Все новости

Технологический рывок: гонка суперкомпьютеров и новые материалы

Москва, 20 ноября. Сегодня, 20 ноября, стартовал III Международный форум "Ключевые тренды в композитах: наука и технологии" ‒ главное научно-деловое событие мировой индустрии композитов.  Ежегодно он объединяет более 5000 экспертов индустрии композиционных материалов со всего мира. Организатор - МИЦ "Композиты России" МГТУ им. Н. Э. Баумана.

На открытии форума выступили именитые учёные-материаловеды, руководители известных предприятий, топ-менеджеры и представители органов власти. Они обсудили технологии создания материалов будущего, новые программы поддержки отрасли композиционных материалов, внедрение технологий цифрового материаловедения на российских предприятиях.

"В древности люди использовали только то, что даёт природа. А потом научились создавать материалы сами, ‒ говорит директор МИЦ "Композиты России" МГТУ им. Н. Э. Баумана Владимир Нелюб. ‒ Мы придумали синтетические полимеры, а на их основе – многокомпонентные композиционные материалы. Проектирование изделий прошло путь от рисунков на песке и бумажных архивов до суперкомпьютерного моделирования на основе больших данных с использованием искусственного интеллекта.

Но между материалом и изделием всегда существовала чёткая граница. Пришло время ее стереть. Мы должны создавать изделия, начиная с атомарного и квантового уровня. Нам нужны цифровые карты каждого объекта, отражающие весь жизненный цикл материала-изделия: от добычи сырья до вторичной переработки.

Только полная цифровизация материаловедения позволит создать устойчивую экономику, достичь высокой энергоэффективности и экологической безопасности, сократить издержки на всех стадиях».

О дорожной карте развития высокотехнологичной области "Технологии новых материалов и веществ" рассказал директор департамента развития научно-производственной базы ЯОК госкорпорации "Росатом" Андрей Шевченко. "Целеполагание дорожной карты амбициозное. К 2030 году планируется войти в число мировых технологических лидеров по указанным направлениям".

 "Новые материалы ‒ это новая основа для современного технологического уклада. Человечество уже не может обеспечить себе уверенное развитие без использования новых материалов, свойства которых раньше нам были просто недоступны", ‒ подчеркнул директор департамента инноваций и перспективных исследований Министерства науки и высшего образования РФ Вадим Медведев. "Мне кажется, мы уже живем в новых условиях. Вопрос в том, какая страна какой вклад делает в этот новый уклад, какую роль играет с точки зрения его развития, и какие дивиденды получает то государство, которое предопределяет мировое технологическое развитие и обеспечивает себе лидерство за счет того, что обладает всеми этапами цикла от идеи до воплощения, при этом при всем принимает решение, где это производство будет размещено. Начало этой цепочки, как правило, государства стараются удерживать под контролем в своих национальных интересах, потому что та страна, которая обеспечивает НИОКР, то есть задел на будущее, и получает большие дивиденды".

В вопросе внедрения новых технологий, безусловно, важно не только наличие необходимых разработок, но и готовность к их использованию. "Промышленность неоднородна, и, конечно, часть ее, безусловно, готова к внедрению новых материалов, а другая часть находится еще на стадии подготовки и принятия этой позиции.  Без новых материалов, современных металлов, композитов невозможно создать конкурентоспособную промышленную продукцию», ‒ подчеркнул генеральный директор АНО "Агентство по технологическому развитию" Владимир Пастухов. Основополагающий документ для производителей "Стратегия развития обрабатывающей промышленности" также предполагает широкое использование новых материалов не только в таких отраслях-пионерах, как авиационная и космическая, но и в судостроительной, медицинской промышленности, нефтегазовом машиностроении, в области радиоэлектроники. Широкое внедрение новых материалов планируется и в рамках разумного импортозамещения, так как сегодня есть целый ряд отраслей, в которых была выявлена такая возможность.

Ректор МГТУ им. Н.Э. Баумана Анатолий Александров уделил особое внимание вопросам подготовки профессионалов для новой области, отметив, значение подготовки  междисциплинарных кадров. "Важно сочетание правильной цифровой вооруженности специалистов и глубоких знаний основных физических процессов, которыми они занимаются". Необходим и другой подход к процессу обучения. "Мы должны научить нашего студента учиться прежде всего. Научить его через практику участия в реальных разработках, реальных исследованиях, когда молодой человек понимает, каких знаний ему не хватает, учится эти знания добывать, удерживать и уметь ими пользоваться. Сегодняшний студент ‒ это не сосуд, который мы должны наполнить, это факел, который мы должны зажечь", ‒ пояснил Анатолий Александров.

Ректор РХТУ им. Д. И. Менделеева Александр Мажуга также акцентировал внимание на значении кооперации с научным сообществом и бизнесом для подготовки кадров, отметив, насколько интенсивно меняют работу новые технологии: "Вообще химическая отрасль достаточно консервативна и к вопросам цифровизации относилась с некоторым скепсисом. Но сейчас это отрасль, где наиболее активно используются цифровые инструменты, и которая бурно развивается именно за счёт цифровизации".

"Мы как "АэроКомпозит" и вообще авиационная промышленность с самого первого шага находимся в цифровом проектировании, - отметил Анатолий Гайданский, генеральный директор компании-разработчика композитного крыла для гражданского среднемагистрального лайнера МС-21. - Мы сейчас без цифрового проектирования, без прочностных расчетов, которые проводим с помощью специальных автоматизированных комплексов, вообще не представляем себе нашу работу. То есть, если сейчас мы окажемся без возможности цифрового проектирования, цифрового производства, мы вообще остановимся. У нас даже не осталось специалистов в отрасли, которые могут позволить нам вернуться к аналоговому проектированию, к аналоговому изготовлению воздушных судов».  Тем не менее, Анатолий Гайданский призвал коллег помнить, что "цифра не является базисом в отрасли, это надстройка, базис – это сам материал".

Председатель Совета по приоритетному направлению "Переход к цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших данных, машинного обучения и искусственного интеллекта" академик РАН Игорь Каляев предположил, что старт реализации комплексной научно-технической программы "Новые композитные материалы" будет дан летом 2021 года.  Академик обратил внимание на то, что сроки подготовки КНТП должны быть более сжатыми, чтобы подобные инициативы действительно способствовали завоеванию технологического лидерства. Также Игорь Каляев отметил необходимость создания новых мощных суперкомпьютеров с запасными мощностями и провел сравнение с теми, которые уже существуют или планируются к запуску в Америке, Китае и Японии. "Нашим Советом подготовлена концепция создания национальной суперкомпьютерной инфраструктуры, которая подразумевает формирование как федеральных суперкомпьютерных центров, оснащенных машинами с производительностью 100 петафлопс и выше, так и серии региональных суперкомпьютерных центров с машинами 10‒20 петафлопс".

В рамках III Международного форума "Ключевые тренды в композитах: наука и технологии" прошло также семь научно-практических секций и состоялся финал чемпионата по композитам Composite battle 2020. В нем приняли участие пять команд. Первое место заняла команда МГТУ им. Н. Э. Баумана, второе ‒ ЧГУ им. И. Н. Ульянова, третье – МИСиС.

"Composite battle проводится с 2015 года и является одним из самых интересных событий в мире композиционных материалов. Участвуя в таких соревнованиях, молодые профессионалы могут сравнить свои навыки с коллегами, узнать что-то новое, повысить свой профессионализм. Это уникальная обстановка и симбиоз как активной мозговой деятельности, так и демонстрации знаний на практике. В этом году для технологического конкурса, где нужно было заформовать изделие методом вакуумной инфузии, мы использовали, в том числе уникальную разработку нашего Центра "Композиты России" ‒ научно-образовательный стенд. Я очень рад победе бауманцев и поздравляю призеров чемпионата!", ‒ сказал директор МИЦ "Композиты России" Владимир Нелюб.

Справка

Главные преимущества композиционных материалов – легкость, высокая прочность, технологичность и стойкость к агрессивным средам, что делает их востребованными в целом ряде отраслей. Пионером использования этого типа материалов стала авиакосмическая отрасль. В лучших образцах пассажирского самолетостроения доля таких материалов уже составляет до 50%.

Возрастная категория 12+.