Алексей Боровков выступил в Красноярске с лекцией по цифровой промышленности
28 марта 2019 года в рамках рабочего визита в Красноярск и участия в Российском саммите конкурентоспособности КЭФ-2019 проректор по перспективным проектам Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), лидер-соруководитель рабочей группы «Технет» Национальной технологической инициативы (НТИ), руководитель Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» Алексей Иванович Боровков выступил в Конгресс-холле Сибирского федерального университета с лекцией «IV промышленная революция. Формирование цифровой промышленности на основе цифровых двойников».
Основными темами лекции стали:
- ключевые вызовы IV промышленной революции (4IR);
- мировые программы национального развития и лидерства в области передовых производственных технологий: Industrie 4.0 (Германия), Advanced Manufacturing Partnership и Manufacturing Innovation Institutes (США) и др.;
- стратегические государственные программы РФ, отвечающие на вызовы 4IR: Национальная технологическая инициатива (НТИ), Цифровая экономика, Стратегия научно-технологического развития;
- концепция модели «Университет 4.0» и соответствующая практика Института передовых производственных технологий СПбПУ;
- цифровая трансформация бизнес-процессов и бизнес-моделей высокотехнологичных компаний на основе цифровых двойников;
- программа Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» как инфраструктурной основы взаимодействия научных, образовательных и промышленных организаций в целях обеспечения глобальной конкурентоспособности отечественных компаний-лидеров на рынках НТИ и в высокотехнологичных отраслях промышленности.
Среди основных инструментов цифровой трансформации производств Алексей Боровков выделил цифровые платформы, цифровые модели с высоким уровнем адекватности реальным проектируемым изделиям и производственным процессам («цифровые двойники» – Digital Twins), а также цифровизацию всего жизненного цикла изделий – от концепт-идеи, проектирования, производства, эксплуатации, сервисного обслуживания и до утилизации.
Однако ключевым звеном развития высокотехнологичных производств становятся, разумеется, высококвалифицированные кадры. Алексей Боровков напомнил слушателям, что в Массачусетском технологическом институте (MIT) еще в середине 1990-х годов была разработана (с участием ученых, преподавателей и представителей промышленности) концепция подготовки специалистов к комплексной инженерной деятельности – CDIO: Conceive – Design – Implement – Operate, т.е. Задумка (Идея) – Проект – Реализация – Управление (Эксплуатация). Подобных новых специалистов – системных инженеров, «инженерный спецназ» – готовит сегодня созданный в 2015 году Институт передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ, применяя образовательную модель Университета 4.0 на основе улучшенного практико-ориентированного подхода CDIO*.
«Мы готовим магистров через вовлечение их в выполнения НИОКР по реальным заказам промышленности, – пояснил Алексей Боровков. – Это позволяет в короткие сроки выпускать востребованных и глобально конкурентоспособных инженеров нового поколения, обладающих компетенциями мирового уровня. Еще одной площадкой является Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ, в котором также работают студенты и выпускники ИППТ СПбПУ. Это когорта специалистов, способных перестраиваться с отрасли на отрасль, решать задачи, которые не может решить промышленность, и в сжатые сроки создавать продукцию, о которой мир будет узнавать лишь через 2-3 года».
Традиционная модель трансфера компетенций – от открытий фундаментальной науки к попыткам применить научные результаты на практике, – по мнению эксперта, уже неэффективна. Сегодня необходим обратный алгоритм: от формулирования промышленностью задач, решать которые должна фундаментальная и прикладная наука. В идеале эти процессы должны идти практически параллельно, так как временной разрыв в 4-6 лет (продолжительность обучения бакалавров/магистров) в масштабах мирового высокотехнологичного рынка – непозволительная роскошь, способная сделать неконкурентоспособными не только отдельные производства, но и целые отрасли.
«Отечественной промышленности необходимо наработать опыт по быстрой сборке эффективных проектных консорциумов, – сказал Алексей Боровков. – Комплексные научно-технические проекты должны начинаться с формирования проблемы-вызова государственного значения по созданию инновационного продукта, далее разрабатывается его цифровой двойник, для чего используется широкий спектр best-in-class технологий мирового уровня, созданных на основе фундаментальных знаний, с разработкой собственных интеллектуальных ноу-хау. Подобный проблемно-ориентированный алгоритм взаимодействия промышленности, фундаментальной и прикладной науки, образования и высокотехнологичного бизнеса позволит соответствовать постоянно повышающимся требованиям глобального рынка, сократит сроки принятия решений, реализации проекта и вывода на рынок глобально конкурентоспособного продукта нового поколения».
На лекции были рассмотрены реальные кейсы разработки цифровых двойников в интересах высокотехнологичных компаний из практики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Инжинирингового центра CompMechLab®, а также Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии».
В числе подобных проектов Алексей Боровков прокомментировал, в частности, инициативный CML-проект по разработке концепта нового перспективного самолета-амфибии с позиции цифрового проектирования. Проблемой-вызовом в рамках проекта стала разработка серии модификаций самолета под нужды различного назначения, оптимизация аэродинамических показателей конструкции самолета под заданные проектные цели.
Среди прочего, в рамках проекта ведется разработка полностью композитного корпуса и крыльев, а также работа по обеспечению возможности взлета и посадки в условиях как твердой поверхности, так и воды при ограниченной полосе разбега.
Стоит отметить, что расчеты производятся с использованием ресурсов Суперкомпьютерного центра СПбПУ – 3-го по производительности суперкомпьютера в России (суммарная пиковая мощность всех производительных систем более 1.2 ПФлопс), разработанного под нужды высокотехнологичной промышленности.
Этот и другие проекты реализуются в соответствии с принципами развивающейся Цифровой промышленности, освещенными экспертом в лекции, и в соответствии с целями и задачами ключевых национальных инициатив в области развития передовых производственных технологий.
