Tehnologii digitale în industrie în fabricile viitorului. Economia digitală: cum înțeleg experții acest termen. Cum sunt „Fabrica viitorului”?

Sarcina este de a lucra în domeniul industriei de înaltă tehnologie, sporindu-și potențialul de export cu acces la piețele globale.

Potrivit participanților la proces, este de așteptat un progres în domeniul dezvoltării științifice și tehnologice a Federației Ruse.
Președintele Comisiei pentru politică industrială și inovare din Sankt Petersburg a vorbit despre ce este fabrica viitorului. Maxim Meiksin.

Geamăn digital

- Care este noul concept și de ce sunt puse astfel de speranțe pe el?

Există două moduri de a produce produse: una clasică, când un prototip este realizat după un desen, și o nouă abordare, în care un viitor produs se formează ca un geamăn digital. Procesul de testare, de exemplu, a unei mașini și a ansamblului acesteia, ținând cont de rezultatele testelor, poate fi simulat într-un program digital. Tehnologiile de producție sunt testate pe un model de computer. Și producția în sine arată diferit de cea clasică, deoarece geamănul digital vă permite să preziceți proprietățile viitorului produs și să realizați calitatea cerută. La un moment dat, dublul începe să-și „antreneze” prototipul, un obiect real: pe baza funcționării unui analog digital, să zicem, un avion, se poate face o prognoză a fiabilității sale operaționale. Același lucru este și cu producția de medicamente, ale căror gemeni digitale vor face posibilă calcularea moleculei necesare nu prin mulți ani de experiență, ci într-un mod matematic mult mai scurt și calcularea efectului asupra corpului uman.

- Deci, geamănul digital va deveni un concept cheie atunci când se creează un nou tip de industrie?

Sarcina noastră este să le arătăm întreprinderilor cum să gândească noua paradigma, în format de fabrici digitale care deschid oportunități vaste. Pentru a nu ajunge din urmă cu liderii industriali, ci pentru a fi primii în această cursă competitivă, tăind un colț, creând o industrie digitală, care, prin gemeni digitali, va face posibilă realizarea cât mai mult idei promițătoare la un nivel înalt. Munca pe care o face Universitatea Politehnică este foarte importantă aici. Pentru a implementa proiectul „Fabrica Viitorului”, a fost creat un birou de proiect la Sankt Petersburg sub conducerea guvernatorului.

Când este mai bună revoluția decât evoluția?

- Cât de pregătite sunt întreprinderile din Sankt Petersburg pentru o astfel de restructurare?

A fost creat un grup special la nivelul Ministerului Industriei și Comerțului pentru a evalua disponibilitatea de a lucra în noul format. Aproximativ 25 de întreprinderi din Sankt Petersburg și-au declarat o astfel de pregătire. Printre ei se numără și Sredne-Nevsky şantier naval, care construiește un șantier naval digital. Va fi bine avantaj competitiv, pe mai multe niveluri, când navele vor fi produse pe baza modelelor calculate ale modelelor digitale. Managementul și controlul navei se vor efectua, de asemenea, folosind produse software. O gamă întreagă de operațiuni tehnologice, atât de producție cât și managerială, productivitatea muncii crește. Tranziția la fabricile digitale este un mare pas înainte.

- Se dovedește că suntem în pragul unei noi revoluții științifice și tehnologice?

Mai exact, al patrulea industrial. Există două moduri de dezvoltare - evolutivă și revoluționară. La astăzi Industria noastră s-a dezvoltat într-un mod evolutiv, rămânând serios în urmă într-o serie de industrii, deși în unele domenii suntem lideri de necontestat. Prin urmare, alegerea este următoarea: fie achiziționați echipamente moderne noi, în conformitate cu standardele existente, a căror rambursare este de 5-10 ani, fie treceți la o platformă digitală. În al doilea caz, putem atinge obiectivul mai repede decât concurenții nu va trebui să recuperăm fondurile investite în acest sens; Rusia are șansa de a ocupa o poziție de lider pe piețele globale.

- Care este soarta întreprinderilor care nu trec la tehnologiile digitale?

Până de curând, toată lumea cunoștea un astfel de producător global precum Kodak. Compania a furnizat 80% din cererea mondială de filme fotografice și hârtie fotografică. Acum această companie nu există, puțini oameni au nevoie de film. Există multe astfel de exemple. Acele întreprinderi care nu vor trece la nou format munca, din păcate, este condamnată. Sarcina guvernului din Sankt Petersburg este de a ajuta companiile să se încadreze în condiții noi, să devină high-tech, superioare partenerilor lor în cursa competitivă.

Cine este autorul?

- Este aceasta o funcție educațională?

Mai degrabă, este rolul unui ghid, arătând direcția. Ideea este ca Centrul NTI și întreprinderile să se întâlnească și să înceapă să avanseze împreună. Suntem gata să oferim companiile interesate pachete de soluții formate care decurg din experiența acelor întreprinderi care urmează deja acest drum. De exemplu, o mulțime de lucruri utile pot fi învățate din munca Consiliului de Conversie. Acum împachetăm propunerile necesare într-un anumit set de recomandări: de exemplu, cum să optimizați costurile atunci când treceți la lansarea unui produs competitiv.

O fabrică digitală este atunci când reprezentanții diferitelor companii, cele mai competente într-un anumit domeniu, pot fi implicați în lucru în faza de proiectare. Cine va deține drepturile de autor în acest caz?

Ideea este că în lume există multe echipe de profesioniști care pot rezolva anumite probleme. Compilarea rezultatelor muncii lor și crearea unui produs comun este mult mai convenabilă decât o comandă efectuată în cadrul unei singure companii. Dacă este posibilă implicarea diferitelor echipe de proiect, atunci se obțin soluții mai bune. Nu văd nicio problemă cu drepturile de autor aici, pentru că mai există un client care plătește pentru lucrare. Totul este achiziționat într-un singur pachet împreună cu drepturile.

Ce inovații apărute la Sankt Petersburg pot fi numite cele mai interesante? Proiecte înaintea timpului lor?

Sunt multe dintre ele. În septembrie de la rampă plantă baltică s-a desprins primul în serie spărgător de gheață nuclear Proiectul „Siberia” 22220 este cel mai mare și mai puternic din lume. Potențialul combinat al construcțiilor navale și al industriilor radio-electronice permite orașului nostru să devină unul dintre centrele pentru crearea fără echipaj. transport maritim. Mare exportator produse inovatoare a devenit concernul Granit-Electron, care a produs sisteme de foraj direcționale unice pentru industria petrolului și gazelor. Volumul anual al exporturilor sale s-a ridicat la 2,5 miliarde de ruble. În 2017, Sankt Petersburg a ocupat primul loc în clasamentul regiunilor inovatoare Federația Rusă. Potrivit Evaluării Naționale „Techuspeg-2017”, primele 100 de companii inovatoare rusești au inclus 15 întreprinderi din Sankt Petersburg, lideri în produse farmaceutice, inginerie mecanică, electronică și inginerie.

14.08.2017, Luni, 17:22, ora Moscovei , Text: Igor Korolev

În cadrul proiectului NTI a fost aprobată foaia de parcurs Technet, dedicată implementării sistemelor informatice de management și proiectare. producție industrială. Dacă măsurile din foaia de parcurs vor fi implementate în Rusia în 2025, vor exista 40 „Fabrica viitorului” și 25 site-uri de testare, iar volumul exporturilor de produse obținute folosind tehnologii avansate de producție va ajunge la 800 de miliarde de ruble.

De ce avem nevoie de Technet?

Consiliul sub președintele Rusiei pentru modernizarea economică și dezvoltare inovatoare a aprobat foaia de parcurs Technet. Documentul a fost elaborat în cadrul proiectului National Technology Initiative (NTI), implementat în numele președintelui Rusiei. Vladimir Putin.

Managerii grup de lucru„Technet” sunt viceministrul Industriei și Comerțului Vasili Osmakovși prorector pentru proiecte avansate al Universității Politehnice Petru cel Mare din Sankt Petersburg Alexei Borovkov.

Foaia de parcurs Technet are ca scop crearea unui complex în Rusia competențe cheie, asigurând integrarea tehnologiilor avansate de fabricație (APT) și a modelelor de afaceri pentru distribuția acestora ca „Factories of the future” (Factory of the future). Activitățile descrise în document sunt concepute pentru perioada până în 2035.

Ce sunt fabricile viitorului?

„Fabrica viitorului” se referă la sisteme de soluții tehnologice integrate care asigură, în cel mai scurt timp posibil, proiectarea și producerea de produse competitive la nivel global de o nouă generație, care, de regulă, sunt generate pe baza unor bancuri de testare ( TestBeds).

Autorii documentului notează că Rusia se află deja printre primele 20 de țări din punct de vedere al numărului de progrese tehnologice în domeniul tehnologiilor avansate de producție și al numărului de primele cereri de brevet într-o serie de domenii tehnologice, inclusiv imprimarea 3D, nanotehnologie și robotică.

Până în 2020-2030 Industria globală va trece la extinderea utilizării tehnologiilor avansate de producție, care astăzi sunt considerate încă neconvenționale, prevăd autorii documentului.

Până în 2035, producția digitală și inteligentă se va răspândi, va avea loc o schimbare în arhitectura piețelor, a lanțurilor de aprovizionare și o tranziție la producția virtuală distribuită.

Principalele tendințe ale „Factory of the Future” sunt: integrarea tehnologiilor avansate multidisciplinare și inter-industriale, distribuția de soluții universale de platforme inter-industriale, adoptarea pe scară largă a tehnologiilor avansate de producție, formarea unui nou pachet neconvențional în țările dezvoltate, reducerea radicală a costurilor și accelerarea ciclurilor de dezvoltare și producție și dezvoltarea unui sistem de producție distribuită .

În 2025, 40 de „fabrici ale viitorului” vor apărea în Rusia

Principiul principal al implementării activităților foii de parcurs Technet este de a reduce decalajul dintre rezerva existentă pentru producția unei game întregi de produse „cele mai bune din clasă” într-un număr de complexe tehnologice PPT și cerința de scalabilitate și producție în serie de produse, produse și soluții personalizate. Pentru implementarea acestui principiu, documentul a inclus măsuri menite să depășească bariere tehnologice, care există pe în acest momentîn sectoarele industriale ale economiei ruse.

Vorbim, în primul rând, de formate învechite de organizare a lanțurilor tehnologice și de producție. „Fabrica viitorului” va fi răspunsul la provocarea Rusiei, promit autorii documentului. Acestea vor oferi abordări fundamental noi ale designului digital bazate pe tehnologii complete de modelare și optimizare matematică, testare virtuală (reducerea semnificativă a volumului de testare la scară completă costisitoare), tehnologii avansate de producție și producție inteligentă digitală.

Cum sunt „Fabrica viitorului”?

„Fabrica viitorului” vine în trei tipuri. „Fabrica” digitală ar trebui să se concentreze pe proiectarea și producția de produse de nouă generație: din etapa de cercetare și planificare, când principii de bază produse, până la etapa creării unei machete digitale a produsului (Digital Mock-Up, DMU), a unui „digital twin” (DigitalTwin) și a unui prototip sau a unei serii mici. „Fabrica digitală” reduce costurile cu 10-50%, reduce timpul de producție cu 20-70% și duce la o creștere a profiturilor cu 10-50%.

O „fabrică inteligentă” ar trebui să se concentreze pe producția de produse de nouă generație, de la semifabricate la produse finite, la prețul producției de masă a structurii industriale actuale. Ieșirea fabricii digitale este utilizată ca produs de intrare al fabricii inteligente.

	Denumirea indicatorilor țintă	Unitate de măsură	Valoarea curentă	2017	2018	2019	2025	2035
1	Cota Rusiei pe piețele globale a „Factory of the Future” în segmentul de inginerie și design	%	0,28%	0,3%	0,4%	0,5%	0,9%	1,5%
2	Numărul de companii care oferă servicii pentru crearea „Fabricii viitorului” în clasamentul primelor 50 de gazele tehnologice ale Federației Ruse	Unitate (cumulativ)	0	0	1	3	10	20
3	Poziția Rusiei în Indicele de competitivitate globală în producție (sau comparabil)	Loc	32	33	30	28	20	10
4	Volumul exporturilor de produse obținute folosind PPT	Mie freca.	-	-	-	1 500 000	80 000 000	800 000 000
5	Numărul „Factory of the Future” creat de Technet	Unitate (cumulativ)	0	0	3	5	17	40
6	Numărul de paturi de testare create (TestBeds) din „Factory of the Future”	Unitate (cumulativ)	0	2	3	4	10	25
7	Numărul de centre experimentale de certificare digitală (laboratoare) din Rusia	Unitate (cumulativ)	0	0	1	3	10	15
8	Numărul de specialiști care au finalizat programe de formare și recalificare în tehnologii avansate de producție	Persoană (cumulativ)	cel putin 30	>200	1 000	2 000	20 000	50 000

Sursa: CNews Analytics

Absența dependenței prețului de serializare este asigurată de module individuale legate printr-un sistem de management comun și un sistem logistic, asigurând implementarea tuturor etapelor tehnologice fără intervenție umană. Implementarea unei „fabrici inteligente” duce la o reducere de 2-4 ori a timpului de producție și la o creștere a profitului de până la de două ori.

În cele din urmă, „fabrica virtuală” se referă la integrarea fabricilor digitale și inteligente într-o singură rețea, fie ca parte a lanțurilor globale de aprovizionare, fie ca active de producție distribuite.

Produsul unei „fabrici virtuale” este un model virtual al tuturor proceselor organizaționale, tehnologice, logistice ale producției „digitale” și „inteligente” distribuite geografic, prezentat utilizatorului ca un singur obiect. „Virtual Factory” oferă o creștere de 2-4 ori a productivității, o reducere de 40% a costurilor și o reducere a numărului de unități de echipamente cu 7-15%.

În ce constă „Factory of the Future”?

Domeniile tehnologice componente ale „Factory of the Future” sunt: proiectare și modelare digitală (CAD, CAE, HPC, CAO); pregătirea topografică, topologică, tehnologică a producției (CAM); tehnologii de management al datelor de produs (PDM) și tehnologii de management al ciclului de viață a produsului (PLM); materiale noi, inclusiv aliaje avansate, polimeri avansați etc.; tehnologii aditive, inclusiv imprimante 3D; Tehnologii CNC și tehnologii hibride (inclusiv tehnologii de mașini-unelte și echipamente cu tehnologie numerică program controlat); senzori industriali; sisteme informatice managementul întreprinderii (ICS, MES, ERP, EAS); Big Data și Internetul industrial.

„Fabrica viitorului”, în comparație cu producția tradițională, va avea următoarele avantaje: reducerea costurilor de producție cu până la 50%; reducerea timpului de producție de 2-3 ori; digitalizarea procesele de productie la niveluri de până la 95%; capacitatea de a prototipa și proiecta noi procese de producție, reducând semnificativ timpul de lansare pe piață produse finite(time-to-market); predictibilitate sporită a proceselor de producție.

În plus, „Factory of the Future” va oferi o serie de realizări: producție inteligentă fără pilot a cel puțin 50% din operațiunile tehnologice; tranziția la managementul lanțului de aprovizionare virtual (folosind Big Data și analiză predictivă); conectarea pachetelor software mari în sistem unificat, asigurarea managementului producției; reducerea numărului de produse defecte; personalizare sporită a procesului de producție și utilizarea de noi materiale (conduce la structuri mai ușoare cu până la 50% sau mai mult).

Piața „Fabricii Viitorului”: starea actuală și previziuni

Piața Fabrica Viitorului este formată din mai multe componente. Piața de proiectare și inginerie din lume va crește de la 773 de miliarde de dolari în 2015 la 1,396 de miliarde de dolari, în Rusia în aceeași perioadă - de la 2,2 miliarde de dolari la 10,9 miliarde de dolari lume, în Rusia - 160 de milioane de dolari Piața serviciilor educaționale din această zonă din Rusia se va ridica la 50 de milioane de dolari în 2035.

Piața globală a tehnologiilor pentru componente ale Fabricilor Viitorului va crește de la 368 de miliarde de dolari în 2015 la 1,757 de miliarde de dolari. În 2035, volumul segmentelor acestei piețe va fi după cum urmează: modelare și design digital - 74,8 miliarde USD, mașini CNC - 281,4 miliarde USD, tehnologii aditive- 216,4 miliarde dolari, hardware - 24,3 miliarde dolari, materiale noi - 145,4 miliarde dolari, roboți industriali - 241,6 miliarde dolari, sisteme de management al producției MES și ICS - 366 miliarde dolari, sisteme informatice de management al întreprinderilor - 92,6 miliarde dolari , Big Data - 90 miliarde dolari, Internet industrial - 255 miliarde dolari .

Cele mai favorabile sectoare din punct de vedere al condițiilor de implementare a PPT, care vor determina cererea de tehnologii „fabrica viitorului”, includ: producția de mașini și echipamente (creștere așteptată - 226%), producția de energie electrică. echipamente (creștere de 233% până în 2035 conform datelor CMAKP) , producție chimică(230%) etc.

Cererea de competențe ale participanților Technet se va forma în primul rând în sectoarele de substituție accelerată a importurilor, în care necesitatea de a crea noi capacitatea de productie va permite, pe termen scurt și mediu, implementarea proiectelor pilot ale foii de parcurs, iar pe termen lung, extinderea cunoștințelor și aplicațiilor acumulate în ceea ce privește crearea lanțurilor de producție moderne. În ceea ce privește creșterea capacității de producție, cel mai mult piețe promițătoare implementarea AMT sunt sectorul de producție de mașini, remorci și semiremorci cu un volum potențial de înlocuire a importurilor de 13,8 miliarde USD.

„Technet”: planuri în Rusia

Conform planului de acțiune inclus în foaia de parcurs, ca parte a implementării rețelei de site-uri de testare TestBeds în 2017, ar trebui lansate în Rusia un site virtual de testare pentru industria auto și un site de testare pentru un centru experimental de certificare digitală, iar cerințele iar standardele de finanțare și audit ar trebui formulate pentru Ministerul Industriei și Comerțului și raportarea către TestBeds.

În 2018 vor fi create: un centru național de testare, verificare și validare a software-ului autohton și străin în domeniul modelării computerelor și supercomputerelor, un centru național de rețea pentru inginerie inversă și prototipare, prima fabrică digitală pentru industria auto și un centru de transfer pentru tehnologii avansate de producție și cercetare în China.

În 2019, va fi lansat un teren virtual de testare pentru construcțiile navale, construcțiile navale și inginerie navală și va fi creată o platformă IT (precum o piață) pentru plasarea și concurența comenzilor pentru a conecta un număr mare de tipuri diferite de jucători de pe piață la dezvoltare, comercializarea și utilizarea pe scară largă a PPT. Și în 2020 ar trebui dezvoltate tehnologii pentru proiectarea și producția de structuri optimizate pentru industriile și piețele de înaltă tehnologie.

Ca parte a creării unei rețele globale de „fabrici ale viitorului” rusești, în 2018, vor fi dezvoltate formate și cerințe pentru protocoalele de interacțiune între nodurile acestei rețele și va fi lansată o „fabrică virtuală” folosind tehnologii industriale de internet.

În 2019, va fi lansată prima etapă a site-ului de testare „fabrică inteligentă”, iar în 2021, prima „fabrică a viitorului” rusă cu drepturi depline va fi deschisă într-una dintre țările BRICS/SCO.

În cadrul proiectelor de dezvoltare a certificării de noi materiale, tehnologii adaptive și structuri de nouă generație, în 2017 va fi lansată formarea unui consorțiu internațional în domeniul certificării. În 2018, vor fi create un centru de certificare digital experimental experimental și un centru de certificare digital experimental industrial în rețea și vor fi, de asemenea, puse în funcțiune în proces de producție. materiale compozite experimental mijloace tehnice determinarea stării materialelor structurale polimerice în timpul procesului de producţie.

În 2020, va fi creată o rețea de cel puțin trei centre pilot regionale de certificare pentru produsele obținute folosind PMT. Până în 2025 această rețea va fi integrat în sistem international certificarea produselor obținute cu ajutorul PMT.

În cadrul lucrărilor de îmbunătățire a cadrului de reglementare, până în 2018 vor fi adoptate cel puțin 20 de standarde în domeniul certificării echipamentelor industriale. În 2019, vor fi formate descrieri actualizate ale tehnologiilor avansate de producție și ale metodelor de calculare a utilizării lor în Rusia. În 2020, vor fi elaborate reguli unificate inter-sectoriale pentru a justifica respectarea cerințelor de siguranță (certificare) a produselor produse în fabrici digitale.

În 2025, se vor forma cerințe legislative pentru licitație competitivă pentru furnizarea de structuri cu mai multe elemente, extrem de critice, cu o durată de viață de peste 20 de ani. De asemenea, până la această oră vor fi adoptate cel puțin 125 de standarde în domeniul certificării echipamentelor industriale.

În 2017, va fi dezvoltată arhitectura unei bănci de modele la scară largă și virtuale, documentație normativă și metodologică pentru a asigura manipularea modelelor și un modul de bază de date pentru materiale pentru industria auto.

În 2018, va fi dezvoltat un modul de bază de date a materialelor pentru industria aeronautică și va fi creată o bancă de date pilot de standarde de calitate la scară largă și virtuală pentru certificarea produselor obținute prin diverse tehnologii. Va fi creat în 2020 sistem electronic carte de referință interactivă care conține caracteristicile materialelor și elementelor structurale și procese tehnologice primindu-le.

În 2025, a fost creată o bază de date cu standarde de calitate la scară largă și virtuală, care acoperă o gamă largă de materiale, procese, produse și un stoc de produse obținute folosind tehnologii avansate de producție și au fost dezvoltate module de baze de date de materiale pentru industriile de înaltă tehnologie.

În plus, este planificată crearea unui sistem învăţământul profesional pentru instruirea personalului Technet. În special, va fi creată o infrastructură - o rețea de platforme educaționale (fabrici de învățare) care vizează dezvoltarea competențelor promițătoare prin implementarea și scalarea programelor mixte și de rețea. În cadrul activității fabricilor de învățare, se va organiza cooperarea cu companii industriale, angajații acestor companii vor fi instruiți, se vor introduce tehnologii avansate de producție în activitățile acestora și se vor crea locuri de muncă suplimentare.

Rezultate așteptate

Implementarea măsurilor incluse în foaia de parcurs va permite Rusiei să-și mărească cota pe piețele mondiale ale „fabricilor viitorului” în segmentul de inginerie și proiectare de la 0,28% la 1,5% până în 2035. În țară vor fi create 40 de „fabrici ale viitorului”, 25 de baze de testare pentru acestea și 15 centre digitale experimentale (laboratoare). Volumul exporturilor de produse obținute cu ajutorul APT se va ridica la 800 de miliarde de ruble, iar 50 de mii de specialiști vor urma pregătire și recalificare în tehnologii avansate de producție.

Proiectul „Mentori: nuîn apropiere, șiîmpreună!"

Lider de proiect: Alexandra Iurievna Telitsyna, director executiv MOO „Big Brothers Big Sisters”.

Proiectul se adresează copiilor aflați în situații dificile de viață. Comunicarea individuală cu mentorii îi ajută pe acești copii să se adapteze și să participe pe deplin la viața societății. Esența proiectului este atragerea adulților de succes - personalități culturale și sportive, reprezentanți ai afacerilor și guvernului - ca mentori. În prezent, directorii ASI participă la proiect. Programul de mentorat individual le oferă copiilor posibilitatea de a se simți încrezători în abilitățile lor, de a dezvolta competențe de conducere și de a naviga în alegerea profesiei.

ASI va oferi informații și sprijin administrativ și va ajuta la stabilirea comunicării cu autoritățile regionale pentru a reproduce proiectul.

Proiect"Ethnomir"

Lider de proiect: Ruslan Fatalievich Bayramov, președintele Fundației internaționale „Dialogul culturilor – Lumea Unită”.

Centrul cultural și educațional „Ethnomir” din regiunea Kaluga a primit un milion și jumătate de oaspeți în cei zece ani de existență. Parcul etnografic prezintă viața, tradițiile și cultura popoarelor Rusiei și ale lumii. În curți recreate autentic există ateliere de meșteșuguri, case hoteliere, muzee, restaurante tradiționale, magazine de suveniruri; Centrul derulează programe educaționale pentru copii, găzduiește festivaluri, carnavale, expoziții, conferințe, concerte legate de cultură. diferite țăriși naționalități.

Proiectul intenționează să facă din „Ethnomir” un oraș creativ al prieteniei între popoare. Parcul speră să-și extindă teritoriul și să crească vizitarea la 10 milioane de oameni pe an.

ASI va oferi consultanță și suport metodologic pentru crearea unui program model educație suplimentară copii pe baza centrului cultural și educațional „Ethnomir”, precum și asistență în dezvoltarea contactelor internaționale.

Publicația a fost pregătită de angajații CompMechLab ® pe baza materialelor de la spbstu.ru, kremlin.ru, strf.ru, minpromtorg.gov.ru și a propriilor informații.

A.I. Borovkov, co-lider al grupului de lucru TechNet al Inițiativei Naționale Tehnologice, prorector pentru proiecte avansate, director științific al Institutului de Tehnologii Avansate de Fabricare, șef al Centrului de Inginerie „Centrul de Inginerie Calculatoare” (CompMechLab ®) SPbPU;

O.I. Klyavin, primul director adjunct al Centrului de Inginerie „Centrul de Inginerie Calculatoare” (CompMechLab ®) SPbPU;

V.M. Maruseva, specialist al Departamentului de previziune tehnologică și industrială Centrul de inginerie „Computer Engineering Center” (CompMechLab ®) SPbPU;

Yu.A. Ryabov, specialist sef Departamentul de Prospectivă Tehnologică și Industrială a Centrului de Inginerie „Centrul de Inginerie Informatică” (CompMechLab ®) SPbPU;

LA. Shcherbina, șeful Departamentului de previziune tehnologică și industrială al Centrului de inginerie „Centrul de inginerie informatică” (CompMechLab ®) SPbPU

Prof. A.I. Borovkov- co-lider al grupului de lucru TechNet al Inițiativei Naționale Tehnologice (NTI), prorector pentru proiecte promițătoare, director științific al Institutului de Tehnologii Avansate de Fabricare (IPPT), șef al Centrului de Inginerie „Centrul de Inginerie Calculatoare” SPbPU.

Ca parte a „foii de parcurs” a grupului de lucru „TechNet” (Tehnologii avansate de fabricație) al Inițiativei Naționale Tehnologice (NTI), va fi creat primul loc demonstrativ al Rusiei (teren de testare, TestBed) al Fabricii Viitorului - Fabrica digitală, destinat pentru:

testarea interacțiunii întregii game de tehnologii de design și modelare digitală CAD / CAE / FEA / MBD / CFD / FSI / EMA / CAO / … / HPC / PDM / PLM & MBSE & (MES & ERP) dezvoltarea de produse competitive la nivel global și personalizate/personalizate ale unei noi generații, în special modele optimizate „cele mai bune din clasă”,
asigurarea substituirii importurilor/avansului de import orientat spre export de produse straine

pentru industriile de înaltă tehnologie și piețele viitorului, formate în cadrul Inițiativei Naționale Tehnologice.

Fabrica digitală va fi formată pe baza Centrul de inginerie „Centrul de inginerie informatică” (CompMechLab®)și Institutul de Tehnologii Avansate de Fabricare (IPPT) al Universității Politehnice Peter the Great St. Petersburg (SPbPU), ale căror divizii au experiență unică implementarea unor proiecte de inginerie de anvergură comandate de companii de vârf din Rusia și străinătate de înaltă tehnologie pe piețele moderne.

Fabrică digitală IPPT SPbPU este creat cu scopul de a atinge un nivel calitativ nou al procesului de proiectare a produsului/structurii și al abordărilor de producție prin utilizarea eficientă a întregului complex de tehnologii informatice multi- și transdisciplinare de clasă mondială, care sunt fundamental intersectorial/ natură inter-piață:

noua paradigma (Simulare și optimizare)-Driven Design ca bază pentru proiectarea de produse competitive la nivel global ale unei noi generații, destinate piețelor high-tech din prezent și viitor;
principiile designului bionic, permițând îmbunătățirea radicală a caracteristicilor produselor/structurilor (greutate, cost, dimensiuni optimeși forma etc.) păstrând tot ce este necesar cerințe tehnice(rigiditatea, rezistența, stabilitatea, prima frecvență naturală, concentrarea stresului etc.), când soluțiile optime rezultate pot semăna cu structurile găsite în natura vie;
convergenţă şi sinergie modelare și proiectare digitală, inginerie computer / supercomputer, tehnologii de optimizare computerizată și tehnologii aditive, care vor permite crearea de produse / piese / produse / modele optimizate „cele mai bune din clasă” fundamental noi și competitive la nivel global.

Aplicarea tehnologiilor informatice avansate CAD (Design asistat de calculator)Şi CAE (Inginerie asistată de calculator), inclusiv FEA (Analiza cu elemente finite), MBD (dinamică multicorp), CFD (dinamică fluidă computațională), FSI (interacțiune fluid-structură), EMA (analiza electromagnetică), CAO (optimizare asistată de computer) vă permite să reduceți semnificativ timpul de dezvoltare și lansarea de produse complexe pe piața globală. Aplicarea tehnologiilor supercomputerelor (HPC, calcul de înaltă performanță) oferă o oportunitate de a accelera și mai mult acest proces, în special pentru problemele multidisciplinare extrem de complexe, care necesită un nivel ridicat de cunoștințe și resurse.

Implementarea PDM (Gestionarea datelor despre produse) si mai ales Sisteme SPDM (Proces de simulare și management al datelor) ajută la organizarea fluxurilor de informații (care, de regulă, se caracterizează prin prezența unor cantități mari de date (BigData), care sunt generate în procesul de modelare predictivă multivariată, proiectare / dezvoltare de produs), sistematizează informațiile și facilitează accesul la acestea . Fiecare dintre tehnologiile enumerate mai sus are în sine un impact pozitiv asupra optimizării proceselor de producție, iar utilizarea lor în combinație oferă un efect sinergic puternic.

Inițiativele de creare a Fabricilor Viitorului sunt susținute, în special, în țările Uniunii Europene. Ca parte a programului de dezvoltare tehnologică Orizont 2020 proiectele pilot ale fabricilor digitale sunt create pe baza unor astfel de companii precum: Volkswagen(industria auto; Germania), Siemens(electronică, Siemens Electronics Works Amberg; Germania) AgustaWestland(ingineria elicopterelor; Anglia, Italia), Consulgal(construcții; Portugalia), etc. Fabricile digitale reprezintă, din punctul de vedere al arhitecturii generale a Fabricilor Viitorului, baza (parte integrantă) pentru dezvoltarea fabricilor inteligente și virtuale.

Fabrica digitală a IPPT SPbPU implică crearea și depanarea lanțurilor tehnologice și de producție până la niveluri de pregătire TRL6-TRL-7 / MRL6 (Tehnologie / Niveluri de pregătire pentru producție), începând cu etapele de cercetare și planificare, când sunt stabilite principiile de bază ale unui produs competitiv, și terminând cu realizarea unui prototip experimental al produsului:

„digitizare” ciclu de viață produs și alinierea acestuia cu matricea de obiective (cerințe/constrângeri: tehnologice, tehnice, economice etc.) pentru dezvoltarea acestuia;
formarea unei baze de furnizori și cerințe pentru aceștia atunci când se creează produse „cele mai bune din clasă” (pentru diferite industrii) este un element integrant al Fabricii Virtuale;
efectuarea unei serii de calcule primare în vederea determinării principiilor generale de proiectare şi creaţie design optim bazat pe conceptul modern (Simulare și optimizare)-Driven Design & Additive Manufacturing;
lucrări de proiectare (CAD); inginerie informatică/supercomputer (CAE, HPC), toate tipurile de optimizare (CAO; optimizare multicriterială, multiparametrică, multidisciplinară, topologică, topografică, dimensiune și formă, în sfârșit, optimizare robustă);
selectarea tehnologiei de producție și pregătirea pentru producția de prototipuri ( Fabricare asistată de calculator, CAM; Fabricare aditivă asistată de computer, CAAM);
fabricarea prototipurilor (fabricare aditivă, centre de prelucrare multifuncționale bazate pe mașini CNC etc.).

Orez. 1. Modelul fabricii digitale IPPT SPbPU

În plus, în cadrul activităților Fabricii Digitale a IPPT SPbPU, este planificată crearea unui Centru Național de Testare, Verificare/Validare (TVV*) intern și străin. software(software), baze virtuale de testare pentru validarea produselor dezvoltate și o rețea de laboratoare de testare și diagnosticare. Aceste zone, precum și Fabrica Digitală în sine, vor fi implementate, în primul rând, de către angajații Centrului de Inginerie „Centrul de Inginerie Calculatoare” (CompMechLab ®) SPbPU (IC „TsKI” SPbPU) pe baza Centrului de Supercomputer „ Politehnică” (SCC SPbPU), performanță de vârf care este de ~1 PetaFlops.

Competențele și experiența unică a personalului IC TsKI SPbPU ne vor permite să analizăm competitivitatea și pregătirea pentru operare industriala software-ul autohton în comparație cu cele străine avansate tehnologii informatice. În contextul sancțiunilor împotriva Rusiei, a politicii statului de înlocuire a importurilor și a cererii în creștere companiile rusești pentru dezvoltarea de software de inginerie autohton, crearea unui Centru de experti independente pentru testarea software-ului de inginerie devine extrem de relevanta.

Baza pentru crearea unei fabrici digitale disponibile la IC „TsKI” SPbPU, creată în procesul de implementare cu succes a zeci de proiecte în interesul:

companii străine de vârf de înaltă tehnologie ( Airbus Group, Boeing, General Electric, General Motors, Daimler / Mercedes, BMW, Rolls-Royce, Audi, Porsche, Volkswagen, Schlumberger, Weatherford, Siemens, LG Electronics etc.);
corporații de înaltă tehnologie rusești ( Rostec, Gazprom, Roscosmos / ORKK, UAC, ODK, OSK, Mașini de putere, Severstal etc.),

precum și în cadrul Proiectului de dezvoltare a primei platforme modulare unificate (UMP) din Rusia pentru o linie de mașini premium autohtone pentru oficialii de rang înalt ai statului, va fi posibilă lansarea în modul de testare a unei fabrici digitale în industria auto ca încă din 2016, unde unul dintre cele mai importante blocuri va fi un teren virtual de testare pentru validarea designului.

Soluțiile și tehnologiile dezvoltate în cadrul fabricii digitale a IPPT SPbPU vor fi replicate și scalate la multe industrii de înaltă tehnologie din Rusia și, în cadrul Inițiativei Naționale Tehnologice, vor contribui la dezvoltarea piețelor viitorului și a formare Economia viitorului - Economia digitală.

Inițiativa Națională Tehnologică (NTI)

O serie de evenimente cheie la conferință au fost dedicate participării universităților la Inițiativa Națională de Tehnologie (NTI este un program de măsuri pentru a forma piețe fundamental noi și a crea condiții pentru liderul tehnologic global al Rusiei până în 2035). prorector...