Дискуссионная сессия "Физические и цифровые испытания в судостроении: баланс методов и перспективы развития" состоялась 23 сентября в конференц-зале Петропавловской крепости. Встречу профессионалов судостроительной индустрии организовал отраслевой портал Sudostroenie.info.
Испытания играют важную роль в судостроении. Это касается как проверки отдельных материалов, изделий или оборудования, так и готовых заказов: судов и кораблей. От качества и результатов испытаний зависит безопасность экипажа и экономическая эффективность проекта.
В формате батла столкнулись две позиции, два метода, две группы экспертов. Физический эксперимент и инженеры-испытатели против цифрового моделирования и специалистов по численным методам. Эксперты сразу оговорили: конфликта между ними нет, в судостроении применяются оба подхода. Но свободная дискуссия позволяет обратить внимание на сильные и слабые стороны физических и цифровых испытаний.
В левом углу дискуссионного ринга – сторонники "физики", испытаний в бассейне и в натуре: заместитель генерального директора по испытаниям и внедрению Фонда перспективных исследований (ФПИ) Олег Мартьянов, начальник управления технической экспертизы Российского морского регистра судоходства (РС) Алексей Захаров и начальник отделения гидроаэродинамики Национального исследовательского центра судостроения имени академика А.Н. Крылова Вячеслав Магаровский.
В правом углу ринга собрались защитники "цифры", CFD-расчётов и цифровых двойников: руководитель обособленного подразделения в Санкт-Петербурге инжиниринговой компании "Тесис" Андрей Петров, сооснователь и директор по развитию в компании "Эволюция морских цифровых технологий" (ЭМЦТ) Владимир Пономарёв и декан факультета кораблестроения и океанотехники Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ) Никита Тряскин.
На протяжении пяти тематических раундов эксперты обменивались мнениями о преимуществах и недостатках каждого подхода к испытаниям. Говорили о точности и проверяемости методов, о рентабельности и цене ошибки, о подготовке судна к экстремальным условиям, о требованиях к кадрам и о регуляционных стандартах. Модератором дискуссии выступил телеведущий Роман Герасимов, а аргументы сторон оценивали зрители: голосовали в опросах, выбирали победителей раунда и делились собственным опытом во время открытого микрофона.
Подобный батл не состоялся бы без помощи партнёров. Генеральный спонсор мероприятия – производитель судовой теплоизоляции компания Mustovo. Партнёрами дискуссионной сессии выступили завод "Спецкабель", Российский морской регистр судоходства, разработчик и производитель высокоточных датчиков и систем автоматики "Валком", разработчик программного обеспечения "Аскон". Технический партнёр – компания "Едрид Ивент". Информационными партнёрами мероприятия выступили информационно-издательская компания "Морской Петербург" и информационное агентство "Медиапалуба".
По мнению Олега Мартьянова, прошедшая дискуссия напоминала не битву, а творческий диалог, творческую беседу. «Тема очень сложная и крайне интересная. В Фонде перспективных исследований мы каждый день сталкиваемся с необходимостью провести испытания. Не только чтобы проверить всё на соответствие заявленным характеристикам, но прежде всего, чтобы сберечь жизни людей. И каждое удачно проведённое испытание, даже приведшее к отрицательным результатам – это спасённые жизни. И конечно, чем качественнее испытания, чем выше надёжность техники, тем выше её коммерческий успех».
Эксперт ФПИ также отметил, что специалисту по численному моделированию необходимо понимать реальные условия работы техники. «Очень важно, чтобы люди, занимающиеся симуляторами и моделями, представляли себе, что такое реальная жизнь и реальные условия: что такое море, что такое корабль, как работает двигатель, как он звучит. Реальная жизнь куда интереснее, чем симуляция».
С этой позицией соглашается Никита Тряскин из СПбГМТУ: опыт физического моделирования всегда помогает в численном моделировании, и специалист по цифровым методам должен также разбираться и в физике процессов. «Физическое и численное моделирование очень близки друг к другу, поэтому противоборство между ними сложно представить. Реальный физический эксперимент показывает студенту, специалисту, что на самом деле происходит с изучаемым объектом, как объект ведёт себя в реальных условиях. Знания физики процесса позволяют оценить, корректны ли результаты численного моделирования».
Впечатлениями от дискуссии поделился Андрей Петров: «Мы увиделись со старыми коллегами и знакомыми, познакомились с новыми людьми – это приятно. Говорили на профессиональные темы – это вдвойне приятно и полезно. В ходе беседы мы подтвердили некоторые наши общие взгляды на проблематику. Подтвердили и разногласия – как же без них? – но они только помогают нам вместе двигаться дальше». Эксперт компании "Тесис" обратил внимание на то, что цифровые испытания – молодая сфера, которая находится ещё на этапе становления, нормы ещё формируются. Притом в перспективе технологии математического моделирования могут снизить стоимость испытаний.
«Приятное мероприятие, очень динамичное, – подчеркнул Вячеслав Магаровский. – Обычно круглые столы и конференции проходят занудно. А здесь выбран динамичный формат вопросов-ответов. Мне очень понравилось, надеюсь, таких мероприятий будет больше».
По мнению эксперта из НИЦ имени А.Н. Крылова, тема кадров, затронутая на батле, требует более пристального внимания и заслуживает отдельной дискуссии. И к кадрам, занятым в цифровых испытаниях, должны быть сформулированы чёткие требования. «Любая CFD-модель – это инструмент. Эксперимент – это тоже инструмент. И в эксперименте есть конкретные методики, как проводить испытания. Экспериментатору очень сложно отступить от предписаний, сделать шаг влево, шаг вправо. В CFD же очень многое зависит от человека, который настраивает модель, задаёт исходные данные для расчёта. Компьютер может просчитать 100 вариантов, но все они будут неправильны, если изначально задача поставлена неверно. Поэтому нужны требования не только к инструменту CFD, но и к человеку, который проводит расчёты».
О требованиях к цифровым испытаниям также высказывался Алексей Захаров из РС: «На мой взгляд, в морской отрасли по этому вопросу мы пока не так далеко продвинулись. Ещё не выработаны чёткие процедуры и регламенты, ещё недостаточно валидационного базиса, чтобы начать эти испытания принимать. И тем более пока не может идти речи, чтобы начать всеобъемлющее внедрение данной технологии. Но РС совместно с НИЦ Крылова движутся в этом направлении: у нас есть рабочая группа, чтобы начать в узком сегменте внедрять эти цифровые испытания. Предполагается комплекс нормативных инноваций, который будет относиться к разработке требований к моделям, персоналу и испытательному центру. Фактически речь идёт о полноценной цифровой лаборатории». Предполагается, что разработанные требования приведут к признанию испытательной лаборатории как юридической сущности, которая будет держателем методик и испытательных цифровых полигонов.
«Интересная дискуссия. Думаю, здесь не было диаметрально противоположных взглядов, – подытожил Владимир Пономарёв. – Опытные отраслевые эксперты делились личным опытом и взглядами: как будут развиваться технологии и тенденции проведения испытаний и что можно сделать для отрасли, чтобы повысить эффективность и решить текущие проблемы».
Эксперт ЭМЦТ отметил, что есть достаточно широкий круг испытаний, которые удобнее проводить в рамках цифровых испытательных полигонов, а некоторые испытания в принципе невозможно провести на физическом уровне – только в "цифре".
«К этому прежде всего относятся элементы, связанные с проектированием логики систем работы автоматики, систем управления и ведения автопилотов. Есть ряд экспериментов, которые связаны с эксплуатацией морской техники в конкретных условиях: например, исследования возможности применения буксиров, подходов к портовым сооружениям в рамках проектируемой конфигурации причальной стенки – тех конфигураций, которые в жизни ещё не существуют. И конечно, широкий пласт связан с работой систем автоматики во внештатных условиях и аварийных ситуациях», – поделился представитель ЭМЦТ.
Формат мероприятия предусматривал вопросы и реплики из зала. Ведущий маркетинг-менеджер департамента развития отраслевых решений для судостроения компании "Аскон" Александр Константинов затронул тему важности единства терминологии на примере цифровых двойников. При этом представитель разработчика программного обеспечения выразил уверенность в неизбежности дальнейшей цифровизации судостроительной отрасли.
«Потребность в сокращении издержек в отрасли не вызывает сомнений буквально ни у кого. Каким образом мы можем это решить? Мы все смотрим в сторону цифровизации. Другого пути,наверное, в обозримом будущем у нас нет», – отметил представитель ИТ-компании.
В финале дискуссии генеральный директор АО "Бизнес Порт" (учредитель сетевого издания Sudostroenie.info) Евгений Пен вручил спикерам благодарственные грамоты.
Портал Sudostroenie.info впервые провел мероприятие в подобном формате и уже строит планы на будущее. «Для нас это новый уникальный опыт, – рассказал главный редактор издания Александр Полунин. – Получилась интересная дискуссия, во многом мнения экспертов совпадали, а в чём-то нет. Формат необычный, но достаточно удачный, отзывы сейчас самые положительные. В конце участники и зрители озвучили темы, которые в будущем им хотелось бы обсудить. Будем надеяться, что экспертное сообщество заинтересовалось форматом и впереди нас ждёт серия не менее ярких дискуссий».
Текст: Константин Петров
Фото: Сергей Базикало, Константин Петров
