17 Октября 2024 года
Данная новость была прочитана 503 раза

Алексей Боровков принял участие в конференции «Метрология – основа качества», организованной Госкорпорацией «Ростех»

25 сентября 2024 года проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков выступил с докладом в рамках деловой программы конференции Госкорпорации «Ростех» по вопросам обеспечения единства измерений «Метрология - основа качества». Мероприятие прошло с 25 по 26 сентября 2024 года на базе головного офиса Госкорпорации «Ростех» в Москве. Алексей Боровков присоединился к работе Конференции в дистанционном формате.

Подчеркнем, что Госкорпорации «Ростех» является индустриальным партнером Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и продолжает расширение систематического долгосрочного сотрудничества, направленного на выполнение совместных НИОКР и подготовку высококвалифицированных инженеров для кадрового резерва Корпорации.

В повестку Конференции были включены наиболее актуальные вопросы по метрологическому обеспечению предприятий, такие как:

  • совершенствование законодательной и нормативно-правовой базы в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений;
  • развитие метрологического обеспечения промышленности;
  • применение современных информационных технологий в метрологии;
  • измерительной технике и приборостроении;
  • наука и образование в области метрологии;
  • основные задачи и проблемы высшего профессионального образования и повышения квалификации в сфере обеспечения единства измерений.

В мероприятии приняли участие представители федеральных органов исполнительной власти, государственных корпораций, научно-исследовательских организаций и ведущих вузов страны.

Программа Конференции была разделена на 2 дня и состояла из тематических частей:

  • Требования нормативных правовых актов в области обеспечение единства измерений;
  • Метрологическое обеспечение организаций промышленности;
  • Цифровизация и автоматизация деятельности по обеспечению единства измерений
  • Технологическое оснащение и импортозамещение;
  • Подготовка кадров в области метрологии.

На открытии конференции по вопросам обеспечения единства измерений в организациях Корпорации «Метрология - основа качества» выступил генеральный директор Госкорпорации «Ростех» Сергей Чемезов и отметил, что в состав метрологической службы сегодня входят более 330 организаций Корпорации: «Общее количество оборудования, применяемого с этой целью, составляет более 6,5 млн единиц. Производством измерительной техники занимаются предприятия Ростеха, в том числе по программе импортозамещения. Только в прошлом году они выпустили более 220 тысяч образцов».

В приветственном слове управляющий директор по организациям прямого управления Госкорпорации «Ростех» Владимир Литвин подчеркнул важность деятельности метрологических служб и технологий измерений для обеспечения высокого качества выпускаемых изделий, безопасности производства и эффективности научных исследований.

«Наша задача – организовать метрологическое обеспечение, соответствующее современным требованиям и гарантирующее конкурентоспособность. Мне приятно видеть представителей самых различных областей – науки, бизнеса, государственного сектора и других организаций, которые готовы объединить усилия для достижения общей цели. “Ростех” уделяет особое внимание качеству продукции и услуг, а также соблюдению высоких стандартов безопасности», – заключил Владимир Литвин.

Алексей Иванович стал спикером тематической части мероприятий «Цифровизация, и автоматизация деятельности по обеспечению единства измерений». Доклад Алексея Боровкова был посвящен особенностям метрологического обеспечения, разработки и испытаний изделий промышленности с использованием цифровых двойников.

Спикеры тематической части «Цифровизация и автоматизация деятельности по обеспечению единства измерений» и темы докладов
  • Боровков Алексей Иванович, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ, тема доклада: «Особенности метрологического обеспечения, разработки и испытаний изделий промышленности с использованием цифровых двойников»;
  • Колесников Вадим Сергеевич, руководитель проектов Департамента специальных проектов АО «РТ-Техприемка», тема доклада: «Цифровая трансформация метрологического обеспечения в корпоративных структурах»;
  • Красавина Анна Александровна, старший научный сотрудник ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России, тема доклада: «Формирование единого информационного пространства системы метрологического обеспечения Вооруженных Сил Российской Федерации»;
  • Шамина Екатерина Олеговна, заместитель директора по научным проектам НИУ «Высшая школа экономики», тема доклада: «Метрологические подходы к оценке соответствия технологий искусственного интеллекта»;
  • Адылина Анна Петровна, доцент кафедры «Стандартизация, метрология и сертификация» Московского политехнического университета, тема доклада: «Цифровая индикация. Световые индикаторы с последующей отправкой данных»;
  • Храпаль Сергей Владимирович, главный метролог филиала ПАО «ОАК» - КнААЗ им. Ю.А. Гагарина, тема доклада: «Автоматизация метрологического обеспечения производства на примере 1С Метрология»;
  • Марталов Алексей Сергеевич, главный метролог АО «НПО «Энергомаш», тема доклада: «Цифровизация метрологической службы АО «НПО “Энергомаш” и Интегрированной структуры ракетного двигателестроения»;
  • Оглобличев Артем Евгеньевич, Главный метролог АО «ПГ «Метран», тема доклада: «Опыт автоматизации поверки СИ и дальнейшее развитие цифровизации метрологической службы АО “ПГ «Метран”».

В начале выступления проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков представил широко распространенный подход к инжинирингу изделий, в результате которого формируются «цифровые тени», сопровождаемые генерацией сверхизбыточных данных. Спикер отметил, что часть таких данных не всегда корректная, правильная и содержательная (Smart Big Data), т.е. представляет «мусорные данные». Алексей Иванович привёл пример того, как этот подход показал свою несостоятельность, когда мировой лидер General Electric не смог справиться с объемами «мусорных данных» и их анализом, потратив на платформу для обработки информации более 5 млрд долларов.

 

«Цифровой двойник в отличие от “цифровой тени” имеет двусторонние связи с изделием, формируется на всех стадиях его жизненного цикла и основан на законах физики, методах прикладной математики и вычислительных технологиях, которые позволяют избежать генерации “мусорных данных”. Ключевой элемент технологии цифровых двойников – многоуровневая матрица требований и целевых показателей к изделию и ресурсных ограничений (временных, финансовых, технологических и производственных, экономических, экологических, нормативных и других). Цифровые двойники формируются в результате балансировки матрицы требований и целевых показателей подобно решению кубика Рубика. В процессе балансировки матрицы создаются математические, компьютерные и цифровые модели, которые имеют высокую адекватность реальным материалам, изделиям и процессам, что подтверждается процедурами верификации и валидации. Опираясь на тезис декана экономического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Александра Аузана о генерации содержательных данных (Smart Big Data) после ознакомления с технологией цифровых двойников, соглашусь, что мы “сразу же добываем обогащенную руду”, т.е. получаем содержательную информацию, не тратим лишние ресурсы на её обработку и анализ, а также имеем возможность быстро принимать правильные и обоснованные решения в ходе проектирования и адекватно управлять данными», – рассказал о преимуществах технологии цифровых двойников в контексте  генерации и обращения с цифровыми данными Алексей Боровков.

Напомним, что основные положения и термины технологии цифровых двойников закреплены в ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения». Специалисты Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» под руководством Алексея Боровкова внесли большой вклад в разработку и принятие национального стандарта не только в России, но и за рубежом. Документ успешно прошёл независимую экспертизу, которая подтвердила уникальность документа и фундаментальные знания учёных СПбПУ в области технологий системного цифрового инжиниринга и серьёзный научно-технологический задел, на котором основана разработка. Торжественная церемония признания стандарта в Китайской Народной Республике состоялась 24 ноября 2023 года при участии главы Росстандарта Антона Шалаева.

Алексей Боровков также остановился на инновационном проекте инженеров СПбПУ  – Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, которая обеспечивает ведение мультидисциплинарных наукоемких исследований с помощью передовых цифровых и производственных технологий совместно с индустриальными партнерами, обучение магистрантов  Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», а также эффективное управление сформированными Smart Big Data и накопление Digital Brainware. Спикер отметил деятельность Суперкомпьютерного центра «Политехнический», мощности которого позволяют вести высокопроизводительные расчеты и управлять большими объемами данных в ходе исполнения проектов на Цифровой платформе CML-Bench® и работы Цифровой фабрики «Технет» ПИШ СПбПУ.

Далее спикер перечислил мировые технологии, подходы и рассказал о соотношении виртуальной метрологии и технологии цифровых двойников. Алексей Иванович пояснил, что важной частью виртуальной метрологии и технологии цифровых двойников являются виртуальные испытания, которые позволяют повысить качество изделия, обеспечить его конкурентоспособность среди мировых аналогов, выпустить изделие с максимальной экономической эффективностью.

«Виртуальная метрология – это оценка качества изделия на основе данных о производственном процессе без осуществления физических измерений, что позволяет контролировать качество каждой единицы продукции в реальном времени и при этом сохранять эффективность производственного процесса. Также виртуальная метрология предусматривает проведение виртуальных экспериментов, которые используются для уточнения допусков при обработке на станках или для оценки точности измерительных устройств.   В мировой практике действует подход бездефектной обработки (Zero Defect Manufacturing), предполагающий полное отсутствие дефектов изделия и оценку его качества в контексте соответствия требованиям. Я напомню, что цифровые двойники формируются на всех стадиях жизненного цикла изделия: проектирование, производство, эксплуатация. В рамках каждого цикла происходит формирование цифрового двойника в результате балансировки матрицы целевых показателей, требований и ресурсных ограничений путем обобщенного генеративного проектирования на основе проведения многочисленных цифровых испытаний на цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах. Например, на стадии производства цифровой двойник изделия наполняется результатами математического и компьютерного моделирования с учетом требуемых технологических операций: литьё, прокатка, объёмная и листовая штамповка, прессование, ковка, волочение, экструзия, вырубка, гибка, сварка, сборка. Таким образом, при применении технологии цифровых двойников за счет обеспечения двусторонних связей с изделием на всех этапах, в том числе и при производстве, разработка не только соответствует всем необходимым требованиям, целевым показателям и учитывает ресурсные ограничения, но также сохраняет конкурентные преимущества продукта, достигнутые за счёт математического и компьютерного моделирования и компьютерной оптимизации моделей, технологических процессов с помощью CAO-систем (Computer-Aided Optimization)», – разъяснил спикер.

В продолжение выступления проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков осветил передовой бизнес-процесс «цифровая сертификация», переход к которому позволяет осуществить технология цифровых двойников.

Напомним, что определение термина  «цифровая сертификация» в редакции специалистов СПбПУ было закреплено в нормативном поле Распоряжением Правительства Российской Федерации № 3113-р «Об утверждении стратегического направления в области цифровой трансформации обрабатывающих отраслей промышленности, относящейся к сфере деятельности Министерства промышленности и торговли РФ и внесении изменений в распоряжение Правительства РФ от 6 июня 2020 г. № 1512-р» от 7 ноября 2023 года.

Алексей Иванович привел актуальные примеры, доказывающие потерю актуальности традиционного подхода к проектированию изделий, основанного на доводке образцов по результатам дорогостоящих натурных испытаний, в рамках ориентации экономики и промышленности страны на технологическое лидерство. Также спикер акцентировал внимание на точности результатов цифровых испытаний на примере измерения прочности капота автомобиля, когда отклонение от показателей натурных испытаний составило не более 3%.

В заключительной части доклада спикер рассказал о наукоемких проектах, выполненных с помощью технологии цифровых двойников в интересах предприятий Госкорпорации «Ростех», включая проект государственного значения по разработке цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата совместно  с ПАО «ОДК-Сатурн» по заказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации. После выступления Алексей Боровков ответил на вопросы аудитории и присоединился к обсуждению применения современных информационных технологий в метрологии.

«Мы активно взаимодействуем с лидерами промышленности, представляющими 10 разных отраслей, с каждой из которых имеем обширный портфель проектов, реализованных с помощью передовых цифровых и производственных технологий. К примеру, за 12 лет плодотворного сотрудничества совместно с предприятиями и структурами Госкорпорации “Ростех” было выполнено более 100 проектов на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®», подвел итог Алексей Иванович.