С 30 июня по 4 июля 2023 года проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Передовой инженерной школы (ПИШ) 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 посетил Кабардино-Балкарскую Республику (КБР).
В рамках официального визита состоялись встреча с ректором Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (КБГУ) Юрием Альтудовым, знакомство с инфраструктурой Центра передовых материалов и технологий КБГУ, дискуссия с индустриальными партнерами – представителями промышленных предприятий Республики, а также представителями органов власти. Важным пунктом программы пребывания в Республике стало участие профессора Боровкова в XIX Международной научно-практической конференции» Новые полимерные композиционные материалы».
Визит в крупнейший вуз Кабардино-Балкарии и один из крупнейших вузов Северного Кавказа – Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова – стартовал с официальной встречи Алексея Боровкова и ректора университета Юрия Альтудова, в рамках которой стороны обсудили особенности приемной кампании 2023 года, меняющуюся структуру поступления в ведущие вузы страны, а также образ абитуриента по инженерным направлениям.
В ходе беседы Алексей Иванович рассказал о возможностях Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», а также первом ее выпуске инженеров новой формации в интересах индустриального партнера – Топливного дивизиона АО «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом».
- «В основу деятельности ПИШ СПбПУ лег опыт реализации совместных дорожных карт развития сотрудничества с ключевыми партнерами, в частности, с Топливным дивизионом АО «ТВЭЛ» госкорпорации «Росатом». Одним из ключевых проектов подготовки инженеров служит совместная магистерская программа СПбПУ и ТВЭЛ «Компьютерный инжиниринг и цифровое производство», специализированная под фронтирные инженерные задачи, выдвинутые корпорацией ТВЭЛ и запущенная в сентябре 2021 года, где все магистранты принимают участие в реализации прорывных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, а более половины уже работают на предприятиях АО «ТВЭЛ», в частности, в ООО «Центротех-Инжиниринг».
- Отметим, что уже 23 июня 2023 года первым выпускникам Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» бы вручены дипломы магистров и в торжественной церемонии вручения дипломов принимал участие Герой Труда Российской Федерации Виктор Анатольевич Поляков, Почетный Доктор СПбПУ, заместитель генерального директора – управляющий директор ОДК-Сатурн»,
– рассказал руководитель ПИШ СПбПУ Алексей Боровков.
Юрий Камбулатович отметил важность взаимодействия вуза и представителей промышленного сектора экономики, где, по его мнению, СПбПУ имеет серьезные достижения и является одним из лидеров среди российских технических университетов. Он представил экономические показатели региона, а также перечислил ключевых индустриальных партнеров университета и рассказал о перспективах взаимодействия с ними.
- «Сегодня существуют определенные вызовы на государственном, отраслевом и университетском уровнях и приходится отвечать на них, в частности, путем развития импортозамещения, разработки и применения новых технологий. Данная траектория дает четкое понимание, что на этом пути нас ждет успех»,
– отметил ректор КБГУ.
Продолжая знакомство с вузом, его возможностями и научно-технологическим заделом, Алексей Боровков посетил Центр передовых материалов и технологий КБГУ, руководителем которого является и.о. проректора КБГУ по научно-исследовательской работе профессор Светлана Хаширова.
Центр передовых материалов и технологий, официальное открытие которого состоялось 12 октября 2022 года, полностью – все 16 научно-исследовательских лабораторий – оснащен современным высокотехнологичным оборудованием, в том числе лабораторными и промышленными 3D принтерами, позволяющим решать самые сложные материаловедческие задачи.
В Центре реализуется полный инновационный цикл: от синтеза полимера и создания композиционного материала до переработки его в изделие такими технологиями, как экструзия, литьё, 3D печать и др., и выполнения комплексных испытаний на эксплуатационные свойства. Работа Центра направлена на обеспечение достижения технологического суверенитета страны в области стратегически важных полимерных материалов.
К выполнению научных работ на сегодняшний день привлечено 27 высококвалифицированных молодых специалистов в области материаловедения, полимерных композиционных материалов и аддитивных технологий (из них 3 доктора наук, 20 кандидатов химических и технических наук по специальности «Высокомолекулярные соединения»).
- «На данный момент в Центре формируется обширный банк экспериментальных данных о свойствах целого ряда суперконструкционных полимеров и композитов на их основе, который является основой для создания математических моделей, их последующей валидации, для разработки цифровых двойников материалов совместно с Передовой инженерной школой «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого»,
– отметила Светлана Юрьевна.
Руководитель Центра проф. С. Хаширова также сообщила, что сотрудниками разработана линейка отечественных суперконструкционных полимеров и композитов для применения в аддитивных технологиях методами послойного нанесения расплавленной полимерной нити и селективного лазерного спекания. Впервые в Российской Федерации разработан 3D-принтер для лазерного спекания суперконструкционных полимеров, собран демонстрационный образец, который успешно прошел испытания для спекания полиэфирэфиркетонов. По заказу ПАО «Иркут» корпорации «ОАК» госкорпорации «Ростех» разработаны специальные композиты для 3D-печати узлов системы кондиционирования воздуха магистрального самолета МС-21.
В рамках реализации программы «Приоритет-2030» коллективом Центра разработана технология получения отечественных суперконструкционных полимеров медицинского назначения. В настоящее время проводятся клинические испытания разработанных имплантатов как для спинальной хирургии, так и для нейрохирургии черепа.
- «Высокотехнологичное оборудование, которое представлено, покрывает широкий спектр возможности работы с материалами и является одним из самых лучших в стране. И это хороший задел для дальнейшего развития сотрудничества СПбПУ и КБГУ в рамках ПИШ "Цифровой инжиниринг"»,
– подчеркнул Алексей Иванович.
Лекция профессора Боровкова для преподавателей, научных сотрудников и студентов КБГУ стала ключевым пунктом повестки официального визита делегации Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Посетили мероприятие порядка 100 представителей науки и студенчества.
Свое выступление Алексей Боровков начал с рассказа о тесном сотрудничестве подразделений Экосистемы технологического развития СПбПУ и КБГУ:
- «3 сентября 2020 года СПбПУ и Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова подписали соглашение о создании Университетского зеркального инжинирингового центра компетенций «Новые производственные технологии «Эльбрус» – это событие стало новым этапом нашего взаимодействия.
- У нас есть ряд исследований, где мы уже получили результаты, прошедшие испытания в Роскосмосе и показавшие очень хорошие характеристики своего поведения: при перепадах температуры от -150 до +150 полимерные композитные изделия не растрескивались, обладали свойством герметичности.
- Кромп мы взаимодействуем и в рамках других программ, в том числе, в федеральном проекте Минобрнауки России «Передовые инженерные школы», где мы совместно с КБГУ разработали новую магистерскую программу «Механика полимерных композиционных материалов», обучение на которую начинается в сентябре этого года».
Ф
Далее лектор представилЭкосистему технологического развития СПбПУ, которая представляет собой «золотой стандарт» качества. Алексей Боровков напомнил, что в систему входят Передовая инженерная школа «Цифровой инжиниринг», Научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии», Центр НТИ «Новые производственные технологии», Инфраструктурный центр НТИ «Технет», и Центр трансфера технологий СПбПУ «Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий», в 2а также отметил, что устойчивое развитие экосистемы передовых цифровых и производственных технологий складывается за счет прирастания новых структур федерального уровня, формирующего научно-технический задел экосистемы.
Особого внимания был удостоен Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения» – нормативный документ, сфокусированный на создании изделий с помощью технологии цифровых двойников. Важно отметить, что в соответствии с национальным стандартом реализуются многочисленные проекты по разработке и применению цифровых двойников высокотехнологичных промышленных изделий на базе Цифровой платформы CML-Bench®.
Возможности Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® легли в основу деятельности Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». В продолжение Алексей Иванович подробно представил ее концепцию, структуру и показатели реализации: так, в частности, к реализации планируются 11 магистратур, 68 программ дополнительного профессионального образования совместно с индустриальными партнерами, а также открытие порядка 15 новых научно-образовательных пространств. Напомним, в январе 2023 года в ПИШ СПбПУ уже открылось новое научно-технологическое образовательное пространство Топливной компании Росатома «ТВЭЛ».
Спикер также представил уже имеющиеся значимые результаты исследовательской деятельности – фронтирные задачи, в решение которых активное участие принимали студенты Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Среди них – разработка цифрового двойника газовой центрифуги в интересах Научно-производственного объединения «Центротех» (входит в контур управления Топливной компании «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом»), разработка цифровых моделей в атомной и термоядерной энергетике, цифровой инжиниринг водородных технологий (проекты в интересах предприятий Госкорпорации «Росатом») и др.
В завершение Алексей Боровков подробно остановился на содержательном процессе разработки и применения цифровых двойников на стадиях жизненного цикла. В частности, представил особенности разработки многоуровневой матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, а также проиллюстрировал математические модели разного уровня адекватности, законы природы, назвал ключевые отличия цифрового двойника от цифровой тени. Лекция вызвала живой интерес у слушателей: учащиеся и ведущие специалисты университета задали ряд интересующих вопросов в части передовых разработок и возможности оперативного импортозамещения серии зарубежных продуктов.
Продолжил тему импортозамещения круглый стол с индустриальными партнерами – представителями промышленных предприятий Республики, а также органов власти. В дискуссии приняли участие представители Московского областного научно-исследовательского клинического института им. М. Ф. Владимирского, ПАО «Телемеханика», ООО «Профхимия-Юг», ООО «Техно-алмаз», ООО «Севкаврентген-Д», ООО «Империал», ООО «Завод резинометаллических изделий «ЧЕГЕТ», а также Министр цифрового развития Кабардино-Балкарской Республики Ислам Ашхотов, заместитель Министра экономического развития Кабардино-Балкарской Республики Рустам Башоров, заместитель Министра промышленности, энергетики и торговли Кабардино-Балкарской Республики Эльдар Кяров и др.
Участники обсудили особенности подготовки кадров в интересах индустриальных партнеров, возможности технологического развития и цифровизации промышленных предприятий Республики. Многие промышленные предприятия КБР являются ведущими на российском рынке, производят конкурентоспособную, высокотехнологичную, экспортоориентированную продукцию, в том числе инструменты из природных и синтетических алмазов, дорожные контроллеры, светофоры со светодиодными излучателями, кабельную продукцию широкого диапазона применения, высоковольтные выключатели, медную катанку, продукцию легкой промышленности, приборы радиоэлектроники, глушители шума к легковым и грузовым автомобилям, сложную медицинскую технику и строительные материалы, товары для оборонно-промышленного комплекса страны.
«Вопрос подготовки кадров, обладающих компетенциями мирового уровня, в интересах широкого спектра промышленных предприятий для нас особо актуален. Именно поэтому мы продолжаем тесное сотрудничество с СПбПУ, в частности, развиваем новые образовательные направления. Совсем скоро эти кадры будут обладать знаниями в сфере разработки, создания и эксплуатации полимерных композиционных материалов для высокотехнологичных отраслей промышленности: авиастроения, судостроения, космической промышленности и др.», – подчеркнул ректор КБГУ Юрий Альтудов.
Ректор также рассказал о создании в университете «Цифровой кафедры» (программа профессиональной переподготовки, предусмотренная федеральным проектом «Развитие кадрового потенциала IT-отрасли» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»). На цифровых кафедрах студенты получают новые компетенции в области информационных технологий благодаря дополнительным профессиональным программам и программам профессиональной переподготовки IT-профиля, которые будут разработаны совместно с индустриальными партнерами и отраслевыми экспертами. Сегодня участниками стали более 800 студентов КБГУ.
Алексей Боровков подчеркнул важность данной программы, однако отметил, что сегодня важно выпускать не просто IT-специалистов, а профессионалов, владеющих предметной областью: яркий пример – инженеры ПИШ СПбПУ. Отвечая на многочисленные вопросы о подготовке кадров, а также разработках, опережающих мировой уровень, спикер рассказал о мультидисциплинарном подходе при создании любого продукта: «Все основано на принципе мультидисциплинарности и кросс-отраслевом характере работы. Работая с одной отраслью, мы можем переносить лучшие практики и решения на другую отрасль, которая с ними пока не знакома. Отрасли и секторы промышленности развиваются неравномерно, с разной скоростью, и когда ты работаешь сразу с 10 высокотехнологичными отраслями, ты имеешь возможность эти практики изучать, обобщать и осуществлять кросс-отраслевой трансфер на основе мультидисциплинарных математических моделей».
Отмечая важность проведения подобных дискуссий, Министр цифрового развития Кабардино-Балкарской Республики Ислам Ашхотов отметил, что именно синергия бизнеса, научно-исследовательских разработок и образовательных программ даст максимальный экономический эффект для развития региона.
В ходе официального визита в Кабардино-Балкарию Алексей Боровков принял участие в пленарном заседании XIX Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы», охватывающей широкий круг вопросов, касающихся новых теоретических концепций строения полимерных материалов, новых полимеров и композиционных материалов на их основе, исследования строения и свойств полимерных материалов и оригинальные методы их получения, перспективы и особенности применения полимеров и композитов в различных областях техники и промышленности.
Открыла пленарное заседание руководитель Центра передовых материалов и технологий КБГУ, и.о. проректора КБГУ по научно-исследовательской работе Светлана Хаширова. В своем выступлении Светлана Юрьевна рассказала о новых горизонтах применения высокоэффективных полимеров и композитов. Отмечая, что Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова –
интегратор полимерных аддитивных технологий, спикер проиллюстрировала ряд значимых проектов, в частности, реализованных совместно с Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого: создание новых композитных материалов, перспективных в области водородной энергетики, моделирование и исследование механических свойств изделий из суперконструкционных полимеров и композитов на их основе, полученных методами литья под давлением и 3D печати и др.
Спикер отметила: «Суперконструкционные полимеры демонстрируют большой потенциал вследствие низкой токсичности, биосовместимости и других позитивных эффектов. В частности, в медицине новые горизонты перспективных приложений суперконструкционных полимеров возможно открыть за счет модификации поверхности и создания композитов».
Продолжил выступление Алексей Боровков, который представил возможности цифрового инжиниринга материалов. Спикер рассказал о триаде «Цифровые (виртуальные) испытания – цифровые (виртуальные) испытательные стенды – цифровые (виртуальные) испытательные полигоны», а также отметил, что за счет проведения большого числа цифровых испытаний, в том числе на цифровых стендах и полигонах, становится возможным реализовать на практике «цифровую сертификацию» – специализированный бизнес-процесс, основанный на сотнях / тысячах / десятках тысяч виртуальных испытаний как отдельных компонентов, так и системы в целом на виртуальных испытательных стендах и полигонах, целью которого является прохождение с первого раза всего комплекса натурных, сертификационных и прочих испытаний.
Спикер также представил триаду «Материалы & Технологии & Конструкция» и проиллюстрировал ключевые проекты в отрасли новых материалов, технологий и конструкций. В частности, Алексей Боровков рассказал о создании базы данных композиционных материалов, разработке методик моделирование свойств аддитивных и композиционных материалов, метаматериалов, а также методик моделирования производственных процессов с применением композиционных материалов.
Особое внимание было уделено созданию цифровых двойников материалов и изделий на цифровой платформе CML-Bench®. Так, Алексей Иванович рассказал о разработке виртуальных испытательных стендов и виртуальных испытательных полигонов для компьютерного моделирования механических свойств металлопластиковых узлов с учётом технологии их изготовления, свойств пластика и адгезии пластика с металлом в интересах ООО «Центротех-инжиниринг» (входит в контур управления Топливной компании «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом»).
«Специалисты отдела энергетического машиностроения ПИШ СПбПУ разработали математические модели полимерных композиционных материалов и новейшие цифровые инструменты для их испытаний. Математические модели полимерных композиционных материалов (ММ ПКМ) разрабатывались для прогнозирования разрушения и проходили валидацию через разработку виртуальных испытательных стендов (ВИС), которые имитируют стандартные испытания. В результате была создана совокупность ВИС для валидации и калибровки ММ ПКМ. Важно отметить, что разработанные ВИС позволяют реализовать и исследовать межслойное разрушение для гибридных ПКМ с учетом различных укладок для технологии намотки, а также служат основой для разработки цифрового двойника изделия», – рассказал спикер.
Помимо насыщенной деловой и культурной программы визита в Кабардино-Балкарию, также состоялось посещение одного из предприятий Республики – ООО «Империал». Производство ведет деятельность по двум направлениям: укупорочные изделия для медицины и алкогольной продукции, а также проектирование, производство и ремонт горячеканальных пресс-форм, штампов, сборочных машин для многокомпонентных изделий, машин для нанесения декора и др.
В 2015 году на предприятии был создан производственно-инжиниринговый центр, который оснащен высокоточным современным оборудованием для металлообработки. «Сегодня наш Центр – это реальный производственный объект, с самым современным высокотехнологичным оборудованием, где трудятся высококвалифицированные инженерно-технические кадры. Данный центр включает в себя полный производственный цикл от проектирования и конструирования до производства и испытания готовой продукции», – отметил директор предприятия Мухамед Кунашев.
Алексей Боровков осмотрел высокопроизводительный вертикальный обрабатывающий и токарный обрабатывающий центры, лакировочный и покрасочный цеха, производство алюминиевых медицинских колпачков, ознакомился с процессом изготовления пластмассовых изделий под давлением. Подводя итог, Алексей Иванович высоко оценил столь масштабное эффективно налаженное производство. Стороны договорились об обсуждении возможностей сотрудничества.
«Промышленность республики – это динамично развивающаяся отрасль, включающая в себя предприятия различных направлений обрабатывающих производств. Взаимодействие предприятий с вузами страны способствует не только решению фронтирных задач, но и подготовке кадров под запросы организаций. Убежден, визит в Кабардино-Балкарию – новый виток сотрудничества Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» с ведущими университетами Республики, промышленными предприятиями и органами власти, который станет мощным рывком к технологическому развитию, цифровизации промышленных предприятий и росту благосостояния региона», – рассказывает о результатах визита в Республику Алексей Боровков.