Центр «Технет» СПбПУ представил Исследования: развитие цифрового моделирования материалов и цифровых технологий для БВС

Инфраструктурный центр НТИ по направлению «Технет» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (ИЦ «Технет» СПбПУ) представил результаты двух экспертно-аналитических исследований, а также дайджест № 3 (июнь 2025) о развитии кросс-рыночного кросс-отраслевого направления «Технет» НТИ. 

Экспертно-аналитические доклады посвящены перспективам цифрового проектирования и моделирования материалов, а также цифровым технологиям обеспечения эксплуатации композитных и гибридных конструкций беспилотных воздушных судов (БВС).

Развитие рынка цифрового моделирования материалов

В первом докладе представлены результаты исследования рынка цифрового проектирования и моделирования материалов. По оценке Goldbeck Consulting Ltd., в 2022 году объем рынка составил 692,8 млн долларов при среднегодовом темпе роста 7% с 2019 по 2022 годы. По оценке инфраструктурного центра «Технет» в последующие годы темп роста сохранится, и к 2030 году рынок достигнет 1,1 млрд долларов.

Рисунок 1. Темпы роста рынка программного обеспечения моделирования и информатики материалов, 2022-2030, млн долл.

Источник: Инфраструктурный центр «Технет» по материалам Goldbeck Consulting Ltd.

Рассматриваемый рынок сегментирован на:

• программные системы и решения для проектирования и моделирования (доля сегмента – 82%): проектирование материалов и процессов на микро-, мезо- и макроуровне, включая дискретное моделирование (24%) и моделирование сплошной среды (58%);

• информатику материалов (доля сегмента – 18%): анализ данных, машинное обучение и управление свойствами материалов.

Отмечается, что сегменты дискретного моделирования и информатики материалов развиваются наиболее активно благодаря интеграции научно-технических разработок, включая искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение. В сегменте моделирования сплошной среды доминируют крупные вендоры CAE-систем, такие как Siemens Digital Industries Software, Ansys и Hexagon.

Среди ключевых трендов в исследовании выделены:

• интеграция методов машинного обучения и искусственного интеллекта в материаловедение и моделирование материалов;

• применение квантовых вычислений в материаловедении для ускорения процесса открытия новых материалов с уникальными свойствами;

• разработка новых программных систем, объединяющих сильные стороны моделирования на основе данных и на основе законов физики, расширяющих функциональные возможности инструментов моделирования;

• увеличение спроса на единые платформы, предоставляющие доступ к интегрированным решениям от различных разработчиков и упрощающие взаимодействие между ними;

• развитие технологий цифровых двойников материалов.

Помимо представленных объемов, темпов роста и трендов развития рынка отдельное внимание в докладе уделено бизнес-моделям, инвестиционным проектам, анализу нормативно-технического ландшафта, мерам государственной поддержки, а также библиометрическому и патентному анализу. Также рассмотрено применение цифровых двойников в разработке композиционных материалов и изделий из них.

Цифровые технологии обеспечения эксплуатации композитных и гибридных конструкций БВС

Второй доклад посвящен цифровым технологиям обеспечения эксплуатации композитных и гибридных конструкций БВС. В исследовании представлены результаты анализа мирового и российского рынков, ключевых технологических трендов, а также барьеров и перспектив развития отрасли.

Рисунок 2. Объем мирового рынка БВС в 2022-2030 годах, млрд долл. и соответствующие ему значения CAGR

Источник: Инфраструктурный центр «Технет» по материалам Drone Industry Insights

По данным Ассоциации «АЭРОНЕКСТ» объем российского рынка БАС по итогам 2024 года составил около 335,9 млрд рублей. По оценкам участников опроса, проведенного ИЦ «Технет», в 2024 году рынок БВС находился в диапазоне от 0,25 млрд до 0,4 млрд долларов (в денежном выражении) и 40–100 тыс. шт. (в количественном). К 2030 году прогнозируется рост до 5 млрд долларов и 200–350 тыс. шт.

Рисунок 3. Структура ответов об объеме рынка БВС в России на 2024 год, ед. ответов

Источник: Инфраструктурный центр «Технет» 

Рисунок 4. Структура ответов об объеме рынка БВС в России на 2024 год в количественном выражении, ед. ответов

Источник: Инфраструктурный центр «Технет» 

Отмечается, что развитие сферы БВС связано с внедрением «сквозных» цифровых технологий и глобальными рыночными трендами, включая модель «продукт как услуга» и ужесточение нормативного регулирования. Одновременно наблюдается регионализация производства и усиление экспортных ограничений, что перестраивает глобальные цепочки поставок.

В качестве ключевых технологических и общеотраслевых тенденций рассматриваются:

• повышение автономности с помощью искусственного интеллекта;

• оптимизация конструкций с использованием передовых материалов и модульного подхода;

• увеличение времени полёта за счёт создания батарей и двигателей нового поколения;

• стандартизация систем связи и развитие производства через аддитивные технологии.

В исследовании также выявлены как барьеры (регуляторные, экономические, технологические, социальные, инфраструктурные и кибербезопасности), препятствующие развитию отрасли в мировом масштабе, так и риски, характерные для российского рынка, с возможными путями их преодоления. Сформулированы направления роста, учитывающие ключевые технологические тенденции.  

В главах, посвященных анализу технологических проектов, нормативной базы и перспективных методов численного моделирования разрушения композиционных материалов с учетом ударных нагрузок, особое внимание уделяется структурному подходу к анализу микроструктуры и цифровым (виртуальным) испытаниям, которые позволяют ускорить подбор материалов и оптимизировать проектирование.

Дайджест о развитии кросс-рыночного, кросс-отраслевого направления «Технет» НТИ № 3 (июнь 2025 г.)

Новый номер дайджеста синхронизирован с публикуемыми в июне 2025 года аналитическими отчетами и посвящен двум рынкам технологий – цифрового проектирования и моделирования материалов и беспилотных воздушных судов, в том числе содержит информацию о ключевых новостях, стартапах и инвестициях, слияниях и поглощениях, сотрудничестве и успешных кейсах на исследуемых рынках.

Экспертно-аналитические доклады подготовлены ИЦ «Технет» СПбПУ при поддержке АНО «Платформа НТИ». Полные тексты будут опубликованы в открытом доступе на официальном сайте Инфраструктурного центра «Технет» СПбПУ до конца июня 2025 года.