Специалисты Объединенной двигателестроительной корпорации Ростеха совместно со специалистами Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» НТИ СПбПУ завершили первый этап проекта по разработке цифрового двойника морского газотурбинного двигателя (ГТД) и редуктора в составе агрегата. Разработка позволит управлять жизненным циклом силовой установки и повысит надежность и коммерческую привлекательность российских морских двигателей. Создание цифрового двойника завершится в 2023 году, сообщает пресс-служба Ростеха. Цифровой двойник создается рыбинским предприятием «ОДК-Сатурн» в сотрудничестве с СПбПУ Петра Великого и Минпромторгом.
Этот проект реализуется в России впервые. Цифровая модель поможет сократить время проектирования морского газотурбинного двигателя нового поколения и его стоимость. «Умный» двойник позволит свести к минимуму затраты на изготовление опытных образцов силовых установок, сократить сам испытательный процесс, поможет управлять жизненным циклом изделия. Таким образом повысится надежность и коммерческая привлекательность российских морских газотурбинных двигателей.
«Цифровизация сокращает сроки и стоимость создания двигателей и при этом позволяет нам предложить заказчикам контракт полного жизненного цикла, подразумевающий поставку и обслуживание двигателя на всех этапах эксплуатации», – пояснил заместитель генерального директора – генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин.
Разработка цифрового двойника морского газотурбинного двигателя М90ФР ведется по заказу Министерства промышленности и торговли России. Работа над проектом рассчитана на четыре этапа, и ее завершение запланировано на 2023 год.
Внедрение цифровой платформы CML-Bench – собственной разработки ИЦ «ЦКИ», создаст для инженеров сквозной прозрачный рабочий процесс в едином информационном пространстве над единым электронным проектом изделия, независимо от программных систем, которые они используют. Это позволит повысить эффективность обмена данными, устранить коммуникационные потери при взаимодействии различных конструкторских подразделений «ОДК-Сатурн» и автоматизировать процессы разработки, что значительно сократит сроки проектирования.
В соответствии с техническим заданием по проекту за три года будет разработано шесть программных продуктов, более 380 численных математических моделей систем и узлов ГТД. Также будут разработаны расчетные модели технологических процессов механической и термической обработки, изготовления заготовок, включая литье и обработку металла давлением. Кроме того, в рамках реализации проекта будет проведено почти 2 тыс. виртуальных испытаний.
В ходе первого этапа создания цифрового двойника морского двигателя были определены требования к дополнительным шести модулям платформы, разрабатываемым в рамках составной части научно-исследовательской работы. Два из них уже созданы – это панель управления и модуль управления требованиями. Также разработаны типовые цифровые модели для ключевых задач и процессов.
На следующем этапе будут определены требования к шаблонам интеграции математических моделей в цифровую платформу CML-Bench. Также специалисты выполнят подготовку к проведению виртуальных испытаний механизмов и газогенератора двигателя.
«Это будет базовая модель, которая позволит на основе цифровой платформы быстро создавать новые экземпляры. Работу отличает высокая производительность. Оцифровать изделие – значит сократить сроки и стоимость создания морских газотурбинных двигателей. Можно сказать, сегодня это наш флагманский проект», – отметил руководитель проекта, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель научного центра «Передовые цифровые технологии» и Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», руководитель Инжинирингового центра CompMechLab Алексей Боровков.
Настоящая работа также опирается на терминологию и общие положения, определенные во впервые разработанном национальном стандарте, подготовленном техническим комитетом №700 – ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». Введение данного стандарта позволит обеспечить более высокий уровень научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию новой техники.