Как устроен первый в России Институт Национальной технологической инициативы
В июле 2022 года на базе Севастопольского государственного университета пройдет проектно-образовательный интенсив «Архипелаг 2022». Место выбрано не случайно, ведь СевГУ, как и весь регион – и Севастополь, и Крым – активно развивают проекты НТИ, пилотируют на своей территории перспективные решения. В 2017 году в СевГУ открыли первый в стране Институт НТИ, сейчас здесь готовят кадры для рынков MariNet, AeroNet, EnergyNet, TechNet, работают соответствующие кафедры. Подробнее об Институте НТИ, его проектах и образовательной программе читайте в нашем материале.
С чего все начиналось: история возникновения
Идея создать отдельный институт, который будет готовить кадры специально под задачи Национальной технологической инициативы возникла в 2017 году. «Исторически первой появилась кафедра «Инновационного судостроения и технологий освоения шельфа» (MariNet), которая была задействована в работе над научно-исследовательским судном «Пионер-М». Далее были открыты кафедры EnergyNet и TechNet, которые вошли в состав образовавшегося Института НТИ», – рассказывает директор Института Сергей Дудников. Вслед за ними открылась и кафедра «Проектирования беспилотных летательных аппаратов» (AeroNet).
Всего в Институте работают четыре кафедры, привязанные к рынкам НТИ:
MariNet (инновационное судостроение и корабельное вооружение, безэкипажное судовождение, подводные робототехнические комплексы); EnergyNet (интеллектуальная энергетика: углубленное изучение современных технологий, включающая разрабатываемые, в области повышения надежности и качества электроснабжения, а также управления предприятиями распределительного электросетевого комплекса); -_ AeroNet _(цифровое проектирование и испытания беспилотников, системы связи и сенсорики для беспилотников, системы управления роями беспилотников); _TechNet _(цифровой инжиниринг и создание цифровых двойников различных объектов, включая цифровое проектирование инновационных объектов и объектов умной городской среды). Миссия Института НТИ
Институт НТИ в СевГУ занимается ключевыми направлениями Национальной технологической инициативы, нацеленной на создание бизнесов будущего, проектов, которые сегодня призваны обеспечить конкурентоспособность отечественных продуктов и технологий, а также на обеспечение технологического суверенитета страны. Своей задачей Институт НТИ видит подготовку квалифицированных кадров для рынков НТИ, для компаний, которые создают высокотехнологичные продукты. «Мы вводим в институте не просто проектное обучение, а занимаемся только теми проектами, за которые индустриальные партнеры платят деньги. Мы стараемся включать всех наших студентов в заказные НИРы и НИОКРы. Вместе с сотрудниками и преподавателями Института они работают над конкретными заказами в наших лабораториях и научно-образовательных центрах», – рассказывает Дудников. Партнерами Института выступают компании, которые работают с рынками будущего, среди них «Объединённая судостроительная корпорация», крупнейший проектировщик портов и кораблей «Центр технологий судостроения и судоремонта», изготовитель оборудования для подводных лодок концерн «Океанприбор», концерн «Аврора», который изготавливает оборудование для надводных боевых кораблей и атомных боевых и гражданских судов, концерны «Росэлектроника» и «Алмаз-Антей», концерн «Гранит». «Эти предприятия имеют колоссальные штаты и обороты и то, что они выступают нашими партнерами, гарантирует нашим выпускникам трудоустройство. Так, например, в концерне «Аврора» работает 5 тыс. человек и в год им требуется еще несколько сотен новых сотрудников. Средняя зарплата – 105 тыс. рублей», – рассказывает Дудников. Образование. На кого и как учат в Институте НТИ
В Институте НТИ готовят только магистров. Обучение ведется по таким направлениям, как электроэнергетика и электротехника, физика, робототехника, кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры. Каждый год на образовательные программы набирают 115 магистров. Всего за четыре года работы института обучение прошли 500 человек. Сейчас это специалисты высокой квалификации, которые работают над научно-исследовательскими проектами, на стратегически значимых предприятиях, в технологических компаниях. «Мы готовим в первую очередь элитные кадры для промышленности и для ведущих научно-технических концернов страны», – Сергей Дудников с гордостью рассказывает о своих выпускниках. Во время учебы студенты работают над проектами по одному из рынков НТИ. «Студенты занимаются преддипломной работой по реальным прикладным проектам, которые востребованы нашими индустриальными партнерами. Например, студенты кафедры «Программного инжиниринга интеллектуальных систем» занимаются созданием цифровых двойников для нескольких промышленных партнёров, и даже получают хорошую зарплату. Магистры кафедры «Инновационного судостроения» занимаются разработкой реальных судов в интересах «Объединенной судостроительной корпорации». Также в ближайшее время при их участии будет достроено научно-исследовательское судно «Пионер-М». Студенты кафедры AeroNet управляют боевыми дронами в рамках специальной военной операции», – рассказывает Сергей Дудников. По словам Дудникова, в Институте НТИ особый акцент делают на профессиях будущего. «Мы всем своим студентам говорим, что, если вы овладеете профессией будущего, вы сможете трудоустроиться, где угодно. Вы будете востребованным специалистом», – отмечает Дудников. Развитие предпринимательских компетенций – еще одно направление образовательной деятельности в Институте НТИ. «Современный специалист должен не только уметь вести разработки, но и уметь, что называется «продавать» свои идеи, доносить свою точку зрения. Большинство специалистов, которые занимаются только научными исследованиями и разработками, этого делать не умеет. Мы этим навыкам учим наших студентов. Раз в две недели мы проводим совместные семинары для сотрудников и студентов, на которых последние рассказывают о своих проектах в формате презентации-питча, словно он продает свой стартап или решения. Это первый шаг к предпринимательскому образованию», – рассказывает Дудников. Проекты Института НТИ
Студенты вместе с сотрудниками Института НТИ и представителями индустриальных партнеров работают над реальными проектами. Так, на кафедре MariNet это цифрове 3D проектирование и конструирование судов и объектов береговой инфраструктуры. Это не только порты, но и буровые вышки для шельфовых платформ. Кафедра EnergyNet запущена и работает в сотрудничестве с компанией «Таврида-Электрик». Студенты этой кафедры вместе с сотрудниками компании занимаются проектированием и оптимизацией, исследованием надежности умных цифровых электросетей. Студенты кафедры AeroNet занимаются проектированием различных грузовых беспилотников, аэротакси, решают задачи роевого применения дронов. «Сейчас мы разрабатываем почтовые дроны для перевозки почты и малых грузов. Учитываем при разработке и опыт борьбы с ковидом. Создаваемый аппарат сможет отвезти, например, лекарства, забрать пробы, в том числе с кораблей, и отвезти их в лаборатории», – рассказал глава Института НТИ. Катамаран для проекта «Тандем»
Это четырехметровый радиоуправляемый катамаран, который может найти в воде субмарину партнера Института НТИ, концерна «Аврора». «На катамаране размещена аппаратура связи, и, если эта субмарина что-то интересное под водой нашла, она отдает эти данные. У катамарана есть и более мощная аппаратура, дальнобойная, она может передавать информацию через беспилотник, либо напрямую на берег. Катамаран работает как демонстратор технологий, и мы с каждым этапом его развития наполняем его разным техническим содержанием. В этом году ставим систему технического зрения, и систему передачи данных, чтобы он автоматически собирал и передавал данные на берег. В планах поставить на катамаран дополнительный экологичный двигатель, работающий на водороде», – рассказывает Сергей Дудников. Катамаран участвует в проекте Морской интернет-вещей: на него устанавливается гиперакустический модем и он может общаться под водой с такими же подводными аппаратами, морскими измерительными и коммуникационными буями, со станциями подводной гидролокационной разведки. Аэротакси
Прототип аэротакси – это тяжелый транспортный беспилотник каплевидной формы, который пока смоделирован в цифре и прошел испытания в виртуальной аэродинамической трубе. От обычных беспилотников он отличается тем, что у него нет выступающих крыльев, он компактный, малошумный и с высокой подъемной силой – все это возможно за счет специального аэродинамического профиля. «Он похож на каплю – это такое большое летающее крыло, внутри которого размещается груз. Внутри корпуса в специальных каналах размещаются винтокольцевые движители, со специальными профилями, которые обеспечивают очень высокий КПД и низкий шум», – рассказывает Дудников. Стенд для исследования беспилотных летательных аппаратов
На площадке СевГУ построена экспериментальная установка для изучения динамики полетов беспилотников мультироторного типа и нетрадиционных аэродинамических схем. «Здесь мы проводим испытания, которые другие могут только моделировать. Например, мы помещаем дрон в условия бокового ветра и смотрим, насколько его сносит, не перевернулся ли он, не сломался ли», – отмечает Дудников. «Виртуальная птица». Цифровые двойники при проектировании летательных аппаратов
Проект по созданию виртуальных моделей и цифровых двойников для самолета Sukhoi Superjet New. В рамках проекта создается не просто 3D-модель, а действующий цифровой двойник всех электронных блоков самолета. «Когда вы проектируете новое изделие, допустим, самолет, есть множество поставщиков и каждый поставляет свои электронные или электронно-механические блоки. И каждый из этих блоков – это отдельная коробка, отдельный пучок кабелей, которые друг с другом соединяются», – рассказывает Сергей Дудников. Чтобы избежать сложностей, и создаётся цифровой двойник. «Мы создаем математическую модель, которая показывает, как системы будут друг с другом работать, и обеспечивает ли совокупность систем нужное взаимодействие, скорость отклика и так далее. Мы можем отследить, что будет, если сломается какой-либо блок, как себя поведет самолет. В этом году наша технология будет приземлена на новый российский самолет Ил-114, и на новые малые космические аппараты производства Роскосмоса», – рассказывает Дудников. Проект «Т-Бас»
В рамках проекта создается летный образец мультироторного беспилотного воздушного судна грузоподъемностью до 50 кг. Он будет решать задачи мониторинга и логистики. При разработке системы управления беспилотником различные технологии навигации и управления взлётом, полётом и посадкой беспилотных летательных аппаратов интегрируются в единый программно–аппаратный комплекс, управляемый системами реального времени, разрабатываемыми в Институте НТИ. Одновременно с беспилотником, в партнёрстве с коммерческой Группой компаний «КЛЕВЕР», участвующей в проекте–маяке «Беспилотная аэродоставка грузов», создается станция автономного базирования, которая совмещается с роботизированным устройством приёма и обработки перевозимого груза. Проводить пилотные испытания планируется на площадках СевГУ. Проект «Пасека»
Цель проекта – построение автономных систем и сетей регулярного автоматического беспилотного авиационного мониторинга и логистики с применением БВС вертикального взлёта и посадки различных типов, базируемых на универсальных роботизированных платформах. «Такие сети - это ближайшее будущее применения беспилотников, где беспилотники различных типов, роботизированные станции их базирования, а также и клиенты, будет объединены системой цифровой связи, в единую облачную информационную систему. Множество роботизированных станций базирования дронов объединятся, по сути, в единую систему их «парковки», управления полётами, технического обслуживания. Такая система будет интересна как для наиболее широко использующего беспилотный мониторинг нефтегазового сектора, так и для задач охраны и безопасности, сельского хозяйства, для наблюдения за лесом. К участию в пилотном проекте СевГУ, и в испытаниях автономных систем беспилотного мониторинга планируют подключаться и местные виноделы», – рассказывает Дудников. “Цифровой РЭС – Крымэнерго"
Проект направлен на создание воспроизводимой масштабируемой бизнес-модели района электрических сетей, обеспечивающей надёжность, качество и доступность электроэнергии при существующих тарифах. По результатам проекта средняя продолжительность отключения потребителей в пилотной зоне (показатель надёжности SAIDI) сократилась на 80%. В то же время трудоёмкость эксплуатации сетей сократились на 20%. Проект реализуется на базе электросетей малого Сакского района электрических сетей ГУП РК “Крымэнерго”. В рамках проекта впервые в России и мире реализован комплексный подход к трансформации модели деятельности сетевой компании. Одновременно разработаны цифровая структурированная модель сети на базе отечественного программного обеспечения, на базе модели сети внедрена система поддержки принятия решений с элементами искусственного интеллекта. Созданная система не только повышает эффективность эксплуатации, но и позволяет с меньшими затратами, и более успешно ликвидировать аварии.