C 19 по 20 ноября 2024 года в Передовой инженерной школе Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) проходила дополнительная профессиональная программа повышения квалификации (ДПО) «Системный цифровой инжиниринг в двигателестроении».
Программа направлена на формирование у слушателей базовых знаний, связанных с современными цифровыми технологиями и возможностями их применения, навыков реализации проектов в области двигателестроения с упором на освоение применения технологии цифрового двойника при проектировании газотурбинных двигателей с использованием Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®.
Слушателями программы стали преподаватели и научные сотрудники Передовой инженерной школы двигателестроения и специальной техники «Сердце Урала» Южно-Уральского государственного университета (Национального исследовательского университета, ЮУрГУ). Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Передовая инженерная школа двигателестроения и специальной техники «Сердце Урала» ЮУрГУ активно развивают совместные инициативы в образовательной и научной сфере. Так, на площадке Международной промышленной выставки «Иннопром-2024» передовые инженерные школы СПбПУ и ЮУрГУ подписали соглашение о сотрудничестве, направленное на развитие компетенций в области современных технологий и оказание услуг в этой сфере, а также участие в партнерских мероприятиях.
Представители ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ приняли участие в главном экспертном мероприятии Экосистемы технологического развития СПбПУ «Цифровой инжиниринг» – VI Международном форуме «Передовые цифровые и производственные технологии», прошедшем в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого с 15 по 16 октября 2024 года. В рамках форума участники обсудили лучшие практики передовых инженерных школ и сетевое взаимодействие ПИШ с вузами.
Таким образом, обучение представителей ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ по дополнительной профессиональной программе повышения квалификации «Системный цифровой инжиниринг в двигателестроении» в ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» является логичным шагом в развитии партнерских отношений школ и реализации данного соглашения.
Программа обучения была разделена на два дня, в ходе которых участники прослушали лекции о Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, познакомились с её интерфейсом и функциональными возможностями, а также прошли практику на платформе по управлению проектами с использованием MBSE-подхода.
Преподаватели программы
- Себелев Александр Александрович, начальник отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ;
- Воробьев Павел Алексеевич, научный сотрудник отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ;
- Соловьев Дмитрий Олегович, инженер по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ.
В первый день обучения начальник отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Александр Себелев рассказал об основных функциях Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® и подробно осветил элементы пользовательского интерфейса.
«Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® представляет уникальный отечественный продукт, который направлен на создание высокотехнологичных изделий в рамках новой парадигмы проектирования. Платформа позволяет существенно сократить сроки и стоимость разработки изделия путем ведения множества параллельных линий проектирования с помощью генеративного дизайна, а также проведения значительного количества испытаний в цифровой среде, которые позволяют балансировать матрицу требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, и дают возможность пройти весь комплекс натурных и сертификационных испытаний с первого раза.
В дополнение отмечу, что на Цифровой платформе CML-Bench® сохранен опыт проектной деятельности сотен инженеров и лучшие практики, которые формируют новую систему управления знаниями, применяемую нами для ведения проектов и обучения студентов Передовой инженерной школы СПбПУ “Цифровой инжиниринг”.
Например, сейчас на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® представлено 332 тысячи цифровых и проектных решений, созданных в процессе исполнения проектов, реализованных в интересах индустриальных партнеров из разных отраслей промышленности. Эти решения ускоряют процесс разработки серий изделий или их новых исполнений, так как до 70% проектной информации уже размещено на платформе, а также обеспечивают более эффективный кросс-отраслевой трансфер технологий. Также сохранение проектных данных на платформе делает процесс проектирования более прозрачным, так как все этапы зафиксированы, и ход работ не зависит от кадровых перестановок внутри проектных команд».
Слушатели познакомились с порядком управления проектами, требованиями и расчетными данными на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, включая рассмотрение панели управления, подсистем работы с документами и постановки заданий, диаграммы Ганта, процесса согласования документов, связи различных типов объектов в системе, подсистемы управления цифровыми макетами и деталями, расчетными вариантами и инструментами обработки и визуализации результатов расчета.
«Архитектура Цифровой платформы CML-Bench® обеспечивает интеграцию с 170 программными системами и модулями CAx и позволяет вести разработки изделий с применением актуального инженерного программного обеспечения, размещенного на одной площадке. Естественно, широкий спектр доступных программ дает нам определенную гибкость в совместных проектах с партнерами, так как разные компании задействуют разные программные комплексы.
В зависимости от запросов наших индустриальных партнеров мы можем сформировать на платформе практически любой комплекс модулей, необходимых для организации работы инженерной команды в рамках конкретного проекта», – отметил Алесандр Александрович.
Второй день был посвящен решению практических задач газовой динамики и прочности на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® под руководством научного сотрудника отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Павла Воробьева и инженера по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Дмитрия Соловьева.
По задачам газовой динамики участники обучения рассмотрели использование Ansys CFX, Ansys Fluent на Цифровой платформе CML-Bench® и обсудили особенности подготовки постобработки результатов. В контексте решения задач прочности представители ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ изучили применение Mechanical APDL и Python на платформе для определения долговечности изделий, узлов и рассмотрели использование Ansys Workbench. Особое внимание в ходе обучения было уделено построению расчетных цепочек на Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®.
«Для обеспечения автоматизации передачи данных между расчётами, расчётные модели в рамках одной симуляции должны быть связаны в единую расчётную цепочку (workflow). Каждый из элементов расчётной цепочки может являться блоком CAE-анализа или производит преобразование (постобработку) результатов выполнения модели. Все элементы расчётной цепочки выполняются в рамках единого файлового пространства.
При создании расчётной цепочки и настройке её элементов пользователь должен обеспечить взаимодействие её элементов. Для передачи данных между расчетами должны быть проработаны механизмы автоматизированного экспорта файлов в расчете-источнике и импорта – в расчете-наследнике, если данные операции не выполняются по умолчанию», – рассказал инженер по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом ПИШ СПбПУ Дмитрий Соловьев.
По итогам обучения слушатели прошли экзаменационное тестирование и получили удостоверения о повышении квалификации установленного образца. Важной частью обучения стала рефлексивная работа, в рамках которой представители ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ поделились впечатлениями.
«Образовательная программа предоставила нам возможность на практике познакомиться с Цифровой платформой по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® и составить собственное мнение о её применении для исполнения проектов. Платформа позволяет при разработке изделия связать задачи из разных областей, соединить отдельные части расчетов (прочностных, газодинамических, тепловых) в единую систему и удовлетворить требования целиком на ранних стадиях проектирования. Безусловно, обучение по данной программе – это полезный опыт для нас, который расширяет кругозор в сфере передовых технологий и современных инструментов.
Также на занятиях нам удалось рассмотреть важные вопросы кооперации вузов и промышленных предприятий. Я считаю, что с Цифровая платформа CML-Bench® позволяет многие из этих вопросов решить и выстроить наиболее продуктивный процесс взаимодействия для сокращения сроков и стоимости проектирования и вывода изделия на рынок», – заключил кандидат технических наук, доцент ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ, заведующий кафедрой «Техническая механика» ЮУрГУ, Директор Центра виброиспытаний и мониторинга состояния конструкций ЮУрГУ и научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности ЮУрГУ Павел Тараненко.
«Мне было интересно узнать больше о Цифровой платформе CML-Bench®, так как с 2012 года мы часто пересекались с проректором по цифровой трансформации СПбПУ Алексеем Ивановичем Боровковым на мероприятиях по моделированию, где он рассказывал об этом продукте. После обучения мы будем рассматривать возможности присоединения к Цифровой платформе CML-Bench® и пути её внедрения на предприятиях Челябинска», – отметил кандидат технических наук, доцент ПИШ «Сердце Урала» ЮУрГУ, старший научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности ЮУрГУ Алексей Кривоногов.