На площадке V Международного форума "Передовые цифровые и производственные технологии" специалисты ПАО "ОДК-Сатурн" и Передовой инженерной школы "Цифровой инжиниринг" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (ПИШ СПбПУ) представили итоги внедрения Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® в ПАО "ОДК-Сатурн". Внедрение Платформы стало возможным благодаря глубокой кастомизации CML-Bench® для двигателестроительной отрасли.

Актуальность внедрения технологии разработки цифровых двойников в двигателестроении отметил проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ Алексей Боровков: "По прогнозу экспертов, к 2030 году планируется кратный рост количества произведенных новых самолетов и, соответственно, двигателей. Чтобы ответить на такие вызовы и сократить сроки разработки, нам нужен принципиально другой подход. Ведь известно, что, чем позже мы вносим изменения при разработке изделия, тем выше будет его себестоимость и тем длительнее будут сроки разработки. Поэтому отрасли необходим инструментарий, позволяющий анализировать и вносить изменения на ранних этапах работы".

Далее начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении ПИШ СПбПУ "Цифровой инжиниринг", руководитель направления двигателестроения в развитии Цифровой платформы CML-Bench® Александр Себелев представил хронологию сотрудничества АО "ОДК" и СПбПУ, которое началось с подписания дорожной карты в 2018 году. Так, в 2019 году стартовал проект по разработке цифрового двойника авиационного двигателя ТВ7-117СТ-01 (проект реализовывался в интересах АО "ОДК-Климов"), который в 2022 году был успешно завершен, а в начале 2023 года двигатель получил сертификат типа.

Всего за 16 месяцев инженеры СПбПУ создали виртуальные испытательные стенды с использованием Цифровой платформы CML-Bench® применительно к циклу проектирования узлов газотурбинных двигателей на примере узла турбины высокого давления для ПК "Салют" и узла турбины низкого давления для ПАО "ОДК-Сатурн". Произошло развертывание окружений Цифровой платформы ПК "Салют" АО "ОДК" и ПАО "ОДК-Сатурн". "При развертывании Цифровой платформы учитываются все особенности инфраструктуры Заказчика", – отметил Александр Себелев.

Отдельно эксперт остановился на возможностях переноса инженерных данных и разработок из платформы Siemens Teamcenter в платформу CML–Bench®. Так, например, 1570 компонентов цифрового двойника двигателя ТВ7-117СТ-01 переносятся из Siemens Teamcenter за 17 минут.

Заместитель начальника ОКБ-1 ПАО "ОДК-Сатурн" по расчетно-исследовательским работам Кирилл Виноградов рассказал об опыте работы ПАО "ОДК-Сатурн" и СПбПУ:

"Нас с Петербургским Политехом связывает долгое, плодотворное сотрудничество. Подходит к концу наш главный, эпохальный проект, который мы совместно реализуем по заданию Минпромторга России – разработка экспериментальной технологии создания цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора. В рамках проекта получены уникальные результаты, доработана цифровая платформа CML-Bench®, выполнено большое количество виртуальных испытаний, валидированы компьютерные модели. По сути, развернуто абсолютно новое научное направление, которое, я надеюсь, станет дальнейшим толчком к цифровой трансформации и ПАО "ОДК-Сатурн", и всей Объединенной двигателестроительной корпорации".

Спикер напомнил, что до 2021 года само понятие "цифровой двойник" специалистами толковалось по-разному. Разработка в 2021 году и вступление в силу 1 января 2022 года Национального стандарта Российской Федерации - ГОСТ Р 57700.37–2021 "Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения" позволило четко сформулировать определения: цифровой двойник изделия, цифровая модель изделия, цифровые (виртуальные) испытания и др.

Возвращаясь к НИРу (научно-исследовательская работа) по разработке цифрового двойника, шифр "МГТД", Кирилл Андреевич отметил, что газотурбинный двигатель – это одна из самых сложных мультифизичных систем, которую крайне трудно разработать в короткие сроки и без большого количества инженерных испытаний. Поэтому важно было все, что можно, моделировать в цифре и использовать при этом самые передовые методы проектирования: "Мы в "ОДК", начиная работать над этим НИРом, а также настраивая эти процессы во всей корпорации, обратили внимание, что цифровой двойник – это на самом деле подход к проектированию, который требует изменения процессов, которые происходят в наших КБ и на наших производственных площадках. При этом его суть и основа – это комплексная компьютерная модель".

Далее спикер отметил, что ключевая составляющая цифровой платформы - это модуль управления требованиями, так как большое количество требований к ГТД крайне сложно формализуется, поскольку они оформлены не цифровыми значениями, а абстрактными формулировками. В итоге был существенно расширен функционал модуля управления требованиями – суммарно было разработано порядка 1200 требований для изделий в рамках НИР. Более 800 высокоточных моделей было создано, валидировано на основе имеющегося в АО "ОДК" опыта, а также по результатам инженерных испытаний морского ГТД.

Кроме того, цифровая платформа позволяет оптимизировать процесс управления требованиями и, как результат, повысить качество разрабатываемого изделия и точность его соответствия требованиям заказчика и нормативной документации, позволяет создать единое пространство для выполнения виртуальных испытаний, систематизации, хранения и актуализации расчетных данных, а также реализовать взаимодействие со смежными информационными производственными и испытательными системами предприятия. Таким образом, бизнес-процессы, которые возникают при разработке ГТД, интегрированы в платформу.

"Технология создания цифрового двойника для управления жизненным циклом морского ГТД и редуктора разработана на основе отечественного программного обеспечения. Ключевые решения – это наша отечественная разработка. Эта технология будет применяться в качестве корпоративного решения АО "ОДК" при выполнении текущих и перспективных ОКР", – заключил Кирилл Виноградов.

Напомним, что в 2021 году между СПбПУ и ПАО "ОДК-Сатурн" был заключен лицензионный договор на приобретение ПАО "ОДК-Сатурн" 200 лицензий Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®.