«Ищи и развивай новые возможности» – в Центре НТИ СПбПУ состоялась образовательная программа для представителей ООО «ИТ Плюс» энергохолдинга ПАО «Т Плюс»

С 26 по 28 июля 2021 года представители шести регионов ООО «ИТ Плюс» энергохолдинга ПАО «Т Плюс» прошли обучение по образовательной программе «Введение в основы цифровой трансформации предприятия, концепция фабрик будущего». Направленность образовательной программы заключалась в ведении слушателей в тему цифровой трансформации с акцентом на представления о технологии цифровых двойников.
Очная часть интенсива состоялась на базе Института передовых производственных технологий (ИППТ) Центра компетенций НТИ «Новые производственные технологии» СПбПУ.

В рамках очного модуля, слушатели освоили такие темы, как:

• Новая парадигма проектирования и моделирования. Концепция Фабрик Будущего. Цифровые двойники;
• Инструменты технологии цифровых двойников: цифровая платформа CML-Bench^™;
• «Умные» модели и технология цифровых двойников: отраслевой опыт;
• Большие данные в промышленности;
• Искусственный интеллект;
• Анализ готовности к цифровой трансформации;
• Цифровая трансформация. Ключевые барьеры, вызовы и возможные пути их решения.
• Взаимодействие с персоналом при цифровой трансформации. Поиск, подготовка и управление инженерными кадрами;
• Цифровая трансформация в РФ: государственные программы и меры поддержки;

Преподавателями программы стали сотрудники Центра НТИ СПбПУ, а также приглашенные преподаватели:

• Алексей Боровков, проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра CompMechLab^® СПбПУ;
• Сергей Салкуцан, заместитель руководителя Дирекции Центра НТИ СПбПУ по образованию;
• Павел Козловский, главный инженер проекта Научной лаборатории «Стратегическое развитие рынков инжиниринга» Центра НТИ СПбПУ;
• Марина Болсуновская, заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ;
• Петр Гаврилов, руководитель отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) – ключевого подразделения Центра компетенций НТИ СПбПУ;
• Светлана Васьковская, руководитель Санкт-Петербургского Форсайт-Клуба, организационный консультант, эксперт по поведению людей в организациях, фасилитатор, бизнес-тренер.

ПАО «Т Плюс» – крупнейшая частная энергетическая компания России, работающая в сфере электроэнергетики и теплоснабжения. «Т Плюс» принадлежит более 6% установленной мощности электростанций России. Компания обеспечивает стабильное и бесперебойное энергоснабжение в 16 регионах России. Клиентами компании являются более 14 млн физических лиц и более 160 тысяч юридических лиц.

Благодаря уникальной корпоративной культуре «Т плюс», компания стремится к постоянному повышению эффективности деятельности. Это неразрывно связано с уровнем профессионализма сотрудников. Поэтому повышение квалификации и обучение персонала – является одним из приоритетных направлений кадровой политики компании.

Образовательный интенсив для представителей крупнейшей частной энергетической компании начался с выступления проректора по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководителя Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) СПбПУ Алексея Боровкова. Спикер представил доклад на тему «Новая парадигма проектирования и моделирования. Концепция Фабрик Будущего. Цифровые двойники».  

В начале выступления Алексей Боровков сделал краткий экскурс в историю СПбПУ, отметив выдающихся ученых и деятелей, которые стояли у истоков формирования высшего учебного заведения, учились или работали в Политехе: Дмитрий Менделеев, Виктор Кирпичёв, Андрей Гагарин, Абрам Иоффе, Степан Тимошенко, Игорь Курчатов, Юлий Харитон, Петр Капица, Николай Семенов и другие.

«Физико-Механический факультет – первый в мировой истории факультет по подготовке инженеров-исследователей. Основан факультет был в 1919 году выдающимся физиком, академиком Абрамом Иоффе. Уже тогда был заложен основополагающий принцип: гармоничное сочетание учебного процесса и научных исследований», – подчеркнул спикер.

Далее, Алексей Боровков представил экосистему инноваций СПбПУ «Технополис Политех» на основе Smart Design, Digital Twins, AMT, Smart Manufacturing, сформированной по принципу «матрешки»:

«В настоящее время одним из ключевых процессов изменений является формирование экосистем на базе цифровых платформ. Нами сформирован уникальный в мире интеллектуальный потенциал: Brainware & Software & Hardware, что позволяет достаточно быстро двигаться вперед, ориентируясь на наукоёмкие задачи-вызовы, систематическое решение которых обеспечивает выход на другой уровень развития.
С этой целью на основе верифицированных и валидированный математических / компьютерных / цифровых моделей и с помощью цифровой платформы разработки и применения цифровых двойников CML-Bench^™ ежесуточно мы делаем 150-200 виртуальных испытаний, генерируя 0,5 терабайта содержательных данных (Smart Big Data) – именно такие колоссальные объёмы вычислительной работы позволяют проводить балансировку матриц требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, так как только сбалансированные матрицы требований позволяют обоснованно говорить о формировании цифровых двойников».

Алексей Иванович отметил, что Центр НТИ работает с предприятиями из высокотехнологичных отраслей: автомобилестроение, двигателестроение и энергомашиностроение, атомное, нефтегазовое, специальное и тяжелое  машиностроение, авиастроение и ракетно-космическая отрасль, железнодорожный транспорт, судостроение и кораблестроение, металлургия:

«Подчеркну, это чрезвычайно важно – работать с разными высокотехнологичными отраслями промышленности. Это позволяет понимать, как развиваются отрасли, оценивать их темпы развития, в частности, становится понятно, кто «забегает вперед», кто является технологическим лидером, а кто по разным причинам отстаёт.
Зачастую передовые технологии проектирования и производства (лучшие технологии, мы говорим – «best-in-class») «диффундируют» в другую отрасль – происходит кросс-отраслевой трансфер технологий. Именно поэтому, работая с разными высокотехнологичными отраслями, мы имеем возможность быть на технологическом фронтире развития этих отраслей и переносить передовые решения из одной отрасли в другую, накапливая их на цифровой платформе CML-Bench^™».

Затем Алексей Боровков перешел к детальному представлению новой парадигмы цифрового проектирования и моделирования на основе разработки и применения «умных» цифровых двойников (Smart Digital Twin). Алексей Иванович подробно рассказал об инструментах цифровой трансформации процессов разработки высокотехнологичных изделий и продуктов: технологии цифровых двойников (Digital Twins), «умных» цифровых двойниках (Smart Digital Twins), цифровых тенях (Digital Shadows), «умных» цифровых тенях (Smart Digital Shadows).
Спикер отметил, что разработка цифрового двойника начинается в момент появления идеи о разработке нового продукта. Цифровой двойник – это технология-интегратор: он формируется на основе применения «сквозных» цифровых технологий (цифровое проектирование и моделирование, сенсорика и компоненты робототехники, технологии виртуальной и дополненной реальности, искусственный интеллект, системы распределенного реестра, технологии беспроводной связи и, конечно же, новые производственные технологии).
Цифровой двойник высокотехнологичного изделия участвует (сопровождает) все стадии жизненного цикла изделия, от разработки до производства и эксплуатации. 

Спикер также отметил, что в процессе разработки полномасштабного цифрового двойника сложных объектов необходимо выполнить, как правило, тысячи или десятки тысяч виртуальных испытаний материалов, деталей, узлов, компонентов, подсистем и систем. Целью выполнения огромного числа виртуальных испытаний является получение сбалансированной матрицы требований и целевых показателей, которые изначально противоречат друг другу и конфликтуют между собой.

В процессе создания цифрового двойника изделия ключевым является разработка многоуровневой матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений на цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^™:

«Цифровая платформа CML-Bench^™ обеспечивает непрерывный мониторинг взаимосвязанных целевых показателей. Все изменения в проекте для заказчиков и инженеров, принимающих участие в разработке, доступны онлайн», – подчеркнул роль цифровой платформы Алексей Боровков. Спикер также отметил, что технология цифровых двойников является инструментом преодолений нескольких  «долин смерти», среди которых выделил четыре долины смерти. 

В адрес спикера поступило множество вопросов, связанных со сбором больших данных, различии «мусорных» и «умных» больших данных, о роли балансировки требований и целевых показателей, о роли консалтинга в области цифровой трансформации, первым этапом которого является, как правило, технологический аудит.

Также в рамках образовательного интенсива с лекцией на тему «Технологии цифровой промышленности» выступил заместитель руководителя Дирекции Центра НТИ СПбПУ по образованию Сергей Салкуцан. Спикер подробно рассказал о технологических общих трендах в различных областях.

Сергей Салкуцан представил Топ-10 технологических трендов по версии Gartner, а также 10 трендов аналогичного направления по версии MIT:

«Данные тренды определяют следующие 15 лет развития мировой промышленности. Зачем они нужны конкретно вам? Во-первых, вы сможете взять идеи для своего проекта, т.к. тренды помогают из всего многообразия возможных вариантов развития вашего будущего уменьшить область поиска и выявить самое важное. Например, прослеживаемость и прозрачность позволят потребителям увидеть рабочий процесс и результаты компании. Данный пункт также полезен и сотрудникам компании – они будут понимать все этапы деятельности и тонкости рабочего процесса их коллег».

Сергей Салкуцан рассказал об основных барьерах на пути внедрения новых производственных технологий в России, которые необходимо преодолеть к 2024 году. Среди них он выделил – нехватку квалифицированных кадров, недостатки системы образования, неэффективную систему управления, устаревшие бизнес-модели, устаревшие стандарты и нормативно-правовое обеспечение, специфику культуры деятельности, отсутствие личной мотивации, нехватку финансов и другие барьеры.

В ходе образовательной программы для представителей ООО «ИТ Плюс» спикер рассказал о цифровой трансформации в Российской Федерации, о государственных программах и мерах поддержки, подкрепляя каждый конкретный пример барьера вариантом решения.

«Программа является продолжением сотрудничества с компанией «Т плюс». Вводные вебинары и участие в стратегической сессии главных инженеров в апреле 2021 года обозначили основные направления возможного партнерства и реализации программы цифровой трансформации компании «Т плюс». Задачей текущей программы стала работа с ИТ-департаментами компании с целью формирования единой терминологии и обсуждения приоритизации направлений цифровой трансформации, а также мер поддержки, которые могут быть использованы и барьеров, которые необходимо преодолеть», – подчеркнул Сергей Салкуцан.

Масштабным блоком образовательной программы стали выступления заведующей лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» ЦНТИ СПбПУ Марины Болсуновской. Спикер презентовала доклады об искусственном интеллекте и больших данных в промышленности.

«Последние полтора года 70% научных публикаций представителей крупной промышленности говорят о том, что они «перенасыщены» огромным количеством неструктурированной информации. Именно поэтому, при работе с многими организационными структурами предприятий мы замечаем одну тенденцию – предприятия не могут «использовать» большие данные, которые они собирают на протяжении того или иного времени. Если говорить о делении данных, то здесь есть три основных группы:

• данные транзакций (Transactional data) –  как правило, относятся к финансовому сектору и представляют собой сведения о чеках, переводах, данные об оплате и доставке заказов и т.д.;
• социальные данные (Social data) – генерируются в процессе функционирования крупнейших социальных сетей, онлайн-магазинов, интернет-порталов различной тематики, онлайн-библиотек. К таким данным относятся всевозможные лайки, сообщения, комментарии и отзывы, пользовательские обзоры;
• аппаратные данные (Machine data) – данные, получаемые в процессе функционирования различных устройств. Сюда можно отнести в том числе данные мониторинга производственных линий и датчиков промышленного оборудования, медицинских приборов, различных бытовых устройств (в том числе интернета вещей), камер видеонаблюдения, фитнес-трекеров» – объяснила Марина Болсуновская.

Далее спикер представила основные проблемы внедрения больших данных и рассказала об их применении в сферах промышленности, торговли, безопасности и медицины.

Спикер акцентировала внимание слушателей на проектах с участием СПбПУ в сфере «больших данных»:

• ПАК для прогнозирования аномального поведения СХД;
• ПО комплекса контроля дорожного движения;
• Хирургическая навигационная станция;
• Платформа для разработки нейроинтерфейсов;
• ПО для обработки и визуализации данных лазерного сканирования;
• Проектирование зданий и сооружений с использованием технологий цифрового моделирования;
• Цифровое моделирование технологических процессов.

«Один из наших проектов был связан с прогнозированием аномального поведения систем хранения данных. Индустриальный партнер производил системы хранения данных с очень высокой степенью надежности, в том числе для опасных производств. Так как конфигурация этих устройств могла быть каждый раз для пользователя уникальной (разной) перед компанией возникло множество вопросов. Мы предложили объединить подход диагностики на основании модели с диагностикой на основании анализа данных мониторинга. Этот вариант будет помещен в каждую систему, которую они производят. Наша команда столкнулась с тем, что началось описание классов компонентов, подсистем СХД, свойств для описания иерархии, классов состояний, событий, свойств и так далее. Колоссальное количество времени заняли классы параметров, свойства данных для задания значений параметров, свойства для связис компонентами и классы и свойства для обработки журналов, поиска данных в тексте. Первые два уровня заняли 3-4 месяца, последние – более 8 месяцев. Оказалось, что ПО компании не было настроено на решение данных задач», – поделилась Марина Болсуновская.

Далее спикер представила алгоритм обнаружения неисправностей, предложенный индустриальному партнеру для решения его задач:

Помимо презентационных материалов, Марина Болсуновская провела экскурсию для участников образовательной программы и представила компетенции и ресурсы лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» ЦНТИ СПбПУ.

Слушатели программы также обсудили вопросы взаимодействия с персоналом при цифровой трансформации. Каким образом организовать поиск, подготовку и управление инженерными кадрами рассказала руководитель Санкт-Петербургского Форсайт-Клуба, организационный консультант, эксперт по поведению людей в организациях, фасилитатор, бизнес-тренер Светлана Васьковская.

Руководитель отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) СПбПУ Петр Гаврилов представил возможности CML-Bench^™ – цифровой платформы разработки цифровых двойников (Digital Twin) и умных цифровых двойников (Smart Digital Twin), позволяющей управлять рациональной балансировкой сотен, тысяч или десятков тысяч требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, используемых в проектах, а также представил успешный опыт применения технологии цифровых двойников в промышленности командой CompMechLab^®.

«Технология цифровых двойников обеспечивает прозрачность процессов проектирования, виртуальных и натурных испытаний, эксплуатации – всё это происходит на цифровой платформе, которая связывает данные различных мультидисциплинарных моделей изделий, результаты многочисленных виртуальных испытаний, данные и результаты моделирования физико-механических и технологических процессов, процессов производства и эксплуатационных режимов», – подчеркнул Петр Гаврилов.

 

В ходе очной образовательной программы представители ООО «ИТ Плюс» посетили Суперкомпьютерный центр (СКЦ) «Политехнический» – самый мощный и высокопроизводительный суперкомпьютерный центр в системе Минобрнауки России (второй по мощности после СКЦ МГУ им. М.В. Ломоносова), а также познакомились с деятельностью и результатами работы лаборатории «Дизайн материалов и аддитивного производства».

«Первоначально направленность краткосрочной программы для «Т Плюс» была связана с погружением слушателей в тему цифровой трансформации. Однако, коллеги из «Т Плюс» уже приехали со сложившимися представлениями по этим вопросам, подкрепленными собственным опытом. В результате получился интереснейший диалог на основе конкретного проекта «Цифровая станция», в реализацию которого вовлечены слушатели. Исходя из этого диалога нам удалось скорректировать программу под конкретные запросы коллег уже на второй день. Очень приятно иметь дело со слушателями, четко понимающими проблемное поле в своей деятельности и способные системно его представить», – отметил Павел Козловский.

Отметим, что в рамках образовательной программы, участникам интенсива предстоит пройти онлайн-обучение по теме «Технологии цифровой промышленности». По результатам реализации программы слушатели получают удостоверение установленного образца о прохождении обучения по дополнительной профессиональной образовательной программе повышения квалификации.