Опорное предприятие:
ООО «РЭНЕРА» в с. Красная Пахра

Технологическая проблема:
Отработанные тяговые аккумуляторные батареи (ТАБ) электротранспорта, потерявшие 20-30% первоначальной емкости и не удовлетворяющие требованиям для транспортного применения, все сохраняют значительный ресурс (до 70-80% остаточной емкости) для их использования в системах накопления энергии. Их утилизация экономически неэффективна и экологически проблематична при текущем уровне развития технологий в РФ. Одновременно в стране растет спрос на экономичные системы хранения энергии для стационарных применений (СНЭЭ), где требования к удельной энергии ниже, чем в транспорте. В данный момент в РФ отсутствуют стандартизированные, масштабируемые и экономически целесообразные технологии пересборки и повторного использования бывших в употреблении тяговых литий-ионных батарей. Разработка таких технологий и их масштабирование способствует развитию экономики замкнутого цикла и снижению углеродного следа производства литий-ионных батарей.

Цель проекта:
Создать концепцию сквозной, автоматизированной и экономически эффективной технологии перепрофилирования батарей и сформировать ТЗ для дальнейшей глубокой разработки технологии

Исходя из описанного выше, необходимо:
Разработка технологий пересборки  и повторного использования бывших в эксплуатации тяговых литий-ионных аккумуляторных батарей в системах накопления энергии для снижения углеродного следа батарейного бизнеса Топливной компании

Ожидаемый конечный результат проекта:

1. Концепция технологии и автоматизированной линии для безопасной разборки тяговых литий-ионных батарей различной конструкции.
2. Описание технологии и  комплекса аппаратно-программных средств быстрой диагностики (несколько часов) для определения ключевых параметров модулей/ячеек и прогноза остаточного срока службы.
3. Концепция технологии и автоматизированной системы сортировки и формирования новых батарейных сборок для систем накопления энергии.
4. Концепция универсальной или адаптируемой системы контроля и управления (BMS) для управления перепрофилированными батареями в системах накопления энергии.
5. Описание и составляющие цифровой платформы / экосистемы (цифровой паспорт/двойник) для отслеживания истории батареи на всех этапах жизни (включая повторное использование).

Требуемые компетенции:

1. Компетенции в области электрохимии и батарей
2. Компетенции в области силовой электроники и схемотехники
3. Компетенции в области робототехники, автоматизации и мехатроники
4. Компетенции в области разработки программного обеспечения и анализа данных
5. Компетенции в области инженерного проектирования и тестирования
6. Компетенции в области логистики, экономики и нормативного регулирования

Опорное предприятие:
АО ЧМЗ

Технологическая проблема:
Перед АО ЧМЗ стоит задача по выполнению производственной программы изготовления металлических порошков из сплавов титана с помощью технологии газовой атомизации (EIGA).  Изначально элементы оборудования настроены на изготовление порошков фракционного состава 20-63 мкм. В настоящих условиях требуется решить несколько задач:

• Получение возможности регулирования фракционного состава в более широком диапазоне (10-150 мкм);
• Повышение выхода годного продукта для ограниченных диапазонов фракционного состава;
• Устранение эффектов налипания материала на газовую форсунку и образования агломерированных частиц;
• Снижение себестоимости изготовления металлических порошков путем рециклинга аргона.

Цель проекта:
Определение технологических режимов работы оборудования, конструкции отдельных элементов и аппаратурно-технологической схемы линии рециклинга аргона, обеспечивающих стабильное изготовление МПК требуемого фракционного состава с сокращением расхода аргона, моделирование процессов индукционной плавки заготовки титанового сплава и газового распыления расплава.

Исходя из описанного выше, необходимо:

1. Сбор исходных данных по конструкции установки и технологическому процессу атомизации титановых сплавов в объеме, необходимом для математического описания изучаемого объекта;
2. Создание математической модели процесса распыления на установке газовой атомизации с учетом физических свойств распыляемого электрода; проведение параметрических исследований для верификации модели; разработка предложений по доработке конструкции форсунки и других узлов установки;
3. Проведение экспериментальных исследований по распылению электродов с учетом результатов математического моделирования; оптимизация технологических режимов, конструкционных параметров форсунки, обеспечение стабильного получение металлических порошков и повышение выхода годного целевых фракций 20-63 мкм, 15-45 мкм и др.
4. Сбор и анализ исходных данных по оборудованию рециклинга газа (Ar), определение аппаратурно-технологической схемы и подбор возможных решений по внедрению в технологический цикл производства металлических порошков.

Ожидаемый конечный результат проекта:
Определение технологических режимов работы и конструктивного исполнения оборудования, обеспечивающих требуемую производительность и качество продукции в расширенном диапазоне гранулометрического состава, формирование технического задания на изготовление системы рециклинга аргона, оценка и подбор предложений на рынке существующих решений, проведение технико-экономической оценки эффективности внедрения предложений.

Требуемые компетенции:
Знания в области аддитивных технологий и производства металлических порошков, газодинамики, математического моделирования и многокритериальной оптимизации технологических процессов и систем, опыт работы по предметным областям: сосуды под давлением, насосное оборудование, очистка и фильтрация технических газов.

Опорное предприятие:
ООО «РЭНЕРА»

Технологическая проблема:
Отсутствие системы поддержки процесса прототипирования литий-ионных батарей, что приводит к низкой эффективности учёта результатов, параметров изделий, комплектующих, критериев отбора.

Цель проекта:

• Сформировать концепцию решения, обеспечивающего цифровизацию процессов прототипирования за счёт:
• Создания базы данных применяемых комплектующих и их ключевых характеристик;
• Создания цифровой модели прототипа изделия, с учетом характеристик комплектующих;
• Автоматизации накопления и структуризации данных при создании прототипа изделия, в том числе в части отказов и сервисных операций;
• Формирования набора критериев и граничных условий на основе накопленных данных.

Исходя из описанного выше, необходимо:
Предложить решение для управления жизненным циклом батарей на этапе прототипирования, включающего:

1. Создание базы данных – электронного каталога комплектующих;
2. Разработку системы параметров прототипа батарейного модуля/системы и системы их сбора, накопления и анализа;
3. Создание цифровой модели батарейного модуля/системы, определение набора критериев и граничных условий на основе накопленных данных;
4. Предложение и опробование методов предиктивной аналитики в задачах предсказания состояния изделий и комплектующих на основе накопленных данных.

Ожидаемый конечный результат проекта:
Оформленная концепция, программная реализация базы данных, методов, моделей и алгоритмов для решения вышепоставленных задач.

Требуемые компетенции:

• Технические: проектирование, эксплуатация и ремонт электрооборудования (цифровая и силовая электроника, автоматика).
• Информационные: разработка ПО, Data Science (статистические методы, предиктивная аналитика, машинное обучение и т.д.).
• Инженерно-моделировочные: построение цифровых моделей и симуляций.
• Предметные: знание устройства, характеристик и режимов работы литий-ионных аккумуляторных батарей.

Опорное предприятие:
АО ЧМЗ

Технологическая проблема:
В цехе реализуется задача по повышению стойкости графитовых анодных сборок в процессе получения кальция электролитическим способом, снижение себестоимости производства кальция.

Цель проекта:
Увеличение на 50 % стойкости графитовых электродов при получении кальция электролитическим способом в сравнении с существующим на сегодня.

Исходя из описанного выше, необходимо:

1. Сбор исходных данных по физико-химическим процессам, связанным с нанесением защитных покрытий графитовых электродов.
2. Сбор исходных данных по физико-химическим процессам, связанным с пропиткой графитовых электродов.
3. Математическое моделирование химических и теплофизических процессов, протекающих в графитовых электродах: при нанесении защитных покрытий; при пропитке графитовых электродов; влияние защитных покрытий и (или) пропитки на процессы высокотемпературного окисления при производстве кальция электролитическим способом.
4. Проведение экспериментальных исследований в процессе получения кальций -медного сплава.

Ожидаемый конечный результат проекта:

1. Увеличение стойкости графитовых электродов кальциевых электролизеров к высокотемпературному окислению с учетом цифровых решений и технологий
2. Расчет эффектов от внедрения системы
3. Варианты решения с учетом имеющихся на рынке или в отрасли цифровых инструментов

Требуемые компетенции:
Знания в предметной области: физико-химические процессы в процессе получения кальция электролитическим способом.
Знание в области математического моделирования, основных терминов и понятий в области искусственного интеллекта, машинного обучения и многокритериальной оптимизации

Важно: в группе должны находиться ключевые пользователи, представители функциональных заказчиков и один специалист от вертикали Блока по цифровизации

Опорное предприятие:
АО ЧМЗ

Технологическая проблема:
Процесс изготовления кальциевой инжекционной проволоки (КИП) проходит в несколько последовательных этапов: получение слитков кальция, измельчение, прессование брикетов, прессование кальциевого прутка-наполнителя КИП. Добиться повышения производительности возможно путем технической модернизации процесса.

Цель проекта:
Повышение производительности процесса получения заготовок для прессования прутка-наполнителя КИП путем исключения дополнительных операций по измельчению и фрезерованию слитков кальция, прессованию брикетов. Снижение образование некондиционных оборотов, повышение качества конечного продукта прессования.

Исходя из описанного выше, необходимо:

1. Сбор исходных данных физико-химического процесса получения литых заготовок кальция для прессования прутка- наполнителя инжекционных проволок;
2. Расчетное моделирование теплофизических процессов, проведение параметрических исследований, подбор оборудования, оснастки, материалов;
3. Разработка опытной установки получения литых заготовок кальция для прессования;
4. Проведение практических испытаний получения литых заготовок

Ожидаемый конечный результат проекта:
Расчет эффектов от внедрения нового технологического процесса. Принятие решения на разработку установки получения литых заготовок и плавильного участка, с учетом имеющихся на рынке или в отрасли технологий. Разработка технического задания.

Требуемые компетенции:
Знания в предметной области: физико-химические процессы сплавления цветных металлов, технологии процессов вакуумного плавления. Проектирование оборудования, 3д- моделирование процесса. Практический опыт работы в с высокотемпературным вакуумным оборудованием, приборами контроля (датчики, манометры), насосным оборудованием.

Опорное предприятие:
ПАО «НЗХК»

Технологическая проблема:
ДР представляет из себя изделие шестигранной формы (269х234х40) из сплава циркония, ДР состоит из 312 ячеек и обода.
Процесс изготовления состоит из следующих основных операций: установка и закрепление обода в оправке, сборка поля ячеек внутри обода, установка обода с полем ячеек в кондуктор робота сварки, сварка ячеек между собой и приварка к ободу, проведение контрольных операций геометрических размеров, обжатие/дорнование ячеек (при необходимости), установка в подвеску для дальнейших операций.
Сборка и контроль качества сборки поля ячеек в настоящее время производится вручную.

Цель проекта:
Разработка комплексного метода автоматизации и роботизации процесса сборки и контроля качества сборки поля ячеек без постоянного участия человека

Исходя из описанного выше, необходимо:
Анализ существующих методов автоматизации и робототехнических комплексов.
Подбор/разработка автоматизированных систем и робототехнических устройств, способных обеспечивать качественную, контролируемую по заданным КД параметрам сборку поля ячеек дистанционирующих решеток ТВС для выполнения последующей операции контактно точечной сварки на роботизированном модуле
Подбор/разработка комплексной установки для автоматической сборки включая контроль качества

Ожидаемый конечный результат проекта:
1. Снижение трудоемкости.
2. Высвобождение персонала для выполнения других работ.
3. Повышение стабильности производства

Требуемые компетенции:
1. Наличие компетенций в области роботизации и цифровизации.
2. Наличие компетенций в области изготовления ДР

Опорное предприятие:
АО «СХК»

Технологическая проблема:
Перед СЗ АО «СХК» поставлена задача увеличения производственной программы по выпуску гексафторида урана (ГФУ) в ближайшей перспективе. Добиться повышения производительности конверсионного производства можно путем автоматизации производственных процессов. Процесс разгрузки ТУК-44 (бочка 200 л) с урановым сырьем как в существующем производстве Радиохимического завода, так и перспективном производстве
на Сублиматном заводе (в рамках реализации инвестиционных строительных проектов «Конверсия» и «Эко-конверсия») предполагает наличие части ручных, либо механизированных операций: установку ТУК-44 на узел разгрузки, снятие крышки с ТУК-44, механизированную разгрузку ТУК-44
с использование вакуумной системы

Цель проекта:
Достижение степени автоматизации процесса разгрузки ТУК-44 (бочка 200 л) с урановым сырьем на уровне не менее 80%

Исходя из описанного выше, необходимо:

1. Разработка предложений и рассмотрение вариантов по доработке существующих и перспективных конструкций узлов разгрузки ТУК-44 (бочка 200 л) с целью повышения степени автоматизации с учетом необходимости минимизации капитальных вложений и обеспечения надежности применяемых решений;
2. Проведение экспериментальных исследований по повышению степени автоматизации существующих и перспективных узлов, подготовка итоговых рекомендаций по повышению степени автоматизации

Ожидаемый конечный результат проекта:

1. Расчет эффектов от внедрения предлагаемых решений по повышению степени автоматизации в натурном и денежном выражениях
2. Варианты решения с учетом имеющихся на рынке или в отрасли механизмов автоматизации производственных процессов с ранжированием по размеру необходимых капитальных вложений

Требуемые компетенции:
Знания в предметной области: физические процессы транспортирования сыпучих продуктов, конструкции механизмов автоматизации производственных процессов.
Знание в области автоматизации, роботизации, программном обеспечении сложных инженерных систем.
Важно: в группе должны находиться ключевые пользователи, представители функциональных заказчиков и один специалист от вертикали Блока по цифровизации

Опорное предприятие:
ПАО «КМЗ»

Технологическая проблема:
В настоящее время действующая система контроля прослеживаемости деталей ГЦ по механических и физико-химическим переделам осуществляется на бумажных носителях, отсутствует система отражения всех параметров ведения процессов и результатов контроля в электронном паспорте. Действующая система в случае получения дефектной продукции не позволяет оперативно оценить на каком этапе изготовления деталей произошел сбой.

Цель проекта:
Создание электронной системы прослеживаемости изготовления деталей ГЦ по всем переделам с включением результатов в электронный паспорт

Исходя из описанного выше, необходимо:

1. Разработка концепции организации системы прослеживаемости деталей ГЦ по всем технологических переделам и точкам контроля
2. Апробация разработанной концепции на пилотных деталях роторной группы: втулка К339-03-024, крышка верхняя К4110-03-065, крышка нижняя К379-03-032
3. Формирование Исходных данных для разработки Технического задания на тиражирование полученных результатов на остальные детали ГЦ

Ожидаемый конечный результат проекта:
Подготовленные исходные данные для разработки Технического задания на создание системы прослеживаемости всех деталей ГЦ

Требуемые компетенции:
Знания в предметной области: физико-химические процессы изготовления деталей ГЦ по всем переделам, обработки результатов проведения контроля качества изготавливаемых деталей, инструменты ПСР.
Важно: в группе должны находится ключевые пользователи, представители функциональных заказчиков, технологи, специалисты блока по качеству, конструктора ГЦ и специалисты блока по цифровизации.

Опорное предприятие:
АО «УЭХК»

Технологическая проблема:
В текущий момент персонал КИУ предприятий РСК занимается подсоединением и отсоединением емкостей от коллекторов в изолирующих СИЗ в ручном режиме. Это влечет за собой повышенное время на выполнение операций, присутствуют опасные производственные факторы.

Цель проекта:
Минимизация рабочих операций персонала КИУ, связанных с ручным трудом в условиях вредности, а также использованием изолирующих СИЗ
при подсоединении/отсоединении емкостей

Исходя из описанного выше, необходимо:

1. Картировать процессы КИУ
2. Определить процессы, для которых возможна автоматизация (роботизация)
3. Провести экспериментальное исследование по реализации инструментов автоматизации на примере КИУ К03 «Зевс» АО «УЭХК»

Ожидаемый конечный результат проекта:
Создание опытного прототипа установки автоматизации процессов КИУ

Требуемые компетенции:
Знания в предметной области: физико-химические процессы, происходящие в оборудовании КИУ, знания в предметной области: электроника, автоматика и физическое моделирование роботизированных установок, инструменты ПСР. Важно: в группе должны находится ключевые пользователи, представители функциональных заказчиков, технологи, специалисты блока по качеству, конструктора и специалисты блока по цифровизации.

Опорное предприятие:
ФГУП «ГХК»

Технологическая проблема:
Предполагает наличие части ручных либо механизированных операций персоналом. Это влечет за собой повышенное получение персоналом дозовых нагрузок

Цель проекта:

1. Исключение рабочих операций персонала с ручным трудом в условиях вредности.
2. Работа данного участка без постоянного участия человека.
3. Снижение трудоемкости и дозовой нагрузки на персонал.
4. Исключить освещение.
5. Исключить вентиляцию.

Исходя из описанного выше, необходимо:

1. Сбор исходных данных по конструкциям и особенностям емкостей, зон загрузки и выгрузки, логистики транспортировки для проработки проектного решения;
2. Анализ существующих робототехнических комплексов. Подбор робототехнического комплекса способного обеспечивать функционирование участка без присутствия человека;
3. Математическое моделирование вариантов данного участка с применением роботизированных устройств;
4. Выбор экономически целесообразного варианта;
5. Формирование ТЗ и получение ТКП на выбранное оборудование.

Ожидаемый конечный результат проекта:
Предложены решения
Высвобождение персонала для выполнения других работ
Полученное ТЗ, ТКП
Оценка затрат на реализацию данного проекта

Требуемые компетенции:
Наличие компетенций в области роботизации, автоматизации процессов, сложных инженерных систем и цифровизации.
Знание в области математического моделирования.

Опорное предприятие:
АО «МСЗ»

Технологическая проблема:
На текущий момент цикл заталкивания твэла при сборке пучков ВВЭР-1000 на АО "МСЗ" составляет 40-50 секунд, по сравнении с ПАО "НЗХК", где данное время около 17-20 секунд. На предприятиях есть значительные отличия в технологиях производства комплектующих (изготовление ячеек и дистанционирующих решеток, нанесение лака, алгоритм заталкивания твэла в опорную решетку), обуславливающих различия в том числе в усилии снаряжения твэлов.
Реализован следующий алгоритм выполнения операции сборки пучка:

• стенд разгрузки твэлов из МОК берёт с полки твэл;
• твэл транспортируется на модуль автоматической установки наконечника;
• после установки наконечника твэл передаётся на промежуточный модуль-накопитель (объём накопителя 12 твэлов);
• с накопителя твэл транспортируется на позицию заталкивания в пучок.

Цель проекта:
Повышение производительности участка сборки ТВС для обеспечения выполнения увеличенной производственной программы

Исходя из описанного выше, необходимо осуществить:

1. Анализ алгоритма выполнения операции на АО «МСЗ» и ПАО «НЗХК», а также технологии изготовления комплектующих.
2. Определение зависимостей по величине усилия снаряжения твэлов в пучок .
3. Поиск решений по оптимизации времени протекания (альтернативные режимы и скорости заталкивания и возврата толкателя на исходную позицию, изменение требований или технологии изготовления комплектующих).
4. Разработка и реализация технических мероприятий по повышению производительности сборки пучка

Ожидаемый конечный результат проекта:

1. Уменьшение времени, затрачиваемое на операцию сборки пучка, не ухудшая качество выпускаемой продукции.
2. Минимизация времени заталкивания твэла и времени возврата толкателя на позицию.

Требуемые компетенции:
Знания в области: электроника, автоматика, программирование, моделирование роботизированных установок.