Цифровое производство высокотехнологичных изделий

Актуальность комплексной деятельности по направлению «Цифровое производство высокотехнологичных изделий в машиностроении» обусловлена требованиями обеспечения качества и конкурентоспособности воздушных судов гражданской и транспортной авиации в соответствии с программами Правительства РФ, ПАО «Объединенная авиастроительная корпорация» (ПАО «ОАК»), ПАО «Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина», дивизиона транспортной авиации ПАО «ОАК».

АО «Авиастар-СП» является крупнейшим и наиболее современным авиастроительным предприятием в сегменте гражданского и транспортного авиастроения в России и определено как основная сборочная площадка ПАО «ОАК» для производства воздушных судов транспортной авиации. Основным видом деятельности является конструкторско-техноло­гическая подготовка производства и изготовление изделий авиационной техники. Реализуются продуктовые программы по воздушным судам Ил-76МД-90А и его модификации, в кооперации выполняются проекты по изготовлению агрегатов и проведению отдельных работ на ТУ-160М2, МС-21, SSJ-100.

В настоящее время выполняются ОКР по постановке на производство агрегатов и узлов для транспортного самолета Ил-114. В этой связи профильными видами деятельности являются автоматизация технологической подготовки производства; технологическое и производственное планирование, направленное на сокращение трудоемкости, себестоимости, длительности изготовления деталей и сборочных единиц; повышение фондоотдачи оборудования; рациональное использование производственных мощностей.

Потенциал УлГУ по направлению «Цифровое производство высокотехнологичных изделий в машиностроении»

Действует система реализации партнерских программ по выполнению НИОКР, подготовке и переподготовке кадров и проведению профориентационной работы с высокотехнологичными предприятиями авиационной отрасли: АО «Авиастар-СП», Авиакомпания «Волга-Днепр», АО «УКБП», АО «АэроКомпозит-Ульяновск, учреждениями общего среднего, начального и среднего профессионального образования, ведущими авиационными вузами. Для координации и реализации программ и проектов в рамках приоритетного направления и для расширения сферы научной и образовательной деятельности стратегического проекта «Наука = Энергия региона» с декабря 2017 г. ведет свою деятельность Центр компетенций «Цифровое производство высокотехнологичных изделий в машиностроении». Центр компетенций взаимодействует с образовательными структурами университета (ФМИАТ, ИФФВТ, ИЭиБ), предприятиями (АО «Авиастар-СП», Авиакомпания «Волга-Днепр», Ульяновский филиал ПАО «Туполев», АО «Аэрокомпозит-Ульяновск», АО «УКБП», филиал ПАО «Корпорация «Иркут», УНТЦ ВИАМ, АО «Ульяновский НИАТ»), ведущими аэрокосмическими вузами (КНИТУ-КАИ, МАТИ, МАИ, РГАТУ, Самарский университет и др.).

Центр компетенций осуществляет выполнение работ по совместным проектам: проведение НИОКТР, реализация программ опережающей подготовки и переподготовки кадров, проведение профориентационной работы. Ключевым партнером УлГУ в данных направлениях выступает АО «Авиастар-СП».

Главным направлением научно-практических работ является исследование и разработка автоматизированных систем управления производством и изготовлением высокотехнологичных изделий по принципу «точно в срок и под заданную стоимость» с учётом компенсации и минимизации рисков на основе цифровых технологий.

В 2019 году завершено выполнение НИР по теме: «Исследование и разработка интегрированной автоматизированной системы управления производственно-технологическим планированием авиастроительного предприятия на базе цифровых технологий» в рамках государственного задания Минобрнауки РФ. Разработана структура комплексной модели оценки производственно-технологической деятельности предприятия и математические модели управления предприятием:

  • методология управления деятельностью предприятия под принципы «точно в срок, под заданную себестоимость, с учетом рисков». (Модель верхнего уровня, при использовании на практике она уточняется с учетом решаемой задачи, выбранных критериев и имеющихся ограничений).
  • модель оценки парного влияния показателей друг на друга на основе статистических данных, результат которого представлен в виде графа и дополнительно сопровождающийся таблицы с расчетными значения степени влияния.

Разработан проект информационной системы оценки показателей деятельности. Внедрение и использование данной  информационной системы (ИС ОДП) на АО «Авиастар-СП»:

  • обеспечит контроль за деятельностью предприятия;
  • позволит оценить выполнение производственных планов;
  • рассчитать производственные мощности, что позволит оптимально распределить ресурсы (трудовые и материальные ресурсы, площади) предприятия;
  • оценивать качество исполняющих процессов, при необходимости проводить их реинжиниринг.

Дальнейшее направление исследований заключается в совершенствовании моделей производственно-технологического планирования на предприятиях авиастроения с различными критериями оптимизации деятельности: «точно в срок», «под заданную себестоимость», «с учетом рисков» (и др.) с использованием разработанных математических и проектных решений в условиях цифрового производства.

В отчетном году в рамках выполнения ОКР для АО «Авиастар-СП» разработано информационное обеспечение для автоматизированного проектирования и нормирования технологических процессов для цеха 223 заготовительно-штамповочного производства и цехов механо-каркасного производства. Проведена опытная эксплуатация разработанного информационного обеспечения на действующих процессах. Проведено обучение технологов завода. Выполнена апробация разработанного программного обеспечения по проектированию электронных технологических процессов.

Для АО «Авиастар-СП» разработано и внедряется программное обеспечение для синхронизации и обновления нормативно-справочной информации в используемых информационных системах (АСУ НСИ «Semantic», САПР ТП «ТеМП2», БД ЭОИ, АСУ ПР, 1С).

Кроме того, в 2019 году сотрудники ЦК «ЦПВИМ» разработали для ООО «ПРОФ-ИТ Групп» программное обеспечение по интеграции Siemens NX 10 и E3.Series 2017 для проектирования электропроводки с целью дальнейшего внедрения на  ООО «УАЗ» для проекта «Патриот 2020».

Системная работа по приоритетному направлению стратегического развития университета позволила приобрести компетенции, востребованные как при выполнении поисковых исследований, так и при разработке и внедрении результатов на предприятиях и в организациях авиационной отрасли.

В 2019 г. объем финансирования НИОКТР по данному направлению составил 11,45 млн. руб. Источниками финансирования (заказчиками НИОКР) являются Министерство науки и высшего образования (в рамках выполнения госзадания), Российский научный фонд. Результаты работ по данному направлению в 2019 г. представлены в 8 публикациях, проиндексированных в ведущих мировых системах научного цитирования Scopus и Web of Science, получено 11 охранных документов на результаты интеллектуальной собственности, защищено 3 диссертации.