Станислав Анисимов, «РУМО»: Проектирование судового двигателя — задача беспрецедентной сложности

Станислав Анисимов: Наш завод производит среднеоборотные дизельные, газодизельные и газопоршневые двигатели внутреннего сгорания мощностью от 750 до 1600 кВт. Они широко применяются в качестве судовых двигателей или в электроэнергетике — в качестве привода для генераторов, насосов, компрессоров и иного оборудования.

Модель РУМО-535 — это шестицилиндровый четырехтактный рядный дизельный двигатель мощностью 1200 кВт (1630 л.с.). Он является полноценной заменой импортных аналогов, которые ставились и до сих пор ставятся в том числе на проект RSD59 — флагманскую серию сухогрузов класса «река-море» российской постройки.

Сегодня РУМО-535 — единственный отечественный двигатель такой мощности в рядном исполнении. По сути, это первая за последние десятилетия полноценная российская разработка, ориентированная и на нужды судостроения, и на широкий промышленный сектор.

𝓲

Фото: РУМО

Станислав Анисимов: Главный вызов — это долгое отсутствие спроса со стороны государства и отрасли на отечественные двигатели. Это создало жесточайший дефицит кадров, технологий и всей сопутствующей инфраструктуры: топливной аппаратуры, контрольно-измерительных механизмов, программного обеспечения, металлургической базы. Отрасль двигателестроения в нашей стране практически полностью исчезла. Пришлось создавать все заново, в том числе и развивать наших поставщиков.

Цифровые технологии в этом процессе стали не просто инструментом, а критически важным фундаментом, который позволил управлять проектом беспрецедентной сложности. Мы выбрали комплекс PLM-решений АСКОН, и это было стратегически выверенное решение.

Станислав Анисимов: Это решение было основано на нескольких ключевых факторах.

Во-первых, это полная унификация и сквозной процесс от идеи до производства. Раньше данные существовали в виде разрозненных чертежей и иных данных. Сегодня система «Лоцман:PLM» обеспечивает управление данными и процессами, это мозг и нервная система проекта, «Вертикаль» отвечает за разработку технологических процессов, а «Компас-3D» стал ядром всего конструкторского этапа проектирования. Благодаря этому все данные находятся в едином информационном пространстве.

Во-вторых, глубокая поддержка стандартов. Судостроение — одна из самых зарегулированных отраслей, и «Компас-3D» изначально создавался с ориентацией на ГОСТы, ЕСКД и ЕСТД. Это избавило нас от бесконечной ручной доработки документации под отраслевые и государственные нормативы. Это критически важно для сдачи проекта регуляторам, таким как Российский морской регистр судоходства или Речной регистр.

В-третьих, эффективная работа со сложными сборками. Наш двигатель состоит из 1200 деталей. «Компас-3D» уверенно справляется с такими массивами, обеспечивает стабильность работы и удобные инструменты для управления конфигурациями. И, конечно, важна технологическая независимость. Мы получаем квалифицированную поддержку на территории России, что принципиально в условиях импортозамещения.

𝓲

Фото: Румо

Станислав Анисимов: Инженерная команда РУМО насчитывает около ста специалистов. Это опытные инженеры из Нижнего Новгорода и других регионов, а также молодые инженеры. Работа в едином цифровом пространстве позволила сформировать настоящую синергию — конструкторы, технологи и производственные специалисты работают как единый коллектив, и сейчас это монолитная команда.

Станислав Анисимов: Проектирование судового двигателя — один из самых сложных инженерных процессов в промышленности. С точки зрения ИТ есть несколько принципов. Первый — единый источник актуальной информации. Все данные — 3D-модели, спецификации, технологии, испытательные протоколы должны храниться централизованно.

Второй — управление сложностью и многовариантностью. Судовые двигатели не производятся серийно в классическом понимании. Каждый проект часто кастомизируется под конкретное судно, требования заказчика и регулятора. ИТ-система должна эффективно управлять тысячами вариантов конфигураций.

Третий — междисциплинарные интеграции. Двигатель — это не только механика. Это гидравлика, пневматика, электрика, системы управления и встроенное ПО. PLM-система обеспечивает обмен данными между всеми командами.

Четвертый — совместимость с требованиями регуляторов и судостроительных верфей. Мы должны легко извлекать данные для сертификации и передачи заказчикам.

Пятый — долгий жизненный цикл и управление изменениями. Жизненный цикл двигателя может превышать 30-40 лет. За это время происходят бесчисленные модификации, модернизации, ремонты. Критически важно отслеживать каждое изменение (кто, что, когда и почему изменил), особенно для обеспечения безопасности и определения ответственности.

Станислав Анисимов: Наиболее востребованными в PLM-системе стали:

• Управление конфигурациями и данными об изделии (BOM): контроль версий, статусов, многовариантных модификаций;
• Интеграция с CAD/CAE/CAM-системами: сквозная работа с моделями и чертежами, результатами расчетов и управляющими программами;
• Управление программами и проектами. Планирование задач, отслеживание сроков, контроль ресурсов и бюджетов в привязке к конкретным компонентам изделия. Это особенно важно для управления стадиями проектирования, прототипирования и испытаний.
• Коллаборация и управление требованиями. Централизованный учет всех требований регуляторов и заказчика, что обеспечивает сквозной контроль на протяжении всей цепочки — от заготовки до релиза изделия.

Станислав Анисимов: Наша среда проектирования и управления данными, действительно, полностью отечественная. Но стоит учитывать: станочный парк в России в основном зарубежный, стойки ЧПУ — Siemens или Fanuc. Поэтому на этапе CAM-программирования без Siemens NX пока не обойтись.

То же самое с расчетными модулями: мы применяли ANSYS, хотя в «Компас-3D» развивается собственное направление по конечно-элементному анализу. Здесь ключевой фактор — доверие регуляторов. По мере накопления статистики оно будет расти, и постепенно мы перейдем на российские продукты.

Отечественное ПО активно развивается. Но для сложных процессов, таких как инженерные расчеты (CAE), нужно время и большое количество успешных кейсов, чтобы отрасль и регуляторы могли полностью доверять российским решениям.

Станислав Анисимов: Судовой двигатель — изделие, которое создается один раз на несколько десятков лет. Мы не выпускаем новые модели каждый месяц. Поэтому говорить о сокращении сроков в классическом понимании сложно. Однако тот опыт и цифровые решения, которые мы получили при проектировании РУМО-535, сразу масштабировали на другие продукты — газомотокомпрессоры и оппозитные компрессоры большой мощности. Именно там мы уже видим реальный эффект в виде ускорения процессов и повышения качества проектирования.

Станислав Анисимов: Я бы сравнил его с мозаикой. С одной стороны, есть яркие точки роста — крупные корпорации вроде Ростеха, Росатома, КАМАЗа внедряют инновационные системы, строят «фабрики будущего» а заодно и тянут за собой поставщиков.

С другой стороны, остается огромный разрыв между лидерами и МСП. Для многих цифровизация — это пока непозволительная роскошь: высокие затраты, длительный срок окупаемости, кадровый дефицит.

Есть и другие вызовы: зависимость от импортного оборудования, необходимость развития отечественного ПО, вопросы кибербезопасности. Когда все данные концентрируются в единой системе, предприятие становится уязвимым для атак. Это требует дополнительных вложений в защиту.

В целом можно сказать, что состояние цифровизации российского машиностроения можно оценить, как переходное от стадии автоматизации отдельных участков к стадии интеграции цифровых решений в единое пространство.

Успех будет зависеть от триады: господдержка (инфраструктура и стимулы), подготовка кадров, готовность бизнеса к глубокой трансформации процессов, а не просто к покупке нового софта.

Станислав Анисимов: Три ключевых направления индустрии 4.0 — цифровые двойники, искусственный интеллект и роботизация. Они дополняют или наполняют PLM-систему новым содержанием и выводят промышленность на следующую ступень развития.

Цифровой двойник — это не просто 3D-модель, а динамическая виртуальная копия физического объекта, системы или процесса, которая обменивается данными со своим физическим близнецом в реальном времени. В области двигателестроения это не просто актуально, это необходимо. Мы моделируем газодинамику в камере сгорания, аэродинамику, работу кривошипно-шатунного механизма. Без цифровых двойников эти работы были бы очень сложны, а порой и невозможны.

Искусственный интеллект — мозг современной промышленности. Он анализируют исторические и текущие данные о работе оборудования, прогнозирует износ и отказы оборудования, оптимизирует цепочки поставок, логистику, используется в генеративном проектировании. Например, инженер задает параметры (нагрузки, материалы, цели по весу и стоимости), а ИИ перебирает тысячи возможных вариантов конструкции и предлагает оптимальные, часто — контринтуитивные и более эффективные. Во время эксплуатации ИИ может отслеживать состояние двигателя — не только по базовым параметрам вроде температуры масла или уровня вибрации, но и глубже, вплоть до оценки работы свечи зажигания в газопоршневом двигателе и прогнозирования оставшегося ресурса ее службы. Это позволяет перейти от планового или аварийного обслуживания к обслуживанию по фактическому состоянию, что кардинально повышает надежность и снижает эксплуатационные расходы.

Роботизация — в первую очередь я бы говорил о коллаборативных роботах, работающих рядом с человеком. В нашем штучном производстве это могут быть не столько манипуляторы для сборки, сколько, например, экзоскелеты для помощи рабочим при работе с тяжелыми узлами. Тот же РУМО-535 весит 14 тонн — и это маленький двигатель! У газомотокомпрессора масса достигает 120 тонн, помощь коллаборативных роботов тут бесценна. Для нас это ориентир научного развития.

Но ключевой момент — это синергия технологий, их интеграция в общий процесс. Тогда PLM-система становится тем самым единым цифровым пространством, которое связывает все вместе и выводит промышленность на совершенно новый уровень.