Что является драйвером концепции передового цифрового умного проектирования

Обновлено: 05.02.2023

dt6i_fact_1.jpg Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) Включает технологии, обеспечивающие реализацию концепции передового цифрового «умного» проектирования 100 Цифровые сквозные технологии Средняя Полезно IT/soft Да Инфраструктура и инструменты (раздел) Цифровые технологии (раздел) Производные понятия (раздел) Межотраслевое (раздел) Новые производственные технологии (раздел) Технологические решения (раздел) 4 Новые производственные технологии/Цифровое проектирование и управление ЖЦ изделия

Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design)

Включает технологии, обеспечивающие реализацию концепции передового цифрового «умного» проектирования












Драйвером новых производственных технологий выступает технология разработки цифрового двойника (Digital Twin) на основе создания и применения многоуровневой матрицы целевых показателей и ресурсных ограничений, на основе математических моделей разных классов, уровней сложности и адекватности (в самых общих случаях описываемых нестационарными нелинейными уравнениями в частных производных), на основе проведения виртуальных испытаний, применения виртуальных стендов и виртуальных полигонов.

Особое внимание уделяется разработке и внедрению:

  • цифровой платформы создания цифровых двойников, способной учитывать до 150 000 целевых показателей и ресурсных ограничений, использующей смежные «сквозные» цифровые технологии искусственного интеллекта, больших данных, распределенных реестров, обеспечивающей управление интеллектуальной собственностью, экспертное сопровождение и прохождение с первого раза физических и натурных испытаний;
  • конкурентоспособной отечественной PLM-системы «тяжелого класса» – системы управления жизненным циклом продукции / изделия, включающей конкурентоспособные CAD-CAM-CAE- подсистемы проектирования, технологической подготовки производства и компьютерного / суперкомпьютерного инжиниринга на основе математического и имитационного моделирования.

Элементы технологической карты субтехнологии / востребованные решения:

Dt1i main.jpg Развитие цифровых сквозных технологий Сквозные цифровые технологии – передовые научно-технические отрасли, обеспечивающие создание высокотехнологичных продуктов и сервисов и наиболее сильно влияющие на развитие экономики, радикально меняя ситуацию на существующих рынках и(или) способствуя формированию новых рынков. 50 Цифровые сквозные технологии Средняя Важно IT/soft Да Инфраструктура и инструменты (раздел) Цифровые технологии (раздел) Производные понятия (раздел) Межотраслевое (раздел) Сквозные технологии (раздел) Технологические решения (раздел) 4 Сквозные цифровые технологии , Цифровые технологии Развитие цифровых сквозных технологий

Сквозные цифровые технологии – передовые научно-технические отрасли, обеспечивающие создание высокотехнологичных продуктов и сервисов и наиболее сильно влияющие на развитие экономики, радикально меняя ситуацию на существующих рынках и(или) способствуя формированию новых рынков.












Понятие сквозные применено в связи с тем, что эти технологии не связаны с каким-то отдельным продуктом или сферой деятельности, а могут применяться во многих индустриях, отраслях и секторах экономики, например, в образовании, медицине, энергетике, строительстве, сельском хозяйстве, машиностроении и т.д.

Государство в отношении сквозных цифровых технологий выступает в двух ролях:

  1. Регулятор, призванный способствовать развитию новых технологий
  2. Потребитель новых технологий, изменяющих функционирование государственного сектора и органов власти.

Сквозные технологии универсальны, используются не только в частном (коммерческом), но и в государственном секторе экономики. Поэтому применение сквозных технологий является одной из профессиональных компетенций участника команды цифровой трансформации в государственном управлении. Государственная поддержка по стимулированию развития сквозных технологий осуществляется в рамках федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика РФ».

Цель проекта «Цифровые технологии» – обеспечение технологической независимости России, возможности коммерциализации отечественных разработок, ускорение технологического развития российских компаний, обеспечение конкурентоспособности разрабатываемых ими продуктов и решений на глобальном рынке.

В программе "Цифровая экономика Российской Федерации", утвержденной премьер-министром России Дмитрием Медведевым в 2017 году и ныне уже не действующей, был приведен перечень основных сквозных цифровых технологий: большие данные, нейротехнологии и искусственный интеллект, системы распределенного реестра, квантовые технологии, новые производственные технологии, промышленный интернет, компоненты робототехники и сенсорика, технологии беспроводной связи, технологии виртуальной и дополненной реальностей.

В новой национальной программе "Цифровая экономика Российской Федерации", утвержденной в конце 2018 года, перечень сквозных технологий не приводится, но в рамках федерального проекта «Цифровые технологии» были разработаны дорожные карты по развитию сквозных цифровых технологий. Правительственная комиссия по цифровому развитию под председательством вице-премьера Максима Акимова одобрила семь дорожных карт по развитию сквозных технологий цифровой экономики. Ниже представлены семь технологий и входящие в них субтехнологии, описанные в дорожных картах.


4 октября 2019 года в рамках работы Первого Всероссийского форума «Новые производственные технологии» состоялась презентация дорожной карты по развитию «сквозной» цифровой технологии «Новые производственные технологии» (ДК СЦТ НПТ). Модератором мероприятия выступил один из участников разработки ДК СЦТ НПТ Олег Рождественский – руководитель дирекции Центра НТИ СПбПУ.


Разработка дорожной карты проводилась в рамках реализации Минкомсвязи России федерального проекта «Цифровые технологии» программы «Цифровая экономика» (Мероприятие 03.01.001.002.004 «Утверждение не менее 9 Дорожных карт по направлениям развития сквозных цифровых технологий»). Ответственным исполнителем мероприятия является Госкорпорация «Росатом». СПбПУ стал победителем конкурса на разработку ДК по направлению СЦТ НПТ в соответствии с Протоколом подведения итогов №0773100000319000022-3 от 30 марта 2019 года.

Разработанную дорожную карту участникам форума представил проректор по перспективным проектам СПбПУ Алексей Боровков.


Сквозная цифровая технология «Новые производственные технологии» – это сложный комплекс мультидисциплинарных знаний, передовых наукоёмких технологий и системы интеллектуальных ноу-хау, сформированных на основе результатов фундаментальных и прикладных научных исследований, кросс-отраслевого трансфера и комплексирования передовых наукоёмких технологий, СЦТ и субтехнологий. Новые производственные технологии – совокупность новых, с высоким потенциалом, демонстрирующих де-факто стремительное развитие, но имеющих пока по сравнению с традиционными технологиями относительно небольшое распространение, новых подходов, материалов, методов и процессов, которые используются для проектирования и производства глобально конкурентоспособных и востребованных на мировом рынке продуктов или изделий (машин, конструкций, агрегатов, приборов, установок и т. д.).

Алексей Иванович рассказал об основных этапах и методологии разработки, основанной на данных масштабного анкетирования и проведения ряда сессий с участием экспертов практически из всех отраслей промышленности: автопрома, двигателестроения, машиностроения, самолетостроения, судостроения, представителей ведущих научно-исследовательских и образовательных учреждений, институтов развития – в общей сложности более 230 экспертов из более чем 160 организаций.

Руководитель разработки подчеркнул, что целью развития передовых производственных технологий является «вхождение Российской Федерации в число пяти крупнейших экономик мира», что полностью соответствует логике Указа Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года». На основании обозначенной цели были сформулированы и ключевые приоритеты дорожной карты:

  • Приоритет 1: Повышение глобальной конкурентоспособности России на мировых высокотехнологичных рынках.
  • Приоритет 2: Создание высокопроизводительного экспортно-ориентированного сектора обрабатывающих производств, развивающегося на основе новых производственных технологий.
  • Приоритет 3: Создание экосистемы цифровой экономики Российской Федерации, в которой данные в цифровой форме являются ключевым фактором производства во всех сферах социально-экономической деятельности.
  • Приоритет 4: Подготовка специалистов высококвалифицированных кадров, обладающих компетенциями мирового уровня в сфере исследований и разработок (для разработки, развития и применения передовых технологий, как правило, наукоемких и мультидисциплинарных, требуются специалисты нового типа).
  • Приоритет 5: Переход к новым бизнес-моделям на базе Цифровых Платформ / Цифровых Двойников и к Фабрикам будущего («цифровым» / «умным» / «виртуальным») как основе современного производства.

Обозначив индикаторы исполнения мероприятий дорожной карты, Алексей Боровков подробнее остановился на входящих в состав СЦТ НПТ субтехнологий:

  1. Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) – включает технологии, обеспечивающие реализацию концепции передового цифрового «умного» проектирования; драйвером этого процесса выступает технология разработки цифрового двойника (Digital Twin) на основе создания и применения многоуровневой матрицы целевых показателей и ресурсных ограничений, на основе математических моделей разных классов, уровней сложности и адекватности (в самых общих случаях описываемых нестационарными нелинейными уравнениями в частных производных), на основе проведения виртуальных испытаний, применения виртуальных стендов и виртуальных полигонов.
  2. Технологии «умного» производства (Smart Manufacturing) – включают технологии, обеспечивающие реализацию концепции «умного» производства: технологическая подготовка и реализация производственного процесса с минимальным участием человека на основе данных PLM-системы, операционное управление технологическими процессами, производством, предприятием; технологическая подготовка и реализация производственного процесса для кастомизированной продукции широкой номенклатуры на основе гибких, реконфигурируемых и модульных машин, оборудования и робототехники.
  3. Манипуляторы и технологии манипулирования – включает методы математического моделирования робототехнических систем как пространственных механических систем с голономными и неголономными связями, методы прямого динамического моделирования нелинейных пространственных механических систем с контактными взаимодействиями; разработку программного обеспечения для управления роботами-манипуляторами; программно-аппаратные средства взаимодействия с окружающей средой и объектами.

Продемонстрировав данные по уровням готовности российских и зарубежных передовых производственных технологий, Алексей Боровков обозначил ориентировочные сроки достижения значений индикаторов, зафиксированные в СЦТ НПТ, области применения и ожидаемые результаты применения СЦТ НПТ.

В завершение презентации Алексей Иванович обозначил разработчиков и заказчиков проектов с использованием субтехнологий СЦТ НПТ от бизнеса и государства, а также барьеры и ограничения внедрения передовых производственных технологий.

«Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» выполнил разработку максимально открыто, с привлечением самого широкого круга экспертов. По сути, мы начали разработку еще в феврале 2019 года, принимая активное участие в экспертных сессиях АНО «Цифровая экономика», но основная работа велась в очень сжатые сроки – у нас было всего чуть больше месяца. При этом наш отчет по дорожной карте составляет 900 страниц – это серьезный труд и ответственная разработка, готовая к применению», – сказал Алексей Боровков.

В рамках последующего обсуждения разработчики ДК и члены президиума отвечали на вопросы модератора и участников сессии.

Так, директор по цифровизации цифровым продуктам ГК «Росатом» Екатерина Солнцева рассказала о роли Росатома в разработке дорожных карт развития сквозных цифровых технологий в рамках программы «Цифровая экономика», а также обозначила три «ипостаси» госкорпорации, в которых она может участвовать в реализации разработанных мероприятий: как потребитель компетенций (привлекая проектные команды для применения НПТ в интересах ГК), как разработчик продуктов (предлагая рынку собственные разработки) и как центр компетенций (выполняя функции интегратора между научными, образовательными, промышленными организациями, бизнесом и государством).

«Контактировать с нами несложно: есть необходимые структуры, есть Академия Росатома, есть технические специалисты, готовые идти на контакт. Проект разработки дорожных карт на финишной прямой, мы ждем подписания соответствующих документов Председателем Правительства», – сказала Екатерина Солнцева.


Директор Департамента цифровых технологий Министерства промышленности и торговли РФ Владимир Дождев на вопрос об ожиданиях Минпромторга от реализации программы в 2024 году ответил: «Мы понимаем, что технологии развиваются очень активно, и несмотря на утверждение на данном этапе каких-то конкретных показателей, программы мероприятий по каждой сквозной цифровой технологии будут корректироваться с течением времени. Однако сейчас важнее запустить эту системную работу, предполагающую своевременное правовое регулирование, подготовку кадров, государственную поддержку и многое другое».


При этом Владимир Дождев продемонстрировал меры господдержки СЦТ НПТ в рамках ведомтсвенного проекта «Цифровая промшленность» и итоги конкурса на финансирование комплексных проектов.

Директор по науке, технологиям и образованию Фонда «Сколково» Александр Фертман в своем комментарии рассказал об участии специалистов Фонда в разработке ДК СЦТ НПТ и о том, что Сколково претендует на роль оператора в рамках поддержки высокотехнологичных стартапов. При этом подчеркнул, что основных «отсекающих» факторов при рассмотрении заявок всего два: проект не имеет отношения к реализации ДК СЦТ НПТ и не имеет потенциала к масштабированию. «И еще одно, что часто забывается: главное в проекте – его экономическая целесообразность. Цифровая трансформация ради цифровой трансформации бессмысленна и никому не нужна. Экономике нужны реальные масштабируемые конкурентоспособные решения и продукты», – добавил эксперт.


Директор Департамента координации и реализации проектов по цифровой экономике Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ Михаил Насибулин также коснулся вопроса государственной поддержки развития проектов в области СЦТ НПТ: «Мер поддержки несколько – по уровням готовности технологий или проектов. На первой стадии в этой работе активно участвует Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере – Фонд содействия инновациям. Для поддержки наукоемких отечественных проектов есть инструменты у Российской венчурной компании – РВК. Для отраслевого масштабирования и стимулирования спроса есть программ Минпромторга. В данный момент на развитие всех сквозных цифровых технологий выделяется 270 млрд рублей на 6 лет. Эксперты-разработчики утверждают, что этого достаточно».


По просьбе модератора итог мероприятию подвел руководитель разработки дорожной карты по развитию «сквозной» цифровой технологии «Новые производственные технологии» Алексей Боровков: «В конце года мы ждем утверждения проектов, а с января начнется актуализация дорожных карт. Самая трудная и самая интересная работа – впереди. И я всем желаю успехов!»

10 октября 2019 года Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ опубликовало 7 дорожных карт по сквозным цифровым технологиям: Технологии виртуальной и дополненной реальности; Квантовые технологии; Новые производственные технологии; Технологии беспроводной связи; Системы распределенного реестра; Компоненты роботехники и сенсорика; Нейротехнологии и искусственный интеллект.

Цифровое проектирование: как создаются «безбумажные» самолеты

Использование цифровых технологий позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на подготовку производства при создании новой техники, проведение испытаний, дает значительный выигрыш при дальнейшей модернизации самолетов. Цифровое проектирование в России стало применяться сравнительно недавно, а первыми полностью «безбумажными» изделиями стали истребители Су-35, Су-57 и гражданский лайнер SSJ-100. Сегодня конструкторы Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) работают в «цифре» над десятками проектов по созданию новых и модернизации действующих моделей самолетов. О том, какие преимущества дает «цифра» − в нашей статье.

Конец эпохи кульмана

Создание гражданской и военной авиатехники сегодня является одним из самых сложных и высокозатратных технических процессов. Предприятия авиастроительной отрасли становятся пионерами в применение новейших цифровых технологий, которые с одной стороны позволяют сэкономить средства, время и повысить качество продукции, а с другой − меняют лицо самой индустрии.

Еще совсем недавно все участники процесса проектирования самолета были вынуждены погружаться в бумажную работу. Между конструкторами и исполнителями происходил непрерывный обмен документами различного толка. Однако эта статичная информация не позволяла увидеть все нюансы работы тех или иных узлов и агрегатов будущего самолета в различных условиях и во взаимодействии друг с другом. То, что было зафиксировано на бумаге даже в строгом соответствии со всеми нормами, не всегда соответствовало действительности, вернее, действительность оказывалась сложнее и непредсказуемее. Возникали дополнительные риски, и выявленные позже проблемы приходилось решать уже на следующих этапах, что выливалось «в копеечку» и переносы сроков.

«Технодинамика» формирует кадровый резерв для российско-китайских авиационных проектов

Фото: Антон Тушин

Переход от бумажной документации к цифровой помогает изменить эту ситуацию. Такой метод называется модельно-ориентированным и предполагает обмен математическими моделями для всех участников процесса на всех стадиях проектирования самолета.

Математическое описание всех элементов самолета предоставляет большие возможности для проработки различных вариантов решений, дополнительного анализа и в итоге – для принятия более взвешенных и обоснованных решений. Без перевода процесса проектирования в цифровое пространство невозможно представить работу в территориально-распределенной среде, которая сейчас повсеместно практикуется в авиастроительной отрасли.

От цифровизации к цифровой трансформации

Генеральный конструктор ОАК Сергей Коротков в статье для журнала «АвиаСоюз» предлагает различать цифровизацию авиастроения и цифровую трансформацию. Цифровые методы начали применяться в отрасли с конца 1950-х годов, с появлением первых ЭВМ. По сути, цифровизация – это решение уже существовавших ранее задач методами автоматизации. А цифровая трансформация – примета нашего времени, более глобальное изменение, характеризующееся появлением новых задач и новых технологий.

107379453_3663946570287232_6923198708342632972_o.jpg

Стенд прототипирования кабины самолета МС-21. Фото: ОАК

Так, перевод проектной документации из бумажного вида в цифровой можно рассматривать в русле цифровизации. А примером цифровой трансформации можно назвать применение в авиастроении «интернета вещей», технологий предиктивной аналитики, виртуальной реальности. Уже сегодня применяются технологии, которые позволяют не искать поломку в самолете – машина сама сообщает о неисправностях во всех деталях. Это направление активно развивается. Следующий этап – широкое внедрение возможности показать в виртуальной реальности проблемный узел и подсказать технику, как устранить отказ.

Однако, как показывает практика, цифровизацию от цифровой трансформации может отделять всего один шаг. Например, созданный на этапе проектирования цифровой прототип самолета в процессе дальнейшей работы превращается в полноценный цифровой двойник машины, а это уже совершенно новая технология и новые возможности. Налицо все признаки цифровой трансформации.

Цифровой доппельгангер

Создание цифровой версии самолета на самых ранних этапах его разработки – это мировой тренд, которому с 1990-х годов следуют крупнейшие авиапроизводители, такие как Airbus и Boeing. Россия этот путь проходит с небольшим запозданием, но такая позиция позволяет нашим авиаконструкторам пользоваться наработками западных коллег и учитывать их опыт.

Цифровой прототип самолета, выполненный с соблюдением всех требований, является не просто набором сведений о машине, переведенным в электронный формат. Он становится важным инструментом взаимодействия и конкурентной борьбы. Прототип сокращает расходы на этапах проектирования и производства. Работа с ним может значительно уменьшить количество тестирований на стендах и летных испытаний, которые обычно «съедают» большую долю ресурсов.

10547efd30139473e67f05c2d7917e1c.jpg

3D-макет самолета поколения 4++ Су-35. Фото: ОАК

Критическим моментом в цифровом проектировании самолетов является его единообразие и целостность. В создании самолета задействованы большие ресурсы, участвуют различные подразделения и подрядчики, часто распределенные по территории страны. Важно, чтобы все участники процесса использовали одно программное обеспечение, иначе могут возникать дорогостоящие казусы. Подобный прецедент имел место при строительстве самолета Airbus A380, когда французские и немецкие инженеры воспользовались разными версиями программы для проектирования. Проблема обернулась миллиардными потерями и двумя годами задержки выпуска авиалайнера.

В концепции «цифрового двойника» виртуальная модель не отбрасывается после создания изделия, а используется в связке со своим физическим двойником на протяжении всего жизненного цикла: на этапах тестирования, доработки, эксплуатации и утилизации. То есть цифровой прототип превращается в цифрового двойника.

1f5d24f023c839e8c85df43dc0a0e5c9.jpg

3D-чертеж элементов современного самолета. Фото: ОАК

На этапе проектирования цифровая копия позволяет быстро находить и исправлять ошибки в геометрии деталей, а в ходе эксплуатации виртуальная графическая среда помогает оперативно выявлять риски потенциальных неисправностей и аварий, а также сокращать затраты на обслуживание. Что бы ни приключилось с любой из систем самолета, все это заранее отразит цифровой двойник.

Нужно отметить, что использование цифровых двойников в мире только разворачивается, и здесь отечественные авиапроизводители вполне могут опередить зарубежных коллег.

Цифровая среда для новых самолетов

На предприятиях ОАК еще в 1990-е годы применялся метод создания 3D-моделей самолетов. Однако именно в последнее десятилетие цифровые технологии не просто упростили и ускорили работу российских авиастроителей, но и в корне меняют многие процессы в создании авиатехники.

Например, РСК «МиГ» использует «безбумажные» чертежи и трехмерные технологии, которые позволяют существенно сократить срок создания нового самолета. А «Сухой» создает цифровые двойники своих машин, облегчающие прогноз поведения техники в небе еще до начала испытаний. Работа с подрядчиками по всей стране проходит дистанционно в режиме «онлайн» с использованием общих проектных платформ. «Туполев» и «Ильюшин» тоже строят самолеты в «цифре».

4adf1d5837ce7a67d24d172b33dd0ce8.jpg

Комната виртуального проектирования КБ Туполева. Фото: ОАК

Одним из лидеров по внедрению цифровых технологий в самолетостроении является «Иркут», где «цифрой» охвачены практически все уровни и рабочие процессы. Перевод «железа» в математические модели позволил сократить разработку авиалайнера МС-21 на месяцы, а то и на годы.

Использование цифровых платформ при создании техники позволяет объединить всех участников процесса: конструкторов и технологов, производственные предприятия, КБ и НИИ, а также эксплуатантов техники. Они аккумулируют информацию о самолете в единую базу знаний, которая обновляется на протяжении всего жизненного цикла изделия.

Модельно-ориентированный подход и новые цифровые технологий при проектировании авиационной техники применяют не только предприятия ОАК, но и российские вертолетные КБ. Новое поколение легендарной «восьмерки» − многоцелевой вертолет Ми-171А2 – сейчас находится в процессе перевода в «цифру». Сотрудники «Вертолетов России» создают валидированную комплексную компьютерную модель машины. Следующие претенденты на оцифровку – вертолеты Ка-226 и «Ансат».


16 сентября 2021 года приказом № 979-ст руководителя Росстандарта А.П. Шалаева был утвержден национальный стандарт Российской Федерации - ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения».

Как отмечает Росстандарт, ГОСТ Р 57700.37–2021 является полностью отечественной разработкой. Впервые в мире вводится нормативный документ, сфокусированный на создании изделий с помощью технологии цифровых двойников, а не оцифровке производственной инфраструктуры и логистики, и устанавливается соответствующее единое определение «цифрового двойника изделия».

Также в документе впервые введено определение «цифровая модель изделия», стандартизованы следующие понятия: «цифровые (виртуальные) испытания», «цифровой (виртуальный) испытательный стенд» и «цифровой (виртуальный) испытательный полигон».


На пленарном заседании Десятого форума по цифровизации оборонно-промышленного комплекса России «ИТОПК-2021» руководитель Росстандарта Антон Шалаев заявил:

«В день рождения ведомства должен с вами поделиться чем-то принципиально новым. Вчера Приказом Росстандарта утвержден новый национальный стандарт в серии «Численное моделирование».

Коллеги, в Российской Федерации первым в мире появился национальный стандарт на цифровые двойники изделия. Впервые в мировой практике ГОСТом установлены единые определения цифровой модели изделия, цифрового двойника изделия, виртуальных (цифровых) испытаний, виртуальных (цифровых) испытательных стендов, виртуальных (цифровых) испытательных полигонов.

Я ещё раз благодарю многочисленную рабочую группу, которая участвовала в разработке, и, в первую очередь, руководителей – РФЯЦ-ВНИИЭФ и СПбПУ Петра Великого».

Стандарт разработан специалистами Центра НТИ «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) совместно со специалистами ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ») в соответствии с «Программой национальной стандартизации на 2020» год и «Программой национальной стандартизации на 2021 год».

Работа выполнялась в рамках деятельности технического комитета 700 «Математическое моделирование и высокопроизводительные вычислительные технологии» (ТК 700), председателем которого является заместитель Министра промышленности и торговли Российской Федерации Олег Рязанцев.


Заместитель Министра промышленности и торговли Российской Федерации Олег Рязанцев на прошедшем 12 августа 2021 года заседании технического комитета № 700 «Математическое моделирование и высокопроизводительные вычисления» отметил:

«В российской нормативно-правовой системе впервые разработан Стандарт, устанавливающий определение, общие положения и требования по созданию и применению цифровых двойников изделий.

Это передовая технология способная внести наиболее весомый вклад в разработку конкурентоспособных изделий промышленности в кратчайшие сроки.

Добавлю также, что разработанный Стандарт является частью системной работы Минпромторга России по созданию и внедрению цифровых двойников в организациях ОПК, которая активно ведётся совместными усилиями Центра НТИ СПбПУ и ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ».


Для разработки нацинального стандарта на заседании ТК 700 21 июля 2020 года была создана рабочая группа «Цифровые двойники», которую возглавил проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра CompMechLab ® СПбПУ Алексей Боровков.

Активное участие в деятельности рабочей группы приняли полномочные представители 25 высокотехнологичных предприятий и отраслевых институтов России, таких как: ФГУП «Крыловский государственный научный центр», ФГУП «ВНИИ «Центр», Концерн ВКО «Алмаз-Антей», Корпорация «Тактическое ракетное вооружение», ФГУП «ЦАГИ», Госкорпорация Роскосмос, Госкорпорация Росатом и другие.


«Важно отметить, что настоящий стандарт не является переводом зарубежного стандарта. В основу документа лег многолетний опыт СПбПУ и ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» в области цифрового проектирования и моделирования, и практика организаций – участников обсуждений стандарта, а также ряд уже существующих нормативно-технических документов, использующихся при разработке изделий промышленности» - прокомментировал Рашит Шагалиев, заместитель председателя ТК 700, заместитель директора и заместитель научного руководителя «РФЯЦ-ВНИИЭФ», руководитель приоритетного технологического направления «Технологии высокопроизводительных вычислений, включая суперкомпьютерные технологии».


«Хочу подчеркнуть коллективный характер работы над Стандартом и поблагодарить всех участников его создания: с конца 2020 года, когда была представлена первая редакция Стандарта, проект прошел стадию публичного обсуждения, с марта по август 2021 года прошло 37 рабочих и согласительных совещаний, получено около 500 замечаний и предложений, что представляет собой своеобразный рекорд, свидетельствующей об огромном интересе и востребованности технологии разработки цифровых двойников – благодаря этому национальный стандарт действительно стал отражением согласованной позиции ведущих центральных научных институтов и высокотехнологических промышленных корпораций и компаний» - отметил Алексей Боровков, руководитель рабочей группы ТК 700 по разработке национального стандарта.

Согласно ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения» ЦИФРОВОЙ ДВОЙНИК ИЗДЕЛИЯ определяется так

  • «цифровой двойник изделия; ЦД: Система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями.

Примечания

  1. Цифровой двойник разрабатывается и применяется на всех стадиях жизненного цикла изделия.
  2. При создании и применении цифрового двойника изделия участникам процессов жизненного цикла (по ГОСТ Р 56135) рекомендуется применять программно-технологическую платформу цифровых двойников».


Как следует из определения, в основе цифрового двойника изделия лежит цифровая модель изделия -

  • «Система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов изделия, описывающая структуру, функциональность и поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла, для которой на основании результатов цифровых и (или) иных испытаний по ГОСТ 16504 выполнена оценка соответствия предъявляемым к изделию требованиям».


Цифровой двойник разрабатывается и применяется на всех стадиях жизненного цикла изделия, изменяясь в сторону повышения своего уровня адекватности на каждой стадии.

«Цифровой двойник – это передовая технология, созданная на пересечении материального и цифрового миров, которая становится драйвером устойчивого экономического развития высокотехнологичных компаний в рамках четвертой промышленной революции.
Активное применение этой наукоёмкой мультидисциплинарной технологии наблюдается во всех отраслях, именно эта технология выступает технологией-интегратором других передовых технологий и технологией-драйвером устойчивого развития.
Учитывая это, крайне важна своевременная разработка и принятие нормативно-технических документов, регулирующих терминологию, общие положения и применение передовых технологий для создания высокотехнологичных промышленных изделий».

Читайте также: