Заместитель генерального директора АНО «Федеральный центр беспилотных авиационных систем» Елизавета Федотова ознакомилась с компетенциями Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» в отрасли БАС

8 апреля 2024 года в Передовой инженерной школе Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) состоялась рабочая встреча с заместителем генерального директора АНО «Федеральный центр беспилотных авиационных систем» (АНО «ФЦ БАС») Елизаветой Федотовой.

Рабочий визит был направлен на обсуждение ключевых вопросов взаимодействия, среди которых планы и статус реализации задач дорожной карты национального проекта «Беспилотные авиационные системы» и организация совместной деятельности с производителями БАС, а также содействие в развитии инфраструктуры АНО «ФЦ  БАС».

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», Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ и Центра трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий СПбПУ Алексей Боровков поприветствовал участников совещания и открыл дискуссию по ключевым вопросам взаимодействия, а также по интеграции передовых цифровых и производственных технологий  и инновационных платформенных решений в проектирование и производство беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в процессе формирования сети научно-производственных центров в России, которые являются резидентами АНО «ФЦ БАС».

• «Вхождение подразделений экосистемы технологического развития СПбПУ в новую отрасль беспилотных авиационных систем началось с презентации руководству АНО “Платформа НТИ” концепции создания единой среды проектирования БАС на базе отечественной Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® в апреле 2023 года.
• Основная цель концепции состоит в оптимизации методик проектирования различных типов беспилотных летательных аппаратов и внедрении инструментов цифрового инжиниринга в отрасль беспилотных авиационных систем.
• Я отмечу, что была проделана серьезная научно-техническая работа по созданию концепции, объединённая с обширным административным взаимодействием с представителями государственной власти по вопросам продвижения и финансирования данной инициативы. 
• ​Таким образом,  мы достигли основного результата на этом этапе – задача по разработке и развитию отечественной цифровой платформы для проектирования беспилотных авиационных систем и их компонентов была закреплена в плане мероприятий Стратегии развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года, утверждённой 21 июня 2023 года. Сейчас мы продолжаем работу в этом направлении»,
  – заключил Алексей Иванович.

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ рассказал о предыдущем опыте проектной деятельности и компетенциях подразделений в авиастроении и развитии направления композиционных материалов, выделив проект по разработке цифрового двойника перспективного самолета-амфибии.

• «Идея разработки концепции единой среды для проектирования БАС достаточно скоро показала нам необходимость создания собственного проекта беспилотника.
• Так, за 5 месяцев специалисты ПИШ СПбПУ и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ “с нуля” создали беспилотный летательный аппарат “Снегирь-1” гибридной компоновки, сочетающей в себе преимущества мультироторной схемы на взлёте-посадке и самолетной – на крейсерском режиме. Изготовление беспилотника осуществлено с применением аддитивных технологий и композиционных материалов.
• Цифровое проектирование и моделирование проводилось на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® и легло в основу создания платформ проектирования CML-Bench^®.DRONE^тм и сертификации CML-Bench^®.UAV^тм.
• Наш БПЛА уже прошёл тестовые полеты, доказал свою работоспособность и сейчас используется в качестве “летающей лаборатории” для сбора данных с целью планируемого расширения линейки беспилотников с улучшенными характеристиками»,
  – отметил проректор по цифровой трансформации СПбПУ.

Алексей Иванович кратко рассказал о технологии цифровых двойников, которая лежит в основе подхода к проектированию БПЛА.

Далее участники совещания обсудили возможности использования новой лётной инфраструктуры АНО «ФЦ БАС» для проведения полётов БПЛА «Снегирь-1» и его новых исполнений.

В продолжение рабочего визита участники посетили многоцелевое научно-технологическое образовательное пространство CML-Bench^®, созданное для совместной работы инженеров ПИШ СПбПУ и студентов, а также действующее как демонстрационная зона для презентации функциональных возможностей, обновлений и персонализированных решений Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®.

Начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Александр Себелев провел демонстрацию интерфейса и архитектуры Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®. Александр Александрович показал, как происходит формирование инженерных команд и управление данными, изменениями, выгрузка отчетов на платформе в рамках проектной деятельности.

В дополнение к демонстрации проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков описал новую парадигму проектирования с использованием технологии цифровых двойников, которая составляет основной принцип работы Цифровой платформы CML-Bench^®:

• «Ключевым элементом технологии цифровых двойников является матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений изделия. Процесс проектирования осуществляется одновременно по нескольким траекториям, так как происходит работа по балансировке матрицы требований и целевых показателей, аналогично тому, как собирается кубик Рубика. Конечная цель процесса проектирования – найти оптимальную конфигурацию изделия, удовлетворяющую всем требованиям и целевым показателям.
• Каждый этап проектирования во всех деталях отражается и сохраняется на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^®, и таким образом обеспечивается прозрачность и прослеживаемость всех процессов разработки для всех участников инженерной команды.
• Согласно новой парадигме проектирования, для достижения долгосрочного и эффективного развития любой отрасли необходимо, чтобы основной объем затрат и изменений происходил на этапе разработки. Традиционная практика проектирования изделий показывает возрастающую цену ошибки в зависимости от этапа проекта, т.е. чем позже мы делаем изменения, тем дороже это нам обходится.
• Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® дает возможность осуществить данный переход в распределении затрат за счёт заложенных принципов открытости, прослеживаемости, актуальности информации и аккумулирования проектных данных в едином пространстве. Сейчас на Цифровой платформе CML-Bench^® представлено более 328 тысяч цифровых и проектных решений, которые составляют базу лучших инженерных практик. Этот инженерный опыт, представленный в цифровом виде, обеспечивает преемственность поколений инженеров, инженерных команд и, главное, результатов выполненных проектов, цифровых испытаний и служит основой для ведения новых разработок, в частности, новых версий изделий с улучшенными характеристиками.
• Например, это наглядно показывает наш опыт с проектированием БПЛА “Снегирь-1”. После завершения проектирования первой версии беспилотника на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® мы имеем более 70% проектной информации, на основе которой создание новых версий с улучшенными характеристиками возможно в короткие сроки и при меньших затратах».  

Далее участники совещания обсудили интерфейс платформы и оптимизацию работы инженерных команд из разных компаний на единой площадке в условиях ведения множества проектов и обеспечения им разных режимов доступа.

После презентации заместитель генерального директора АНО «ФЦ БАС» Елизавета Федотова ознакомилась с опытным образцом беспилотника «Снегирь-1».

Деятельность Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® и её кастомизированных версий обеспечивается мощностями Суперкомпьютерного центра (СКЦ) «Политехнический».  В завершение рабочего визита Елизавета Геннадьевна посетила СКЦ с ознакомительной экскурсией и была впечатлена мощностью и производительностью вычислительных систем. Напомним, что Центр является самым высокопроизводительным на Северо-Западе России и в системе Минобрнауки России. В 2023 году общая производительность Суперкомпьютерного центра «Политехнический» была повышена более чем на 15% после запуска новой системы обработки данных. 

Участники совещания обменялись мнениями о состоянии реализации национального проекта БАС и обсудили административные барьеры данного процесса, а также актуальные вопросы финансирования и отчетности. Елизавета Федотова выразила интерес к использованию Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® в работе АНО «ФЦ БАС» и готовность к дальнейшему обсуждению этапов совместной деятельности с ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг».