8 декабря 2020
года состоялась российско-германская научно-техническая онлайн-конференция
«Искусственный интеллект и цифровизация для управления сложными
производственными процессами», посвященная 20-летию научно-образовательного
партнерства Санкт-Петербургского государственного технологического института
(технического университета) с Рурским университетом в Бохуме в рамках
Стипендиальной программы им. Леонарда Эйлера Германской службы академических
обменов (DAAD). Конференция стала одним из мероприятий Российско-Германского
года научно-образовательных партнерств 2018-2020. На официальных российском и
германском веб-сайтах Года размещено описание и программа конференции:
https://russia-germany-cooperation.ru/veranstaltungen/archiv/k-nstlicher-intellekt-und-digitalisierung-bei-der-steuerung-von-komplexen-produktionsprozessen/ (на русском языке);
https://wissenschaftspartner.de/veranstaltungen/archiv/k-nstliche-intelligenz-und-digitalisierung-bei-der-steuerung-von-komplexen-produktionsprozessen/ (на немецком языке).
В 2020 году также исполнилось 20 лет научно-образовательному партнерству СПбГТИ(ТУ) с компанией Klöckner Pentaplast Europe GmbH & Co. KG (международная корпорация по производству высокотехнологичных полимерных пленок Klöckner Pentaplast).
Партнерства Технологического института с германскими университетами и инновационными промышленными предприятиями связаны с разработкой инновационных российско-германских проектов в области цифровизации для проектирования и управления сложными производственными процессами. Основными результатами сотрудничества стали: 10 российских и международных патентов на компьютерные системы обработки информации, управления качеством и защиты высокотехнологичной продукции; 54 свидетельства о регистрации программных комплексов в Роспатенте; более 20 статей в научных журналах и изданиях, индексируемых в международных базах Web of Science, Sсopus; 1 докторская и 11 кандидатских диссертаций, более 150 выпускных квалификационных работ бакалавров, дипломных работ и проектов, магистерских диссертаций; участие студентов, аспирантов, докторантов и преподавателей СПбГТИ(ТУ) в Стипендиальных программах им. Л. Эйлера DAAD, почетных профессоров Т. Дж. Гёке и К. Шумана, компании Klöckner Pentaplast Europe GmbH & Co. KG (318 стипендиатов). Разработанные программные комплексы внедрены на заводах корпорации Klöckner Pentaplast в России (Санкт-Петербург) и Германии (Монтабаур) и заводе компании по производству технической керамики ООО «Вириал» (проектная компания группы «РОСНАНО») в Санкт-Петербурге. Заключены соглашения о сотрудничестве с Высшей школой (Университетом прикладных наук) Дармштадта, Университетом Кобленц-Ландау, Университетом прикладных наук Западного побережья и договор о совместной деятельности с Техническим университетом Дрездена, в рамках которых осуществляется обмен студентами, молодыми учеными и преподавателями с целью подготовки высококвалифицированных кадров для российской и германской промышленности.
Как предполагалось, площадками проведения конференции должны были стать Рурский университет и заводы компаний-партнеров Klöckner Pentaplast Europe GmbH & Co. KG (Монтабаур), Maria Soell GmbH и Maria Soell HTF GmbH (Нидда). К сожалению, пандемия коронавируса внесла коррективы в эти планы. Конференция была проведена дистанционно (на платформе Zoom). Но ничто не смогло помешать заинтересованному и конструктивному обсуждению результатов совместных с российской и германской промышленностью научных проектов по разработке инновационных проблемно-ориентированных программных комплексов для проектирования, обработки информации и управления высокотехнологичными объектами.
На открытии конференции с приветственным словом выступили:
– руководители (со стороны Германии и России) научных исследований и инновационных разработок, выполняемых в рамках Стипендиальной программы им. Л. Эйлера DAAD:
профессор кафедры систем и теории автоматизированного регулирования и управления Рурского университета, проф. д-р техн. наук, почетный доктор СПбГТИ(ТУ) Г. Райниг (Prof. Dr.-Ing. G. Reinig),
заведующая кафедрой систем автоматизированного проектирования и управления (САПРиУ) СПбГТИ(ТУ), д-р техн. наук, проф. Т.Б. Чистякова;
– представители компаний-партнеров по выполнению научных исследований и инновационных разработок:
директор компании Kohlert Consulting, экс-директор по специальным проектам компании Klöckner Pentaplast Europe GmbH & Co. KG, проф. д-р К. Колерт (Prof. Dr. C. Kohlert),
специалист компании Kohlert Consulting, экс-руководитель управления информационных технологий и автоматизации компании Mondi Gronau GmbH, д-р М. Колерт (Dr. M. Kohlert).
Затем состоялись доклады 6 аспирантов кафедры САПРиУ СПбГТИ(ТУ), ставших стипендиатами DAAD 2019/2020 учебного года. Докладчики представили научно-технические результаты, полученные в ходе выполнения инновационных проектов по современным направлениям в области многокритериальной оптимизации, искусственного интеллекта, интеллектуального анализа больших данных, автоматизированного проектирования и ресурсосберегающего управления. Доклады и презентации были сделаны на хорошем английском языке.
Аспирантка О.Е. Шашихина и аспирант К.А. Захаренко (научный руководитель – проф. Т.Б. Чистякова, консультант – доц. И.Г. Корниенко) представили гибкий, перенастраиваемый программный комплекс для оптимального планирования производственной деятельности промышленной корпорации по изготовлению многоассортиментных полимерных пленок с применением математических методов оптимизации (генетического алгоритма, метода полного перебора).
Аспирант М.М. Фозилов (научный руководитель – проф. Т.Б. Чистякова, консультант – доц. А.Н. Полосин) представил проблемно-ориентированную интеллектуальную систему для ресурсосберегающего управления экструзионным оборудованием в производстве полимерных пленок с учетом состояния оборудования, оцениваемого по результатам спектрального анализа сигналов о вибрации, и показателей его надежности (безотказности, долговечности), рассчитываемых по математическим моделям.
Аспирант Д.Н. Фураев (научный руководитель – проф. Т.Б. Чистякова) представил компьютерный тренажер для автоматизированного проектирования промышленного комплекса каталитического крекинга на базе трехмерных виртуальных и математических моделей с формированием проектной документации (чертежей, спецификаций).
Аспирант А.В. Камаев (научный руководитель – проф. Т.Б. Чистякова, консультант – доц. А.С. Разыграев) представил гибкий, перенастраиваемый программный комплекс для управления размерными характеристиками (толщиной, равнотолщинностью) каландрированных тонких материалов на основе анализа больших производственных данных и математических моделей промышленных способов управления профилем толщины.
Аспирантом Д.Е. Саенко (научный руководитель – проф. Т.Б. Чистякова, консультант – ст. преподаватель М.А. Тетерин) разработано клиент-серверное приложение для визуализации больших данных и ресурсосберегающего управления производством полимерных пленок в нештатных ситуациях, связанных с браком продукции, на основе реляционной информационной модели и продукционно-фреймовой модели представления экспертных знаний об объекте управления.
Представленные молодыми учеными научно-технические проекты имеют мультидисциплинарный характер, так как выполнены на стыке производственных (химических) и цифровых технологий. Их теоретическим фундаментом являются математические модели, методы и алгоритмы, разработанные научными школами Технологического института с участием немецких ученых. Это прежде всего школы в области:
– моделирования процессов получения полимерных материалов (проф. В.Н. Красовский, доц. А.М. Воскресенский и их ученик – проф. К. Колерт, учившийся в аспирантуре ЛТИ им. Ленсовета и защитивший кандидатскую диссертацию в 1978 году);
– моделирования, проектирования, обработки информации и управления процессами и производствами химической и нефтеперерабатывающей промышленности (доц. Б.В. Ильин и его ученик – проф. Г. Райниг, учившийся в специалитете и аспирантуре ЛТИ им. Ленсовета и защитивший кандидатскую диссертацию в 1973 году, проф. В.В. Сотников, проф. Т.Б. Чистякова).
Все проекты отличаются сильной практической направленностью, разработанные в них проблемно-ориентированные программные комплексы внедрены на заводах в России и Германии.
По окончании каждого доклада происходило профессиональное обсуждение тех проблем, решение которых было освещено выступавшими. Обмен мнениями проходил на английском языке, владение которым стипендиаты продемонстрировали на хорошем уровне.
В конференции также приняли участие:
– со стороны Рурского университета: сотрудники кафедры систем и теории автоматизированного регулирования и управления, возглавляемой одним из руководителей исследований и разработок в рамках Стипендиальной программы им. Л. Эйлера DAAD, проф. д-ром техн. наук М. Мённигманном (Prof. Dr.-Ing. M. Mönnigmann) – магистры наук (M. Sc.) М.О. Бернер (M.O. Berner), Р. Дирска (R. Dyrska), К. Квоска (K. Kwoska), К. Кёниг (K. König), Л. Райнекинг (L. Reineking);
– со стороны СПбГТИ(ТУ): преподаватели и обучающиеся кафедры САПРиУ – доценты, канд. техн. наук И.Г. Корниенко, И.В. Новожилова (зам. зав. каф. по учеб. работе), А.Н. Полосин (зам. зав. каф. по науч. работе), А.С. Разыграев, ст. преподаватели А.В. Козлов, А.К. Федин (все – стипендиаты программы им. Л. Эйлера DAAD разных лет), магистрант А.А. Плеханов (участник команды по разработке программного комплекса для оптимального планирования производства полимерных пленок).
Наши немецкие коллеги дали высокую оценку научно-практическому уровню представленных инновационных проектов и отметили актуальность и сложность решаемых в них задач. В частности, проф. Г. Райниг, в течение многих лет проводивший прикладные научные исследования в области моделирования и управления процессами каталитического крекинга, высоко оценил работу аспиранта Д.Н. Фураева и пожелал ему успехов в развитии исследования.
Участники конференции с немецкой стороны и стипендиаты DAAD выразили искреннюю признательность и благодарность:
начальнику Управления международного сотрудничества В.В. Соболеву и специалисту отдела международных связей Ю.П. Жихаревой за хорошую организацию и информационно-методическое обеспечение конференции;
научному руководителю проектов – заведующей кафедрой САПРиУ, проф. Т.Б. Чистяковой – и консультантам по программно-аппаратному и методическому обеспечению проектов – доцентам кафедры САПРиУ И.Г. Корниенко, Р.В. Макаруку, И.В. Новожиловой, А.Н. Полосину, А.С. Разыграеву, ст. преподавателю кафедры САПРиУ М.А. Тетерину;
доценту кафедры иностранных языков В.М. Зинченко за проведение занятий по немецкому языку со стипендиатами DAAD;
доценту кафедры менеджмента и маркетинга А.Л. Зелезинскому за консультации по английскому языку при подготовке стипендиатами DAAD отчетов о НИР.
Профессор Рурского университета, выпускник и почетный доктор Технологического института Гунтер Райниг, по инициативе которого 20 лет назад стартовало международное научно-образовательное партнерство наших университетов в рамках Стипендиальной программы им. Л. Эйлера DAAD, сказал по итогам конференции: «Все прошло отлично. Благодарю стипендиатов, их научного руководителя, консультантов, переводчиков за хорошее качество научных отчетов, докладов и презентаций. Желаю всем выдержать вызовы этого непростого года и с новыми силами вступить в лучший новый год!». Остается только присоединиться к этим искренним, сердечным словам замечательного немецкого ученого и педагога, который в течение 50 лет плодотворно сотрудничает со своей alma mater – Технологическим институтом – в области науки и образования.
Интеграция научно-педагогических школ Технологического института, Рурского университета и высокотехнологичных промышленных предприятий способствует росту квалификации молодых ученых России и Германии и формированию инновационно активных специалистов по разработке наукоемких цифровых платформ для проектирования, обработки информации и управления сложными производственными объектами и системами.
Чистякова Т.Б., зав. каф. САПРиУ
Полосин А.Н., доц. каф. САПРиУ, зам. зав. каф. по науч. работе
Козлов А.В., ст. преподаватель каф. САПРиУ
Фото Чистяковой Т Б и Шашихиной О Е