8 Июля 2022 года
Данная новость была прочитана 2042 раза

Реальные проекты в сфере аддитивных технологий в интересах промышленности: Алексей Боровков представил натурный образец антидебризного фильтра на заседании круглого стола Ассоциации развития аддитивных технологий

5 июля 2022 года в рамках деловой программы XII Международной промышленной выставки ИННОПРОМ состоялось заседание круглого стола Ассоциации развития аддитивных технологий на тему «Аддитивные технологии – курс на импортозамещение», активное участие в котором принял проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков.

Ведущие эксперты обсудили состояние и перспективы развития аддитивных технологий в России, разрабатываемые в рамках курса на импортозамещение в атомной отрасли оборудование, материалы и технологии, пути развития аддитивных технологий в условиях санкционных ограничений, а также необходимость государственного регулирования подготовки специалистов в области аддитивных технологий.

Спикеры заседания круглого стола «Аддитивные технологии – курс на импортозамещение»
  • Клепач Андрей Николаевич, главный экономист ВЭБ.РФ, Председатель Наблюдательного совета Ассоциации развития аддитивных технологий;
  • Львов Александр Сергеевич, заместитель директора Департамента станкостроения и тяжелого машиностроения Министерства промышленности и торговли Российской Федерации;
  • Оспенникова Ольга Геннадиевна, советник президента АО «ТВЭЛ», исполнительный директор Ассоциации развития аддитивных технологий;
  • Кавелашвили Илья Владимирович, генеральный директор ООО «РусАТ»;
  • Кочкуров Владислав Олегович, генеральный директор АО «ЦАТ»;
  • Нефедова Любовь Александровна, директор научно-исследовательского института прикладного материаловедения АО «Концерн ВКО «Алмаз-Антей»;
  • Боровков Алексей Иванович, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
  • Туричин Глеб Андреевич, ректор СПбГМТУ.
  • Филонов Михаил Рудольфович, проректор по науке и инновациям НИТУ «МИСиС»;
  • Зайцев Владимир Владимирович, генеральный директор ГБУ г. Москвы «Корпорация развития Зеленограда»;
  • Соломников Артем Александрович, генеральный директор ООО «Импринта»;
  • Родин Михаил Владимирович, генеральный директор компании «i3D»;
  • Матвеев Евгений Владимирович, генеральный директор компании «F2 innovations».

Открывая мероприятие, советник президента АО «ТВЭЛ», исполнительный директор Ассоциации развития аддитивных технологий, модератор заседания Ольга Оспенникова отметила важность проблематики, которой посвящен круглый стол –аддитивным технологиям и вопросу, как они реализованы сейчас в условиях новой реальности.

  • «Мы все прекрасно знаем, что аддитивные технологии – это вклад в современную промышленность, и именно данный метод должен помочь нам найти путь к импортозамещению для того, чтобы организовать выпуск продукции, которая, к сожалению, на сегодняшний день либо запрещена к поставкам, либо производство на территории России пока находится на начальной стадии», – отметила Ольга Геннадиевна.

Ольга Оспенникова сообщила, что за последние годы рынок аддитивных технологий значительно вырос и продолжает развиваться ускоренными темпами. Ожидается, что к 2024 году объем может вырасти в 4 раза, а к 2030 – в 13 раз. Однако необходимы меры поддержки, направленные на развитие отрасли в стране.

  • «Развитие российского рынка аддитивных технологий невозможно без координации на государственном уровне. Важно, чтобы появились целевые меры поддержки, которые направлены на внедрение аддитивных технологий на российском рынке», – подчеркнула спикер.

В продолжение заместитель директора Департамента станкостроения и тяжелого машиностроения Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (РФ) Александр Львов подтвердил намерение Министерства активно участвовать в развитии направления аддитивных технологий:

  • «Аддитивные технологии дают нам возможность не только преодолеть текущие вызовы, но и шанс для промышленности сделать опережающий шаг в развитии.  Для этого у нас есть все предпосылки, среди которых большая база развития материалогического блока, высокоуровневое оборудование и др. Поэтому со стороны Министерства мы готовы полностью вовлекаться в процесс развития данного направления».
    Спикер также напомнил, что в 2021 году была утверждена Стратегия развития аддитивных технологий в Российской Федерации на период до 2030 года. В настоящий момент Министерство заканчивает подготовку плана мероприятий по реализации данной стратегии.

Главный экономист ВЭБ.РФ, Председатель Наблюдательного совета Ассоциации развития аддитивных технологий Андрей Клепач в приветственном слове отметил, что в связи с уходом с рынка зарубежных компаний, есть пространство для новых и прорывных решений:

«Сегодня есть спрос не только на российские разработки, технологии, связанные с изготовлением конечной продукции, но и, главное, активизировался запрос на использование аддитивных технологий в ремонтных и сервисных работах как для гражданской техники, так и для оборонной. Как итог: есть спрос, есть серьезные заделы, интересные коллективы и наработки, поэтому, думаю, у нас все получится».

Отдельное внимание спикер уделил дефициту кадров в сфере аддитивных технологий. Андрей Николаевич подчеркнул, что необходимо расширение кадрового резерва специалистов за счет увеличения образовательных программ и направлений в организациях высшего образования:

  • «Навыки в сфере аддитивных технологий – это базовые компетенции любого современного инженера. Об этом может подробно рассказать Алексей Иванович Боровков: его команда и в целом Политех – одни из лидеров в этой области».

Особое внимание в процессе обсуждения было сфокусировано на преодолении возникших технологических сбоев в работе отрасли в условиях ограничения импортных поставок. Генеральный директор ООО «РусАТ» Илья Кавелашвили рассказал об оборудовании, материалах и технологиях, разрабатываемых в рамках курса на импортозамещение в атомной отрасли. Так, по инициативе ООО «РусАТ» в России уже запущена «оперативная линия» для обращения компаний, чья производственная деятельность затруднена, либо приостановлена по причине нехватки запасных частей, материалов и комплектующих, которые возможно заместить изделиями, произведенными методом 3D-печати. Сегодня 3D-печать становится неотъемлемой частью для машиностроения, авиакосмической отрасли, медицины, металлургической и атомной промышленности.

О применение аддитивных технологий и технологии цифровых двойников в высокотехнологичной промышленности в своем докладе рассказал Алексей Боровков. Отмечая, что Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» – лидер цифровой трансформации промышленности на основе цифровых двойников, спикер проиллюстрировал ключевые показатели деятельности за 2021 год, среди которых – выручка по технологиям. Так, выручка за проекты в сфере цифрового проектирования и моделирования, включая цифровые двойники, составила 770 млн рублей, аддитивные технологии занимают третье место – более 300 млн рублей.

Особое внимание Алексей Иванович уделил сотрудничеству Центра НТИ СПбПУ с предприятиями госкорпорации (ГК) «Росатом». Спикер напомнил, что в 2019 году СПбПУ и государственная корпорация по атомной энергии заключили соглашение о сотрудничестве, предусматривающее развитие взаимодействия сторон в сфере создания и внедрения новых производственных технологий. Также один из аспектов взаимодействия Центра НТИ СПбПУ и Топливного дивизиона АО «ТВЭЛ» ГК «Росатом» – сотрудничество сторон в рамках Дорожной карты, охватывающей широкий спектр научно-технологических и образовательных направлений, среди которых – цифровое проектирование и моделирование, разработка цифровых двойников, цифровой инжиниринг, разработка высокотехнологичного оборудования атомного и нефтегазового машиностроения, аддитивные технологии и аддитивное производство.

Наглядным результатом совместной работы стал натурный образец антидебризного фильтра, изготовленный в рамках проекта «Разработка цифрового двойника тепловыделяющей сборки (ТВС) ВВЭР-1000 с антидебризным фильтром и перемешивающими решетками» в интересах АО «ТВЭЛ». Конструкция квадратного сечения была создана исходя от требований возможности их изготовления путем 3D-печати металлом, а именно по технологии SLM из материала сталь 12Х18Н10Т, и удовлетворяет таким требованиям технологичности, как габариты печати, минимальная толщина стенки, минимальный размер отверстия, отверстия для высыпания порошка, допуск детали в направлении печати и другие.

  • «У каждого подобного рода устройства есть около десяти характеристик, которые измеряются, контролируются и определяют эффективность работы устройства. Важно разработать конструкцию, которая будет иметь показатели, превышающие мировой уровень, особенно в части коэффициента фильтрации. И нам интересно добиться максимального результата! Наш подход в данной работе основан на суперкомпьютерном моделировании: сегодня при моделировании на основе вихреразрешающих LES и DES моделей турбулентности, моделирующих крупные вихри и отсоединённые вихри, мы достигли уже миллиарда ячеек (от 250 миллионов ячеек на старте работы) –  это миллиарды уравнений, которые показывают нам все детали сложного физико-механического процесса, так, как он происходит в реальности и этого никогда никто до нас не видел. Это позволяет поставить задачи оптимизации, в результате мы получаем изделие такой сложной формы, которое можно создать только с помощью аддитивных технологий», – рассказал Алексей Боровков.
    Спикер подчеркнул, что одной из основных задач стала минимизация постфинишной обработки:
    «Соответственно, мы должны получить шероховатость внутренней микроструктуры такую, которая была использована в математических моделях в суперкомпьютерном моделировании».

Главный результат работы специалистов Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ – в рекордно короткие сроки (за 6 месяцев) была разработана и изготовлена новая конструкция антидебризного фильтра, которая оказалась в 10 раз эффективнее используемой на протяжении многих лет конструкции.

 

Алексей Иванович сообщил, что натурный образец антидебризного фильтра высоко оценил Министр промышленности и торговли Российской Федерации Денис Мантуров в рамках знакомства с ключевыми достижениями Центра НТИ СПбПУ на стенде Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, представленном на промышленной выставке ИННОПРОМ-2022. Разработка также вызвала живой интерес среди участников заседания круглого стола Ассоциации развития аддитивных технологий на тему «Аддитивные технологии – курс на импортозамещение».

 

В завершение выступления Алексей Боровков определил основные направления взаимодействия с предприятиями топливным дивизионом «ТВЭЛ» госкорпорации «Росатом» на ближайшие годы в части разработки цифровых двойников начальной стадии ядерного цикла в части тепловыделяющих сборок ТВС-К PWR и ТВС ВВЭР, среди которых:

  • Разработка виртуальных испытательных полигонов цифрового двойника ТВС-Квадрат, ТВС-2М (гидродинамика, прочность, транспортировка, ядерная безопасность);
  • Оптимизация по массе транспортно-упаковочных контейнеров (ТУК), а также оптимизация конструкции ТВС-Квадрат (ВИП Транспортировка);
  • Разработка оптимизированной конструкции перемешивающих решеток ТВС-Квадрат и ТВС-2М;
  • Снижение коэффициента гидравлического сопротивления ТВС-Квадрат, ТВС-2М (ВИП Гидродинамика, ВИП Прочность);
  • Оптимизации временных характеристик системы регулирования, управления и защиты (ОР СУЗ) (ВИП Безопасность),

а далее – получение высокотехнологичных изделий, «о которых наши предшественники и мечтать не могли».

В ходе работы круглого стола генеральный директор АО «ЦАТ» Владислав Кочкуров представил компетенции Центра аддитивных технологий, созданного на базе холдинговых корпораций авиационного комплекса ГК «Ростех» в 2018 году и имеющего статус единого интегратора в области аддитивного производства для всего авиационного кластера. Кроме того, спикер подробно рассказал об опыте импортозамещения ГК «Ростех» в авиационном секторе: Владислав Олегович представил реализованные проекты наземной, морской и вертолетной тематики, в которых на сегодняшний момент в той или иной степени аддитивные технологии внедрены или находятся на стадии реализации.

Также пути развития аддитивных технологий в условиях санкционных ограничений представила директор научно-исследовательского института прикладного материаловедения АО «Концерн ВКО «Алмаз-Антей» Любовь Нефедова. Ректор Санкт-Петербургского государственного морского технического университета Глеб Туричин рассказал о разработке и внедрении отечественных технологических решений, а также необходимости государственного регулирования подготовки специалистов в области аддитивных технологий. О перспективах развития аддитивных технологий для персонализированной медицины сообщил проректор по науке и инновациям Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» Михаил Филонов. Также спикеры мероприятия обсудили перспективы и возможный эффект от внедрения аддитивных технологий в промышленности и опыт применения в оборонно-промышленном комплексе, системный подход в импортозамещении с аддитивными технологиями и 3D-решениями, внедрение промышленных аддитивных систем на производстве: от оснастки до конечных деталей.

 

В завершение мероприятия Ольга Оспенникова обозначила важность проведения обсуждений о текущем состоянии и возможных барьерах развития отрасли в России, а также острую необходимость в совместном поиске решений на главные вызовы сферы. По итогам заседания будет подготовлен документ, включающий все предложения, которые прозвучали в сообщениях докладчиков.

 

XII международная выставка ИННОПРОМ – уникальная коммуникационная площадка, в рамках которой демонстрируются новейшие технологические разработки в промышленности и обсуждаются актуальные вопросы развития рынка в России – проходила в Екатеринбурге с 4 по 7 июля 2022 года. Участие в международной промышленной выставке приняли представители органов государственной власти, промышленности, научного, экспертного и бизнес-сообщества, а также около 30 иностранных государств, в том числе эксперты, дипломаты и торговые представители.

Активное участие в промышленной выставке традиционно приняли представители Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, а также его ключевых структурных подразделений – Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии» и Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии».