На базе Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, который является участником НОЦ «ТулаТЕХ» в 2018 году был создан ЦК НТИ «Новые производственные технологии».

Создание цифровых двойников высокотехнологичных изделий и первый в мире стандарт по работе c ними, математическая прогнозная модель распространения COVID-19 — эти и многие другие прорывные решения разработаны специалистами Центра компетенций НТИ «Новые производственные технологии» СПбПУ. Подробнее о работе Центра, который был основан в 2018 году, о ключевых достижениях и накопленном опыте нам рассказал руководитель ЦК НТИ «Новые производственные технологии» Алексей Боровков.

— Центр НТИ СПбПУ называется «Новые производственные технологии». О каких новых технологиях идет речь?

—Новые производственные технологии — это, в первую очередь, технологии цифрового проектирования и моделирования, а также технологии работы с новыми материалами. Например, аддитивные технологии и в целом аддитивное производство.

Что касается производства, то мы, конечно, имеем в виду умное производство, smart manufacturing. А в части проектирования говорим об «умном» дизайне, smart design, который в первую очередь ассоциируется с технологией разработки цифровых двойников высокотехнологичных изделий, оборудования, машин, конструкций, установок. Также новые производственные технологии — это big data, искусственный интеллект, машинное обучение и так далее.

— В 2022 году заканчивается программа Центров НТИ. В чем была актуальность/своевременность этой программы?

—Новые производственные технологии в России ведут отсчет с сентября 2014 года, когда состоялось заседание президиума Совета при президенте РФ по модернизации экономики и инновационному развитию России под руководством премьер-министра Д. А. Медведева. В нем принимал активное участие куратор Национальной технологической инициативы и сегодняшний первый вице-премьер Андрей Рэмович Белоусов.

Центр компетенций «Новые производственные технологии» СПбПУ был открыт на базе Института передовых производственных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, который с целью подготовки магистров новой формации мы организовали в феврале 2015 года.

Итоги первого конкурса по созданию Центров НТИ были подведены в декабре 2017 года. Соответственно, в 2018 году были созданы первые шесть центров на базе университетов и академических организаций.

Главные задачи Центров компетенций: первое — трансляция результатов фундаментальной и прикладной науки в промышленные приложения. То есть междисциплинарные исследовательские программы должны обеспечить «переложение» современных научных знаний и достижений через прикладные исследования и разработки в конкретные технологии индустриальных партнеров. Второе — формирование устойчивой связи между университетской средой и индустриальными партнерами. И третье — разработка и реализация образовательных программ инженерного профиля, в рамках которых предусматривается непосредственная работа над проектами в командах с представителями индустриальных партнеров, а также актуальные программы дополнительного профессионального образования.

Мы победили в конкурсе, который составлял 10 заявок на место. В глобальном смысле ключевой компетенцией Центра НТИ СПбПУ является решение прорывных, сложных промышленных задач, так называемых задач-вызовов, которые в федеральном проекте «Передовые инженерные школы» получили официальное название — фронтирные инженерные задачи.

Как я уже говорил, основное направление Центра НТИ СПбПУ — это цифровое проектирование, моделирование и все, что с ними связано. Почему это актуально и очень важно? Потому что все ключевые конкурентные характеристики — как технические, так и потребительские — всех высокотехнологичных изделий и продуктов закладываются на этапе проектирования и разработки.

С точки зрения результатов Центра НТИ СПбПУ приведу несколько цифр. За 2018–2021 гг. по программам дополнительного профессионального образования и магистерским программам мы подготовили более 22 тысяч специалистов, заключили более 400 лицензионных соглашений и на каждый рубль гранта заработали 3 рубля с высокотехнологичного рынка в виде НИОКР.

— Давайте поговорим о главных проектах, реализованных Центром НТИ СПбПУ.

—Главные проекты Центра НТИ СПбПУ связаны с цифровой трансформацией целых отраслей. В первую очередь это двигателестроение. Здесь необходимо отметить нашего индустриального партнера — «Объединенную двигателестроительную корпорацию», которая входит в госкорпорацию «Ростех». Совместно с «ОДК-Климов» мы разработали цифровой двойник авиационного двигателя ТВ7-117СТ-01. А в мае 2021 года стартовал проект государственного значения — разработка цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата. Этот проект мы реализуем совместно с ПАО «ОДК-Сатурн».

Раз уж мы заговорили о технологии цифровых двойников, то необходимо отметить, что упомянутые проекты реализованы на нашей цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™.

Вторая ключевая отрасль — это атомная промышленность. Здесь я бы отметил топливный дивизион ТВЭЛ госкорпорации «Росатом». Для компаний, входящих в структуру «Росатома», мы разработали более 10 проектов, в том числе цифровой двойник тепловыделяющей сборки ядерного реактора, который позволяет моделировать в цифровой среде работу основных элементов конструкции — перемешивающих решеток и антидебризных фильтров, а также проводить многокритериальную оптимизацию изделия.

Если говорить о проектах Центра НТИ СПбПУ, которые хорошо известны массовой аудитории, то это разработка умного цифрового двойника электромобиля КАМА-1. Электромобиль был разработан с нуля и без ДВС-предшественника в кратчайшие по стандартам автомобилестроения сроки — всего за два года, электромобиль и РКД (рабочая конструкторская документация — прим. ред.) на него были приняты и переданы нашему индустриальному партнеру — ПАО «Камаз» в январе 2021 года.

А в марте 2020 года мы построили математическую прогнозную модель распространения COVID-19. Для ее разработки были применены наши многочисленные ноу-хау, которые ранее не использовались эпидемиологами. Это позволило с точностью до нескольких дней прогнозировать интенсивность распространения коронавирусной инфекции и, как следствие, более эффективно планировать объем коечного фонда в медицинских учреждениях России.

И, конечно, еще одно важнейшее достижение Центра НТИ СПбПУ — это разработка национального стандарта — ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения». Это полностью отечественная разработка и первый в мире нормативный документ, сфокусированный на создании изделий с помощью технологии цифровых двойников, причем, это особенно важно, начиная со стадии разработки.

— Центр компетенции НТИ СПбПУ — один из самых результативных Центров НТИ. Вы сможете сформулировать, в чем секрет такого успеха?

— Секрет успеха в том, что каждая новая структура в экосистеме СПбПУ создается на базе уже реализованной эффективной структуры или проекта. Это хорошо иллюстрирует «принцип матрешки».

Центр компетенций «Новые производственные технологии» СПбПУ был открыт на базе Института передовых производственных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, который с целью подготовки специалистов новой формации мы организовали в феврале 2015 года. Это образовательный фундамент. В этой части мы являемся наиболее результативными из всех Центров НТИ в стране, подготовив более 50% специалистов по программам дополнительного профессионального образования среди всех Центров НТИ России. Второй составляющей нашего успеха является, конечно, объем НИОКР, которые мы выполнили по заказам ведущих высокотехнологичных компаний России. Главным исполнителем в этой части является Инжиниринговый центр СПбПУ «Центр компьютерного инжиниринга», который был создан в 2013 году. За девять лет своей работы он стал одним из самых эффективных в России по объемам НИОКР в интересах высокотехнологичной промышленности. Именно это позволило Центру НТИ СПбПУ за последние четыре года заработать более 4 млрд рублей на заказах от высокотехнологичной промышленности.

— Сейчас, оглядываясь назад, вы можете определить те зоны, которые можно было бы улучшить при разработке и реализации программных Центров НТИ?

— Если говорить о зонах улучшения в реализации программы Центров НТИ, то, конечно, важно поддерживать зарекомендовавших себя лидеров и выстраивать сетевое взаимодействие. Для этого мы предложили и уже более трех лет развиваем программу зеркальных инжиниринговых центров на базе российских вузов и промышленных корпораций. Модель зеркальных инжиниринговых центров позволяет обеспечивать трансфер компетенций в процессе выполнения проектов и тиражировать лучшие практики.

— В этом году мы столкнулись с совершено новой реальностью, отразилось ли это на деятельности центра НТИ?

— В условиях новой реальности, в которой мы с вами находимся в настоящее время, ключевую роль, конечно, играет импортозамещение и импортоопережение и в перспективе — технологический суверенитет. Если говорить о целях верхнего уровня, то речь идет о выстраивании глобальной конкурентоспособности национальной экономики, и мы должны особое внимание уделять также национальной безопасности. Вся деятельность Центров НТИ и любых других структур, которые сейчас так или иначе поддерживаются правительством РФ, Минобрнауки России, направлена на решение важных задач для реального сектора.

В глобальном смысле новая реальность на деятельности Центра НТИ СПбПУ никак не отразилась. С нами продолжают сотрудничать наши основные индустриальные партнеры. Но произошло уточнение, актуализация дорожных карт по взаимодействию и сотрудничеству. У нас такие документы, например, есть с ОДК/ГК «Ростех», ТВЭЛ/«Росатом». Впрочем, мы всегда, минимум один раз в год, проводили, что называется «сверку часов», чтобы наши индустриальные партнеры имели возможность актуализировать перечень задач, выдвинуть более значимые на данном этапе.

Также мы по-прежнему выполняем высокотехнологичные заказы для мировых брендов. Мы работаем качественно, поэтому проблем со сдачей-приемкой не возникает, зарубежные компании регулярно оплачивают эти работы в валюте, перспективные проекты обсуждаются и заключаются новые контракты. Наши компетенции в условиях тотальных санкций побеждают геополитические реалии.

— Что дало в широком смысле Санкт-Петербургскому политехническому университету участие в программе Центров НТИ?

— Все такие программы завершаются выходом на другой уровень развития. Это масштаб и ориентир для многих подразделений Санкт-Петербургского политехнического университета. С другой стороны, для молодежи это возможность подключиться к новым направлениям с учетом своих компетенций, научных результатов, технологий и так далее. Потому что задачи предлагаются все сложнее, и они требуют формирования мультидисциплинарных команд, обладающих компетенциями из совершенно из разных областей.

— Что дальше? Как будут использованы результаты, накопленный опыт реализации программы Центра НТИ СПбПУ?

— Сейчас наработанный опыт лег в основу Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», которая начала свою работу в августе этого года.

Известный тезис «кадры решают все» в случае Передовых инженерных школ нужно перефразировать как «фронтирные инженерные задачи решают компетентные кадры». А компетентные кадры мы можем подготовить лишь в тесном взаимодействии и сотрудничестве с высокотехнологичной промышленностью.

Поэтому в рамках Передовой инженерной школы мы откроем 11 новых магистратур и 68 программ ДПО. Таким образом мы создадим пространство, в котором будут взаимодействовать инженеры, студенты старших курсов магистратуры, представители бизнеса, педагогический состав университета. Это будет новая среда для решения задач-вызовов и следующая ступень развития Политехнического университета, которая тесно связана с нашим новым флагманским проектом — формированием кампуса «Технополис Политех» («Передовые цифровые и производственные технологии»).