Машина времени: Россия въедет в будущее на президентском лимузине

Проект президентского лимузина «Кортеж» должен стать локомотивом развития всей страны. Почему? Это объяснил один из создателей отечественного автомобиля люкс-класса профессор Алексей Боровков.

Именно возглавляемый профессором Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, руководителем Института передовых производственных технологий Алексеем Боровковым Инжиниринговый центр спроектировал эту машину.

- Алексей Иванович, как возникла сама идея создания отечественного президентского лимузина? И как ваш Инжиниринговый центр вписался в работу над ним?

– В свое время Роберт Кеннеди сказал: «Престиж страны определяется наличием ракет, числом золотых олимпийских медалей и лимузином президента». Соответственно, если глава государства ездит на машине чужой разработки, значит, со страной что-то не то. До недавнего времени президенты России, начиная с Бориса Ельцина и заканчивая Владимиром Путиным, ездили на «Мерседесах» S класса Pullman бронированной версии Guard в специсполнении.

Но в какой-то момент возникло желание, а потом и была поставлена задача выяснить, есть ли у России необходимые знания, технологии и материалы для того, чтобы сделать своими силами автомобиль мирового уровня для президента и других лиц, подлежащих госохране.

Прошло несколько конкурсов (вплоть до выбора стиля и дизайна будущей машины), на которые были представлены десятки работ. Важно было не только ориентироваться на лучшие мировые образцы – «Мерседесы» и «Роллс-Ройсы», но и сохранить какую-то историческую преемственность с советскими ЗИСами и ЗИЛами. После объявления победителей был назначен главный исполнитель – центральный институт автомобильной отрасли – НАМИ. Он на разных этапах привлек не одну сотню других исполнителей. С самого начала обратились к очень авторитетным консультантам. В первую очередь к фирме «Порше инжиниринг». Благодаря которой в апреле 2014-го к проекту подключились и мы.

- Какая связь между вами и «Порше»?

– К 2014 году мы уже лет восемь плотно работали с немецкими автомобильными компаниями – разрабатывали кузова, подвески, трансмиссии…

- И при этом внутри страны о вас не знали?

– Потому что мы особенно себя и не афишировали. Когда генеральный директор НАМИ Максим Нагайцев, с которым мы познакомились в марте 2014-го, рассказал о наших возможностях в правительстве России, это вызвало большое удивление. Неужели у нас в стране есть инженеры, владеющие всеми современными технологиями проектирования? Оказалось, что есть. И наши зарубежные партнеры это подтвердили – дали нам наилучшие рекомендации. В апреле 2014-го мы составили план-график проектирования лимузина, чем удивили всех еще больше. Эскизный проект предложили сделать за три месяца, технический проект – за четыре. Эксперты авторынка, причем уважаемые, поработавшие в ведущих автоконцернах, называли другие сроки – в два, три, а то и в 10 раз дольше! Ведь речь шла о создании не просто автомобиля, а модульной платформы, на базе которой можно будет выпускать не только лимузин, но и седан, минивэн, внедорожник. А потом министр промышленности и торговли Денис Мантуров добавил к этому списку еще и кабриолет, на котором министр обороны мог бы принимать военные парады.

- Какие главные сложности возникли в работе?

– С самого начала и до самого конца – до 7 мая 2018 года, когда президент приехал на новом автомобиле на свою инаугурацию, – наша работа сопровождалась сомнениями и даже неверием в то, что ее удастся осуществить. Как по срокам, так и по деньгам. В этом, собственно, и была главная сложность. Чтобы противостоять этому тотальному неверию, пришлось создать уникальный для России бизнес-процесс с использованием цифровых двойников как самого автомобиля, так и отдельных его частей. К 2014 году у нас уже был необходимый инструмент для успешной работы – наша оригинальная цифровая платформа,которая на тот момент содержала матрицу целевых показателей и ограничений – это порядка 50 тысяч таких показателей для каждого из пяти перечисленных видов автомобилей. Это самые разные параметры, за которые при создании новых машин нельзя было выйти.Это самые разные параметры, за которые при создании новых машин нельзя было выйти. В том числе предельные ресурсы – финансовые, производственные, временные. Эти показатели должны были быть не хуже, чем у «Роллс-Ройса» и «Мерседеса». Обычно в России при проектировании таких сложных изделий использовалось на два порядка меньше показателей (скажем, 500), а дальше действовали традиционно: шла постепенная доводка новой машины – через большое количество испытаний: вывели автомобиль на полигон – испытали, что-то не получилось, снова вернулись на этап проектирования, внесли изменения в конструкцию, сделали новые опытные образцы, с ними вышли на новые испытания, опять не получилось… В России проектирование – очень долгий и дорогостоящий процесс: много людей ходят по кругу и пытаются получить информацию о том, как ведет себя автомобиль в те 200 – 250 миллисекунд, когда его разбивают в краш-тестах, чтобы потом перепроектировать.

Мы же на базе цифровой платформы выстроили бизнес-процесс цифрового проектирования. Выстроили так, чтобы потом уже готовая машина проходила все натурные испытания с первого раза – краш-тесты (удары фронтальные, боковые, в столб и т. д.), вибростенд, полигон. Этот момент является ключевым для проектирования на современном мировом уровне. И опять в наш успех мало кто верил. Но 2 июня 2016 года случилось важное событие. Седан проекта «Кортеж» был испытан на полигоне в Берлине и с первой же попытки получил высший балл. Это стало очень большим достижением, к которому ни один российский автомобиль никогда раньше даже не приближался.

Уже 24 июня у нас здесь на базе Политеха собрался президиум президентского совета по модернизации экономики и инновационному развитию России. Нам был задан вопрос: «Почему удалось сделать то, что не получается у других компаний других отраслей?» Мы объяснили, что создавать продукты мирового уровня можно только с помощью лучших мировых технологий. Что мы и делаем. Более того, мы умеем собирать из них высокотехнологичные цепочки и создавать уникальные продукты. А цифровая платформа позволяет автоматизировать процесс работы с этими технологиями. 50 тысяч показателей ограничений, которые закладываются в изделие при проектировании, – они ведь требуют примерно столько же испытаний. Потому что показатели между собой конфликтуют: соблюдены одни – нарушились другие. Значит, надо их все увязать. Этот процесс построен на большом количестве испытаний, но не реальных, а виртуальных, во время которых необходимо проверить работу как отдельных материалов, так и целых узлов, из которых состоит автомобиль. А потом проверить и всю машину целиком. Например, она должна пробежать 100 тысяч километров. Но если на реальном полигоне у нее это займет чуть ли не год, то на виртуальном полигоне у ее цифрового двойника – всего сутки.

- Насколько это трудно – создавать цифровых двойников?

– Появление такого двойника требует разработки множества математических моделей, адекватных реальным составным частям автомобиля и процессам, которые в нем происходят. Это и геометрические модели конструкции, и физико-механические модели поведения разных материалов, из которых состоит авто. А этих материалов может быть не одна сотня. И каждый ведет себя по-своему в зависимости от скорости деформирования. В кузове автомобиля полторы тысячи деталей и 7 – 8 тысяч сварных точек, которые надо распределить так, чтобы обеспечить прочность машины. Необходимо создать зоны деформации – чтобы при возможном лобовом столкновении в результате ДТП двигатель за миллисекунды ушел вниз, а не врезался в салон… Мы провели сотни тысяч виртуальных испытаний, смоделировали для цифровых двойников все возможные ситуации, которые могут в будущем случиться с автомобилем. Кроме того, был создан цифровой двойник не только автомобиля, но и всех производственных операций по его изготовлению – литья, сварки, сборки…

Наш рассказ о цифровых двойниках на заседании совета по модернизации экономики в июне 2016 года произвел впечатление на многих высокопоставленных лиц. Был задан вопрос: а применима ли эта технология в других отраслях? Мы ответили, да, конечно, применима в любом машиностроении. И уже через месяц нам было предложено подготовить мегапроект по распространению передовых технологий в других отраслях и компаниях России. Мы его создали, и сейчас он носит название «Фабрика будущего». То есть работа над модульной автомобильной платформой еще не была полностью завершена (до этого оставалось почти два года), а уже пошло тиражирование ее результатов в других отраслях. Кстати, в 2018-м технология цифровых двойников оказалась на самой вершине кривой Гартнера (на нее наносятся самые популярные и важные технологии в мире), потеснив искусственный интеллект.

- Проект «Фабрики будущего» уже реально действует или пока существует только на бумаге?

– Действует. Он охватывает около 50 компаний. Одним из первых в него включился президент Татарстана Рустам Минниханов. Он выделил предприятия, с которыми мы стали активно взаимодействовать. В первую очередь КАМАЗ и Казанское моторостроительное производственное объединение. А дальше стали присоединяться другие. Вместе с УАЗом мы разработали два типа внедорожника УАЗ «Патриот» 3170. Нашей задачей было создать машину, лучшую в своем классе. А на УАЗе уже сами решат, какой из этих двух типов выводить на рынок. В 2018 году на Петербургском международном экономическом форуме мы подписали новое соглашение с КАМАЗом на разработку универсальной модульной пассажирской платформы для автобусов, электробусов, троллейбусов с разными типами двигателей – традиционных внутреннего сгорания, газовых, электрических, гибридных. Причем автобусы могут быть разных классов – среднего, большого и сверхбольшого. Любой из них должен легко собираться как из конструктора ЛЕГО – в зависимости от пожеланий заказчика.

Большие успехи достигнуты в разработке цифровых двойников для предприятий Росатома. Мы активно сотрудничаем с авиастроительными компаниями по улучшению эксплуатационной надежности самолетов «Суперджет-100» и МС-21.

Со Средне-Невским судостроительным заводом мы разработали концепцию «цифровой верфи». Один из результатов – с помощью технологии вакуумной инфузии был создан высокоскоростной катамаран из углепластика. Когда в сентябре 2018-го впервые за 35 лет в Петербурге случилось одно из крупнейших наводнений, он был единственным судном, которое в условиях сильного ветра и волнения бесперебойно работало на маршруте Петербург – Петергоф. То есть технология "цифровых двойников" интенсивно применяется в стране на протяжении последних двух лет.

- Были публикации в СМИ, ставящие под сомнение российское происхождение нового президентского автомобиля, поскольку в работе участвовало 50 иностранных фирм, в нем много иностранных узлов и деталей. Насколько эти упреки обоснованны?

– Задача сделать автомобиль полностью российским, но при этом уронить качество комфорта или безопасности не стояла. Чтобы не сорвать сроки, иногда проще купить готовые детали у зарубежных автомобильных лидеров, чем ждать, пока какие-то отечественные компании подтянутся к мировому уровню. И так делает весь мир. Ни у одного автомобиля нет монопроизводителя. В создании каждого всегда участвуют десятки компаний из разных стран. Однако замечу, что, когда проект президентского автомобиля только запускался институтом НАМИ, иностранцев в нем насчитывалось гораздо больше, чем сегодня. Поскольку тогда не было уверенности, что многие российские компании смогут качественно и вовремя изготовить компоненты машины. Но по мере работы с каждым годом наших фирм становилось все больше, а иностранных все меньше. И этот процесс вытеснения иностранных поставщиков продолжается по сей день.

- Еще один упрек в адрес машины в том, что на нее потратили слишком много денег.

– Ну это как посмотреть. Создание всей модульной платформы на пять типов автомобилей обошлось в итоге в 12 миллиардов бюджетных рублей. Хотя в начале проекта многие эксперты говорили, что потребуется гораздо большая сумма. Например, такой гуру, как Владимир Пирожков, известный промышленный дизайнер, утверждал зимой 2015 года, что необходимы 120 миллиардов.

- Насколько новый президентский автомобиль сравним с зарубежными аналогами?

– Когда работа над ним только стартовала, о том, чтобы выйти на уровень «Мерседеса» и «Роллс-Ройса», даже не мечтали. Все экспертное сообщество, весь наш автопром говорили, что это невозможно. Но сделали. Мы, например, на всех этапах работы придерживались метода бенчмаркинга – то есть сравнивали с лучшими мировыми образцами как весь автомобиль (по комфорту, безопасности и т. д.), так и отдельные компоненты и детали – по весу, прочности, долговечности… Так что в этом плане цель достигнута – все типы машин модульной платформы, которые сегодня уже используются, а это седан, лимузин и минивэн, – они все на уровне лучших образцов «Мерседеса» и «Роллс-Ройса». Есть и независимые оценки, об этом писали в американских и немецких журналах. Они сравнивали характеристики, включая двигатели. На нашей машине могут быть установлены новые, причем отечественные, моторы V12 мощностью 860 лошадиных сил. А на «Кадиллаке» («Зверь») президента США – только V8 мощностью 400 лошадиных сил.

- А по цене с западными аналогами российский автомобиль тоже сопоставим?

– Изначально заявлялось, что его цена должна быть меньше процентов на 15 – 20. На эту величину и выходим. При выводе новой машины на рынок необходимо слегка демпинговать. Хотя тут возникает другая проблема – послепродажного сервисного обслуживания. Сейчас перед институтом НАМИ и компаниями, которые занимаются продвижением новых машин уже под маркой «Аурус», стоит задача добиться того, чтобы уровень сервиса соответствовал уровню проектирования и производства этого автомобиля.

- Сколько человек с вашей стороны участвовало в проектировании, в создании цифровых двойников и проведении виртуальных испытаний?

– Суммарно наш инжиниринговый центр и группа «Компмехлаб», состоящая из дочерних фирм Политеха, насчитывают 250 человек. Но на разных этапах мы привлекали от 50 до 100 соисполнителей, в пиковые периоды – 150. То есть совсем немного для решения подобных задач. Да еще в такие кратчайшие сроки. Но это как раз одно из требований «фабрик будущего». Когда меня спрашивают, что это такое, я объясняю «фабрики будущего» – производства, которые в сравнении с обычными предприятиями работают в 10 раз быстрее, выпускают продукцию в 10 раз дешевле и на них трудится в 10 раз меньше людей.

- Проект «Кортеж» для вас завершен?

– В целом да. Он развивается и достигает своих целей. А мы уже начали заниматься другими проектами. В частности, в декабре 2017 года в России был объявлен конкурс по сквозным технологиям – тем, которые пронизывают все отрасли и важнейшие направления развития страны. И мы, Санкт-Петербургский политех, победили в номинации "Новые производственные технологии". Был создан проектный консорциум – центр НТИ – по выполнению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ для реального сектора российской промышленности. В него вошли 47 компаний. Хотя «компания» здесь не совсем верное слово. Например, один из участников, Ростех, сам по себе включает 700 компаний. Также среди наших партнеров Объединенная авиастроительная компания, «Вертолеты России», КАМАЗ, ведущие научные центры – например, ВНИИ экспериментальной физики в Сарове, Курчатовский институт, порядка 15 ведущих университетов, включая МГУ и СПбГУ… И опять-таки уже есть реальные разработки – целая серия прорывных проектов. Например, с группой космонавта Крикалева создается самолет-амфибия из композитных материалов, лучшая в своем классе.

- Среди ваших партнеров есть иностранцы?

– Есть. Нас поддержал, например, центральный китайский институт в области автомобилестроения. Что очень важно, ведь в КНР сегодня выпускается 30 миллионов машин – треть мирового рынка (для сравнения: в России производится где-то 1,5 миллиона). И без одобрения, без сертификата этого института ни один новый автомобиль на китайском рынке не может появиться. Нашими партнерами также стали немецкий концерн «Сименс», крупнейшие IT-компании – французская «Дасосистемс», американские «Аутодеск» и «Альтаир», которые разрабатывают лучшее программное обеспечение для цифрового проектирования и моделирования.

- А как же санкционная политика Запада?

– Нас она пока не затрагивает. Если говорить о серьезной науке и серьезном инжиниринге, то зарубежные компании заинтересованы работать на российском рынке и взаимодействовать с высокотехнологичными лидерами, каковыми являемся мы и центр НТИ. Скажу больше – эта совместная работа часто определяется межправительственными соглашениями.

- Не боитесь попасть в зависимость, как российские энергетические предприятия – от того же «Сименса»?

– Нет, не боимся. Наша цифровая платформа включает самое разнообразное лучшее мировое программное обеспечение – и «Сименс», и не «Сименс». Кстати, эта компания открыла у нас в Политехе лабораторию по применению методов искусственного интеллекта в промышленности, вложила десятки миллионов рублей и в нее, и в суперкомпьютер. Но мы, естественно, допускаем, что некоторые зарубежные партнеры могут попасть под санкции и уйти. Поэтому так выстраиваем нашу политику, чтобы работать с лучшим программным обеспечением, но не замыкаться на какую-то одну фирму. Стараемся взаимодействовать со всеми. Ну а цифровая платформа – это вообще отечественная разработка.

- Как бы вы сегодня оценили общий технологический уровень России?

– В стране есть безусловные лидеры, которые готовы к 4-й промышленной революции и правильно понимают все процессы цифровизации, которая означает полную перестройку человеческой деятельности под влиянием цифровых технологий. А именно получение данных обо всех этапах этой деятельности, быструю их упаковку в знания, превращение в наукоемкие технологии и применение. В наши дни на любое изделие можно повесить сколько угодно датчиков. Например, компания «Дженерал электрик» только по своим газовым турбинам, работающим по всему свету, ежегодно получает колоссальное количество информации – 40 миллионов терабайт. Но это больше, чем они могут обработать – в том смысле, чтобы вытащить из этого массива данных содержательные сведения. Подобный тотальный сбор информации через датчики и промышленный интернет – фактически дает лишь цифровые тени. Почему? А потому, что датчики эти были размещены без использования технологии цифровых двойников, которая указала бы именно критические зоны и критические характеристики – где что измерять на всем протяжении жизни турбины. Цифровой двойник может предсказать, что будет, – он позволяет оценить долговечность, остаточный ресурс, когда за одной аварийной ситуацией последует другая… Так что ключевой момент сегодня – это не только передача, обработка, хранение, защита информации, но и грамотное получение данных.

- Можно сказать, что проект «Кортеж» меняет нашу экономику?

– Я бы сказал, что он продемонстрировал передовые технологии, в первую очередь связанные с проектированием. Сейчас на этапе 4-й промышленной революции конкуренция между компаниями, отраслями, государствами смещается именно на этот этап создания новых продуктов. Именно он самый высокомаржинальный, то есть приносящий наибольший доход. В отличие от производства, которое, наоборот, становится низкомаржинальным. Там высокая маржа обеспечивается выпуском больших серий продукции, а сегодня другой тренд – все хотят индивидуальных изделий. Россия смогла доказать, что можно делать высококонкурентные продукты на самом большом рынке – автомобилестроительном. И то, что наша страна начала утверждаться на нем с президентского лимузина, – это правильный подход. Научившись делать автомобиль люкс-класса, легче и технологически проще потом спускаться с этими знаниями на уровень массового сегмента. Что мы, собственно, сейчас и делаем с УАЗом и КАМАЗом. Если реализовать технологии, о которых я вам сегодня рассказал, в других отраслях, это будет лучшей иллюстрацией слов нашего президента о технологическом прорыве.

Беседовал Владлен Чертинов, специально для «Фонтанки.ру»