Самарский университет создает киберфизическую фабрику малоразмерных газотурбинных двигателей

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева до конца 2023 года планирует открыть опытное производство малоразмерных газотурбинных двигателей для беспилотных летательных аппаратов с использованием технологий литья, 3D-печати и механической обработки на станках с ЧПУ. Проект реализуется совместно с Объединенной двигателестроительной корпорацией Ростеха и ее самарским предприятием «ОДК-Кузнецов».

Всего на территории университетского кампуса будут запущены две киберфизические фабрики по проектированию и выпуску продукции в интересах космической отрасли и двигателестроения, а также цифровая фабрика, где будут разрабатываться изделия для авиации, сообщает пресс-служба вуза.

Ключевые цели новой киберфизической фабрики — отработка процессов цифрового проектирования газотурбинных двигателей и технологий интеллектуального производства в интересах Объединенной двигателестроительной корпорации, а также подготовка инженеров, умеющих создавать и управлять цифровыми производствами.

«Это уже второй проект, теоретической основой для которого стала концептуальная модель цифрового завода, разработанная сотрудниками Передовой инженерной аэрокосмической школы (ПИАШ) Самарского университета имени Королева. Ранее мы уже сообщали о работе над созданием киберфизической фабрики по производству наноспутников в интересах «Роскосмоса». Оба проекта реализуются параллельно», — рассказал директор Передовой инженерной аэрокосмической школы Иван Ткаченко.

Структура создаваемой киберфизической фабрики соответствует концептуальной модели цифрового завода, в которой предусмотрены три иерархических уровня — цифровая фабрика, «умная фабрика», виртуальная фабрика. Фабрики более высокого уровня включают в себя фабрики нижестоящих уровней по принципу матрешки.

На уровне цифровой фабрики сейчас завершается конструкторская подготовка производства малоразмерного газотурбинного двигателя. С использованием отечественных цифровых платформ уже выполнены инженерные и оптимизационные расчеты, созданы цифровые двойники деталей, узлов, агрегатов, формирующие комплексную цифровую модель изделия. Также определены характеристики двигателя, выполнены виртуальная сборка и виртуальные испытания.

На более высоком уровне «умной фабрики» будет осуществляться подготовка производства и непосредственный выпуск продукции. Сейчас здесь идет технологическая подготовка производства: сотрудники ПИАШ моделируют технологические процессы изготовления деталей с учетом основных свойств материалов и условий производства.

В фокусе внимания разработчиков, отвечающих за этот уровень, современные технологии литья, аддитивные технологии, процессы механической обработки деталей на станках с ЧПУ, инструменты имитационного моделирования производственных систем, а также системы управления ресурсами и мониторинга производства. Доцентка кафедры производства двигателей летательных аппаратов Виктория Кокарева сообщила, что к настоящему времени на имеющемся в университете оборудовании уже изготовлен ряд деталей, узлов и агрегатов газотурбинных двигателей.

«Ключевой элемент «умной фабрики», который нам предстоит создать, «обкатать» в условиях создаваемого опытного производства и включить в образовательный процесс — это интеллектуальная производственная ячейка. В дальнейшем, придя на предприятия ОДК, выпускники ПИАШ смогут самостоятельно создавать подобные ячейки и формировать из них производства любых масштабов с любой номенклатурой продукции», — пояснила Виктория Кокарева.

Высший уровень — виртуальная фабрика — представляет собой информационно-аналитическую систему, включающую оба нижестоящих уровня и управляющую киберфизической фабрикой в целом. На этом уровне будет формироваться цепочка поставок, вестись анализ производственно-экономических показателей и вырабатываться управленческие решения на базе ситуационного центра.

По словам директора Института двигателей и энергетических установок Виталия Смелова, опытное производство малоразмерных газотурбинных двигателей должно быть запущено в декабре 2023 года. Сейчас завершается закупка станочного и робототехнического оборудования, в ближайшее время начнется монтаж. Также создается полигон для натурных испытаний и валидации цифровых моделей.

«Одной из задач передовой инженерной аэрокосмической школы является ранняя профориентация школьников и погружение старшеклассников в проектную деятельность по направлениям киберфизической фабрики под руководством наставников из числа магистрантов ПИАШ, при этом постановка задач исходит от индустриальных партнеров. Сегодня для нас важно вовлечь школьников в выполнение проектно-исследовательских работ с возможностью формирования кадрового резерва ПАО «ОДК-Кузнецов», развитие креативного мышления и опыта командной работы по решению реальных бизнес-задач внутризаводской логистики в условиях цифровой трансформации. Университет разворачивает полигоны для выработки и отработки организационно-технический решений при создании новой продукции и технологий производства двигателей. До конца года для школьников будут проведены конструкторский марафон, хакатон по имитационному моделированию, технологическое соревнование и фестиваль робототехнических систем», — рассказал Виталий Смелов.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.