#НастоящееБудущее: представители Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» приняли участие в работе проектно-образовательного интенсива «Архипелаг 2024» на Сахалине
С 8 по 21 июля 2024 года на острове Сахалин состоялось главное событие года по запуску новых рынков, инициатив и отраслей – проектно-образовательный интенсив «Архипелаг 2024». Ключевые темы этого года – развитие авиационных и морских беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), применение искусственного интеллекта и новая энергетика, в частности водородные технологии.
Организаторами «Архипелага 2024» выступили Платформа Национальной технологической инициативы (НТИ), правительство Сахалинской области, Агентство стратегических инициатив, Фонд поддержки проектов НТИ и Университет 2035. В мероприятиях приняли участие более 3500 участников из 78 регионов страны. Это представители технологических компаний и стартапов, научных организаций, которые развивают проекты в сфере новых технологий, инженерные и управленческие команды регионов и вузов.
Программа «Архипелага» включала обширный перечень мероприятий, в числе которых Национальный сетевой акселератор, форум дроносферы «Архитектура неба», учения и соревнования беспилотников, работа площадок «Человек+» и «Качество жизни. Новые горизонты», образовательные лекции и мастер-классы. В течение двух недель эксперты отрасли прорабатывали новые решения в применении БПЛА в области социального развития, увеличения продолжительности жизни, улучшения экологии и климата, изучали сценарии применения беспилотников, проводили тестовые запуски, а также делились собственным опытом и новыми идеями. Были организованы тестирование технологий контроля неба, а также демонстрация более 30 видов современного российского оборудования для обнаружения и защиты объектов от противоправного применения БПЛА.
Представители Центра компетенций НТИ «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (Центра НТИ СПбПУ), Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Инфраструктурного центра «Технет» СПбПУ ежегодно участвуют в программе «Архипелага» в качестве организаторов, экспертов и активных спикеров мероприятий. В этом году в работе интенсива принимали участие:
- Алексей Боровков, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра НТИ СПбПУ, Центра трансфера технологий СПбПУ «Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ;
- Сергей Салкуцан, директор Центра дополнительного профессионального образования ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
- Павел Козловский, заместитель директора Центра дополнительного профессионального образования ПИШ СПбПУ «Цифровой и инжиниринг»;
- Владислав Терещенко, старший преподаватель Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», куратор блока дистанционных образовательных технологий;
- Дмитрий Гаврилов, автор и ведущий программ SCM, сертифицированный специалист APICS CPIM, CSCP, CLTD, SCOR-P, старший преподаватель Института передовых производственных технологий ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг».
В настоящее время командой экспертов Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» разработаны пять компьютерных тренажеров, доступных на Цифровой платформе CML-Bench®.EDU, которая системно развивается как отдельное направление Цифровой платформы разработки и применения цифровых двойников CML–Bench®.
На Архипелаге-2024 Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» выступила организатором трека
- «Организация эффективного производства беспилотных авиационных систем»
на основе цифровых тренажеров, разработанных экспертами ПИШ СПбПУ.
Это цифровые тренажеры «Новый индустриальный вызов» («New Industrial Challenge», NIC) для командных соревнований и «Бережливое производство» («LEAN Производство») для работы в индивидуальном режиме.
|
Формат инженерных соревнований с использованием тренажеров был предложен на слете организаторов проектно-образовательного интенсива «Архипелаг 2024», который состоялся в феврале этого года. Организаторы, в числе которых были и представители ПИШ СПбПУ, собирались, чтобы определить ключевые задачи и желаемые результаты будущего интенсива по разным направлениям.
Как подчеркнул Владислав Терещенко, в развитии дроносферы наряду с применением БПЛА в различных секторах промышленности и народного хозяйства крайне значимым является вопрос организации производства БПЛА, достижения высокой эффективности этих производств, а также подготовки инженеров с передовыми компетенциями в области беспилотных авиационных систем. Это особенно важно с учетом того, что потенциал для создания компонентов и технологий для беспилотных летательных аппаратов сегодня есть во многих регионах страны.
- «Цифровые тренажеры являются отличным инструментом для формирования представлений об организации эффективного производства у ключевых участников рынка БПЛА: разработчиков/инженеров, субъектов МСП, производственных компаний, представителей институтов развития и коммерческих структур, а также практической отработки приобретенных навыков и проверки компетенций,
– пояснил Владислав. - Цифровые тренажеры относятся к передовым цифровым инструментам, отвечающим потребностям современных пользователей, которые адаптированы к виртуальной среде и требуют иных методик для поддержания уровня вовлеченности и мотивации к обучению. Тренажеры позволяют совершенствовать методики обучения с помощью гибкой архитектуры симуляторов, геймификации интерфейса и широкого набора параметров для реализации индивидуального подхода к каждому обучающемуся».
Трек «Организация эффективного производства БАС» был рассчитан на три потока длительностью по 3 дня каждый. Всего в нем приняли участие около 150 человек. Архитектура мероприятия включала заочный подготовительный этап по отбору участников, формированию команд и распределению ролей, а также очные соревнования на цифровых тренажерах и итоговую стратегическую сессию.
Структура трека:
- Lean-учения на базе цифрового тренажера «Бережливое производство». 4-часовой соревновательный интенсив среди участников с целью выявления лидеров будущих преобразований для БПЛА команд.
- NIC-полигон на базе тренажера «Новый индустриальный вызов». Двухдневный командный интенсив-соревнование по управлению жизненным циклом высокотехнологичным продуктов (от разработки продукта с учетом требований рынка до его ремонта и обслуживания)
- Штабные карты. Стратегическая сессия с участниками трека для формирования «дефектной ведомости», с целью выявления и масштабирования лучших стратегий развития производств БПЛА.
Дмитрий Гаврилов пояснил:
- «В каждой команде определены четыре роли: коммерция (выбор рыночной стратегии и участие в тендерах), инжиниринг (поиск оптимальных модификаций двигателей, оценка производственных и поставочных возможностей предприятия), производство (планирование выполнения заказов и принятие решений по ключевым параметрам производства), закупки (выбор поставщиков и развитие отношений с ними).
- Команда управляет заводом по производству авиадвигателей. Необходимо, ориентируясь на рыночные тренды, эффективно управлять производством и цепью поставок для максимизации экономического эффекта. Задача команды в каждом раунде — улучшить финансово-экономические показатели предприятия, принимая стратегические и тактические решения в области инжиниринга и управления цепями поставок. Все функции тесно взаимосвязаны между собой. Таким образом, тренажер позволяет формировать системные представления о всей цепи создания ценности продукта с опорой на эффективную организацию производства и использование передовых производственных технологий»,
– рассказал старший преподаватель Института передовых производственных технологий ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Дмитрий Гаврилов.
 |
 |
Среди участников трека были старшеклассники школ, студенты вузов и колледжей, а также специалисты предприятий различных направлений деятельности. По итогам каждого этапа определены победители командных соревнований и участники, которые продемонстрировали лучшие результаты на индивидуальном этапе.
- «В процессе работы мы собирали большие данные по тому, как участники проходят каждый тренажер: какие принимаются решения, сколько на это уходит времени, какие алгоритмы использованы – сформировалась некая статистика, которую еще предстоит проанализировать. Могу сказать, что за одну игру на индивидуальном тренажере участник принимает около 1,5 тысячи решений за 4 часа, а на командном этапе – от 4 до 6 тысяч за два дня.
- То есть, тренажер фактически позволяет очень быстро оценить компетенции специалиста, его способность понимать производственную ситуацию и находить эффективные пути решения задач. Что касается школьников, то здесь тренажер выступает индикатором по выявлению талантов и будущих лидеров. То есть, ребята еще не знакомы с понятием бережливого производства, но при этом отлично выполняют задания и улавливают все взаимосвязи. Со многими школьниками мы беседовали и приглашали их приходить учиться к нам в Политех, в ПИШ Политеха, поскольку видно, что ребята крутые и у них есть большие перспективы в инженерной профессии»,
– добавил Владислав Терещенко.
 |
 |
- «Соревнования с применением тренажеров можно проводить одновременно с обучением как очно, так и онлайн. Данные инструменты могут применяться одновременно с технологиями искусственного интеллекта для сбора и анализа Больших данных (Big Data), что позволит выявить лучшие стратегии и изучить результаты. Кроме того, компьютерные тренажеры легко масштабируются в производственных условиях для применения полученных навыков на практике»,
– подчеркнул директор Центра ДПО ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Сергей Салкуцан. Он добавил, что - «цифровые тренажеры широко используются в программах ДПО, которые ПИШ СПбПУ проводит для индустриальных партнеров университета – лидеров промышленности России: ПАО «Т Плюс», АО «ОДК», ПАО «ОАК» и многих других компаний».
В рамках интенсива «Архипелаг 2024» также состоялась открытая лекция проректора по цифровой трансформации СПбПУ, руководителя ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексея Боровкова.
Тема лекции: «Цифровая платформа разработки БПЛА как основа обеспечения технологического лидерства».
Алексей Иванович рассказал, что Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» активно включилась в реализацию Национального проекта по развитию БАС. Была разработана концепция создания единой отечественной среды разработки БАС с помощью технологии цифровых двойников на базе Цифровой платформы CML-Bench®. Содержательное наполнение цифровой платформы позволяет осуществлять разработку оптимальных методик проектирования различных типов беспилотных летательных аппаратов, что является существенным вкладом в решение задачи по формированию в России конкурентоспособной отрасли БАС и направлено на достижение национальной цели - технологического лидерства.
В декабре 2023 года Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» представил инициативную разработку БПЛА «Снегирь-1» гибридной компоновки, сочетающей в себе преимущества мультироторной и самолетной схем. БПЛА спроектирован и разработан в кратчайшие сроки с применением аддитивных технологий и композиционных материалов, подготовлена производственная площадка для изготовления опытных образцов беспилотных систем. Разработка была представлена заместителю Председателя Правительства Российской Федерации – министру промышленности и торговли Российской Федерации Денису Мантурову на Всемирном фестивале молодежи в Сочи.
В настоящее время завершена разработка БПЛА «Снегирь-1.5», идет процесс изготовления опытного образца. Алексей Боровков подчеркнул, что в рамках проекта БПЛА «Снегирь-1.5» запущен виртуальный испытательный полигон (ВИП) «Аэродинамика» и более 30 виртуальных испытательных стендов (ВИС), среди которых ВИС «Аэродинамический базис», ВИС «Внешний облик», ВИС «Профилирование винта», ВИС «Базовый профиль крыла» и другие.
- «Проведение большого числа цифровых (виртуальных) испытаний, в том числе на специализированных цифровых (виртуальных) стендах и полигонах на цифровой платформе CML-Bench® позволяет реализовать на практике «цифровую сертификацию» – специализированный бизнес-процесс, основанный на тысячах (десятках тысяч) цифровых (виртуальных) испытаний как отдельных компонентов, так и системы в целом.
- Целью цифровой сертификации является прохождение с первого раза всего комплекса натурных, сертификационных и прочих испытаний. Это значительно сокращает сроки и стоимость вывода на рынок новых типов БПЛА и является необходимым условием для формирования конкурентоспособной отрасли БАС в России»,
– отметил Алексей Боровков.
 |
 |
В выступлении спикер подробно рассказал и о другом значимом проекте ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» – проектировании обтекателя из композиционных материалов для двухместного мотопаралета знаменитого путешественника Федора Конюхова.
Команде инженеров ПИШ СПбПУ удалось решить задачу-вызов: создать прочную, жесткую и легкую конструкцию обтекателя с дополнительными топливными баками, позволяющую совершить полет на 1000-1200 км над Северным Ледовитым океаном, защитить пилотов от переохлаждения, снизить расход топлива. 8 июля 2024 года Федор Конюхов и пилот Игорь Потапкин успешно завершили полет по маршруту: архипелаг Земля Франца-Иосифа — Северный полюс на двухместном мотопаралете и установили мировой рекорд.
Алексей Боровков обозначил основные этапы проекта по разработке оптимальной конструкции обтекателя паралета. Он подчеркнул, что общий вес конструкции с интегрированными топливными баками составил всего 23 кг – на 30% меньше по сравнению с установленными ранее металлическими баками. Интегрированные ребра жесткости сделали летальный аппарат более прочным и жестким. Аэродинамическое сопротивление конструкции удалось снизить более чем на 20% за счет суперкомпьютерного моделирования и технологии компьютерной оптимизации, а также эфективного применения цифровой платформы CML-Bench®.
Как отметили организаторы «Архипелага 2024», все инициативы, предложения и выводы по проектам, представленные в ходе мероприятий интенсива, будут предложены для включения в национальные проекты. Напомним, развитие беспилотных авиационных систем активно обсуждалось в ходе «Архипелага 2023». Тогда Первый Заместитель Председателя Правительства, а ныне Министр обороны Российской Федерации Андрей Белоусов объявил о запуске нового российского национального проекта по развитию беспилотных авиасистем. В числе прочего, в новый нацпроект было включено создание научно-производственных центров БПЛА. Поднимались вопросы кадровой политики для новой отрасли, актуализации образовательных программ, механизмы вовлечения и поддержки талантливой молодежи.
На «Архипелаге 2023» представители экосистемы технологического развития СПбПУ провели и выступили в серии мероприятий, в числе которых стратегическая сессия «Применение передовых производственных технологий в отрасли БАС: актуальные задачи и технологический стек», сессия «Единое цифровое пространство сферы аэробеспилотия», сессия «Роль Центров НТИ в формировании опережающего отраслевого регулирования» и др.
Специалисты Центра НТИ СПбПУ принимали активное участие в образовательных интенсивах и в предыдущие годы.
«Архипелаг 2022»: 5–20 июля 2022 года, Севастополь
«Архипелаг 2121»: 1 июля – 4 августа 2021 года, Великий Новгород
«Остров 10-22»: 10–22 июля 2019 года, Сколковский институт науки и технологий (Москва)
«Остров 10–21»: 10–21 июля 2018 года, остров Русский (Приморский край)
Фотографии предоставлены организаторами
