Цифровые технологии в реализации проекта «Северный морской транзитный коридор»: экспертные интервью
В 2019 году Госкорпорацией «Росатом» инициирован проект «Северный морской транзитный коридор» (СМТК) с целью создания нового предложения на международном рынке логистического сервиса по доставке грузов между Северо-Западной Европой и Восточной Азией через Северный морской путь (СМП). Эксплуатация создаваемой логистической системы будет происходить в условиях не только российской, но и мировой цифровой экономики. Отраслевым логистическим оператором выступает предприятие Госкорпорации «Росатом» – ООО «Русатом Карго», на базе которого ведутся организация и развитие международных транзитных морских грузоперевозок по формируемой транспортной магистрали на базе СМП.
Создание логистической системы СМТК – комплексный высокотехнологичный проект, требующий консолидации научно-технического потенциала и кооперационного взаимодействия на межотраслевом уровне. Для развития проекта предполагается использовать передовые цифровые технологии мирового уровня на основе Модельно-ориентированного системного инжиниринга 2.0 (Model Based System Engineering 2.0, MBSE 2.0) и платформенных сервисов. Их применение позволит оптимизировать затраты, сроки разработки проекта, проведение натурных испытаний и создать продукт конкурентного превосходства на основе бизнес-модели нового типа, включающей в себя кибернетическую цифровую платформу создаваемой экосистемы.
Напомним, 20 мая 2020 года в онлайн-формате состоялась экспертная сессия «Онтология моделирования при создании технически сложных объектов: цели, задачи, типы моделей, их предназначение (на примере проекта «Северный морской транзитный коридор»)», организованная отраслевым интегратором логистического бизнеса ГК «Росатом» – ООО «Русатом Карго» при организационной и технической поддержке АО «Российская венчурная компания» (АО «РВК»). В мероприятии принял участие проректор по перспективным проектам СПбПУ, руководитель Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» Алексей Боровков.
В рамках реализации проекта Госкорпорацией «Росатом» организована серия интервью с представителями экспертного научного и инженерного сообщества, предприятий, являющихся лидерами в направлении проектирования судов арктического класса, цифрового моделирования, конструирования и производства оборудования для судовой энергетики, научных и проектных организаций по атомной, водородной и другим альтернативным видам энергии, новых конструкционных материалов. Темой интервью стало развитие технологий информационного моделирования при реализации технически сложных проектов Госкорпорации «Росатом» в Арктике.
Корреспондент:
Исполнилось уже два года со дня подписания Президентом Российской Федерации майских указов, которые – в целях научно-технологического и социально-экономического развития России – дали старт реализации 13 масштабным национальным проектам. Среди стратегических задач этих проектов – развитие цифровой экономики, комплексный план модернизации и расширения магистральной инфраструктуры, предусматривающий развитие Северного морского пути и его транзитного потенциала.
О том, как реализацию стратегических задач учитывают в своем развитии новые направления бизнеса, мы говорили с представителями научных, проектных и бизнес-организаций, которые участвовали в обсуждении использования информационного моделирования при создании арктических контейнеровозов для развития проекта «Северный морской транзитный коридор». По мнению экспертов, такие комплексные проекты, как СМТК, могут стать полигонами, на которых возможно отрабатывать и тиражировать цифровые технологии создания глобальных высокотехнологичных продуктов.
Директор департамента информационных технологий Госкорпорации «Росатом» Евгений АБАКУМОВ:
– О стратегии Госкорпорации «Росатом» в развитии цифровых технологий в проектах. О роли цифровизации в повышении эффективности бизнеса, о подходах к внедрению информационного моделирования для создания новых бизнесов на основе высокотехнологичных продуктов. СМТК как полигон для отработки цифровых технологий создания нового бизнеса с применением цифрового моделирования.
Сегодня Госкорпорация «Росатом» реализует масштабную программу цифровизации, особое внимание уделяя внутренним процессам, процессам обеспечения корпоративной и основной деятельности. Вопросы интеграции данных, автоматизации сквозных процессов, взаимодействия бизнесов, управления единой цифровой архитектурой отрасли находятся в фокусе внимания руководства Госкорпорации.
При этом текущий этап развития информационных технологий можно охарактеризовать поиском прорывных решений в основных процессах деятельности Росатома, и если в традиционных бизнесах действия направлены в область работы с единой моделью данных, цифровизацией ранее не охваченных областей, а также расширения периметра информационных систем, то в новых направлениях деятельности важным становится поиск прорывных цифровых решений, дающих реальный эффект в области повышения операционной эффективности.
Задачи, которые ставятся в области цифровизации СМТК, без преувеличения могут быть названы не имеющими аналогов в современном цифровом мире. Здесь необходимо увязать работы по созданию цифровых двойников на различных стадиях жизненного цикла судна, использования систем информационной поддержки, охватывающих исследования, проектирование, производство, интегрированную логистическую поддержку, оптимизацию маршрутов движения судов.
Важно обеспечить бесшовное взаимодействие с ведомственными информационными системами, создаваемыми и развивающимися в рамках цифровизации ФОИВ, системами контрагентов, обеспечивающих доставку грузов для дальнейшей транспортировки по СМТК, системами прогнозирования климатических и погодных условий, логистическими системами.
Такая постановка задачи формирует особые требования и к классической IT – инфраструктуре передачи, обработки и хранения данных, и к требованиям по информационной безопасности с учетом трансграничного характера деятельности и вопросов взаимодействия с другими компаниями, и к требованиям по единому информационному пространству взаимодействия участников кооперации.
Несомненно, что проект развития логистической системы СМТК должен стать важнейшим проектом создания нового бизнеса, базирующегося на лучших цифровых решениях мирового класса, которые обеспечат новый шаг в операционной эффективности этого направления.
Первый заместитель генерального директора ООО «Русатом Карго», директор проектного офиса «Северный морской транзитный коридор» Ольга КИРДЕЙ:
– Вопрос об использовании современного информационного моделирования как при моделировании маршрута, так и для проектирования основных элементов логистической системы – предварительно двух транспортно-логистических услуг коммерческого флота СМТК ледового класса – был обозначен на самом начальном этапе развития проекта (следующие два года будет вестись работа по планированию инвестиционной фазы проекта СМТК – прим. ГК «Росатом»). Планируется, что основой грузовой базы СМТК станут контейнеризованные грузы.
По мнению экспертов, контейнеровозы для СМТК должны стать инновационными судами будущего для эксплуатации в акватории СМП в соответствии с высокими экологическими требованиями судоходства в Арктике, в том числе с использованием современных энергетических установок и методов информационного моделирования их строительства. Совместная работа нового бизнеса, машиностроительного дивизиона Госкорпорации и лучших научных и проектных институтов нашей страны – это первый шаг к формированию концепции такого инновационного контейнеровоза для полномасштабной эксплуатации СМТК.
Советник по направлению «Цифровая экономика» декана экономического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, к.э.н., доцент Елена ТИЩЕНКО:
– Предположительно, СМТК может органично войти в состав новых инициатив России при председательстве в Арктическом совете в 2021–2023 гг. в направлении обеспечения экономического развития и экологической безопасности в Арктике в качестве проекта «зеленой» экономики, предполагающей реализацию энергоэффективных проектов или проектов, использующих альтернативные источники энергии с применением новых технологий цифрового моделирования и проектирования, новых материалов, технологий строительства и эксплуатации объектов.
Важно отметить, что реализация проекта СМТК может создать положительные мультипликативные эффекты на целый ряд ВРП регионов, так как в его реализации будут задействованы как практически все крупнейшие корпорации, так и практически все их дивизионы, широко представленные в региональном разрезе. Сам СМТК, с одной стороны, может создать экономический базис инвестиционной привлекательности и окупаемости Северного морского пути, создавая в том числе предпосылки для привлечения иностранных инвестиций в проект. С другой стороны, будучи коммерчески привлекательным, проект может создать условия возникновения устойчивых бизнес-связей, в том числе, например, с Суэцким каналом, если рассмотреть возможность взаимовыгодного перераспределения части избыточной загрузки Суэцкого канала на СМТК в интересах более эффективной реализации бизнес-моделей обоих партнеров.
Проект СМТК интересен с точки зрения одного из первых крупнейших проектов в России, изначально создаваемых на базе цифровых технологий. Минвостокразвития при успешной реализации проекта получит апробацию методологии создания крупного инфраструктурного проекта на базе современных цифровых технологий – принципах сценарного математического моделирования MBSE, позволяющих еще в модели учитывать как синергетические эффекты от взаимосвязанных бизнес-моделей участников СМТК как единой экосистемы, так и персонифицированные эффекты для каждого «унифицированного участника» системы.
И последнее. Проект СМТК может стать новым геополитическим инструментом, который может помочь в выстраивании международной повестки РФ. СМТК, обеспечивая связанность между собой двух крупнейших регионов Европы и Азии на базе безопасного круглогодичного транспортного коридора, может стать не только основой наращивания «высокотехнологичного экспорта», но и основой геополитической устойчивости РФ.
Все эффекты, озвученные выше, укладываются в задачи, отраженные в подписанном Президентом России 5 марта стратегическом документе «Указ № 164 «Об основах государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года», в котором развитие Северного морского пути в качестве конкурентоспособной на мировом рынке национальной транспортной коммуникации Российской Федерации входит в перечень основных национальных интересов Российской Федерации в Арктике.
Корреспондент:
Организация цифрового моделирования в проекте создания Северного морского транзитного коридора: что дадут цифровые технологии в проекте, какова их роль?
Заместитель главного конструктора проекта ПАО «ЦКБ «Айсберг» Дмитрий САХАРОВ:
– Особое место в проекте создания СМТК занимает строительство коммерческого флота, затраты в этой части составляют порядка 90% стоимости всего проекта. Таким образом, флот СМТК является основным ядром проекта. Проектный срок службы судна взят из расчета 40 лет, что требует закладывать конкурентные решения, опережающие видение развития техники на полвека.
К конструкции судна предъявляется масса ресурсных ограничений, связанных с его использованием в специфической среде «обитания» в суровых и экстремальных условиях в регионе арктического плавания. При этом судно должно удовлетворять всем требованиям по экологичности, а решения по судовой энергетике должны дать существенное экономическое превосходство по отношению к традиционным решениям на судах Южного морского пути, идущих через Суэцкий канал.
В процессе реализации проекта нами было просчитано порядка 25 вариантов компоновочных и эскизных предложений для формирования облика судна для проекта СМТК.
Вице-президент, действительный член НОУ «Международная Академия Транспорта», заместитель Министра морского флота СССР в 1986–1989 гг. Виталий ЗБАРАЩЕНКО:
– В период 1980-х годов флот СССР перевозил порядка 240 млн тонн различных грузов. И «вручную» такую задачу решить было крайне сложно, поэтому уже тогда применялись информационные модели с использованием ЭВМ, которые назывались «оптимизационные модели расстановки флота». Каждому судну разрабатывался отдельный рейс, который увязывался со всеми.
Одновременно в Арктике в сезон работало до 137 судов, требующих постоянного взаимодействия и управления, которые перевозили до 7 млн тонн грузов в «каботаже» по СМП. Сегодня объем каботажных перевозок по СМП составляет 1,5 млн тонн, что, несомненно, дает потенциал в их увеличении в связи с началом нового этапа развития Арктических территорий. И для этого потребуются новые суда, не только газовозы.
Особенно важно понимать роль каботажных перевозок во взаимодействии с РЖД при осуществлении доставки отечественных внутренних грузов, что позволит компенсировать обратную загрузку судов СМТК с Запада на Восток, а это даст дополнительные преимущества в конкуренции по затратам с ЮМП.
Несомненно, судна большой грузовместимости 10 тысяч TEU имеют большие экономические преимущества, но Арктика – суровый морской регион, и для этого требуется наработка опыта, поэтому целесообразно начинать отработку ритмичных маршрутов с использования меньших судов, более мобильных в своем использовании.
На начальном этапе наиболее оптимальными могут стать контейнеровозы грузовместимостью 3-5 тысяч контейнеров: с дизельной установкой, готовой к модернизации и переходу на топливо СПГ, с усиленным корпусом арктического класса 7, что дает возможность осуществлять часть маршрута в режиме одиночного самостоятельного плавания.
В свое время данная гипотеза по требованиям к составу Арктического флота была подтверждена судостроительным дивизионом китайского морского грузового оператора COSCO.
Вообще, вариантов маршрутов движения судов и их комплектаций энергоустановкой может быть множество. Важной задачей снижения затрат на ледокольную проводку является применение моделирования для расчета самостоятельного движения судов на трассе СМП с учетом ледовой обстановки.
Повторюсь, уже тогда, в 1980-х годах, мы начали цифровизировать ледовые покрытия, и это давало возможность для расчета на основе рекомендаций Арктического и Антарктического НИИ и проведения судов между льдами с частичным ледокольным сопровождением, а это, несомненно, добавляет оптимизма в отношении снижения затрат на ледовую проводку.
Директор по развитию Северного морского транзитного коридора ООО «Русатом Карго» Станислав ЧУЙ:
– Современный опыт реализации технически сложных проектов, каким является СМТК, требует применения цифровых технологий, в том числе применения цифрового моделирования и проектирования, что позволяет кратно сократить сроки разработки, снизить затраты на натурные испытания, решить задачи ресурсных ограничений в проекте при создании судна, в том числе корпуса и энергетической установки, и получить судно с конкурентоспособными характеристиками.
В настоящее время нами, в плотном взаимодействии с МФТИ по направлению «Физтех-Цифра», кафедрой радиоэлектроники и прикладной информатики – профессорами Н.И. Щелкуновым и В.В. Кондратьевым, с Центром НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» во главе с проректором по перспективным проектам А.И. Боровковым, с экономическим факультетом МГУ им М.В. Ломоносова в лице советника декана факультета доцентом Е.Б. Тищенко, с СПбГМТУ («Корабелкой») в лице директора департамента развития судостроения Ф.А. Шамраем и головным отраслевым центром судостроительной промышленности «Крыловский ГНЦ» в лице научного руководителя, профессора В.Н. Половинкина, с сентября 2019 года начата работа по созданию прототипа архитектурного конфигуратора информационной модели проекта Северного морского транзитного коридора на основе унифицированных методов архитектурного моделирования Model Based System Engineering (MBSE) для повышения результативности разработки, организации и управления создания и эксплуатации технически сложных бизнес-систем.
Совсем недавно, 11 марта, ООО «Русатом Карго» совместно с АО «Атомэнергомаш» на площадке ПАО «ЗиО-Подольск» провели установочную сессию «Об организации цифрового моделирования в проекте создания СМТК в части разработки контейнерного судна арктического класса, подготовки предложений и формирования требований к корпусу судна и судовой энергетики».
В период с августа 2019 года по апрель текущего года проведено более 20 стратегических и рабочих сессий на базе профильных предприятий с целью сбора, обработки и анализа различных данных по проекту в части применения цифровых технологий и моделирования для разработки контейнерного судна арктического класса, в том числе формирования требований в части корпуса и судовой энергетики, инфраструктуры СМТК и т.д.
Сформированы две подгруппы межотраслевой рабочей группы «Цифровое судно СМТК» из экспертов по направлениям:
- цифровые сервисы, судовые и морские комплексы и системы;
- проектирование судна, судовая энергетика, новые материалы.
Определены уровни технологической готовности отечественных предприятий и имеющихся научно-технологических заделов, а также наличия готовых комплексов для решения задач по созданию обеспечивающих сервисов СМТК.
Координатор рабочей группы «цифровое судно – морские приборы», советник генерального директора по гражданской продукции ПАО «Информационные телекоммуникационные технологии» (головное предприятие морской радиоэлектронной промышленности концерна «Росэлектроника» Министерства промышленности и торговли РФ) Сергей БИДЕНКО:
– Мероприятия проводились на базе ведущих научно-производственных и исследовательских центров по направлениям радиоэлектроники, телекоммуникации, навигации и связи, цифровых технологий: «Физтех Цифра» НИУ МФТИ, ПАО «Интелтех» – лидер в области морской связи, телекоммуникации и АСУ, НПК «Морсвязьавтоматика» – ведущее предприятие гражданского морского приборостроения, ЦКБ «Айсберг», ООО «Ланит– Северо-Запад» – отечественный лидер по реализации крупных государственных и отраслевых информационно-коммуникационных инфраструктурных проектов, НПО «А-Три» – лидер по созданию отечественных уникальных цифровых систем внутрисудовой связи.
В рабочих сессиях приняли участие около 20 ведущих профильных отечественных предприятий и концернов, научных учреждений, среди которых АО «Объединенная ракетно-космическая корпорация», ФГУП «Космическая связь», РФЯЦ ВНИИЭФ (г. Саров), Крыловский ГНЦ, ЦНИИ морского флота, ЦНИИ технологии и судостроения.
По итогам сессий участниками был разработан подход к подготовке создания Концепции цифровых сервисов в проекте СМТК и методам управления создания сложных систем, начаты работы по сбору и анализу необходимых данных.
Завершается формирование состава и требований к цифровым судовым системам и комплексам для управления судном, для взаимодействия с внешней средой, в том числе обеспечения морской и навигационной безопасности, для обеспечения функционирования СМТК. Определен подход к созданию архитектуры реализации и управления применением данных систем в проекте.
Корреспондент:
Что такое модельно-ориентированный подход (Model Based System Engineering, MBSE) при применении цифровых технологий моделирования в проекте СМТК?
Д. т. н., профессор МФТИ – направление «Физтех Цифра» Вячеслав КОНДРАТЬЕВ:
– В проекте СМТК мы рассматриваем унифицированное моделирование процессов применительно к созданию инфраструктуры СМТК, модели судна СМТК и всего проекта СМТК как системы систем.
В этой парадигме создание и использование унифицированных моделей рассматриваемых объектов является ключевым средством представления и обмена информацией между специалистами, инженерами и менеджерами.
Унифицированные модели используются для проработки и представления ситуации «как было и как есть»; представления и проектирования искусственных объектов; организации и управления исполнением деятельности. При этом одновременно используются разные методы и перспективы моделирования, дополняющие друг друга, гармонизированные между собой и направленные на различные интересы заинтересованных лиц. Линейка методов включает: онтологическое моделирование – архитектурное моделирование – математическое моделирование – цифровые двойники. Сборки частных моделей образуют метамодели и комплексируют описание сложных систем, позволяют заменить прикладные работы со сложными реальными объектами на работу с их моделями и позволяют находить прорывы в будущее.
Модельно-ориентированный системный инжиниринг – это междисциплинарный, межотраслевой подход, используемый для разработки и применения сложных инновационных изделий и систем, использующий приемы высокотехнологичного унифицированного моделирования и проектирования, организации и управления деятельностью по созданию и применению высокотехнологичных объектов.
Это и есть одна из базовых методологических компонент в контексте развития четвертого технологического уклада и фокусов развития цифровой экономики.
Параллельно, используя цифровое моделирование, возможно на стратегическом уровне создавать метамодели, которые моделируют среду, рынки и экосистему для новых продуктов, позволяют оценить межотраслевые и межстрановые эффекты создаваемого бизнес-продукта, а также моделировать требования для будущих стандартов обеспечения конкурентоспособности на мировых рынках.
После принятия решения о том, каким продукту быть, возможно переходить в среду цифровых полигонов, на которых можно тестировать архитектурные, инженерные и стоимостные решения, проводить цифровой стресс-тест конкурентоспособности и устойчивости, создаваемой бизнес-системы на основе технически сложного изделия.
Очень важно указать роль создания цифровых моделей на микроуровне цифровых двойников физических объектов, где решаются задачи мультидисциплинарного математического моделирования в сценарных условиях ограничений и ресурсов. В этих вопросах признанным лидером в России является команда профессора Алексея Боровкова из Питерского Политеха.
То есть сначала создается модель объекта, которая представляет создаваемый высокотехнологичный объект, как в процессе его разработки, так и в процессе его эксплуатации по стадиям жизненного цикла продукта.
А затем мы создаем модель субъекта, она описывает то, что воздействует на объект при его создании: предприятие и его бизнес-процессы, управление персоналом при создании объекта, а также сами технологии и оборудование, с помощью которых объект изготавливается.
В России основы этой методологии активно развиваются в организациях «Большого Физтеха», в рабочих альянсах с участием МФТИ (МГУ, Росатом, Роскосмос, Алмаз-Антей и др.), в мировой практике – в профильных профессиональных кооперациях TOGAF, AACE, IEEE, PMI, MIT и др.
В соответствии с мировой практикой в начале работ по информационному и цифровому моделированию проводится разработка Навигатора (Настольной книги) со сбором терминов и шаблонов применяемой системной методологии СМТК. Это – представление словаря основных терминов и опорной методологии. В современном мире сложные объекты без опережающей методологии не создаются.
Корреспондент:
В чем состоят особенности применения цифрового проектирования и моделирования для разработки цифровых двойников (Digital Twins) сложных технических объектов?
Проректор по перспективным проектам Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, руководитель Центра компетенций НТИ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей БОРОВКОВ:
– Для создания в кратчайшие сроки глобально конкурентоспособной наукоемкой высокотехнологичной продукции наиболее перспективной является технология разработки цифровых двойников. Концепция по разработке цифровых двойников сложных высокотехнологичных объектов основана на создании семейства сложных мультидисциплинарных математических моделей, которые агрегируют в себе все знания, получаемые на этапах проектирования, производства и эксплуатации объекта.
Для создания математических моделей, обладающих высоким уровнем адекватности применяемым материалам, включая композиционные материалы, сложным техническим объектам, таким как коммерческий флот СМТК, включая контейнеровозы и суда ледокольного типа, и, конечно, условиям их эксплуатации в суровых арктических условиях, необходимы технологии компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга (Computer-Aided Engineering, CAE и High Performance Computing, HPC), причем, подчеркну, лучшие в своем классе (best-in-class) технологии мирового уровня.
Принципиально важно понимать, что фундаментальной основой цифрового двойника сложного технического объекта является матрица требований / целевых показателей и ресурсных ограничений, которая формируется в ходе системного подхода (Model Based System Engineering, MBSE).
Понятно, что для проектирования, производства и эксплуатации сложного технического объекта должны быть сформированы сотни требований, которые затем каскадируются и декомпозируются на тысячи, десятки тысяч целевых показателей, конфликтующих между собой на всех уровнях.
В качестве ресурсных ограничений выступают временные ограничения («проектирование и производство в заданные сроки»), финансовые ограничения (проектирование и производство / строительство на «заданную стоимость»), технологические, производственные, эксплуатационные, экологические, логистические и многие другие ограничения.
Уникальная разработка Центра НТИ СПбПУ – Цифровая платформа разработки цифровых двойников CML-Bench™, удостоенная в 2017 году Национальной промышленной премии Российской Федерации «Индустрия», позволяет управлять процессами цифрового проектирования, мультидисциплинарного математического моделирования и оптимизации, процессами генерации, хранения, обработки, передачи и защиты больших данных (в первую очередь «умных» – Smart Big Data), ресурсами высокопроизводительных вычислительных систем (HPC-Hardware), десятками best-in-class компьютерных технологий (CAE-Software) и, конечно, Digital Brainware (цифровая платформа CML-Bench™ содержит более 175 000 проектных решений из многих высокотехнологичных отраслей промышленности, сформированных в ходе выполнения реальных проектов).
Отмечу, что цифровая платформа CML-Bench™ для распределенной разработки цифровых двойников позволяет в процессе цифрового проектирования и моделирования выполнять десятки и сотни тысяч виртуальных испытаний на специализированных виртуальных стендах и полигонах. В этих работах одновременно принимают участие сотни инженеров. В итоге цифровая платформа CML-Bench™ позволяет осуществлять рациональную балансировку ~ 125 000 требований / целевых показателей и ресурсных ограничений, что, безусловно, является фундаментальной характеристикой, обеспечивающей глобальную конкурентоспособность продукции.
Так, например, разработанные в ходе реализации проекта СМТК цифровые двойники контейнеровозов позволят в виртуальном пространстве производить все необходимые испытания статической, циклической и динамической прочности, термопрочности, гидродинамики, а также многие другие. Именно такой, специальным образом организованный процесс «цифровой сертификации» позволит значительно сократить объемы физических и натурных испытаний, соответственно, сократить время и себестоимость разработки.
В качестве примера можно привести работы Центра НТИ СПбПУ по разработке цифровых двойников специализированных транспортных средств в рамках масштабного национального проекта по обеспечению реконструкции, функционирования и развития крупнейшей российской научной станции «Восток» в Антарктиде. Одним из уникальных проектов является разработка антарктических саней, способных транспортировать в экстремальных условиях Южного полюса крупногабаритные и крупнотоннажные грузы весом до 60 тонн на расстояния до 1500 км.
В момент старта проекта конструктивных решений, отвечающих подобным требованиям, не существовало. Имевшиеся аналоги не отвечали габаритным требованиям, способны были перевозить всего лишь до 16–20 тонн, при этом были подвержены частым поломкам, требовавшим значительных временных и трудозатрат. Уникальность проектной задачи во многом определялась сложностями транспортировки грузов в экстремальных условиях Антарктиды (низкие температуры до –60 С°; сложный рельеф со значительными перепадами высот; подъемы и спуски снежной/ледяной поверхности; сильные порывы ветра и низовые метели; снежные болота и заструги; наконец, разреженность воздуха и солнечная радиация).
Проектная задача была решена в полном соответствии с техническим заданием и в кратчайшие сроки: уже через полгода после старта проекта опытный образец крупнотоннажных антарктических саней был погружен на судно «Академик Федоров» и доставлен на Южный полюс. Опытная модель успешно прошла все ходовые испытания.
На следующем этапе развития проекта была поставлена задача по разработке новой модификации антарктических саней отвечающей особым требованиям к модульности изделия, что давало бы возможность его транспортировки железнодорожным и автотранспортом без привлечения спецтехники. В соответствии с техническим заданием был разработан цифровой двойник новой конструкции, проведена многокритериальная оптимизация изделия, упрощена технология сборки, снижена масса элементов, уменьшено количество соединений.
В 2020 году разработанное изделие участвовало в походе к российской антарктической научной станции, параметры которого не имели прецедентов в мировой истории освоения Арктики и Антарктики. Натурными испытаниями в экстремальных условиях были подтверждены результаты виртуальных испытаний усиленной конструкции саней, способных транспортировать на дальние расстояния крупногабаритные грузы, вес которых более чем в 3 раза превышает применявшиеся до сих пор максимальные значения.
В судостроении тоже есть примеры – это проект разработки высокоскоростного композитного пассажирского катамарана «Грифон», выполненный по заказу ОАО «Средне-Невский судостроительный завод». Уникальность проекта заключается в том, что корпус катамарана выполнен из углепластика. Применение композиционных материалов и технологий вакуумной инфузии в производстве корпуса катамарана позволило значительно снизить вес и увеличить прочность судна. Кроме того, композитный корпус не подвержен коррозии, что существенно увеличивает срок его эксплуатации. Понятно, что можно рассматривать и гибридные конструкции – металлокомпозитные конструкции, например, металлический корпус и композитный судовой набор корпуса из продольных и поперечных элементов.
Инновационный катамаран «Грифон» спущен со стапелей Средне-Невского судостроительного завода, и на сегодняшний день он единственный из всех типов многочисленных пассажирских судов продолжает бесперебойно работать даже во время сильных осенних наводнений в Санкт-Петербурге.
Корреспондент:
Получается, что применение технологии цифровых двойников технического объекта очень важно при использовании новых конструкционных материалов, в частности композиционных материалов, когда требуется большое количество испытаний на выявление особенностей поведения материала в создаваемом продукте.
Исполнительный директор Научно-производственного предприятия «Прикладные перспективные технологии «АпАТэК» Юрий КЛЕНИН:
– Безусловно, мы видим пользу от применения технологий разработки цифрового двойника, особенно в проекте создания судна арктического класса для СМТК с использованием новых конструкционных материалов и технологий на основе углепластиков и в своевременной реализации необходимых сопутствующих мероприятий для сертификации применения углепластиков в судостроении.
Одним из направлений деятельности Госкорпорации «Росатом» в этой сфере является производство полимерных композиционных материалов на основе углеродного волокна – органического материала, содержащего 92–99,99% углерода.
По сравнению с обычными конструкционными материалами (алюминием, сталью и другими) композиционные материалы на основе углеродных волокон обладают экстремально высокими характеристиками – прочностью, сопротивлением усталости, модулем упругости, химической и коррозионной стойкостью, в разы превышающими аналогичные показатели стали, при существенно меньшей массе.
Применение материалов из углеродного волокна в проекте создания судна для СМТК может дать следующие преимущества: снижение веса судна на 30–40%; возможность постройки на стапеле; снижение массы корпуса судна приведет к повышению удельной мощности ГЭУ на 30%, а также к снижению осадки до 10–12 м, что позволит судну проходить по всем «глубинам» акватории СМП; а использование морских контейнеров из углепластика, помимо снижения веса, даст увеличение срока службы контейнеров с 5 до 30 лет и снижение затрат на покраску.
С целью кратного сокращения временных и финансовых затрат, снижения объемов натурных испытаний при проведении сертификации предлагается использование новой концепции сертификации, основанной на методах математического моделирования и виртуальных испытаний: новая парадигма сертификации «Эффективность через безопасность».
Методология указанной концепции в рамках новой парадигмы сертификации предполагает установление соответствия продукции общепринятым критериям безопасности с помощью методов цифрового моделирования производственных процессов и продукции (изделий), обеспечивающих непрерывный мониторинг «состояния материала» в различных агрегатных структурах, соответствующих технологическим переделам, начиная от базовых материалов до изделия с заданным потребительским качеством.
Сравнение результатов мониторинга с разработанными эталонами «состояния материалов» и процессов, хранящимися в специализированных базах данных, используются для «опережающего виртуального контроля», который с помощью специально разработанных математических процедур обработки и передачи информации формирует управляющие команды по корректировке режимов последующих технологических процессов и/или самого продукта с учетом фактических параметров «состояния материала».
Это позволяет достигнуть «гарантированного заданного качества», определяющего допустимый уровень соответствия потребительских качеств принятым критериям безопасности. Продолжительность и затраты на сертификацию могут быть снижены в 2–3 раза за счет применения с самого начала создания продукции разработанной масштабируемой программной платформы для мультифункционального анализа «состояния материала» в системе «материал – технология – конструкция – эксплуатация» для моделирования жизненного цикла многоэлементных систем в вероятностной постановке.
Новая парадигма сертификации является основой перехода инновационной промышленности к доминированию на мировых рынках продукции нового качества не за счет использования дешевой рабочей силы, а за счет «гарантированного заданного качества» продукции с низкой себестоимостью с использованием межотраслевых центров сертификации на основе промышленного интернета.
Корреспондент:
Теперь, когда мы разобрались, как устроено применение технологий цифрового моделирования и проектирования сложных технических изделий и бизнес-систем, таких как проект СМТК, хочется поговорить о влиянии экологических аспектов на инженерную составляющую проекта СМТК. В частности – при выборе судовой главной энергетической установки. Почему выбор ГЭУ является в проекте СМТК особо сложным и стратегическим решением? Как цифровое моделирование нам здесь помогает?
Исполнительный директор ООО «Центр морских исследований МГУ имени М.В. Ломоносова» Николай ШАБАЛИН:
– Экологические угрозы являются главной проблемой Арктики. Именно экологическую карту и разыгрывают противники реализации проекта СМТК и круглогодичной навигации по СМП, напирая на то, что экологически акватория не изучена, и вторгаться туда опасно для природы, поскольку мер по защите арктических экосистем ввиду отсутствия знаний не предусмотрено. Из чего делается вывод, что данную деятельность нельзя поддерживать в ближайшей и среднесрочной перспективе.
Данные заявления во многом спекулятивны. В настоящее время Россией накоплен и ежегодно обновляется большой массив знаний о морях Арктики, который может при правильном подходе к их анализу и интерпретации быть основой для планирования устойчивого развития СМТК и экологического мониторинга на акватории СМП, а также служить базой для принятия взвешенных природоохранных решений.
В российском секторе Арктики морские данные в последние годы накапливаются крайне динамично – при любом хозяйственном освоении акваторий, согласно как международным, так и государственным нормативам и отраслевым стандартам, требуется их детальное изучение и накопление информации об их состоянии.
В настоящий момент требуется раскрытие получаемой информации и ее публикация в открытом доступе в электронном виде, для чего необходимо создание единой открытой и пополняемой геоинформационной структуры сбора, систематизации и обнародования разрозненных данных о состоянии окружающей среды, их хранения, интерпретации и презентации, которая послужит базой для дальнейшего планирования обеспечения экологической безопасности СМП и СМТК, выработке единой стратегии развития и системного подхода для достижения поставленных целей, обеспечивающих экологическую безопасность СМП и популяризации экологического аспекта деятельности Росатома.
Иными словами, нужны постоянно обновляющиеся большие данные (Big data), комплексный анализ которых позволит оценивать текущую ситуацию, наметить пути решения известных ограничений и быстро корректировать их реализацию по мере обнаружения новых барьеров на базе цифрового двойника СМП, содержащего информацию о природных условиях шельфа Арктики, позволяющего обмениваться большими данными и видеть глобальные тенденции в этом динамично меняющемся регионе.
Все это позволит более детально изучить природу морей Арктики, оперативно разработать и внедрить меры охраны и минимизации воздействия на окружающую среду хозяйственной деятельности человека.
Руководитель направления по взаимодействию с органами государственной власти Центра энергетики МШУ «Сколково» Никита ДОБРОСЛАВСКИЙ:
– В течение последних десятилетий постепенно ужесточаются экологические требования ко всем видам транспорта. Морской транспорт долго оставался в комфортной зоне, но уже с 1 января 2020 года были введены в действие глобальные требования по снижению содержанию серы с 3,5% до 0,5% в любых видах судового топлива.
В настоящее время риски и возможности развития транзита по СМП, в связи с необходимостью дополнительных операций замены топлив перед входом в арктические воды, приобретают стратегический смысл.
Наиболее жесткие требования предъявляются к зонам контроля выбросов (ЕСА), которые создаются в соответствии с правилом 14 MARPOL. В Европе созданы зона Балтийского моря и зона Северного моря. Есть еще специальная Антарктическая зона, которая не оформлена в виде ЕСА, но южнее 60о южной широты запрещено использование мазута.
Запрет был введен в 2011 году. Конвенция MARPOL IMO ввела запрет на использование тяжелых нефтяных топлив в Антарктике.
В Арктической зоне создание зон ЕСА не планируется, но серьезно рассматривается запрет на использование HFО в качестве судового топлива, что в сочетании с глобальными требованиями по сере фактически вводит для Арктики ограничения, сопоставимые с требованиями ЕСА.
Частные компании, осуществившие рейсы по СМП, ведут учет сокращения выбросов при судоходстве и особо подчеркивают климатическую и экологическую эффективность СМП.
В качестве примера использования СМП можно привести рейс 2016 года компании Oldendorff по перевозке угля по маршруту Ванкувер (Канада) – Раахе (Финляндия). По оценкам компании, по сравнению с маршрутом через Панамский канал рейс прошел на 12 дней быстрее. За счет сокращения маршрута на 24 дня экономия топлива составила 504 тонны, что позволило снизить выбросы СО2 на 1325 тонн.
Другим примером может послужить рейс компании COSCO Shipping Specialized Carriers по транспортировке 30 тыс. тонн целлюлозы из Хельсинки в Qingdao провинция Shandong по СМП. Время маршрута сократилось на треть, затраты топлива – на 40%. Отмечается снижение выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ.
При этом в 2019 году целый ряд крупных перевозчиков и промышленных компаний, в первую очередь производителей товаров народного потребления, заявили о добровольном отказе от использования арктических маршрутов по экологическим и климатическим соображениям.
Подобные сигналы свидетельствуют о том, что на судовладельцев будет оказываться особое экологическое давление при выборе СМП в качестве маршрута для судоходства, в том числе и в рамках конкурентной борьбы между глобальными перевозчиками. Скорее всего, подобное давление будет и на проекты по добыче ТПИ и УВС. Это достаточно серьезный фактор в стратегическом смысле.
В этой связи важнейшим элементом развития СМП становится устойчивое позиционирование СМП на долгосрочную перспективу в качестве экологически чистого маршрута.
СМП имеет уникальную возможность практически с первых шагов выстраивать низкоуглеродный флот. Экологические требования к судовому топливу могут стать элементом «мягкой силы» для контроля над судоходством в Арктике за счет контроля над поставками топлива для судов.
Мировой флот по типам сильно изменится в ближайшее время. Существенно вырастет доля сухогрузов и вырастет доля контейнеровозов, газовозов. За счет использования СМП возможно обеспечение снижения выбросов парниковых газов для судов на нефтяных топливах при торговле между Китаем, Японией, Кореей и ЕС на 23%, для судов на СПГ – на 38%, а при использовании в качестве топлива безуглеродного аммиака, водорода или атомного флота – на 100%.
В условиях неопределенностей по срокам введения жестких экологических требований для арктического судоходства, определение вектора развития судостроения и переоборудования (модернизации) флота является стратегическим решением, определяющим на ближайшие 40 лет развитие не только судостроительной отрасли России. Ошибка в стратегическом выборе топлива для новых судов может обернуться миллиардными потерями.
Выбор направления развития арктического флота России влияет на успешность реализации российской промышленной стратегии в Арктике, определит, насколько эффективными и экологически безопасными будут крупные российские добывающие и транспортные (например, транзит по СМП) проекты.
С вступлением в действие требования по ограничению серы в судовых топливах до 0,5% выросли цены на тяжелое остаточное топливо. В связи с этим следует ожидать, что судовладельцы и грузоотправители будут искать пути снижения издержек и в 2020 году транзитный грузооборот по СМП существенно вырастет.
Усилилась тенденция применения для транзита на СМП судов с низким ледовым классом (ниже Arc4), их доля в общем дедвейте превысила 50%. По-видимому, достигнута оптимальная скорость прохождения СМП при существующем уровне навигационного обслуживания. Среднее время транзита по СМП составило 9,5 суток, незначительно снизившись относительно 2018 года (9,7 суток).
Стоит заметить, что СМП по итогам 2019 года стал первой международной морской магистралью, на которой 43% объемов груза (более 300 тыс. тонн из 700 тыс. тонн транзита) было перевезено судами, использующими СПГ в качестве моторного топлива.
С целью оценки воздействия на окружающую среду разливов новых видов низко сернистых и альтернативных топлив подготовлен проект программы «Устойчивое арктическое судоходство» (Sustainable Arctic Shipping).
СМП имеет уникальную возможность практически с первых шагов выстраивать низкоуглеродный флот с использованием СПГ или другого альтернативного топлива. Важнейшим элементом развития СМП становится устойчивое позиционирование СМП на долгосрочную перспективу в качестве экологически чистого маршрута.
Корреспондент:
В связи с ведением требований ИМО 2020 на запрет использования мазута, традиционного судового топлива и стремлением международного потребителя повышать требования к экологии и максимальному сокращению углеродного следа в логистике, по сути, открывается окно возможностей для развития новых альтернативных видов судовой энергетики.
Советник директора АО «Завод «Киров-Энергомаш» Игорь СЛАВГОРОДСКИЙ:
– В основе реализации СМТК лежит обеспечение экологических требований. В ядре Северного морского транзитного коридора «зеленая логистика» может стать основой конкурентного преимущества, высшей ценностью которого считается обеспечение «зеленого судоходства», привнесение СМТК в мировую экономику технологий, кратно снижающих или исключающих выбросов парниковых газов в атмосферу земли, особенно в самой чувствительной ее зоне чистой экологической Арктики.
Объем морских перевозок – 90% всех грузоперевозок в мире, а учитывая текущие мировые тенденции в области внедрения «зеленых технологий» и добровольному принятию рядом развитых государств на себя обязательств по созданию экологически чистых производств и транспортных кластеров, в том числе и морских, можно с уверенностью сказать, что нам придется создавать экологически чистые судовые установки.
И заниматься нам этим необходимо уже сегодня, так как промедление приведет к остановке наших судовых перевозок за рубеж и к «перетеканию» валютных средств государства в зарубежные судовладельческие компании. Неоспоримым преимуществом, безусловно, будет установка на судах паровых турбин и производство рабочего тела (пара) из топливных компонентов, имеющих экологически безвредные выбросы в атмосферу.
В настоящее время в мире на 2019 год 318 судов с СПГ, что составляет 0,5% коммерческого флота. Тем не менее, мировое сообщество взяло курс на сокращение выбросов и создание условий, препятствующих дальнейшему развитию дизельной генерации.
АО «Завод «Киров-Энергомаш» – одно из немногих предприятий в мире, имеющее полувековой опыт производства судовых паровых турбин. Основываясь на опыте и имеющихся компетенциях нашего конструкторского бюро, предприятие готово к тесному сотрудничеству по созданию такого рода судовых энергетических установок.
Член Коллегии старейшин при Президиуме НТС Госкорпорации «Росатом» Феликс ЛИСИЦА:
– Еще раз надо подчеркнуть, что затраты на топливо являются самым чувствительным и критическим критерием в судоходном бизнесе и повышение стоимости топлива может спровоцировать мировой кризис в судоходном бизнесе.
В связи с надвигающимся в период 2022–2025 гг. кризиса, связанного с проблемой IMO 2020, проект развития СМТК с применением судов с ЯЭУ имеет свои преимущества.
Применение ЯЭУ, с одной стороны, повышает капитальные затраты при постройке судна, с другой стороны, дает неоспоримые эксплуатационные преимущества по топливу, по типу «заправил и забыл», загрузка топлива 1 раз в 5–7 лет, неограниченные возможности по автономности, эксплуатационные затраты по ядерному топливу существенно ниже в сравнении с ежегодными затратами на СПГ или традиционное дизельное топливо.
И это дает окупаемость затрат в течение 10–15 лет эксплуатации. В том числе следует учесть, что не надо создавать специальную инфраструктуру обслуживания судов с ЯЭУ, так как она уже создана, как и нормативная база, а вот под СПГ это еще придется строить.
В связи с тем, что проблема IMO 2020 будет влиять на нестабильность цен на топливо и приведет к повышению стоимости топливных затрат в 2 раза, применение ЯЭУ позволит ко всему прочему дать потребителям стабильность стоимости транспортных/транзитных услуг на длительный период – до 10 лет.
По воздействию на окружающую среду судна с ЯЭУ имеют нулевые выбросы СО2. То есть это 100% судно без углеродного следа. Применение судов с ЯЭУ на трассах СМТК позволят сделать реально 100% «зеленую милю».
По сути, Россия сегодня – единственная страна, имеющая компетенции, технологии и действующий гражданский атомный флот, обладающая инфраструктурой его строительства, эксплуатации и утилизации и обучения персонала. Гражданская атомная судовая энергетика – это исключительная область и компетенция России.
Чтобы обзавестись атомным гражданским флотом, развитым технологическим странам потребуется минимум 15–20 лет с учетом формирования инфраструктуры. Таким образом, Россия сегодня имеет эксклюзив на применение уникальных судов с ЯЭУ.
Главный эксперт АО «ВНИИАЭС» Сергей ОЛЕЙНИК:
– Учитывая стремительное развитие водородных технологий во всем мире, а также практическую реализацию первых международных поставок товарного водорода и существенный накопленный опыт в РФ по эксплуатации базовых компонентов водородной инфраструктуры, при разработке цифровой модели организации СМТК и обосновании выбора варианта судовой энергетической установки необходимо уделить должное внимание направлению новых водородных видов судовой энергетики.
Атомно-водородная энергетика признана приоритетным направлением научно-технологического развития Госкорпорации «Росатом», в рамках которого реализуются НИОКР по созданию базовых компонентов инфраструктуры водородной энергетики, включая хранение, транспортировку, локальное производство и потребление товарного водорода, произведенного с использованием генерирующих мощностей АЭС.
С целью формирования внутреннего рынка сбыта прорабатываются проекты по созданию водородных тепловых установок для оптимизации существующих пунктов отопления в условиях Крайнего Севера. Полученный опыт может быть трансформирован в создание водородных силовых установок для морских судов.
Применение водорода в качестве рабочего тела для главных судовых энергетических установок позволит удовлетворить новый уровень экологических требований к проекту СМТК в морских перевозках за счет следующих конкурентных преимуществ:
- экологическая чистота, «нулевые выбросы»;
- снижение эксплуатационных затрат по сравнению с традиционными типами судовых энергетических установок в условиях ужесточения экологических требований и законов;
- синергия и взаимно-вытягивающий эффект для развития проекта СМТК и экспортных поставок товарного водорода как нового ключевого продукта в интегрированном предложении Госкорпорации «Росатом».
Заведующий лабораторией водородной энергетики Института арктических технологий МФТИ Владимир НЕГРИМОВСКИЙ:
– Каковы побудительные причины растущей мировой тенденции энергоперехода на водород в качестве топлива? Кроме всеми упоминаемой экологичности, следует назвать еще как минимум две причины: рекордная массовая энергоемкость среди окисляющихся источников энергии и высокий, достигающий 80–85%, КПД преобразования химической энергии водорода в электроэнергию и тепло, тогда как для преобразователей на углеродсодержащем топливе считается хорошей величина в 50%.
Использование водорода в энергетике (в том числе для судостроения и транспорта в целом) связано с решением целого ряда задач. Прежде всего, с разработкой эффективных топливных элементов (ТЭ; другое название – электрохимические генераторы). И эта задача принципиально разрешена: на рынке имеются производители серийных ТЭ, есть примеры их использования на автомобильном, железнодорожном и морском транспорте (в частности, первая 113-метровая яхта на жидком водороде). В России рынок производителей ТЭ находится в зачаточном состоянии и ориентирован в основном на малые мобильные устройства.
Следующая задача – хранение водорода: в настоящее время используется или сжиженный водород, или сжатый до высокого давления 350 или 700 бар. В разработке на разной стадии готовности находятся более компактные методы хранения, заключающиеся в его химическом связывании и освобождении перед использованием. Каждый из методов имеет свои плюсы и минусы, свои предпочтительные области применения. В случае целенаправленных инвестиций далеко продвинутые российские разработки могут быть в довольно короткие сроки реализованы в реально действующие технологии.
Наконец, собственно водород: для ТЭ он должен быть очень высокого качества. Достичь его можно или радикальной доочисткой водорода, получаемого в огромных количествах из природного газа парофазовой конверсией, либо электролизом воды. Мировая энергетика идет вторым путем, который тесно связан с необходимостью балансировки растущих большими темпами мощностей электрогенерации на условно бесплатных ВИЭ. Здесь у России, обладающей другим условно бесплатным энергоресурсом – ядерным, есть значительное преимущество, однако практически полностью отсутствует производство электролизеров.
Таким образом, внедрение водорода в качестве топлива, в частности в судостроение, связано с созданием и развитием целого комплекса технологий и является задачей национального масштаба. Масштаб деятельности и ресурсы Госкорпорации «Росатом», с одной стороны, и задача создания экологичной судовой энергетики для международных транзитных морских грузоперевозок между Северной Европой и Восточной Азией (проект «Северный морской транзитный коридор»), с другой стороны, являются удачным сочетанием возможностей и насущной необходимости, которое сможет дать толчок развитию водородной энергетики в общероссийском масштабе.
Началом реализации такого проекта может стать включение технологий водородной энергетики в информационные модели, которые будут разрабатываться для создания крупнотоннажных контейнерных судов арктического класса с водоизмещением более 100 тыс. тонн для СМП.
Корреспондент:
Подведем итоги нашей беседы о проекте Северного морского транзитного коридора и об организации цифрового моделирования в проекте при создании судов коммерческого флота.
Первый заместитель генерального директора ООО «Русатом Карго», директор проектного офиса «Северный морской транзитный коридор» Ольга КИРДЕЙ:
– В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 05 марта 2020 г. № 164 «Об основах государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года», в целях развития Северного морского пути в качестве конкурентоспособной на мировом рынке национальной транспортной коммуникации Российской Федерации инициирован коммерческий проект создания логистической системы для международных транзитных морских грузоперевозок между Северной Европой и Восточной Азией (проект «Северный морской транзитный коридор»).
Создание СМТК является особо сложным высокотехнологичным проектом, требующим мощнейшей консолидации научно-технологического потенциала и кооперационного взаимодействия на межотраслевом уровне.
Коммерческий флот СМТК составляет основное ядро затрат проекта. Для эффективной реализации задачи требуется максимально задействовать научный, технический и производственный потенциал как Госкорпорации «Росатом», так и отечественной судостроительной и приборостроительной промышленности.
Для создания коммерческого флота СМТК потребуется реализовать беспрецедентную программу строительства более 30 крупнотоннажных контейнерных судов арктического класса с водоизмещением более 100 тысяч тонн.
Учитывая особое экологическое давление при выборе СМП в качестве маршрута для судоходства, в том числе в рамках конкурентной борьбы между глобальными перевозчиками, экологические требования к морским перевозкам с конкурентным ГЭУ, например, на ЯЭУ, СПГ и, возможно, на водороде, с современными цифровыми судовыми системами и комплексами являются важнейшим стратегическим аспектом при создании флота СМТК.
Применение цифровых технологий и цифровых платформенных сервисов на этапах создания СМТК и его последующей эксплуатации позволит создать проект с превосходными характеристиками, придать ему устойчивость в развитии, сформировать экосистему участников проекта и создать новый тип конкурентных услуг.
Применение технологий разработки цифровых двойников позволит значительно сократить сроки разработки судна, в том числе с применением новых материалов, снизить затраты на проведение натурных испытаний, получить сбалансированную конструкцию судна, удовлетворяющую требованиям матрицы целевых показателей и ресурсных ограничений.
Одной из задач при реализации проекта является использование современных подходов цифрового проектирования и моделирования на основе системной инженерии, что позволит полностью сформировать, апробировать и испытать в цифре все технические и бизнес-решения до перехода к производственным этапам.
Создание информационной модели позволит локализовать и тиражировать ее как регулярный инструмент разработки моделей новых высокотехнологичных продуктов.
Внедрение современных подходов цифрового проектирования и моделирования потребует от всех участников мегапроекта работы в рамках новой парадигмы цифровой трансформации, что, несомненно, требует единства стратегии цифрового моделирования, в перспективе – создания управляющего и развивающего центра цифрового моделирования, цифрового центра бизнес-моделирования как ключа к созданию технически сложных бизнес-систем конкурентного превосходства.
Фото: ГК «Росатом»
