлять потенциальные неисправности и принимать более обоснованные решения о техническом обслуживании и ремонтах.

Как отмечает один из главных акторов разработки, внедрения и продвижения технологий цифровых двойников в России, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Инжинирингового центра CompMechLab Алексей Боровков, еще 5–7 лет назад в России эксперты довольно сдержанно относились к идее развития и применения технологии цифровых двойников. «Но уже в 2021-м был разработан, а в 2022 году вступил в действие ГОСТ по цифровым двойникам изделий, технология была включена в образовательные инженерные программы и сегодня по-настоящему востребована у высокотехнологичных российских компаний»,— поясняет А. Боровков.

Инжиниринговый центр CompMechLab был создан в 2013 году в рамках программы Минпромторга и Минобрнауки России и в короткие сроки смог создать линейку продуктов и проектов на основе технологии цифровых двойников. Но отправной точкой для этих проектов стало создание специалистами центра собственной платформы для цифровой разработки и применения цифровых двойников CML-Bench.

Сегодня платформа используется при создании как высокотехнологичных промышленных продуктов, так и технологических и производственных процессов их изготовления. Функционал платформы включает в себя систему управления деятельностью в области системного цифрового инжиниринга, виртуальных испытаний, испытательных стендов и полигонов. «Платформа постоянно развивается, адаптируется к новой реальности, и мы уверены, что ее потенциал позволит нам быстрее достичь технологического суверенитета в приоритетных отраслях промышленности,— отмечает Алексей Боровков, руководивший командой разработчиков.— На платформе ежегодно реализуется более 50 проектов для 10 высокотехнологичных отраслей промышленности, таких как двигателестроение, энергомашиностроение, атомное, нефтегазовое и специальное машиностроение, автомобилестроение и других. Сегодня на платформе представлено 305 тыс. цифровых и проектных решений. Помимо главного компонента во всей цепочке создания цифровой модели создаваемых продуктов и управленческого функционала, платформа способствует процессу качественного сбора, систематизации и обмена лучшими практиками и компетенциями, что крайне важно для быстрого профессионального роста талантливой молодежи и интеграции в процессы цифровизации новых предприятий».

Следующим проектом центра для автомобильной отрасли стал первый российский электромобиль КАМА-1. Электромобиль был создан в 2020 году за два года, «с нуля». «Умный» цифровой двойник электромобиля КАМА-1 прошел более 800 виртуальных испытаний на виртуальных испытательных стендах и полигонах, продемонстрировал соответствие требованиям технического регламента Таможенного союза.

Ряд проектов сотрудниками Инжинирингового центра СПбПУ был реализован и для двигателестроения. Были разработаны рекомендации для снижения массы авиационного двигателя ТВ7-117СТ-01, оцифрован весь практический опыт АО «ОДК-Климов» по разработке двигателей, разработаны виртуальные испытательные стенды и виртуальный испытательный полигон, спроектирована конструкция статорных деталей, удовлетворяющая требованиям технического задания при снижении массы отдельных деталей до 50%. Завершаются работы по разработке цифрового двойника морского газотурбинного двигателя, включая редуктор в составе энергоагрегата.

Сотрудники центра не сомневаются, что цифровизация российской промышленности благодаря университетскому инжинирингу, став уже сегодня реальным рабочим процессом, в ближайшее время выйдет на качественно новый уровень.

Уже в 2014–2016 годах на платформе был реализован первый крупный проект — «Кортеж». Были спроектированы элементы каркасов кузовов отечественных автомобилей семейства «Аурус», а также конструктивные элементы бронирования. На этапе проектирования была составлена матрица целевых показателей и ограничений — главный атрибут цифрового двойника,— которая суммарно насчитывала 125 тыс. позиций. Это позволило новому российскому автомобилю в кузове седан с первой попытки получить высший балл по пассивной безопасности на независимом полигоне в Берлине. Для получения такого результата за 1,5 года были выполнены тысячи виртуальных испытаний на основе разработанных уникальных «умных» моделей, разработана «цифровая рабочая конструкторская документация», выполнена «цифровая сертификация» в соответствии с мировыми требованиями.

12+

Федеральное бюджетное учреждение «Центр управления проектами в промышленности»

Реклама