ТЕХНОПРОМ-2022: Алексей Боровков принял участие в обсуждении актуальных вопросов импортозамещения инженерного программного обеспечения на промышленных предприятиях

24 августа 2022 года, во второй день проведения IX Международного форума технологического развития ТЕХНОПРОМ-2022, состоялась секция «Импортозамещение инженерного программного обеспечения», организатором которой выступила Объединённая двигателестроительная корпорация (АО «ОДК»), входящая в Госкорпорацию «Ростех».

Ключевой целью мероприятия стало определение возможных путей замещения инженерного программного обеспечения (ПО), а также представление промежуточных результатов внедрения отечественного инженерного программного обеспечения и определение дальнейших действий по обеспечению ускоренной доработки функционала ПО под требования промышленности.

Актуальность мероприятия подкрепляется необходимостью перехода промышленных предприятий на 100% использование отечественных решений при разработке и сопровождении изделий до 2027 года.

Со вступительным словом к участникам мероприятия обратился директор по цифровой трансформации АО «ОДК» Вячеслав Христолюбов, в ходе которого подчеркнул актуальность и неоспоримую важность вопроса импортозамещения промышленного ПО в настоящее время. Спикер перечислил ряд задач, которые сегодня стоят перед промышленностью, среди них – наращивание у отечественного программного обеспечения функциональных возможностей, имеющихся у иностранного ПО, определение приоритетов и последовательности выполнения проектов по переходу на российское программное обеспечение, структурирование накопленной информации, в частности, систем класса CAD, CAM, CAE и PDM.

Вячеслав Леонидович также отметил весомую поддержку Правительства России и важность создания отраслевых центров компетенций:

• «Сегодня уже созданы отраслевые центры компетенций, и в настоящее время формируются проекты, которые в дальнейшем будут участвовать в конкурсном отборе на получение средств государственной поддержки для внедрения отечественных решений».

Открывая дискуссионную часть мероприятия, руководитель направления «Высокопроизводительные вычисления и цифровые двойники изделий» АО «ОДК», модератор мероприятия Александр Никулин представил концепцию проекта импортозамещения инженерного программного обеспечения математического моделирования.

Александр Сергеевич сообщил, что уже в 2021 году была подписана стратегия цифровой трансформации корпорации, итогом реализации которой станет выход на 90% использование отечественное ПО в течение 3 лет. Согласно стратегии, существуют классы задач, в рамках которых реализуется доработка ПО, его тестирование, а также определение требований к разработчикам данного программного обеспечения и многое другое.

В продолжение Александр Никулин рассказал об успешном опыте взаимодействия с Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого в части применения, доработки и адаптации под нужды ОДК Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™.

• «Наша схема работы, в рамках которой мы постоянно находимся в контакте с разработчиком – Центром НТИ СПбПУ и итерационно приближаемся к тому отраслевому решению, которое полностью нас во всех аспектах устраивает, успешно налажена и работает уже на протяжение длительного времени», – подчеркнул спикер.

Напомним, в 2021 году Объединённая двигателестроительная корпорация Госкорпорации «Ростех» заключила договор с Центром НТИ СПбПУ на приобретение 200 ед. лицензий CML-Bench™ общей стоимостью около 300 млн рублей. Этот шаг ознаменовал начало цифровой трансформации всей высокотехнологичной отрасли – её переход на другой уровень развития в части проектирования, на основе технологии разработки цифровых двойников.

Далее, главный конструктор суперкомпьютерных технологий АО «Компания «Сухой» «ОКБ Сухого» Александр Корнев представил опыт импортозамещения программного обеспечения математического моделирования.

Так, в своем докладе Александр Владимирович сообщил, что предприятие с 2010 года участвует в президентской программе по созданию отечественных средств суперкомпьютерного моделирования, состоящей из трех направлений: разработка специального программного ПО инженерного анализа, разработка специальных компактных супер-ЭВМ и разработка высокоскоростных грид-систем для подключения предприятий различных отраслей промышленности к высокопроизводительным машинам, находящимся в отраслевых институтах или государственных организациях. Эта работа позволила создать цифровой продукт для инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования класса САЕ «Логос».

Александр Корнев также проиллюстрировал основные этапы жизненного цикла разработки летательного аппарата, где на ранних этапах потребность в математических моделях крайне высока. Акцентируя внимание на работе в рамках Постановления Правительства № 707, спикер отметил, что совместно с ФГУП «Российский Федеральный Ядерный Центр – ВНИИ экспериментальной физики» (РФЯЦ-ВНИИЭФ) удалось разработать специальный программный продукт, который позволяет моделировать отдельные сценарии, сочетая разные модели между собой, что дает возможность применять отечественную разработку для проведения виртуальных испытаний.

В заключение Александр Владимирович подчеркнул важность позиции Алексея Боровкова, заключающейся в необходимости сохранять и приумножать экспериментальные данные на одной платформе:

• «Это самая важная качественная составляющая, которая нужна для цифровой трансформации. Мы, преследуя эту же цель, начали заниматься восстановлением экспериментов, обязательно анализируем, насколько они качественны и достоверны, и на их основе строим базовые математические и компьютерные модели, а затем валидируем их».

Организацию процесса импортозамещения программного обеспечения в Концерне ВКО «Алмаз-Антей» представил директор по развитию PLM систем ООО «Алмаз-Антей управленческое консультирование» (ДО АО «Концерн ВКО Алмаз – Антей») Алексей Хайруллин.

Спикер отметил, что на предприятии был разработан и утвержден план мероприятий по переходу на использование отечественного ПО, была создана рабочая группа под руководством генерального директора и две подгруппы, которые рассматривают возможности использование закупки иностранного ПО в каждом конкретном случае:

• «На базе ООО «Алмаз-Антей управленческое консультирование» был создан корпоративный центр компетенции по цифровой трансформации и импортозамещению ПО. Мы проводим работу с дочерними обществами по разработке, согласованию и реализации индивидуальных планов, а также их сведению в рамках холдинговой структуры».

Алексей Фаильевич отметил, что, учитывая наличие большого объема информации, в рамках которого необходимо оперировать текущим IT-ландшафтом, планами, директивами, оценивать по показателям процент выполнения, определять точки воздействия, было разработано специальное программное обеспечение по контролю импортозамещения в рамках концерна.

Особое внимание аудитории секции привлек

• доклад «Импортозамещение инженерного программного обеспечения: цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench»

​проректора по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководителя Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ, Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ Алексея Боровкова.

Так, отмечая, что Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» – лидер цифровой трансформации промышленности на основе цифровых двойников, Алексей Иванович отметил 10 отраслей, с которыми налажено активное взаимодействие. Лидерами в этом перечне являются двигателестроение (АО «ОДК, Госкорпорация «Ростех») и атомная отрасль (АО «ТВЭЛ», Госкорпорации «Росатом»).

Далее, Алексей Иванович представил подход СПбПУ к созданию Цифровых двойников изделий, который включает Generalized Model-Based Systems Engineering; формирование многоуровневой матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений; мультидисциплинарное численное моделирование и применение технологий оптимизации (CAE & CFD & CAO); математические модели, компьютерные модели, цифровые модели высокого уровня адекватности, прошедшие процедуры верификации и валидации; цифровые (виртуальные) испытания, цифровые (виртуальные) стенды, цифровые (виртуальные) полигоны; суперкомпьютерные технологии, высокопроизводительные и высокопродуктивные вычисления; цифровую платформу CML-Bench™, а также рассмотрение сложных технических систем на всех стадиях жизненного цикла изделия.

Иллюстрируя возможности Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench™, спикер представил ее архитектуру, ключевым элементом которой является матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений:

• «В нашем понимании, если этого блока нет, если рациональная балансировка противоречий и конфликтующих между собой требований и целевых показателей с учётом ресурсных ограничений не проведена, то о цифровом двойнике мы говорить не можем, скорее всего, мы имеем набор математических и компьютерных моделей того или иного уровня адекватности».

В продолжение Алексей Боровков отметил тесное и эффективное взаимодействие с АО «ОДК», в том числе в части применения Цифровой платформы CML-Bench™ на предприятиях корпорации:

• «Важно отметить, что взаимодействие осуществляется по широкому спектру актуальных задач, по мере формирования запросов компаний, при активном участии генерального конструктора ОДК – Юрия Николаевича Шмотина». ​

Особое внимание Алексей Иванович уделил магистральному исследовательскому проекту по разработке экспериментальной технологии создания цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата на базе CML-Bench™.

Подводя итог, спикер поблагодарил докладчиков-представителей ведущих промышленных предприятий за высокую оценку деятельности и совместной работы, и подчеркнул, что высокотехнологичные госкорпорации являются драйверами инновационного отечественного продукта – Цифровой платформы CML-Bench™, не имеющего аналогов в стране и в мире.

В ходе мероприятия с докладом «Процедуры верификации инженерного ПО и валидации компьютерных моделей» выступил начальник отдела «Цифровое сопровождение жизненного цикла ГТД» ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» Антон Сальников.

Так, Антон Владелинович напомнил, что существуют два процесса в тестировании: верификация – проверка качества, грамотности работы модели; валидация – сопоставление результатов с экспериментом. Однако ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» предлагает иной подход к испытаниям на базе анализа иностранного и отечественного опыта:

• «Подход заключается в том, что сложные технические системы необходимо разбить на составляющие части, поддисциплины. Например, узел детали: создаются модели для этих узлов, для которых выполняют прогнозирование в данных дисциплинах, далее проводится верификация снизу вверх – сначала детали, потом верификация и валидация моделей узлов и потом – технической системы в целом». В продолжение доклада Антон Сальников представил пример верификации и валидации комплексного расчета турбины, рассказал о верификации и сертификации ПО и цифровых двойников.  

В заключение дискуссионной части мероприятия исполняющий обязанности ректора Московского государственного университета имени Н.Э. Баумана Михаил Гордин рассказал о развитии инженерных центров и подготовке инженерных кадров для новых реалий.
Спикер отметил, что девиз обучения в МГТУ – это образование через практику. Именно для этих целей был создан ряд инжиниринговых и научно-исследовательских центров. Михаил Валерьевич представил серию проектов, созданных на базе Центров, а также продемонстрировал опыт взаимодействия с промышленными организациями, в числе которых – создание совместной магистерской программы, сетевое взаимодействие, а также прохождение практики на предприятии.

В завершение мероприятия состоялась сессия вопросов, один из которых – способность России догнать и перегнать зарубежных лидеров в своем программном обеспечении, в программных продуктах.

Отвечая на вопрос, Алексей Боровков отметил, что сегодня важна системная работа, в тесном партнерстве и сотрудничестве с высокотехнологичной промышленностью, которая выступает в качестве квалифицированного заказчика. Кроме того, особое внимание необходимо уделить серьезной подготовке кадров: от фундаментальной физико-математической подготовки до математического и компьютерного моделирования, верификации и валидации:

• «Все это необходимо системно, семестр за семестром, внедрять и применять в учебном процессе. Однако, необходимо признать, что многие преподаватели у нас не готовы к этому по той причине, что они 5-10-15-20 лет не работали с промышленностью, не выполняли НИОКР по заказам промышленности.
• В этом и состоит реальная перестройка инженерного образования – на старших курсах работают преподаватели и инженеры-практики, регулярно выполняющие НИОКР, именно это позволяет организовать процесс подготовки через выполнение реальных НИОКР.
• Необходимо формировать инженерные школы, которые будут выступать драйверами развития в университете, которые будут заниматься реальным делом в магистратуре, подчеркну, в тесном контакте с промышленностью. В этом направлении надо двигаться, именно такое актуальное направление развития задано государством в новых условиях, в новой реальности. Я имею ввиду стартовавший федеральный проект "Передовые инженерные школы", где подготовка инженеров нового поколения начинается с фронтирной инженерной задачи, выдвигаемой индустриальным партнёром, и уже с целью развития долгосрочного сотрудничества формируются новые программы магистратуры и дополнительного профессионального образования, реализуются стажировки студентов и инженеров на высокотехнологичных предприятиях-партнерах. Именно так организована подготовка "инженерного спецназа" в передовой инженерной школе "Цифровой инжиниринг" СПбПУ при поддержке 22 высокотехнологичных компаний, среди которых ведущую роль играет Объединённая двигателестроительная корпорация госкорпорации "Ростех"».