Делегация Национальной академии наук Беларуси (НАН) посетила Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) в рамках визита в Санкт-Петербургское отделение Российской академии наук (СПбО РАН) с 18 по 20 марта 2025 года. В ходе посещения Политехнического университета представители НАН Беларуси оценили компетенции Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» в области развития передовых цифровых и производственных технологий и научно-технологический задел, сформированный подразделениями Экосистемы технологического развития СПбПУ за годы сотрудничества с мировыми лидерами и ведущими промышленными компаниями нашей страны.
Делегацию возглавил академик-секретарь отделения физики, математики и информатики НАН Беларуси Александр Шумилин, также в неё вошли директор Института прикладной физики Михаил Хейфец и директор Института физики, академик Сергей Гапоненко.
Руководство Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого подготовило насыщенную программу визита, включающую ключевые мероприятия, направленные на развитие научно-технического сотрудничества с Национальной академией наук Беларуси.
Ректор СПбПУ, председатель СПбО РАН Андрей Рудской после рабочего совещания с коллегами из НАН Беларуси подчеркнул: «Наше партнёрство с Национальной академией наук Республики Беларусь – это драйвер для создания прорывных технологий. Совместными усилиями наших учёных формируется научный потенциал России и Беларуси, укрепляется технологический суверенитет Союзного государства».
Гости посетили с экскурсией Главный учебный корпус и познакомились с историей Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого в Музее истории вуза. В комплекс музея входят две экспозиции: история университета и история науки и техники, а также старейшие лаборатории и аудитории в исторических корпусах, мемориальные и памятные места кампуса. Обзорную экскурсию провел директор Музея истории СПбПУ Валерий Климов.
Важной частью визита делегации НАН Беларуси в Политехнический университет стало знакомство с достижениями Экосистемы технологического развития СПбПУ и посещение Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».
На встрече присутствовали члены делегации НАН Беларуси, представители СПбПУ и Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»:
- заместитель руководителя ПИШ СПбПУ Олег Рождественский,
- исполняющий обязанности директора Физико-механического института СПбПУ Николай Иванов,
- заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ Марина Болсуновская,
- инженер отдела разработки автомобилей и техники ПИШ СПбПУ Анна Карчевская.
Заместитель руководителя Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Олег Рождественский поприветствовал гостей и представил Экосистему технологического развития СПбПУ, в состав которой входят 5 структур, организованных по результатам побед вуза в престижных всероссийских конкурсах и федеральных программах. Олег Игоревич рассказал о деятельности Экосистемы, кратко обозначив функции каждого подразделения, и отметил их вклад в развитие передовых цифровых и производственных технологий, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта.
Экосистема технологического развития СПбПУ объединяет работу следующих подразделений:
- Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» – фронтирные инженерные задачи, выполнение НИОКР, подготовка «инженерного спецназа»: магистратура и ДПО, новые научно-технологические и образовательные пространства,
- Научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии» – проблемно-ориентированные фундаментальные исследования,
- Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» – выполнение НИОКР, разработка и коммерциализация технологий, развитие ДПО,
- Инфраструктурный центр «Технет» СПбПУ – экспертно-аналитические доклады, нормативное регулирование, деятельность по разработке национальных стандартов,
- Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий СПбПУ – трансфер технологий, коммерциализация разработок.
Спикер отметил, что благодаря объединению всех подразделений в единую систему с общими интеллектуальными, научно-технологическими, инфраструктурными ресурсами, компетенциями и кадровым потенциалом, достигается синергия результатов, что способствует динамичному развитию в современных условиях.
«Флагманом Экосистемы технологического развития Политехнического университета выступает Передовая инженерная школа СПбПУ “Цифровой инжиниринг”, которая совместно с ведущими предприятиями разрабатывает образовательные программы для подготовки высококвалифицированных инженеров-разработчиков, расширяет научно-технологическую и образовательную инфраструктуру вместе с компаниями-партнерами, привлекает молодежь к инженерным профессиям и технологическому творчеству, а также успешно реализует сложные проекты в интересах индустриальных партнеров по актуальным фронтирным инженерным задачам», – пояснил Олег Игоревич.
Олег Рождественский особо отметил выстроенную систему взаимодействия Экосистемы технологического развития СПбПУ с индустриальными партнерами и успешные результаты долгосрочного сотрудничества в рамках проектной деятельности. Это партнерство и сформированный научно-технологический задел обеспечили масштабную поддержку промышленными корпорациями и предприятиями программы Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и интерес к её реализации на старте одноименного федерального проекта. Всего было получено 22 гарантийных письма о софинансировании от высокотехнологичных партнеров с указанием направлений сотрудничества и НИОКР. Среди ключевых партнеров ПИШ СПбПУ предприятия Госкорпорация «Ростех», Госкорпорация «Росатом», ПАО «Газпром нефть», ПАО «Северсталь», АО «Силовые машины» и другие компании.
Останавливаясь на образовательном направлении деятельности ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Олег Игоревич подробно рассказал о подготовке 12 программ магистратуры, разработанных вместе с индустриальными партнерами с учетом их потребностей и запросов. При этом спикер отметил передовой характер подготовки молодых специалистов, которые по окончании ПИШ СПбПУ займут позиции не системных инженеров, а станут лидерами производств, способными к реализации прорывных инициатив и стратегий с помощью технологий системного инжиниринга, в первую очередь технологии цифровых двойников.
Олег Рождественский пояснил, что Экосистема технологического развития СПбПУ занимает ведущие позиции среди научных и образовательных центров, которые развивают технологию цифровых двойников в России. Так, специалисты Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» внесли значительный вклад в разработку и утверждение первого в России и мире национального стандарт, описывающего разработку цифровых двойников на всех стадиях жизненного цикла изделия.
Национальный стандарт ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения» введен в действие в России с 1 января 2022 года и был принят в Китайской Народной Республике 24 ноября 2023 года. В процессе подготовки уникального документа была проведена обширная консультационная работа с предприятиями и осуществлена многоступенчатая оценка возможностей применения технологии цифровых двойников для решения актуальных фронтирных задач российской промышленности.
«Двигателестроение и атомное машиностроение являются для нас основными отраслями по объему реализованных проектов и динамике взаимодействия Экосистемы технологического развития СПбПУ с индустриальными партнерами.
В числе успешно завершенных проектов федерального уровня стоит отметить разработку цифровой модели печи остекловывания, направленной на обеспечение ядерной и радиационной безопасности страны, и трехлетний проект в интересах ПАО “ОДК-Сатурн” по созданию цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата, оказавший положительное влияние на всю отрасль отечественного двигателестроения», – дополнил Олег Игоревич.
Также структуры Экосистемы технологического развития СПбПУ выполняют проекты для нефтегазового, энергетического и железнодорожного машиностроения, двигателестроения, автомобилестроения, авиастроения, судостроения и кораблестроения, медицинского инжиниринга и других отраслей.
Участники делегации обсудили опыт применения технологии цифровых двойников в автомобилестроении. Главной темой дискуссии стали результаты следующих проектов Экосистемы:
- разработка элементов каркаса кузова и конструктивных элементов отечественных автомобилей премиум-класса в рамках проекта «Кортеж»,
- создание первого российского электромобиля «КАМА-1» всего за 2 года, «с нуля» и без ДВС-предшественника,
- разработка семейства электромобилей и унифицированной самоходной прототип-платформы «Е-NEVA».
В контексте обсуждения совместных проектов Политехнического университета и Национальной академии наук Беларуси исполняющий обязанности директора Физико-механического института СПбПУ Николай Иванов представил промежуточные результаты работы научного коллектива молодых ученых двух государств по разработке комплексного подхода к созданию научных основ проектирования энергоэффективных теплообменных аппаратов с воздушным охлаждением оребренных трубных пучков, функционирующих при доминирующих эффектах свободной конвекции.
«Цель проекта – развитие научно обоснованной методики теплогидравлического расчета и проектирования рабочих узлов аппаратов воздушного охлаждения и теплообменников воздушного охлаждения.
Научная новизна разрабатываемого комплексного подхода, кроме безусловной ценности ожидаемых экспериментальных и расчетных данных и их физической интерпретации, состоит в том, что проект может стать важным шагом к внедрению современных информационных технологий в практику проектирования элементов чрезвычайно широко распространенного энергетического и технологического оборудования», – прокомментировал проект Николай Иванов.
Проект реализуется при поддержке Российского научного фонда и Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований и планируется к завершению в 2026 году. Международный научный коллектив объединяет 11 исследователей. Ученые Отделения физики и химии неравновесных сред и лаборатории турбулентности Института тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси сосредоточены на исследовании результатов физических экспериментов. Специалисты Научно-исследовательской лаборатории гидроаэродинамики Физико-механического института СПбПУ отвечают за проведение численного моделирования течения и теплообмена в экспериментально исследованных пучках.
Следующим проектом Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», представленным гостям, стала разработка на основе технологий цифровых двойников и искусственного интеллекта и применение цифровой модели технической системы с элементами из нового конструкционного материала МОНИКА, работающей в условиях трения, скольжения и механической усталости.
Напомним, что совместный проект ПИШ СПбПУ и Объединенного института машиностроения НАН Беларуси победил в конкурсном отборе Комитета по науке и высшей школе Правительства Санкт-Петербурга и Государственного комитета по науке и технологиям Республики Беларусь, проведенном в 2023 году. Оператором конкурса выступил Санкт-Петербургский научный фонд.
Исследовательская группа в Беларуси состоит из ученых, специализирующихся на численном анализе в механике деформируемого твердого тела. Российская команда под руководством проректора по цифровой трансформации СПбПУ, руководителя Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексея Боровкова объединяет специалистов в области создания цифровых двойников сложных технических систем на основе математического и компьютерного моделирования.
«Проект направлен на изучение нового раздела механики, – трибофатики, – который исследует износоусталостные повреждения и разрушение трибофатических систем. В нашем случае рассматривается система “вал – вкладыш”, где вкладыш изготовлен из конструкционного материала МОНИКА, разработанного в Беларуси.
Цель проекта – создание на основе нейронной сети предиктивной модели для оценки напряженно-деформированного состояния системы “вал – вкладыш” с учетом контактных и неконтактных нагрузок. Итоги проекта позволят повысить надежность и долговечность элементов конструкции, работающих в условиях фрикционно-механической усталости», – рассказала член научного коллектива проекта, инженер отдела разработки автомобилей и техники ПИШ СПбПУ Анна Карчевская.
Анна Станиславовна представила промежуточные итоги проекта и осветила дальнейший план работ. Спикер рассказала, что в результате проведения более 200 виртуальных испытаний были получены зависимости максимальных напряжений в системе для различных соотношений контактных и неконтактных нагрузок. Разработанные виртуальные испытательные стенды также позволили исследователям оценить опасные объемы, в которых возникали высокие напряжения. В заключение Анна Карчевская отметила, что на данных момент в рамках проекта завершены основные расчеты и ведется разработка нейросети для автоматизации прогнозирования напряжений.
Заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ Марина Болсуновская рассказала об исследованиях и разработках подразделения, которые связаны с решением наиболее актуальных задач совершенствования цифровых технологий, и поэтому нередко получают поддержку российских государственных фондов в рамках программ, направленных на развитие научно-технического сектора страны.
Специалисты лаборатории создают высокотехнологичные информационные системы, которые помогают индустриальным партнерам отвечать на вызовы новой цифровой реальности, оптимизировать бизнес-процессы и повышать конкурентоспособность бизнеса. Среди основных направлений деятельности лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ:
- разработка систем сбора и обработки данных от оборудования,
- создание и имплементация прогнозных моделей и алгоритмов предиктивной аналитики,
- разработка информационных систем, включая web-системы, мобильные приложения, системное и прикладное программное обеспечение.
В конце встречи представители Национальной академии наук Беларуси и Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» обсудили потенциальные направления академического сотрудничества в области стандартизации передовых цифровых и производственных технологий, проведение цифровых испытаний и сертификации высокотехнологичных изделий с целью сокращения финансовых издержек производителей и сроков вывода продуктов на рынок, а также обеспечение неразрушающего контроля разработок. Участники встречи определили перспективные научно-технологические проекты в сфере машиностроения, атомной отрасли и авиастроении, включая развитие беспилотных авиационных систем. Также стороны договорились об участии в деловых мероприятиях на территории двух государств и о поддержке партнерских инициатив.
Участники делегации высоко оценили развитие научно-технологической и образовательной инфраструктуры Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Современные многофункциональные пространства, открытые при поддержке индустриальных партнеров, позволяют студентам ПИШ СПбПУ, специалистам подразделений Экосистемы технологического развития СПбПУ и представителям компаний-партнеров вместе работать над решением фронтирных инженерных задач в рамках исполнения общих НИОКР, развивать образовательные программы для подготовки инженеров мирового уровня и обеспечивать взаимный трансфер компетенций внутри мультидисциплинарных инженерных команд.
Начальник отдела энергетического машиностроения ПИШ СПбПУ Николай Минин провел экскурсию по научно-технологическому образовательному пространству «ТВЭЛ – СПбПУ», созданному совместно с Топливной компанией Росатома «ТВЭЛ». Он представил ключевые проекты, реализуемые в интересах индустриального партнера, и рассказал о взаимодействии магистрантов программы «Компьютерный инжиниринг и цифровое производство» и их наставников из числа преподавателей ПИШ СПБПУ и инженеров предприятий АО «ТВЭЛ» – ООО «Центротех-Инжиниринг» и НПО «Центротех».
Гости ознакомились с возможностями Суперкомпьютерного центра «Политехнический» (СКЦ), который ориентирован на решение междисциплинарных естественно-научных задач и поддержку проектирования сложных технических систем для наукоемких секторов науки и промышленности. Суммарная производительность СКЦ и высокопроизводительных вычислительных ресурсов позволяет ПИШ СПбПУ вести передовые наукоемкие и ресурсоемкий инженерные разработки.
Также в ходе визита в Политехнический университет делегация Национальной академии наук Беларуси побывала в лабораториях Института электроники и телекоммуникаций и Института машиностроения, материалов и транспорта, где ознакомилась с новейшими разработками в сфере аддитивных технологий и порошковой металлургии и обсудила сотрудничество с СПбПУ в области фотоники.
Официальную часть визита завершил концерт «Магия органа» в Белом зале СПбПУ. В заключение стороны договорились активизировать студенческие обмены и подготовку новых заявок на гранты в рамках программ Санкт-Петербургского научного фонда, Российского научного фонда и Союзного государства.
«Переговоры подтвердили, что наши совместные проекты – это не только проведение фундаментальных исследований, но и прикладные практические разработки, которые могут составить основу для технологического прорыва Союзного государства», – подвел итог академик-секретарь отделения физики, математики и информатики НАН Беларуси Александр Шумилин.
В процессе подготовки новости использованы фотографии и материалы, опубликованные на сайте СПбПУ.
