Технет В России ответом на вызовы новой реальности в экономике в целом и в промышленности в частности стали: Национальная технологическая инициатива (далее. - презентация

1 Технет

2 В России ответом на вызовы новой реальности в экономике в целом и в промышленности в частности стали: Национальная технологическая инициатива (далее НТИ), о начале реализации которой было объявлено в декабре 2014 года; Стратегия научно-технологического развития (далее СНТР), утвержденная в декабре 2016 года; Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации», паспорт которой был утвержден в декабре 2018 года. Центральное место в экономике занимает сфера материального производства высокотехнологичная промышленность, которая должна отвечать требованиям глобальной конкурентоспособности, эффективности и высокой производительности труда

3 Критерии выбора приоритетных рынков НТИ: Ориентированность на потребности людей, а не бизнеса; Потенциальный объем новых рынков к 2035 г. Не менее 100 млрд. долл.; Сетевой принцип организации (отсюда добавление окончания «-нет» к названиям отобранных рынков) ; Важность для России с точки зрения потребностей и безопасности; Наличие условий в стране для достижения конкурентных преимуществ и занятия значимой доли рынка.

4 Кросс-рыночное и кросс-отраслевое направление, обеспечивающее технологическую поддержку развития рынков НТИ и высокотехнологичных отраслей промышленности за счет формирования Цифровых, «Умных», Виртуальных Фабрик Будущего (Digital, Smart, Virtual Factories of the Future). Технет

5 С целью развития России в соответствии с мировыми технологическими трендами и для наиболее полной реализации открывающихся возможностей повышения конкурентоспособности российской промышленности и создаваемой конечной продукции была разработана дорожная карта «Технет» (передовые производственные технологии) Национальной технологической инициативы.

6 С самого начала работы над формированием ДК «Технет» в ее основу был положен ряд тезисов, которые определили ее позиционирование и дифференциацию, а затем нашли отражение в тексте документа: 1. Технологии создают и развивают рынки, а не наоборот, а развитие цифровой экономики связано, в первую очередь, с мультидисциплинарными, кросс- и надотраслевыми технологиями, которые, зачастую будучи созданными для решения узкоотраслевых задач, затем становятся востребованными во многих отраслях промышленности, то есть в высокотехнологичном мире происходит постоянный кросс-отраслевой трансфер технологий;

7 2. Ни одна из передовых производственных технологий, взятая в отдельности, не способна предоставить долгосрочного конкурентного преимущества на рынке. Цифровая фабрика (Digital Factory) характеризуется использованием технологий цифрового проектирования и моделирования как самих продуктов или изделий, так и производственных процессов на всем протяжении жизненного цикла. «Умная» фабрика (Smart Factory) формируется, как правило, на основе Цифровой фабрики. «Умная» фабрика подразумевает, прежде всего, наличие высокотехнологичного оборудования 3D- принтеров, станков с числовым программным управлением, робототехнических комплексов и др. Виртуальная фабрика (Virtual Factory) формируется как распределенная сеть Цифровых и «Умных» фабрик, а также поставщиков услуг/компонентов. Виртуальная фабрика призвана радикально повысить добавленную стоимость продуктов и изделий и расширить конкурентные предложения на рынке за счет использования технологий управления глобальными цепочками поставок и распределенными производственными активами

8 3. Для того чтобы формировать Фабрики Будущего, отбирая и компенсируя различные лучшие в мире технологии с добавлением собственных кроссотраслевых интеллектуальных ноу-хау, необходимо иметь место, где их можно было бы опробовать на практике, в среде, отвечающей реальным условиям, испытательный полигон. 4. Актуальность направления «Технет», заключающаяся в ориентированности на работу не только со средними и малыми технологическими компаниями, которые в соответствии с идеологией НТИ в наибольшей степени участвуют в создании и развитии новых рынков, но и с крупными компаниями лидерами существующих отраслей высокотехнологичной промышленности (кросс-отраслевой характер направления «Технет» 5. В-пятых, направление «Технет» отвечает на следующие вызовы экономического развития России: - исчерпание традиционных источников роста; -импортозависимость и необходимость опережающего развития высокотехнологичных отраслей промышленности России 6. Направление «Технет» сфокусировано на разработке, развитии и применении передовых производственных технологий для решения задач экспорто-ориентированного импортоопережения

9

10 В рамках данной деятельности и для реализации поставленных целей в качестве основных задач «Технет» зафиксированы следующие: 1. Создание инфраструктуры для развития комплекса ключевых компетенций для Фабрик Будущего. 2. Реализация комплекса ключевых компетенций путем создания глобально конкурентоспособных компаний на рынках НТИ и в высокотехнологичных отраслях промышленности. 3. Долгосрочное планирование развития передовых производственных технологий и связанных с ними бизнес-моделей. 4. Формирование экосистемы создания, привлечения, развития и передачи лучших в своем классе технологий. 5. Создание законодательных и институциональных условий для развития передовых производственных технологий.

11 План реализации дорожной карты предусматривает комплекс мероприятий: по созданию, развитию и продвижению передовых технологий, продуктов и услуг, обеспечивающих приоритетные позиции российских компаний на формируемых глобальных рынках; по совершенствованию нормативной правовой базы в целях устранения барьеров для использования передовых технологических решений и создания системы стимулов для их внедрения; по совершенствованию системы образования для обеспечения перспективных кадровых потребностей динамично развивающихся компаний, научных и творческих коллективов, участвующих в создании новых глобальных рынков; по развитию системы профессиональных сообществ и популяризации НТИ; по организационно-технической и экспертно-аналитической поддержке, информационному обеспечению Национальной технологической инициативы.

12

13 Направление «Технет» посвящено развитию и применению одного из самых важных классов «сквозных технологий» – передовых производственных технологий. К этим технологиям относятся: цифровое проектирование и моделирование как совокупность технологий компьютерного проектирования, математического моделирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга и оптимизации – многопараметрической, многокритериальной, многодисциплинарной, топологической, топографической, оптимизации размеров и формы и т. д.; технологической подготовки производства, в том числе нового поколения, ориентированной на аддитивное производство; технологий управления данными о продукте и технологий управления жизненным циклом изделий;

14 новые материалы: передовые сплавы (суперсплавы), передовые полимеры, передовые композиционные материалы, передовые керамические материалы, металлопорошки и металлопорошковые композиции, метаматериалы; аддитивные технологии: включая 3D-принтеры, технологии, подходы и способы работ с исходными материалами, разработка и эксплуатация расходных материалов и набор услуг по 3D-печати;

15 CNC-технологии и гибридные технологии: включая станки и технологии оборудования с числовым программным управлением, приводную технику, гибридные многофункциональные технологии обработки; промышленная сенсорика : внедрение «умных» сенсоров и инструментов управления (контроллеров) в производственное оборудование, в помещение на уровне цеха или фабрики в целом; технологии робототехники: промышленные роботы;

16 информационные системы управления предприятием Big Data – генерация, сбор, хранение, управление, обработка и передача больших данных; индустриальный Интернет.

17 Вместе с тем ни одна из передовых производственных технологий, взятая в отдельности, не способна предоставить долгосрочного конкурентного преимущества на рынке. Такое преимущество могут дать только системы комплексных технологических решений, обеспечивающие в кратчайшие сроки проектирование и производство глобально конкурентоспособной продукции нового поколения. В терминологии дорожной карты они называются Цифровыми, «Умными», Виртуальными Фабриками Будущего (Digital, Smart, Virtual Factories of the Future), которые необходимо формировать из лучших технологий мирового уровня.

18

19 Цели: Формирование комплекса ключевых компетенций в Российской Федерации, обеспечивающих интеграцию передовых производственных технологий (ППТ) и бизнес- моделей для их распространения в качестве «Фабрик Будущего» первого и последующего поколений. Создание глобально конкурентоспособной кастомизированной / персонализированной продукции нового поколения для рынков НТИ и высокотехнологичных отраслей промышленности.

20 КЛЮЧЕВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ: Рынок Фабрик Будущего представляет собой совокупность услуг по отбору, тестированию, комплексированию и использованию передовых производственных технологий как систем комплексных технологических решений для обновления или создания новых производственных мощностей в различных секторах и отраслях промышленности. Участники «Технет» будут предоставлять сервисы и услуги клиентам по блокам: услуг конструирования и инжиниринга; услуг ускоренной сертификации и стандартизации; образовательных и консультационных услуг.

21 Оценка рынка Фабрик Будущего и передовых производственных технологий

22 ПИЛОТНЫЕ ПРОЕКТЫ Испытательный полигон (TestBed) для генерации Цифровых, «Умных», Виртуальных Фабрик Будущего на базе Института передовых производственных технологий СПбПУ: развитие системы (платформы) управления процессом создания и производства best-in-class оптимизированных продуктов включая отечественные и зарубежные системы программного обеспечения в области компьютерного инжиниринга; создание Цифровой Фабрики для автомобилестроения; создание Национального Центра тестирования, верификации и валидации (TVV*) программного обеспечения в области компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга.

23 ПИЛОТНЫЕ ПРОЕКТЫ Испытательный полигон Фабрики Будущего НПО «Сатурн». Виртуальный полигон систем искусственного интеллекта. Создание экспериментально-цифровых центров сертификации. Разработка информационной системы планирования и диспетчеризации производства. Разработка открытой облачной программной платформы для оптимального проектирования. Разработка платформы предсказательной аналитики для Индустриального Интернета Вещей. Высокотехнологичное быстрое производство для аэрокосмического сектора. Создание Международного консорциума ускоренной сертификации. Запуск соревнований по перспективным профессиям Future Skills в рамках WorldSkills Hi-Tech. Разработка и реализация образовательных модулей и программ в онлайн и сетевом форматах. Формирование сети образовательных площадок (learning factories).

24 ВЕДУЩИЕ КОМПАНИИ – УЧАСТНИКИ РАБОЧЕЙ ГРУППЫ Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) Санкт- Петербургского политехнического университета Петра Великого и группа компаний CompMechLab (победитель конкурсного отбора Минпромторга и Минобрнауки России по созданию и развитию инжиниринговых центров на базе ведущих технических вузов, проведенного в 2013 г.) НПО «Сатурн» Российская двигателестроительная компания, специализирующаяся на разработке, производстве и послепродажном обслуживании газотурбинных двигателей для военной и гражданской авиации, энергогенерирующих и газоперекачивающих установок, кораблей и судов. Фонд «Сколково» Фонд «Сколково» – некоммерческая организация, созданная для реализации проекта создания и обеспечения функционирования территориально обособленного комплекса – инновационного центра «Сколково» для исследований, разработок и коммерциализации их результатов. Фонд «Центр стратегических разработок» Некоммерческая организация, аналитический центр, занимающийся разработкой документов и материалов, связанных со стратегией развития России, субъектов Федерации и ключевых отраслей экономики страны.

25 Сколковский институт науки и технологий Негосударственный технологический университет, созданный в 2011 г. при поддержке MIT. (предлагает программы образования уровня магистратуры и аспирантуры. Ключевыми результатами обучения являются компетенции, знания, навыки и способы действия в области научных исследований, предпринимательства и инноваций). Компания DATADVANCE DATADVANCE является ведущим в России разработчиком программного обеспечения в области предсказательного моделирования, интеллектуального анализа данных и мультидисциплинарной оптимизации. Миссия компании создание и совершенствование эффективного и удобного программного инструментария, позволяющего клиентам существенно сократить временные и финансовые затраты на создание инновационных продуктов и повысить их качество и технические характеристики. Компания «Волгабас» Volgabus (ООО «Волгабас») – российский машиностроительный холдинг. Создан в 2008 г. Объединяет производственные, научные и инвестиционные подразделения. Компания самостоятельно разрабатывает, испытывает и внедряет в серийное производство модели автобусов различного назначения. ВЕДУЩИЕ КОМПАНИИ – УЧАСТНИКИ РАБОЧЕЙ ГРУППЫ

26 Объединенная авиастроительная корпорация Корпорация была создана 20 ноября 2006 г. в целях сохранения и развития научно- производственного потенциала авиастроительного комплекса России, обеспечения безопасности и обороноспособности государства, концентрации интеллектуальных, производственных и финансовых ресурсов для реализации перспективных программ создания авиационной техники. Компания «Наука и инновации» Компания создана в 2011 г. для руководства деятельностью институтов и центров, входящих в периметр Блока по управлению инновациями Госкорпорации «Росатом». На базе АО «Наука и инновации» сформирован научный дивизион ГК «Росатом». Средне-Невский судостроительный завод предлагает заказчикам полный цикл работ по строительству кораблей и судов, начиная с рабочей документации и заканчивая поставкой судна. Компания «ИНУМиТ» «ИНУМиТ» – компания, специализирующаяся на проведении научных и прикладных исследований, разработке технологий производства и поставке оборудования в области углеродных и полимерных композиционных материалов.

27 CML-Bench – цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников (Digital Twins) и «умных» цифровых двойников (Smart Digital Twins) высокотехнологичных промышленных изделий/продуктов и технологических/производственных процессов их изготовления; система управления деятельностью в области системного цифрового инжиниринга (системного и модельно-ориентированного инжиниринга, математического, компьютерного и суперкомпьютерного моделирования, цифрового проектирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга) Цифровой двойник это цифровая (виртуальная) модель любых объектов, систем, процессов или людей. Она точно воспроизводит форму и действия оригинала и синхронизирована с ним. Цифровой двойник нужен, чтобы смоделировать, что будет происходить с оригиналом в тех или иных условиях. Это помогает, во-первых, сэкономить время и средства (например, если речь идет о сложном и дорогостоящем оборудовании), а во-вторых избежать вреда для людей и окружающей среды.

28 Цифровая платформа CML-Bench – уникальная российская разработка, сфокусированная на обеспечении проектирования и производства в кратчайшие сроки глобально конкурентоспособной высокотехнологичной продукции в различных отраслях и на новых рынках. Применение Цифровой платформы CML-Bench на предприятиях российской промышленности позволяет автоматизировать процесс работы с инженерными вычислениями, существенно сокращает трудозатраты на администрирование инженерной деятельности и значительно увеличивает производительность совместной работы инженеров, что, в свою очередь, позволяет значительно повысить эффективность расчетного сопровождения процесса разработки, проведения многовариантной оптимизации продукции и обеспечить ее конкурентоспособность.

29 На базе Цифровой платформы CML-Bench разрабатываются основные компоненты цифровых двойников изделий, в их числе: архитектура цифрового двойника на основе подходов системного инжиниринга и модельно- ориентированного системного инжиниринга; многоуровневая матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений; математические и компьютерные модели с высоким уровнем адекватности; верификация и валидация ПО и моделей; виртуальные испытания, специализированные виртуальные стенды и виртуальные полигоны; автоматизация инженерных, организационных и презентационных процессов и др.

30

31 Технология разработки цифровых двойников и Цифровая платформа CML-Bench выступают драйверами и интеграторами применения системы сквозных цифровых технологий класса Digital Engineering – Smart Design & Engineering, в их числе: системный инжиниринг (System Engineering, SE) и модельно-ориентированный системный инжиниринг (Model Based System Engineering, MBSE); цифровое проектирование (Computer-Aided Design, CAD); математическое и компьютерное моделирование (Finite Element Analysis, Modelling, Simulation, Simulation & Analysis, S&A); верификация и валидация (Verification & Validation, V&V); цифровой инжиниринг (Digital Engineering, DE); компьютерный и суперкомпьютерный инжиниринг (Computer-Aided Engineering, CAE; High Performance Computing, HPC–CAE); виртуальные испытания, виртуальные стенды и виртуальные полигоны; большие данные, искусственный интеллект, блокчейн и др

32 Цифровая платформа CML-Bench состоит из набора сервисов, написанных на Java 11 и Kotlin. Сервисы платформы разворачиваются на наборе виртуальных машин с ОС Astra Linux 1.6 «Смоленск», в качестве СУБД используется Postgres Pro Certified (сертифицированы ФСТЭК). В окружениях развертывания применяются лучшие технологии для автоматизации установки, сбора логов ошибок и показателей производительности, онлайн-мониторинга работы: ELK, Jenkins, Ansible, Prometheus и др

33

34

35

36 Спасибо за внимание!