Файл: сквозной цифровой технологии новые производственные технологии.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 107
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3. Технологические задачи и предложения по их решению, ожидаемый результат применения мер, предлагаемые инструменты
Таблица 3 — Направления, этапы и мероприятия по решению технологических задач
| № п/п | Необходимые мероприятия (действия) по решению технологической задачи | Ожидаемый результат с указанием характеристики | Срок реализации | Предлагаемый инструмент поддержки | Ответственные операторы мер поддержки |
| 1. | Субтехнология: Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design). | ||||
| 1.1. | Технологическая задача: переход от традиционной парадигмы проектирования (доводка продуктов / изделий до требуемых характеристик на основе натурных испытаний, 5 итераций в среднем) к новой парадигме цифрового проектирования и моделирования – технологии разработки и применения цифровых двойников, обеспечивающей, как правило, прохождение с первого раза физических и натурных испытаний (1 итерация) и определяющей критические зоны и характеристики на всех этапах жизненного цикла продукта / изделия | ||||
| 1.1.1 | Создание Лидирующего исследовательского центра (ЛИЦ) по направлению «Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design)», программа деятельности Лидирующего исследовательского центра направлена на достижение соответствующих целевых показателей | Разработаны и внедрены технологии создания цифровых двойников продуктов / изделий. Т-1 – сокращение времени разработки высокотехнологичных продуктов: на 25 %; Т-2, % показателей матрицы целевых показателей и ограничений, обеспечивающих достижение целевых характеристик разрабатываемого изделия или продукции, определяемых и обосновываемых результатами виртуальных испытаний (по отраслям): 50-100 %; T-3 – разработанные и внедренные технологии создания цифровых двойников продуктов / изделий на основе десятков тысяч целевых показателей обеспечивают при экспертном сопровождении прохождение с первого раза физических и натурных испытаний (1 итерация), определение критических зон и характеристик для мониторинга на всем жизненном цикле, количество итераций в приоритетных отраслях промышленности | 2019—2024 | Поддержка программ деятельности ЛИЦ | АО «РВК» |
| 1.1.2 | Запуск проектов по разработке и сопровождению цифровых двойников в области автомобилестроения в рамках проектного консорциума / в формате «зеркального» инжинирингового центра | Э-1 – количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, применяющих технологию разработки цифровых двойников: 20; Э-2 – количество проектов на высокотехнологичных предприятиях из приоритетных отраслей промышленности, для реализации которых была применена технология разработки цифровых двойников: 50 | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений, поддержка разработки и внедрения промышленных решений, поддержка региональных проектов | Фонд «Сколково», Минпромторг России. Российский фонд развития информацион-ных технологий |
| 1.1.3 | Запуск проектов по разработке и сопровождению цифровых двойников в области авиастроения в рамках проектного консорциума / в формате «зеркального» инжинирингового центра | Э-1 – количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, применяющих технологию разработки цифровых двойников: 20; Э-2 – количество проектов на высокотехнологичных предприятиях из приоритетных отраслей промышленности, для реализации которых была применена технология разработки цифровых двойников: 50 | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений, поддержка разработки и внедрения промышленных решений, поддержка региональных проектов | Фонд «Сколково», Минпромторг России, Российский фонд развития информацион-ных технологий |
| 1.1.4 | Запуск проектов по разработке и сопровождению цифровых двойников в области судостроения в рамках проектного консорциума / в формате «зеркального» инжинирингового центра | Э-1 – количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, применяющих технологию разработки цифровых двойников: 20; Э-2 – количество проектов на высокотехнологичных предприятиях из приоритетных отраслей промышленности, для реализации которых была применена технология разработки цифровых двойников: 50 | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений, поддержка разработки и внедрения промышленных решений, поддержка региональных проектов | Фонд «Сколково», Минпромторг России, Российский фонд развития информацион-ных технологий |
| 1.1.5 | Запуск проектов по разработке и сопровождению цифровых двойников в области двигателестроения в рамках проектного консорциума / в формате «зеркального» инжинирингового центра | Э-1 – количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, применяющих технологию разработки цифровых двойников: 20; Э-2 – количество проектов на высокотехнологичных предприятиях из приоритетных отраслей промышленности, для реализации которых была применена технология разработки цифровых двойников: 50 | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений, поддержка разработки и внедрения промышленных решений, поддержка региональных проектов | Фонд «Сколково», Минпромторг России, Российский фонд развития информацион-ных технологий |
| 1.1.6 | Запуск проектов по разработке и сопровождению цифровых двойников в области машиностроения в рамках проектного консорциума / в формате «зеркального» инжинирингового центра | Э-1 – количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, применяющих технологию разработки цифровых двойников: 20; Э-2 – количество проектов на высокотехнологичных предприятиях из приоритетных отраслей промышленности, для реализации которых была применена технология разработки цифровых двойников: 50 | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений, поддержка разработки и внедрения промышленных решений, поддержка региональных проектов | Фонд «Сколково», Минпромторг России, Российский фонд развития информацион-ных технологий |
| 1.2. | Технологическая задача: разработка отечественной PLM-системы «тяжелого» класса (включая CAD / CAM / CAE- подсистемы), поддерживающей все стадии разработки изделий: от создания концепта и проектирования до изготовления на базе отечественной платформы полного жизненного цикла изделий. Разработка функциональных элементов, обеспечивающих автоматическую оценку технологической реализуемости производства на ранних этапах проектирования изделия или продукции. Разработка системы управления цифровым профилем изделий | ||||
| 1.2.1 | Разработка отечественной PLM-системы «средне-тяжелого» класса, в том числе в защищенном исполнении | Разработана отечественная PLM-система «средне-тяжелого» класса, в том числе в защищенном исполнении | 2019—2021 | Поддержка компаний-лидеров | АО «РВК» |
| 1.2.2 | Разработка отечественной PLM-системы «тяжелого» класса, в том числе в защищенном исполнении | Разработана отечественная PLM-система «тяжелого» класса (включая CAD / CAM / CAE- подсистемы), в том числе в защищенном исполнении | 2019—2024 | Поддержка компаний-лидеров | АО «РВК» |
| 1.2.3 | Разработка функциональных элементов PLM-системы, обеспечивающих автоматическую оценку технологической реализуемости производства на ранних этапах проектирования изделия или продукции (УГТ 4-5 изделия). Разработка платформы управления цифровым профилем изделий | Разработаны функциональные элементы PLM-системы. Т-1 – этап разработки изделия или продукции (УГТ), на котором доступна автоматическая оценка технологичности производства разрабатываемого изделия или продукции: автоматическая оценка технологичности для ранних этапов (УГТ 4-5 изделия). Разработана платформа управления цифровым профилем изделий, обеспечивающая полную прослеживаемость на всем жизненном цикле изделия: начиная от момента проектирования отдельных деталей и узлов, включая контроль на стадии производства, заканчивая – эксплуатацией готового изделия. Э-1 – количество типовых изделий в 5 приоритетных отраслях промышленности, подключенных к системе цифрового профиля изделия: 100 | 2019—2024 | Поддержка разработки и внедрения промышленных решений | Минпромторг России |
| 1.2.4 | Пилотное внедрение разработанной отечественной PLM-системы «тяжелого» класса на предприятиях | Т-1 – сокращение времени разработки высокотехнологичных продуктов: 15 % Э-1 – количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, использующих разработанную PLM-систему: 25; Э-2 – количество проектов на высокотехнологичных предприятиях из приоритетных отраслей промышленности, для реализации которых была применена PLM-система «тяжелого» класса: 50; Э-3 – количество пользователей PLM-системы: 10 000 | 2019—2024 | Поддержка разработки и внедрения промышленных решений | Минпромторг России |
| 1.3. | Технологическая задача: формирование национального Digital Brainware. Разработка для 5 приоритетных отраслей Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности (отличие между результатами моделирования и натурных испытаний в пределах ± 5%) на основе архивов физических и натурных экспериментов, обеспечивающей преемственность с накопленным научно-технологическим опытом, основанном на дорогостоящих и зачастую уникальных экспериментах; обеспечение обновления Национальной базы математическими моделями высокого уровня адекватности в части новых серий экспериментов, в том числе направленных на применение новых материалов | ||||
| 1.3.1 | Разработка концепции создания Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности, включая механизмы управления правами на результаты интеллектуальной деятельности, финансовую модель функционирования, условия доступа, технические требования | Разработана концепция создания Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности, включая механизмы управления правами на результаты интеллектуальной деятельности, финансовую модель функционирования, условия доступа, технические требования | 2019—2020 | Поддержка программ деятельности ЛИЦ | АО «РВК» |
| 1.3.2 | Разработка виртуальных испытательных стендов как элементов Национальной базы и разработка математических моделей высокого уровня адекватности на основе архивов физических и натурных экспериментов в области автомобилестроения (Производство автотранспортных средств, прицепов и полуприцепов (включая производство двигателей для автотранспортных средств) | Т-1 – % испытательных стендов (по отраслям), входящих в состав Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности, от общего числа испытательных стендов: 25 % | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений | Фонд «Сколково» |
| 1.3.3 | Разработка виртуальных испытательных стендов как элементов Национальной базы и разработка математических моделей высокого уровня адекватности на основе архивов физических и натурных экспериментов в области авиастроения (производство летательных аппаратов, включая космические, и соответствующего оборудования) | Т-1 – % испытательных стендов (по отраслям), входящих в состав Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности, от общего числа испытательных стендов: 25 %. | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений | Фонд «Сколково» |
| 1.3.4 | Разработка виртуальных испытательных стендов как элементов Национальной базы и разработка математических моделей высокого уровня адекватности на основе архивов физических и натурных экспериментов в области судостроения и кораблестроения (строительство кораблей, судов и лодок) | Т-1 – % испытательных стендов (по отраслям), входящих в состав Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности, от общего числа испытательных стендов: 15% | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений | Фонд «Сколково» |
| 1.3.5 | Разработка виртуальных испытательных стендов как элементов Национальной базы и разработка математических моделей высокого уровня адекватности на основе архивов физических и натурных экспериментов в области двигателестроения (производство силовых установок и двигателей для летательных аппаратов, включая космические) | Т-1 – % испытательных стендов (по отраслям), входящих в состав Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности, от общего числа испытательных стендов: 25 % | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений | Фонд «Сколково» |
| 1.3.6 | Разработка виртуальных испытательных стендов как элементов Национальной базы и разработка математических моделей высокого уровня адекватности на основе архивов физических и натурных экспериментов в области машиностроения, включая атомное, нефтегазовое, тяжелое, специальное машиностроение, железнодорожный транспорт (производство машин и оборудования общего назначения) | Т-1 – % испытательных стендов (по отраслям), входящих в состав Национальной базы математических моделей высокого уровня адекватности, от общего числа испытательных стендов: 25 % | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений | Фонд «Сколково» |
| 1.4. | Технологическая задача: цифровая платформа разработки цифровых двойников, способная учитывать 150 000 целевых показателей и ресурсных ограничений, использующая смежные «сквозные» цифровые технологии искусственного интеллекта, больших данных, распределенных реестров, экспертное сопровождение и прохождение с первого раза физических и натурных испытаний, адаптирована для 5-ти приоритетных отраслей | ||||
| 1.4.1 | Разработка функциональных элементов Цифровой платформы разработки цифровых двойников, обеспечивающих реализацию проектов распределенными группами инженеров в области автомобилестроения (производство автотранспортных средств, прицепов и полуприцепов, включая производство двигателей для автотранспортных средств) | Цифровая платформа внедрена в 10 высокотехнологичных компаниях, сформирована национальная сетецентрическая экосистема из 5 «зеркальных» инжиниринговых центров, объединяющая 500 экспертов – пользователей. Т-1 – целевые показатели и ресурсные ограничения, учитываемые матрицей целевых показателей и ограничений Цифровой платформы разработки цифровых двойников: 150000; Э-1 – количество пользователей Цифровой платформы разработки цифровых двойников: 500 | 2019—2024 | Поддержка отраслевых решений | Фонд «Сколково» |
4. Оценка требуемых ресурсов в привязке к инструментам поддержки
Таблица 6 — требуемые ресурсы в привязке к инструментам поддержки (млн руб., до 2024 г.).
| | Грантовая поддержка малых предприятий | Поддержка программ деятельности ЛИЦ | Поддержка отраслевых решений | Поддержка разработки и внедрения промышленных решений | Поддержка региональных проектов | Поддержка компаний-лидеров | Поддержка путем субсидирования процентной ставки по кредиту | Итого по субСЦТ в рамках инструментов поддержки | Иные источники | Итого ДК СЦТ НПТ |
| 1 080,00 | 600,00 | 8 133,33 | 9 583,33 | 4 533,33 | 12 000,00 | 3 300,00 | 39 230,00 | 0,00 | 39 230,00 |
| - в рамках бюджетных средств | 800,00 | 300,00 | 4 066,67 | 4 276,67 | 2 266,67 | 6 000,00 | 300,00 | 18 010,00 | 0,00 | 18 010,00 |
| - в рамках внебюджетного финансирования | 280,00 | 300,00 | 4 066,67 | 5 306,67 | 2 266,67 | 6 000,00 | 3 000,00 | 21 220,00 | 0,00 | 21 220,00 |
| 1 940,00 | 200,00 | 220,00 | 4 520,00 | 2 720,00 | 4 800,00 | 4 510,00 | 18 910,00 | 0,00 | 18 910,00 |
| - в рамках бюджетных средств | 1 360,00 | 100,00 | 110,00 | 1 910,00 | 1 310,00 | 2 400,00 | 410,00 | 7 600,00 | 0,00 | 7 600,00 |
| - в рамках внебюджетного финансирования | 580,00 | 100,00 | 110,00 | 2 610,00 | 1 410,00 | 2 400,00 | 4 100,00 | 11 310,00 | 0,00 | 11 310,00 |
| 540,00 | 400,00 | 2 000,00 | 7 000,00 | 1 563,00 | 2 000,00 | 8 250,00 | 21 753,00 | 0,00 | 21 753,00 |
| - в рамках бюджетных средств | 400,00 | 200,00 | 1 000,00 | 3 500,00 | 625,00 | 1 000,00 | 750,00 | 7 475,00 | 0,00 | 7 475,00 |
| - в рамках внебюджетного финансирования | 140,00 | 200,00 | 1 000,00 | 3 500,00 | 938,00 | 1 000,00 | 7 500,00 | 14 278,00 | 0,00 | 14 278,00 |
| Итого бюджетных средств | 2 560,00 | 600,00 | 5 176,67 | 9 686,67 | 4 201,67 | 9 400,00 | 1 460,00 | 33 085,00 | 0,00 | 33 085,00 |
| Итого внебюджетных средств | 1 000,00 | 600,00 | 5 176,67 | 11 416,67 | 4 614,67 | 9 400,00 | 14 600,00 | 46 808,00 | 0,00 | 46 808,00 |
| Итого по субтехнологиям ДК СЦТ НПТ (Цифровые технологии) | 3 560,00 | 1 200,00 | 10 353,33 | 21 103,33 | 8 816,33 | 18 800,00 | 16 060,00 | 79 893,00 | 0,00 | 79 893,00 |
| Отраслевые проекты и иные мероприятия | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 51 200,00 | 51 200,00 |
| - в рамках бюджетных средств | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 28 500,00 | 28 500,00 |
| - в рамках внебюджетного финансирования | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 22 700,00 | 22 700,00 |
| В рамках ведомственного проекта Цифровая промышленность | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 14 250,00 | 14 250,00 |
| - в рамках бюджетных средств | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 7 350,00 | 7 350,00 |
| - в рамках внебюджетного финансирования | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 6 900,00 | 6 900,00 |
| Итого бюджетных средств | 2 560,00 | 600,00 | 5 176,67 | 9 686,67 | 4 201,67 | 9 400,00 | 1 460,00 | 33 085,00 | 35 850,00 | 68 935,00 |
| Итого внебюджетных средств | 1 000,00 | 600,00 | 5 176,67 | 11 416,67 | 4 614,67 | 9 400,00 | 14 600,00 | 46 808,00 | 29 600,00 | 76 408,00 |
| Итого ДК СЦТ НПТ | 3 560,00 | 1 200,00 | 10 353,33 | 21 103,33 | 8 816,33 | 18 800,00 | 16 060,00 | 79 893,00 | 65 450,00 | 145 343,00 |
1 «Цифровой двойник» – это семейства сложных мультидисциплинарных математических моделей с высоким уровнем адекватности реальным материалам, реальным объектам / конструкциям / машинам / приборам … / техническим и киберфизическим системам, физико-механическим процессам (включая технологические и производственные процессы), описываемых 3D нестационарными нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных, обеспечивающие отличие между результатами виртуальных испытаний и натурных испытаний в пределах ± 5% (DT-1) и / или «умная» модель, учитывающая особенности конкретного производства и технологии изготовления (DT-2). Обязательным элементом разработки и применения цифровых двойников является многоуровневая матрица целевых показателей конкурентоспособного продукта / изделия и ресурсных ограничений (временных, финансовых, технологических, производственных, экологических и т. д.).
2 На основе опыта Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и ГК CompMechLab®
3 На основе опыта Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и ГК CompMechLab®
4 Консолидированное мнение экспертов ГК «Цифра»
5 Здесь и далее в соответствии с ГОСТ Р 58048-2017
6 Под «безлюдным» понимается производство со сбалансированным соотношением персонала и технологий, обеспечивающих автоматизацию критической массы процессов.
7 Межотраслевая цифровая платформа для проектирования и производства глобально конкурентоспособных продуктов нового поколения, проведения виртуальных испытаний, создания виртуальных полигонов и стендов, «цифровых двойников» (Digital Twin) изделий (DT1) и процессов их производства (DT2) с применением передовых производственных технологий.
8 Фабрики Будущего – это определенный тип системы бизнес-процессов, способ комбинирования бизнес-процессов, который имеет следующие характеристики: создание цифровых платформ, своеобразных экосистем передовых цифровых технологий; разработка системы цифровых моделей как новых проектируемых изделий, так и производственных процессов; цифровизация всего жизненного цикла изделий (от концепт-идеи, проектирования, производства, эксплуатации, сервисного обслуживания и до утилизации).