Руководитель проекта «Цифровые учебно-технологические фабрики» — Безруких Александр Иннокентьевич, канд. техн. наук, заместитель начальника научно-исследовательской части, доцент кафедры общей металлургии Института цветных металлов и материаловедения СФУ

1. Суть проекта (задача, цель)

Цель проекта: Трансформация модели инженерного образования путём эффективного преобразования научных достижений и сквозных технологий в промышленность и бизнес-проекты.

Цифровые учебно-технологические фабрики (ЦУФ) — это комплексные решения на базе передового опытно-промышленного и исследовательского оборудования СФУ, включающие в себя цифровые двойники указанного оборудования с функционалом в виртуальной и дополненной реальности. Фабрики в первую очередь предназначены для модернизации образовательного процесса по техническим специальностям, но также открывают новые возможности при разработке современных цифровых технологий и производственных процессов в рамках научно-исследовательских работ. Например, разработка новых энергозатратных и ресурсоёмких технологий на ЦУФ может производиться сначала в цифровой среде, затем такую технологию можно опробовать сразу на реальном полупромышленном или экспериментальном оборудовании университета. Это позволит сократить затраты и оптимизировать процессы исследований и разработок без нагрузки на оборудование и рабочий процесс промышленных партнёров. После полной отработки новой технологии на ЦУФ такие решения могут быть коммерциализированы или внедрены на промышленных предприятиях с минимальными затратами на их внедрение и доработку. Другими словами — ЦУФ позволят максимально повысить уровень готовности новых технологий, разрабатываемых учёными СФУ, перед их внедрением на промышленных предприятиях. Сокращение затрат на исследования и разработки важно в машиностроении, нефтегазовом, горнорудном деле и металлургии.

Задачи:

>> создание на базе институтов СФУ четырёх цифровых учебно-технологических фабрик к концу 2030 года.

>> создание трёх цифровых студенческих конструкторских бюро (СКТБ) по направлениям «автоматизация производственных процессов» (АПП), «виртуальная реальность» (VR) и «дополненная реальность» (AR).

>> достижение лидерских позиций СФУ на российском и международном рынке образовательных продуктов в машиностроении, нефтегазовом, горнорудном деле и металлургии (включая программы повышения квалификации, переподготовки и ДПО).

2. Команда проекта

В реализации проекта планируется участие большой мультидисциплинарной команды, состоящей из сотрудников и обучающихся нескольких институтов СФУ (ИЦМиМ, ИИФиРЭ, ИКИТ, ПИ, ИНиГ, ГИ), в которых ведётся подготовка студентов по техническим специальностям.

3. Что нужно сделать для реализации (шаги, дорожная карта)

В рамках реализации пилотного проекта ЦУФ сегодня ведётся активная работа по совершенствованию обучающих сценариев и разработке фронтенда (сайта), что позволит обеспечить интерактивность и доступность фабрики при использовании её в образовательном процессе для студентов-металлургов. Параллельно проводится ряд работ для совершенствования и адаптации к ЦУФ существующих математических моделей производственных процессов. В перспективе ещё доработка и адаптация имеющегося оборудования.

4. Сегодняшний срез (что происходит на данный момент)

На данный момент реализуется пилотный проект Цифровой учебно-технологической фабрики «Производство слитков из алюминиевых сплавов». В разработке проекта задействованы специалисты и студенты ГИ, ИЦМиМ и ИИФиРЭ.

Опыт показал, что для достижения результата жизненно необходим высокий уровень междисциплинарного взаимодействия. Потребовалось привлечение ведущих специалистов и учёных, компетентных в таких областях, как литейное производство, металлургия, теплофизика, металлообработка, электротехника, механика, гидравлика, схемотехника, автоматизация производственных процессов, математика, аналитика, инженерное проектирование, 3D-моделирование, программирование, создание баз данных, web-дизайн и многих других.

Начиная с 2024 года опыт и технические решения, полученные в результате реализации пилотного проекта, планируется транслировать и на другие институты СФУ.

5. Окончательные сроки и результат

В рамках программы «Приоритет 2030» полное завершение проекта запланировано в 2030 году. Разработку пилотного проекта планируется завершить к концу 2023 года.

Основным результатом реализации проекта будет модернизация существующего образовательного процесса и адаптация действующих образовательных программ по техническим специальностям подготовки студентов.