История участия СПбПУ в развитии направления «Технет» НТИ

Сформированный задел Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого по направлению «Технет» (передовые производственные технологии) НТИ можно охарактеризовать с нескольких сторон:

1. Системное формирование Федеральной повестки по направлению «Технет» НТИ и сквозной цифровой технологии «Новые производственные технологии» в рамках государственной программы «Цифровая экономика».
2. Участие СПбПУ в крупных научно-технологических инициативах государства, стратегических федеральных и национальных программах по развитию сквозных технологий, входящих в направление «Технет» НТИ, а также взаимодействие с высокотехнологичной промышленностью.
3. Активное инициативное участие в мероприятиях Инфраструктурного центра «Технет 1.0» (созданного на базе Ассоциации разработчиков и экcплуатантов передовых производственных технологий (Ассоциации «Технет»).

Системное формирование Федеральной повестки по направлению «Технет» НТИ и сквозной цифровой технологии «Новые производственные технологии» в рамках государственной программы «Цифровая экономика»

СПбПУ является инициатором и одним из ключевых лидеров развития кросс-отраслевого и кросс-рыночного направления «Технет» (передовые производственные технологии) Национальной технологической инициативы (НТИ) с 2015 года.

В 2016 году была сформирована рабочая группа «Технет», лидером (соруководителем) которой был утвержден проректор по перспективным проектам СПбПУ А.И. Боровков, а уже в 2017 году эксперты СПбПУ и Рабочей группы «Технет» под руководством А.И. Боровкова разработали план мероприятий («дорожную карту») «Технет 1.0» НТИ (далее – ДК «Технет 1.0» НТИ), которая была одобрена Президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по модернизации экономики и инновационному развитию России 14.02.2017 г. под руководством Председателя Правительства РФ Д.А. Медведева (Протокол № 1).  Объем документа: 110 страниц.

С 2017 года Рабочая группа «Технет» ведет работу в рамках ДК «Технет 1.0» НТИ. В период с 2016 по 2022 годы было проведено 30 заседаний Рабочей группы. За это время Рабочая группа «Технет» рассмотрела 93 проекта НТИ по тематикам направлений, из них 47 проектов поддержаны, а 3 рекомендованы к реализации Межведомственной рабочей группой.

В 2018 году эксперты СПбПУ разработали дорожную карту по совершенствованию законодательства и устранению административных барьеров в целях обеспечения реализации Национальной технологической инициативы по направлению «Технет» (ДК «Технет 2.0» НТИ), которая была утверждена 23 марта 2018 года (Распоряжения Правительства РФ № 482–р от 23.03.2018 и № 1420–р от 28.05.2020 г.). Объем документа: 16 страниц.

В 2019 году в соответствии с Протоколом подведения итогов № 0773100000319000022-3 от 30.03.2019 СПбПУ признан победителем конкурсного отбора на право заключения госконтракта на выполнение работ по разработке дорожной карты по направлению развития «сквозной» цифровой технологии – «Новые производственные технологии» (далее – ДК СЦТ НПТ).

Разработанная под руководством А.И. Боровкова дорожная карта утверждена Президиумом Правительственной комиссии по цифровому развитию, использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности 27.09.2019 г. ДК СЦТ НПТ включена в Федеральный проект «Цифровые технологии» Национальной программы «Цифровая экономика РФ». Объем полной версии документа: 450 страниц.

В 2020 году эксперты СПбПУ под руководством А.И. Боровкова совместно с Ассоциацией «Технет», профильными Центрами компетенций Национальной технологической инициативы и группой Форсайта 2.0 подготовили новую редакцию дорожной карты «Технет 4.0» (передовые производственные технологии) НТИ, которая была утверждена протоколом Межведомственной рабочей группы № 1 от 21.01.2021, а также одобрена протоколом № 1 президиума Правительственной комиссии по модернизации экономики и инновационному развитию России 28 февраля 2022 г. Объем документа: 190 страниц.

Помимо планов мероприятий развития направления «Технет» НТИ, эксперты СПбПУ разработали ряд документов, связанных как с развитием Национальной технологической инициативы в целом и сформировали документы, определяющие развитие смежных инновационных сфер.

Так, в 2017–2018 гг. СПбПУ в консорциуме с Университетом ИТМО, НИУ ВШЭ, Российским технологическим агентством и Фондом «Центром стратегических разработок «Северо-Запад» сформировали «Прогноз реализации приоритета научно-технологического развития, определенного пунктом 20а Стратегии научно-технологического развития РФ (переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, к новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта)» (Соглашение о предоставлении субсидии от 23.10.2017 №14.572.21.0008 с Минобрнауки России). Объем документа: 446 страниц.

В 2018 году СПбПУ разработал региональный стандарт НТИ в рамках Договора №151/18 от 03.09.2018 на выполнение услуг «Разработка регионального стандарта Национальной технологической инициативы» (заказчик – АО «Российская венчурная компания»). Стандарт стал руководством по пяти основным направлениям реализации НТИ в регионах России: 1) формирование потока проектов НТИ, 2) стимулирование спроса на технологии, 3) объединение усилий лидеров НТИ, 4) развитие сервисов НТИ, 5) организация работы с талантами. Объем документа: 292 страницы.

В 2019 году СПбПУ разработал «дорожную карту» реализации НТИ и развития цифровой экономики в Новосибирской области в 2019–2024 гг., а также осуществлял организацию сопутствующих мероприятий в соответствии с Договором № 2019.469014 от 02.12.2019 г. Объем документа: 110 страниц.

В 2021 году сотрудники Центра НТИ СПбПУ разработали «Дорожную карту по развитию высокотехнологичной области «Новые производственные технологии» в 2021 году (ответственные за реализацию – ГК «Росатом» и ГК «Ростех»). ДК утверждена 23.07.2021 президиумом Правительственной комиссии по цифровому развитию, использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности. ДК «Новые производственные технологии» призвана обеспечивать технологическую независимость России в области промышленного программного обеспечения на базе разработки и внедрения российских конкурентоспособных продуктов по таким направлениям как цифровое проектирование, математическое моделирование, управление жизненным циклом продукции и «умное» производство. Документом предусмотрено создание распределенной сети испытательных лабораторий верификации, валидации и апробации промышленного ПО.

В 2021 году СПбПУ объявлен победителем в конкурсе на право заключения государственного контракта на выполнение работ по разработке методологических материалов по развертыванию и сопровождению живых дорожных карт рынков НТИ, сквозных технологий НТИ и регионов НТИ (Договор № П-21/043 от 21.07.2021). Результатом работ стала разработка методических рекомендаций, инструкций и прототипа системы сопровождения Живых дорожных карт. Объем полной версии документа: 132 страницы.

Системообразующим результатом для российской промышленности и рынка «Технет» НТИ стало утверждение национального стандарта РФ серии «Численное моделирование» – ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения». Стандарт был утвержден 16 сентября 2021 года приказом № 979-ст руководителя Росстандарта А.П. Шалаева и начал действовать с 1 января 2022 года.

ГОСТ Р 57700.37–2021 является полностью отечественной разработкой. Впервые в мире вводится нормативный документ, сфокусированный на разработке новых изделий с помощью технологии цифровых двойников, а не оцифровке производственной инфраструктуры и логистики. Документ устанавливает единое определение «цифрового двойника изделия». В стандарте впервые введены 11 терминов, впервые в нормативной практике введено определение «цифровая модель изделия», стандартизованы следующие понятия: «цифровые (виртуальные) испытания», «цифровой (виртуальный) испытательный стенд» и «цифровой (виртуальный) испытательный полигон». Общий объем стандарта: 10 страниц.

Национальный стандарт был разработан специалистами Центра НТИ СПбПУ и Ассоциации «Технет» под руководством А.И. Боровкова совместно со специалистами ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» в соответствии с «Программой национальной стандартизации на 2020-2021 гг.». В 2021 году разработка была отмечена премией «Технологический прорыв 2021» как «лучшее технологическое решение по моделированию и управлению данными в цифровизации промышленности».

Участие СПбПУ в крупных научно-технологических инициативах государства, стратегических федеральных и национальных программах по развитию сквозных технологий, входящих в направление «Технет» НТИ, а также взаимодействие с высокотехнологичной промышленностью

СПбПУ принимает участие в ключевых крупных научно-технологических инициативах государства, стратегических федеральных и национальных программах по развитию технологий, входящих или связанных с направление «Технет» НТИ.

Основанием для этой деятельности является более чем тридцатилетний опыт взаимодействия СПбПУ с зарубежными и российскими компаниями высокотехнологичной промышленности, сначала на базе УНИЛ «Вычислительная механика» (CompMechLab®) СПбПУ, а с 2013 года – Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» СПбПУ (далее – Инжиниринговый центр СПбПУ).

Именно проект государственного значения «Кортеж» по созданию единой модульной платформы и проектированию кузовов отечественных автомобилей (лимузин, седан, внедорожник и микроавтобус), предназначенных для перевозки и сопровождения первых лиц государства (головной исполнитель проекта – ФГУП «НАМИ») послужил основой для формирования концепции «Цифровой фабрики». В рамках проекта специалистами Инжинирингового центра СПбПУ были применены многие подходы, передовые технологии и компетенции, составляющие основу этой концепции.

Успешность предложенных методик и перспективность концепции «Цифровой фабрики» была продемонстрирована в начале июня 2016 года, когда во время испытаний седана проекта «Кортеж» проект с первой попытки получил высший балл по пассивной безопасности на независимом полигоне в Берлине.

Указанный опыт – основа для масштабирования успешной деятельности Инжинирингового центра. В 2017 году СПбПУ одержал победу в конкурсе на реализацию программы развития «Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» (далее – Центр НТИ СПбПУ) (протокол заседания конкурсной комиссии № 2 от 22.12.2017 г.) – формирование единой среды (экосистемы) развития новых производственных технологий за счет согласованных действий по ключевым направлениям (от разработки до продвижения), в рамках единой программы развития сквозной технологии и реализации дорожной карты «Технет» НТИ.

Для организации взаимодействия с промышленностью был сформирован консорциум (84 организации на февраль 2022 года) с участием ведущих университетов, высокотехнологических предприятий и корпораций – отраслевых лидеров, научных организаций, компаний, имеющих статус национальных чемпионов, институтов развития и др.

В рамках утвержденной программы развития Центра НТИ СПбПУ ведется активная работа по достижению ряда значимых контрольных результатов ДК «Технет» НТИ. Например, сформирован центр тестирования, верификации и валидации инженерного программного обеспечения (Центр TVV), разрабатывается кросс–отраслевая мультидисциплинарная платформа виртуальной разработки и испытаний глобально конкурентоспособных продуктов нового поколения, готов к запуску полигон–демонстратор передовых производственных технологий и пр.

В 2019 - 2020 гг. с участием и на базе Центра НТИ СПбПУ было создано сразу две цифровые фабрики в рамках реализации плана мероприятий («дорожной карты») «Технет» (передовые производственные технологии) НТИ.

• Цифровая фабрика по созданию семейства высокооборотных дизельных двигателей / ООО «УДМЗ» / АО «Синара–Транспортные машины» / Группа Синара.
• Универсальная модульная платформа развития модельного ряда электротранспорта под различные запросы потребителей CML-EV, CompMechLab / ИЦ «ИЦКИ» / Центр НТИ СПбПУ / НЦМУ «Передовые цифровые технологии».

Второй проект – «Создание «Умного» Цифрового Двойника и экспериментального образца малогабаритного городского электромобиля с системой ADAS 3-4 уровня» выполнен в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (мероприятие 1.3 Проведение прикладных научных исследований и разработок, направленных на создание продукции и технологий, уникальный идентификатор соглашения: RFMEFI57818X0269), индустриальным партнером проекта выступил ПАО «КАМАЗ». Ценность проекта заключается в его реализации не промышленным предприятием, а университетом, что является примером эффективного взаимодействия науки, образования и производства на базе Центра НТИ СПбПУ.

Рабочим коллективом Центра НТИ СПбПУ в 2018–2022 гг. успешно выполнен ряд проектов, нацеленных на внедрение передовых цифровых и производственных технологий, сопровождение цифровизации в интересах высокотехнологичных предприятий.

В 2018–2019 годах в ходе реализации проекта по технологическому аудиту и формированию зеркальных инжиниринговых центров (далее – ЗИЦ) в интересах ГК «Росатом» (АО «ТВЭЛ», НПО «Центротех»), сотрудники Центра НТИ СПбПУ под руководством А.И. Боровкова разработали описание модели функционирования ЗИЦ в структуре АО «ТВЭЛ», включая перечень кадрового, программно-аппаратного и информационного обеспечения, которое должно обеспечивать деятельность центра, создаваемого на базе НПО «Центротех». Разработанная модель также включила описание подходов к разработке цифровых двойников в атомном машиностроении, карту организационных процессов и финансово-экономическую модель центра.

В 2020 году Центром НТИ СПбПУ был выполнен проект в интересах АО «Силовые машины» по технологическому аудиту Специального Конструкторского Бюро «Турбина» в рамках договора № 49763 от 10.12.2019 г., по результатам которого разработан перечень инициатив по развитию в части кадрового, организационного и инфраструктурного (вычислительный кластер и инженерное ПО) обеспечения, и выработаны рекомендации по дополнениям в утвержденную программу НИОКР АО «Силовые машины». Общий объем: 360 страниц.

В рамках развития партнерских отношений с АО «Синара-Транспортные Машины» («СТМ», дивизиональный машиностроительный холдинг Группы Синара) в 2020-2021 гг. реализован проект по технологическому аудиту и разработке концепции создания ЗИЦ, договор № Ц10-39-20/74 от 29.10.2020 г. По результатам были выработаны корректирующие мероприятия и перспективные направления развития ООО «Научно-исследовательский центр СТМ», разработана дорожная карта реализации совместных с СПбПУ НИОКР проектов создаваемого ЗИЦ на базе ООО «Научно-исследовательский центр СТМ», в ходе реализации которой специалисты заказчика накапливают практический опыт разработки цифровых двойников глобально конкурентоспособной продукции нового поколения. Общий объем: 820 страниц.

В продолжении сотрудничества АО «Силовые машины» и Центра НТИ СПбПУ в 2021 году был реализован проект по проведению технологического аудита Специального конструкторского бюро по проектированию электрических машин АО «Силовые машины» (договор № 72078 от 29.06.2021 г.). В число ключевых задач проекта входит оценка эффективности деятельности подразделения, выявление факторов, ограничивающих деятельность и развитие подразделения, разработка предложений и корректирующих мер по дальнейшему развитию подразделения и повышению конкурентоспособности продукции, разрабатываемой подразделением. Общий объем: 599 страниц.

В 2021 году коллективом исполнителей СПбПУ была выполнена научно-исследовательская работа в интересах ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» на тему «Определение тенденций развития научных исследований в РФ и за рубежом в области авиадвигателестроения», по результатам которой сформулированы и обоснованы рекомендации по возможному внедрению в РФ законодательных инструментов поддержки отрасли. Общий объем: 915 страниц.

Результаты работы Центра НТИ СПбПУ показывают его высокую эффективность и как ядра компетенций по направлению «Технет» НТИ и как исполнителя крупных промышленных заказов. В 2018–2021 годах в Центре НТИ СПбПУ было выполнено около 200 НИОКР на сумму 4 млрд рублей. Результат более чем в 2 раза превышает целевой показатель (показатель эффективности > 2) и более чем в 3 раза превышает сумму гранта, полученного в 2018-2021 годах (показатель экономической эффективности > 3).

Помимо работы с высокотехнологичной промышленностью в рамках деятельности Центра НТИ СПбПУ ведется деятельность по переподготовке и повышению квалификации кадров по направлениям: передовые производственные технологии и новые производственные технологии. С 2018 по 2021 годы образовательные программы Центра успешно прошли 22 267 человек. Таким образом, Центр НТИ СПбПУ является лидером и в области подготовки кадров.

Продолжением развития ключевых направлений и научных компетенций стала победа СПбПУ в конкурсе на реализацию программы развития «Научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии» (протокол заседания Совета по государственной поддержке научных центров мирового уровня № 5 от 30.09.2020 г.) – создание и развитие фундаментальных и научно-технологических основ для развития передовых цифровых технологий и платформенных решений (цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) и технологии «умного» производства (Smart Manufacturing)).

Успехи СПбПУ в профильной образовательной деятельности по подготовке инженерных кадров получили поддержку в рамках проекта Передовая инженерная школа «Цифровой инжиниринг» (протокол заседания Совета по грантам на оказание государственной поддержки создания и развития передовых инженерных школ № ВФ/17-пр от 21.06.2022 г.) – создание нового типа инженерной подготовки в интересах высокотехнологичных компаний России за счет цифровой трансформации образовательных подходов и технологий.

Активное инициативное участие в мероприятиях Инфраструктурного центра «Технет 1.0», созданного на базе Ассоциации разработчиков и экcплуатантов передовых производственных технологий (Ассоциации «Технет»)

При активном сотрудничестве СПбПУ и Ассоциации «Технет» удалось значительно повысить информационный охват участников и компаний направления. Если в 2015 году у направления было только 3 лидера и 10 организаций, вовлеченных в разработку ДК «Технет» НТИ, то уже в 2021 году в мероприятиях приняли участие 28000 участников, а также более 300 компаний сообщества. Отдельно важно отметить, что в развитии направления активно участвуют 9 профильных Центров компетенций НТИ, представители 4 из них уже вошли в состав Рабочей группы «Технет»:

• Центр по направлению «Сенсорика» на базе ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» (МИЭТ);
• Центр технологий компонентов робототехники и мехатроники на базе Университета Иннополис;
• Центр по направлению «Технологии беспроводной связи и интернета вещей» на базе АНОО ВО «Сколковский институт науки и технологий» (Сколтех).
• Центр по направлению «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» на базе Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет).

Центр НТИ СПбПУ и ГК CompMechLab^® совместно с Ассоциацией «Технет» с 2018 года выступает соорганизатором Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство» – основной площадки для обсуждения текущего статуса, технологических трендов и перспектив, а также подходов к реализации мероприятий ДК «Технет».

Модельная архитектура Фабрик Будущего лежит в основе тематической структуры и архитектуры деловой программы форума, а передовые производственные технологии, механизмы и кейсы их развития и внедрения являются главными темами обсуждения. Ежегодно в форуме принимают участие свыше 1000 человек из России, стран Европы и ближнего зарубежья, в основном – представители ведущих мировых и российских компаний – поставщиков технологических решений, научно–исследовательских институтов, вузов, институтов развития и др.

Ассоциация «Технет» регулярно привлекает экспертов СПбПУ к экспертизе проектов, поступающих на конкурсы Фонда содействия инновациям (ФСИ) и конкурсы НТИ. За время проведения профильных конкурсов только по направлениям ФСИ было подано более 1600 заявок и отобрано 240 победителей.

Помимо этого, направление поддерживается за счет публикационной активности ведущих специалистов СПбПУ. Среди избранных учебных пособий и аналитических докладов можно выделить Экспертно-аналитический доклад «Перспективы развития рынка электротранспорта и зарядной инфраструктуры» (совместно с Фондом «ЦСР «Северо-Запад», Правительством Санкт-Петербурга и др. (2021 г., 46 с.), «Цифровые двойники: вопросы терминологии» (2021 г., 27 с.), «Передовые производственные технологии: возможности для России. Экспертно-аналитический доклад» (2020 г., 436 с.), «Цифровые двойники в высокотехнологичной промышленности. Краткий доклад» (2019 г., 62 с.), «Руководство по цифровой трансформации предприятий» (совместно с компанией «Автодеск») (2019 г., 172 с.), «Новая парадигма цифрового проектирования и моделирования глобально конкурентоспособной продукции нового поколения» (2017 г., 10 с.), «Цифровое производство. Методы, экосистемы, технологии» (2017 г., 108 с.), «Бионический дизайн» (2015 г., 92 с.), Аналитический обзор – учебное пособие «Современное инженерное образование» (2012 г., 80 с.), Аналитический обзор – учебное пособие «Компьютерный инжиниринг» (2012 г., 93 с.) и др.).

При разработке аналитических отчетов и экспертных докладов в области передовых производственных технологий Ассоциация «Технет» привлекает для формирования и рецензирования отдельных разделов документов профильных специалистов Центра НТИ СПбПУ. За время реализации программы Инфраструктурного центра 1.0 (на базе Ассоциации «Технет») совместно с СПбПУ было разработано 39 документов, а их общий объем превысил 1500 страниц.

СПбПУ совместно Ассоциацией «Технет» являются организаторами образовательно-консультационной программы «Акселератор проектов Технет», через которую за 4 года прошло более 150 проектов. Сотрудники университета выступили экспертами и тьюторами, проводящими подготовку команд, определяющими приоритеты в части бизнес-целей и участвующими в проработке содержательных частей проектов.

Кроме того, эксперты СПбПУ по запросу Ассоциации «Технет» принимают участие в экспертизе профильных проектов, например, подающих заявки на конкурсы Фонда содействия инновациям по направлению «Технет». Через экспертизу прошли 112 проектов по конкурсу «Развитие». СПбПУ стал базой для конкурса «УМНИК», который проходит ежегодно. Из года в год направление «Технет» (передовые производственные технологии) становится лидером среди других направлений НТИ, наблюдается рост числа победителей, отмечается высокая конкуренция среди участников по этому направлению.