Стратегический проект

Bauman DeepTech
Трек Материалы как сервис

Bauman
DeepTech

Главной задачей трека является решение проблемы чрезвычайно медленного и затратного цикла создания продукта от идеи до промышленного производства, для чего будет разработана цифровая и технологическая платформа «Материалы как сервис». «Материалы как сервис» – это инструмент, быстро и эффективно решающий для заказчика проблему технологической реализации идеи продукта. Разрабатываемая платформа включает три основные компоненты:

Актуальность исследований

Сегодня наиболее важным для России «большим вызовом» является исчерпание возможностей экономического роста страны, основанного на экстенсивной эксплуатации сырьевых ресурсов, на фоне формирования цифровой экономики и появления ограниченной группы стран-лидеров, обладающих новыми цифровыми сервисами, производственными технологиями и интеллектуальными материалами. Ключевой причиной отставания научно-технического развития России является чрезвычайно медленный и дорогостоящий цикл создания продукта от идеи до промышленного производства, что в свою очередь является результатом архаичного подхода к созданию продуктов: необходимость проведения огромного количества испытаний, отсутствие единой базы данных со свойствами материалов, сложный процесс проектирования изделий с привлечением огромного количества высококвалифицированных специалистов (материаловедов, конструкторов, прочнистов и технологов), использование устаревших материалов и технологий, а также отсутствие отечественного инженерного ПО в области материаловедения. Вышеописанная проблема рынка создания новых материалов и изделий на их основе наиболее критична в отраслях машиностроения и строительства, где очень важна скорость создания и внедрения новых современных материалов и конструкций, что в свою очередь сказывается на себестоимости и конкурентоспособности на внутреннем и внешних рынках. Ряд крупных отечественных предприятий этих отраслей имеет собственные R&D центры, результаты деятельности которых остаются внутри предприятий и не доступны для других компаний. При этом большая часть предприятий отраслей машиностроения и строительства в принципе не может содержать собственные исследовательские структуры и вынуждены вынуждена обращаться в научные и инжиниринговые центры, которые обладают ограниченными компетенциями. При этом заказчик должен содержать собственный или привлекать на договорной основе штат аналитиков, технологов, разработчиков и проектировщиков для того, чтобы сформулировать техническое задание для инжинирингового центра, реализовывать и контролировать предлагаемые решения. Все это ведет к значительным издержкам при создании продукта, и что самое важное – замедлению его выхода на рынок.

Основным ответом на «большой вызов» и вышеописанную задачу является переход к экономической модели, когда бизнес фокусируется на ключевых компетенциях, дающих максимальный прирост добавочной стоимости своего продукта (продажах, маркетинге и анализе рынка), а задачу прототипирования и разработки технологии производства продукта передает в центр компетенций, предоставляющий услугу цифровой и технологической платформы «Материалы как сервис», которая решает эту задачу «под ключ».

Цель и задачи направления

Главной задачей трека является решение проблемы чрезвычайно медленного и затратного цикла создания продукта от идеи до промышленного производства, для чего будет разработана цифровая и технологическая платформа «Материалы как сервис». «Материалы как сервис» – это инструмент, быстро и эффективно решающий для заказчика проблему технологической реализации идеи продукта. Разрабатываемая платформа включает три основные компоненты:

  1. Цифровые сервисы: облачная, сетевая сервисная информационная система, которая может на основе запроса в терминах потребительских свойств, с помощью анализа на основе искусственного интеллекта, баз данных свойств материалов, цифровых ГОСТов, баз данных технических и технологических решений, предлагать конкретные материалы и технологии, с помощью которых продукт может быть реализован. Если таковых материалов нет на рынке, то с помощью технологий моделирования (в т.ч. на атомарном и квантовом уровне) позволит создать новые материалы, а с помощью инженерного ПО с искусственным интеллектом проектировать конечный продукт.
  1. Технологические сервисы: это набор производственных технологий, включающий классические технологии производства изделий, аддитивные технологии, зеленые и природоподобные технологии, каждая из которых сама и или в комбинации с другими (что определяется с помощью цифровых сервисов) позволяет максимально быстро и с минимальными издержками изготовить необходимое количество продукта по требованиям заказчика. В рамках технологических сервисов будет разрабатываться новейшее оборудование, которое способно создавать изделие за один технологический цикл из многих компонентов (многоголовочная 3D-печать с армированием). Важнейшим фактором новых производственных технологий является степень воздействия на окружающую среду, разработка таких технологий будет вестись с помощью продуктов стратегического проекта Baumаn GoGreen».
  1. Новые «умные» материалы - это материалы, которые способны контролируемым и обратимым образом изменять свои свойства в результате внешних воздействий (механическое напряжение, магнитное или электрическое поле, свет или определенная температура). В качестве примера можно привести «умный текстиль» - – ткань, которая реагируют реагирует на температуру и влажность, регулируя таким образом температуру и влажность внутри того, что покрывает. Такой материал может использоваться в одежде и в тепло- и влагозащите зданий. Разработка таких материалов постепенно стирает границу между материалом и изделием. Все вместе, цифровые и технологические сервисы и умные материалы обеспечат бесшовное и ускоренное создание продуктов для широкого спектра заказчиков, включающих не только крупный, но и малый и средний бизнес. Коммерческая привлекательность платформы будет обеспечена за счет модуля торгово-инжинирингового маркетплэйса. А ключевыми заказчиками на первом этапе станут предприятия отрасли машиностроения и строительства.

НИР «Новые пути рационального дизайна кристаллов координационных и органических полимеров»

Руководитель проекта:
Нелюбина Юлия Владимировна

2021

НИР Разработка «умных» суперконструкционных материалов, их цифровых паспортов и технологий создания углепластиков на их основе

Руководитель проекта:
Полежаев Александр Владимирович

2022

НИР «Биоразлагаемые композитные материалы для умной пищевой упаковки»

Руководитель проекта:
Новиков Валентин Владимирович

2022

НИР «Ультразвуковой контроль тонкостенных изделий, выполненных из полимерных композиционных материалов»

Руководитель проекта:
Алешин Николай Павлович

2022

Консорциум

Bauman DeepTech
Трек Материалы как сервис

Bauman
DeepTech

В консорциум по проекту входят ИПХФ РАН, и ИСПМ РАН – обладатели ключевых компетенций в области суперконструкционных полимеров и композитов на их основе. Специалисты институтов принимают участие в научно-исследовательской деятельности по проектам, участвую в разработке и реализации магистерских и бакалаврских программ. Промышленные партнеры, компании Севермаш и АО Композит принимают участие в разработке технологического оборудования для синтеза и переработки суперконструкционных термпопластов, в разработке программ ДПО, а также выступают заказчиками некоторых разделов проводимых работ.