Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» представила Цифровую платформу CML-Bench® резидентам НПЦ БАС АО «Технопарк Санкт-Петербурга»

13 сентября 2024 года Передовая инженерная школа Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) приняла участие в рабочей встрече резидентов научно-производственного центра испытаний и компетенций в области развития технологий беспилотных авиационных систем (НПЦ БАС) АО «Технопарк Санкт-Петербурга».
В мероприятии участвовали представители 42-х компаний-резидентов площадки.

В делегацию Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» вошли: проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Иванович Боровков, руководитель направления авиастроения Цифровой платформы CML-Bench^® ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Михаил Корчков, инженер Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Александр Гордеев и заместитель генерального директора по стратегическому развитию spin-out компании СПбПУ ООО Лаборатория «Вычислительная механика» (CompMechLab^®) Алексей Алексеевич Боровков.

АО «Технопарк Санкт-Петербурга» представляет региональную платформу инновационных инструментов и сервисов для промышленности, бизнеса и профессиональных сообществ и является одним из основных инструментов пополнения экономики Санкт-Петербурга новыми коммерчески эффективными технологическими проектами. Деятельность Технопарка ведется при поддержке Правительства Санкт-Петербурга и Комитета по промышленной политике, инновациям и торговле Санкт-Петербурга. После получения статуса научно-производственного центра испытаний и компетенций в области развития технологий беспилотных авиационных систем АО «Технопарк Санкт-Петербурга» стал одной из площадок реализации национального проекта «Беспилотные авиационные системы».

Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» активно участвует в реализации Стратегии развития беспилотной авиации в России и национального проекта «Беспилотные авиационные системы», развивая и используя передовые цифровые и производственные технологии и собственную Цифровую платформу по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® для решения задач по оптимизации методик проектирования БАС и их компонентов, а также содействуя внедрению инновационных инструментов и технологий в практику отраслевых научных центров и производителей БПЛА.

Партнерство АО «Технопарк Санкт-Петербурга» и Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» закреплено соглашением о сотрудничестве по широкому спектру направлений, включая развитие беспилотных авиационных систем. Совместная деятельность позволит создавать и продвигать на российском и международном рынках конкурентоспособную высокотехнологичную промышленную продукцию, в том числе БАС, для импортозамещения и увеличения объемов несырьевого неэнергического экспорта. В соглашении отдельно отмечено совместное использование существующего парка высокотехнологичного оборудования, включая Цифровую платформу по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®. Следовательно, резиденты НЦП БАС АО «Технопарк Санкт-Петербурга» смогут применять Цифровую платформу CML-Bench^® для проектной деятельности по проектированию и производству БПЛА. Также в рамках сотрудничества предусмотрена апробация передового бизнес-процесса «цифровой сертификации» совместно с резидентами.

Отметим, что проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков входит в Экспертный совет НПЦ БАС АО «Технопарк Санкт-Петербурга», который оценивает компании-претенденты и принимает решение о получении ими статуса резидента площадки.

Программа рабочей встречи резидентов научно-производственного центра испытаний и компетенций в области развития технологий беспилотных авиационных систем АО «Технопарк Санкт-Петербурга» включала выступление спикеров из числа резидентов, руководства площадки и научных центров, оказывающих методическую и консультационную поддержку.

Генеральный директор АО «Технопарк Санкт-Петербурга» Олег Якимов поприветствовал участников, кратко представил программу рабочей встречи и сформулировал основную цель события:

• «Сегодня наша главная цель – это знакомство с инфраструктурой научно-производственного центра БАС, которая могла бы быть полезна для действующих и потенциальных резидентов».

На открытии мероприятия Председатель Комитета по промышленной политике, инновациям и торговле Санкт-Петербурга Кирилл Соловейчик выступил с приветственным словом:

• «Нам приятно видеть, что количество резидентов НПЦ БАС растет: за достаточно небольшой период времени оно достигло 42-х участников. Я думаю, что это не предел, и до конца года ещё ряд компаний изъявит своё желание стать резидентами. Но для Комитета по промышленной политике Санкт-Петербурга важно не само наличие резидентов, а их плодотворное развитие благодаря работе непосредственно с НПЦ БАС».

В выступлении Кирилл Александрович представил основные меры государственной поддержки НПЦ БАС, включающие помощь Комитета по промышленной политике, инновациям и торговле Санкт-Петербурга резидентам в подготовке кадров, субсидировании разных направлений: от лизинговых платежей до микрокредитования, а также развитии производственной инфраструктуры. Среди мер поддержки Кирилл Соловейчик выделил доступ резидентов к самым современным программным комплексам для развития отрасли БАС, в частности, к Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®:

• «Мы договорились с Политехническим университетом о свободных и бесплатных условиях работы резидентов на этой платформе. Когда-то Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® станет стандартом для всех компаний Российской Федерации. У меня в этом сомнений нет. Мы в этом смысле передовики.
• Следовательно, резиденты имеют больше возможностей, так как могут прямо сейчас начать работать с Цифровой платформой CML-Bench^®. В свою очередь, Комитет будет смотреть за унификацией БАС для того, чтобы Санкт-Петербург стал основоположником трансформации и развития рынка беспилотия с выходом на гармонизированные единые решения, состоящие из тех элементов, которые резиденты НПЦ сейчас разрабатывают или планируют в ближайшем будущем.
• Прошу всех резидентов внимательно ознакомиться с Цифровой платформой CML-Bench^®, так как эта разработка способна обеспечить выпускаемым изделиям серьезные конкурентные технические преимущества».

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков рассказал о создании и развитии отечественной цифровой платформы в целях оптимизации методик проектирования БАС и их компонентов на базе Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

Спикер представил Экосистему технологического развития СПбПУ и отметил сформированный научно-технологический задел, который позволяет инженерам СПбПУ результативно вести наукоемкие проекты с десятью отраслями промышленности, адаптируясь для решения мультидисциплинарных задач любого направления в промышленности и обеспечивая бесшовный трансфер технологий, необходимый для решения актуальных фронтирных инженерных задач. Алексей Боровков выделил флагманскую роль Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» в Экосистеме технологического развития Политехнического университета.

Спикер пояснил, что Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® является основным инструментом для выполнения прорывных исследований, а также она обеспечивает капитализацию знаний, компетенций и сохраняет лучшие проектные и инженерные решения:

• «На Цифровой платформе CML-Bench^® в настоящее время представлено 331 тысяча лучших цифровых и проектных решений, сформированных по итогам работы с мировыми лидерами и ведущими промышленными предприятиями за годы ведения совместных проектов. Мы и сейчас продолжаем взаимодействовать с флагманами не только российской, но и зарубежной промышленности, наглядно демонстрируя как уникальные компетенции преодолевают все барьеры в сложной геополитической ситуации и обеспечивают экспорт высокотехнологичных инжиниринговых услуг.
• Наша цифровая платформа не имеет аналогов в России и в мире по функциональности. Разработка имеет развитую архитектуру и адаптационный потенциал. Цифровая платформа CML-Bench^® состоит из 170 программных систем и модулей CAx. В ходе выполнения совместных НИОКР многие индустриальные партнеры СПбПУ высоко оценили широкие возможности Цифровой платформы CML-Bench^® и уже приобрели лицензии.
• Так, в 2021 году был заключен договор между СПбПУ и ПАО “ОДК-Сатурн” (входит в госкорпорацию “Ростех”) на поставку, обучение и техническое сопровождение 200 бессрочных лицензий на использование Цифровой платформы CML-Bench^® для разработки и производства газотурбинных двигателей. Фактически этот опыт положил начало цифровой трансформации всей отрасли двигателестроения. Но гибкость архитектуры позволяет рассматривать Цифровую платформу CML-Bench^® в качестве универсального драйвера развития любой высокотехнологичной отрасли промышленности».

Алексей Иванович осветил подход к СПбПУ к разработке и выпуску БПЛА, предусматривающий глубокую научно-техническую проработку процесса проектирования и производства, осуществляемую высококвалифицированными специалистами в области инженерного авиастроения и переход к проведению цифровых (виртуальных) испытаний и «цифровой сертификации» в соответствии с требованиями Федеральных авиационных правил и Правил летной годности.

• «Одна из важных задач отрасли БАС – это развитие методик проектирования на основе системного цифрового инжиниринга для сокращения себестоимости разработки опытных образцов и сроков вывода продукции на рынок, конечно же, без снижения качества и технических характеристик изделий. Возможность современного цифрового проектирования и введения отдельных модулей Цифровой платформы CML-Bench^® приближает нас к решению этой задачи.
• К примеру, сейчас платформа завершает процедуру сертификации ФСТЭК по модулю “Информационная безопасность”. Сертификация ФСТЭК позволит вести на Цифровой платформе CML-Bench^® проекты, содержащие коммерческую тайну и сведения для служебного пользования»,
  – заключил спикер.

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков соотнес задачи производителей БАС и уникальные компетенции ПИШ СПбПУ в разработке современных кросс-отраслевых платформенных решений, развитии технологии цифровых двойников, в управлении требованиями и ресурсами, в создании цифровых паспортов.

Спикер представил видение схемы взаимодействия на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® между производителями компонентов, университетами и научно-исследовательскими центрами, производителями и эксплуатантами БАС с распределением функций и зон ответственности.

• «В рамках данной схемы университеты и научные центры сосредоточены на формировании опережающих технологий, фундаментальных исследованиях и НИОКРы, подготовке инженерных и дополнительной подготовке управляющих кадров, разработке методик инженерного анализа задач на базе продуктов с открытым исходным кодом»,
  – отметил Алексей Иванович.

Далее Алексей Боровков рассказал о технологии цифровых двойников и национальном стандарте, который определяет её основные положения и терминологию. Напомним, что специалисты СПбПУ внесли значительный вклад в разработку ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения». Стандарт является полностью отечественной разработкой и его уникальность признана на международном уровне.
Так, 24 ноября 2023 года в результатате шестимесячной экспертизы и подробного изучения эксперты Китайской Народной Республики признали важность и актуальность ГОСТа для отрасли гражданского авиастроения, включая беспилотную авиацию.
В дополнение к стандарту инженеры ПИШ СПбПУ разработали бесплатный обучающий онлайн-курс «Цифровые двойники изделий». Курс успешно завершили около 1500 специалистов из 210 промышленных, научных и образовательных организаций, а обучение пятого потока слушателей стартовало 2 сентября 2024 года.

Спикер обратил внимание аудитории на традиционную практику прохождения натурных, сертификационных испытаний и дал определение термину «цифровая сертификация», который был закреплён в нормативном поле  Распоряжением Правительства Российской Федерации от 07 ноября 2023 года №3113-р «Об утверждении стратегического направления в области цифровой трансформации обрабатывающих отраслей промышленности, относящейся к сфере деятельности Министерства промышленности и торговли РФ» благодаря системной работе с представителями разных отраслей и Федеральным органом исполнительной власти на протяжении десяти лет.

Цифровая сертификация – это специализированный бизнес-процесс, основанный на сотнях / тысячах / десятках тысяч цифровых (виртуальных) испытаний как отдельных компонентов, так и системы в целом на цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах, целью которого является прохождение с первого раза всего комплекса натурных, сертификационных и прочих испытаний.

• «В текущей практике стоимость сертификации изделия может составлять более 100 млн рублей и доходить до 1 млрд рублей, как правило, при значительной длительности процесса сертификации, от полугода. При этом общая стоимость испытаний за счёт необходимости выхода на новый круг испытаний при неудачной попытке может превышать стоимость изделия.
• Характерный пример для беспилотного летательного аппарата вертолётного типа БАС–200 фактическая стоимость сертификации составила 142 млн. рублей из них: 109,5 млн. рублей – услуги экспертов и 32,5 млн. рублей – изготовление опытных образцов и лётные испытания. Процесс сертификации занял 1,5 года.
• Естественно, что в контексте такого долгого и дорогого процесса сертификации изделий не может идти речь о технологическом лидерстве формируемой в России отрасли БАС. Таким образом, формируется “узкое горлышко”, в котором сталкиваются производители БПЛА в длительном ожидании новой серии испытаний.
• Помимо этого, есть очевидные проблемы: в одном поле столкнулись производители, перед которыми была поставлена стратегическая задача сертифицировать 10 типов беспилотников для развития одного из приоритетных направлений отечественной промышленности, и сертификационные центры, которые зарабатывают на испытаниях, включая, естественно, все неудачные и повторные попытки. Только новые передовые цифровые технологии и платформенные решения способны “разорвать этот круг”, помочь производителям преодолеть барьер в виде “узкого горлышка” и обеспечить отраслям возможность развиваться в соответствии с национальными целями. Безусловно, к таким инструментам относятся “цифровая сертификация” и технология цифровых двойников»,
  – разъяснил Алексей Иванович.

В продолжение выступления проректор по цифровой трансформации СПбПУ описал процесс разработки цифровых двойников на Цифровой платформе CML-Bench^® и подробно остановился на работе с ключевым элементом технологии – многоуровневой матрицей требований, целевых показателей и ресурсных ограничений.

Спикер подчеркнул, что применимость технологии цифровых двойников для проектирования высокотехнологичных изделий и функциональность Цифровой платформы CML-Bench^® для новой отрасли БАС была продемонстрирована инженерами ПИШ СПбПУ в процессе исполнения инициативного проекта по разработке БПЛА «Снегирь -1».

• «В ходе проекта за 5 месяцев удалось создать не только работоспособный образец, но положить начало разработке целой линейки усовершенствованных беспилотников и расширить модульную структуру цифровой платформы в соответствии с задачами новой отрасли БАС. Также мы смогли серьезно продвинуться в создании и наполнении цифровых (виртуальных) испытательных стендов и полигонов, которые необходимы для “цифровой сертификации”. Сейчас БПЛА “Снегирь-1” и “Снегирь-1.5” функционирует в режиме “летающей лаборатории“ и "собирают" информацию для наполнения Цифровой платформы содержательными данными и проектирования новых версий БПЛА»,
  – заключил Алексей Иванович.

Алексей Боровков отметил плодотворную работу ПИШ СПбПУ в качестве участника реализации Стратегии развития беспилотной авиации в России и национального проекта «Беспилотные авиационные системы» в рамках исполнения задачи по созданию и развитию отечественной цифровой платформы в целях оптимизации методик проектирования беспилотных авиационных систем и их компонентов на базе Цифровой платформы CML-Bench^®.

В завершение выступления Алексей Иванович задал резидентам НЦП БАС АО «Технопарк Санкт-Петербурга» несколько вопросов о практике проектирования БПЛА и подчеркнул важность двусторонней коммуникации в целях развития новой отрасли.

После выступлений спикеров участники мероприятия посетили с экскурсией инжиниринговые площадки НЦП БАС АО «Технопарк Санкт-Петербурга»: Региональный инжиниринговый центр в области радиоэлектронного приборостроения, Центр прототипирования, Региональный инжиниринговый центр «Развитие рынка систем безопасности информационных и киберфизических систем».

Мероприятие выступило площадкой для развития кооперации всех участников отрасли БАС, обмена опытом и выработки совместных перспективных решений, в том числе и для внедрения передовых цифровых и производственных технологий. Результаты встречи помогут более системно выстраивать работу всем участникам отрасли БАС, в рамках которой они смогут оперативно идентифицировать и устранять барьеры для достижения технологического лидерства в сфере беспилотных авиационных технологий.