Инженеры машиностроительного дивизиона «Росатома» и Передовой инженерной школы СПбПУ будут проводить виртуальные испытания оборудования для реактора нового поколения. Технология в разы сократит сроки испытаний изделий.
Дорожная карта для «Прорыва»
Центральное конструкторское бюро машиностроения (машиностроительный дивизион «Росатома») и Передовая инженерная школа СПбПУ подписали соглашение о внедрении цифровых решений при создании оборудования для стратегического проекта «Прорыв».
Работа ведётся над Опытно-демонстрационным энергокомплексом (ОДЭК) в ЗАТО Северск Томской области на базе Сибирского химического комбината.
Кадровый резерв университета обладает большим потенциалом в цифровом инжиниринге, который и необходим для реализации проекта. Сотрудничество позволит ускорить разработку высоконадёжной техники для атомной энергетики нового поколения и даст студентам доступ к решению передовых инженерных задач отрасли.
Моделирование и цифровые двойники
Одна из первоочередных задач инженерного корпуса – разработка технических проектов контейнеров для перегрузочного комплекса ядерного топлива ОДЭК. Эти изделия крайне важны для работы замкнутого топливного цикла реактора на быстрых нейтронах – ключевого элемента проекта «Прорыв».
Цифровое проектирование позволит смоделировать поведение контейнеров в экстремальных условиях еще до изготовления первого образца. Это исключит дорогостоящие переделки на стадии производства и гарантирует соответствие самым строгим требованиям безопасности атомной отрасли.
Стороны также сосредоточатся на создании цифровых двойников центробежных насосов – это один из самых нагруженных узлов энергокомплекса. Виртуальная копия будет аккумулировать данные на протяжении всего жизненного цикла изделия: проектирования, установки, эксплуатации и ремонта.
Цифровое моделирование насосного оборудования позволит с высокой точностью замерять параметры готовых изделий. Инженеры смогут оптимизировать многие параметры уже на стадии проектирования, минимизируя риски выявления дефектов на этапе испытаний оборудования и тем более в дальнейшем.
Алексей Боровков - руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»Для наших студентов это уникальная возможность участвовать в решении фронтирных инженерных задач для актуальных проектов, осваивать цифровые инструменты на практике и готовиться к работе в ведущих компаниях атомной отрасли. Такое взаимодействие – яркий пример того, как прикладная наука вузов и промышленность могут вместе обеспечивать технологическое лидерство страны и формировать будущее высокотехнологичного производства
Виртуальный испытательный стенд
Создание виртуального испытательного стенда избавит разработчиков от необходимости проведения многократных физических тестов оборудования. Система в рамках высокоточной компьютерной симуляции проведёт тысячи виртуальных испытаний за часы, смоделирует аварийные режимы, проверит работу при экстремальных температурах и при различных внештатных сценариях. Это позволяет сократить сроки разработки новых изделий в несколько раз.
Математическое моделирование даёт достоверные результаты без риска повреждения дорогостоящего оборудования. Это особенно актуально для атомной отрасли, так как каждый физический тест на реальном стенде с оборудованием обходится в миллионы рублей. Цифровые же испытания позволяют выявить слабые места конструкции до того, как изделие покинет конструкторское бюро.
Предиктивное обслуживание
В перспективе цифровые двойники обеспечат прогнозируемое управление надёжностью оборудования. Система будет анализировать данные с датчиков в реальном времени: вибрацию, температуру, давление, а на основе этой информации алгоритм предскажет износ деталей и предупредит о возможном отказе заранее – за недели или даже месяцы.
Это позволит планировать ремонты в штатном режиме, избегая аварийных остановок энергоблока. Ведь для атомной станции каждый час простоя обходится в миллионы рублей и создает дополнительные риски. Таким образом, предиктивное обслуживание напрямую влияет на экономическую эффективность эксплуатации и безопасность персонала.
Инженеры нового поколения
Сотрудничество ЦКБМ и СПбПУ подразумевает подготовку кадров через магистерскую программу «Цифровой инжиниринг». Студенты будут работать в совместной лаборатории, проектируя оборудование для ОДЭК. И это будут не учебные примеры, а реальные инженерные задачи с чёткими сроками и требованиями.
Такой подход формирует специалистов, готовых к работе с передовыми цифровыми инструментами с первого дня трудоустройства. Для атомной отрасли это стратегически важный кадровый ресурс. Молодые инженеры станут основой технологического лидерства России в атомном машиностроении следующего десятилетия.