С 9 по 10 декабря 2024 года состоялась III Конференция по математическому моделированию на площадке павильона «АТОМ» на ВДНХ в Москве. Мероприятие направлено на усиление кооперации для эффективного внедрения отечественных технологий САЕ в высокотехнологичных отраслях промышленности, ускорение перехода на российское программное обеспечение (ПО), а также вовлечение вузов и академических организаций в подготовку кадров для работы на отечественном ПО. Важной частью Конференции стало обсуждение кейсов внедрения отечественных САЕ-решений на предприятиях и демонстрация текущих функциональных возможностей пакета программ «Логос».
Участниками мероприятия стали представители органов государственной власти, главные инженеры промышленных предприятий, руководители производств, разработчики CAD/CAE-систем, эксперты в области проектирования и имитационного моделирования, руководители, преподаватели научных центров и университетов. Более 600 участников Конференции в очном и дистанционном формате обсуждали вопросы актуальной повестки в сфере отечественного промышленного программного обеспечения.
Организатором мероприятия выступила Госкорпорация «Росатом» при участии Консорциума российских разработчиков и потребителей систем проектирования и математического моделирования CAD/CAE-систем.
Госкорпорация «Росатом» – стратегический партнер Передовой инженерной школы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ). Напомним, что среди 22 высокотехнологичных компаний-партнеров Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» 7 дивизионов Госкорпорации «Росатом» поддержали гарантийными письмами софинансирования программу ПИШ СПбПУ на старте федерального проекта.
В настоящее время Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» выстраивает систематическое сотрудничество с 9 дивизионами Госкорпорации «Росатом» по подготовке высококвалифицированных инженерных кадров, развитию общей научно-технологической образовательной инфраструктуры и исполнению совместных проектов, нацеленных на решение актуальных фронтирных инженерных задач, стоящих перед промышленностью нашей страны. Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» принимает активное участие в партнёрских мероприятиях и инициативах Госкорпорации «Росатом».
Так, ПИШ СПбПУ ежегодно участвует в Конференции по математическому моделированию, организованной стратегическим партнером. В 2023 году Алексей Боровков выступил спикером пленарного заседания мероприятия, в ходе которого рассказал о многолетней практике работы со многими CAE-системами в разных отраслях промышленности, кросс-отраслевом трансфере технологий и накопленном опыте работы с различными материалами и их физико-механическими характеристиками.
На открытии III Конференции по математическому моделированию 2024 года в приветственном слове директор по цифровизации Госкорпорации «Росатом» Екатерина Солнцева подчеркнула, что уход иностранных вендоров не снял с повестки вопрос конкуренции отечественных и иностранных САЕ-систем, поскольку российские пользователи имеют опыт использования зарубежных продуктов математического моделирования и сравнивают его с практикой применения отечественного ПО: «Это вызов для нас. На старте импортозамещения мы говорили, что хотим не просто заменить иностранное ПО российским, а сделать совместными усилиями продукты лучше, чем те, которые мы могли получать от иностранных производителей. Получилось ли это сделать? Пока нет. Мы движемся в правильном направлении, но медленнее, чем хотелось бы».
В рамках деловой программы мероприятия проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», Центр трансфера технологий СПбПУ и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков представил установочный доклад «Мировой и российский рынок CAD/САЕ обзор динамики развития».
Алексей Боровков отметил, что развитие нового индустриального программного обеспечения, которое сопровождает ключевые производственные процессы современных предприятий всех секторов экономики и обеспечивает прорывные инновации в производстве и сфере услуг, а также радикальные изменения в процессах промышленного производства соотносится с национальной целью достижения технологического лидерства в приоритетных отраслях промышленности.
Лектор представил определение термина «технологическое лидерство» в трактовке Правительства Российской Федерации, которое состоит в «технологической независимости Российской Федерации, выражающейся в разработке отечественных технологий и создании продукции с использованием таких технологий с сохранением национального контроля над критическими и сквозными технологиями на основе собственных линий разработки технологий в целях экспорта конкурентоспособной высокотехнологичной продукции и (или) замещения ею на внутреннем рынке продукции, создаваемой на базе устаревших и (или) иностранных технологий, а также превосходство таких технологий и продукции над зарубежными аналогами».
Спикер подчеркнул, что для достижения технологического лидерства необходимо развитие и применение на практике передовых цифровых и производственных технологий, в частности, технологии цифровых двойников, кросс-отраслевых платформенных решений и нового индустриального программного обеспечения.
Алексей Иванович рассказал об опыте и достижениях Экосистемы технологического развития СПбПУ в сфере нормативного регулирования стандартизации направления передовых цифровых и производственных технологий. Команда Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» под руководством Алексея Боровкова внесла значительный вклад в разработку и принятие единственного в мире национального стандарта по цифровым двойникам ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения», описывающего технологию их разработки на всех стадиях жизненного цикла изделия. Также спикер подчеркнул, что стандарт разрабатывался с обширной учетом консультационной работы с 50 промышленными компаниями, представляющими реальный сектор экономики. Алексей Боровков акцентировал внимание на том, что уникальный стандарт был принят с первого представления не только в России, но и в Китайской Народной Республике ввиду своей значимости для отрасли китайского гражданского авиастроения.
Важным шагом для достижения технологического лидерства является переход к кросс-отраслевым платформенным решениям при производстве высокотехнологичных изделий. Проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков рассказал о Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, которая была разработана инженерами СПбПУ и активно развивается с 2006 года. Платформа представляет систему управления деятельностью в области системного и модельно-ориентированного инжиниринга, математического, компьютерного и суперкомпьютерного моделирования, цифрового проектирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга.
«Архитектура Цифровой платформы CML-Bench® включает 170 программных систем и модулей CAx и позволяет инженерам Экосистемы технологического развития СПбПУ реализовывать наукоёмкие проекты с 10 высокотехнологичными отраслями промышленности в объеме 125 НИОКР ежегодно. Деятельность цифровой платформы обеспечивается мощностями Суперкомпьютерного центра “Политехнический”, который дает возможность проводить около 100 цифровых испытаний в сутки, задействуя 57 000 ядро-часов НPC-системы. Каждый час в “среднем” работают 2400 ядер суперкомпьютера и 3000 ядер используют инженеры СПбПУ для исполнения проектных задач, реализуемых в интересах индустриальных партнеров. Всего Цифровая платформа CML-Bench® обеспечивает одновременную совместную работу 250 инженеров. При этом Цифровая платформа CML-Bench® представляет новую систему управления знаниями. Так, на платформе сохранено более 333 тысяч цифровых и проектных решений, сформировавших 1,1 петабайт Smart Big Data. Такой подход обеспечивает капитализацию знаний, многолетнего опыта и лучших инженерных практик в целях формирования научно-технологического задела для будущих разработок», – заключил Алексей Иванович.
Далее Алексей Боровков пояснил, что структуры Экосистемы технологического развития СПбПУ глубоко погружены в формирование актуальной научно-технологической повестки, в частности, принимают непосредственное участие в экспертно-аналитической деятельности в рамках сопровождения развития высокотехнологичного направления «Новое индустриальное программное обеспечение», в том числе проводят оценку состояния рынка отечественных и зарубежных программных продуктов и определяют реальные потребности предприятий в разрезе функциональных возможностей инженерного программного обеспечения по его ключевым классам: CAD, CAE, CAM и PLM-систем.
Также Центр НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инфраструктурный центр «Технет», входящие в Передовую инженерную школу СПбПУ «Цифровой инжиниринг», включены в перечень экспертных организаций по сопровождению направления «Новое индустриальное программное обеспечение» согласно протоколу № 1 заседания президиума Правительственной комиссии по модернизации экономики и инновационному развитию России от 30 марта 2023 года.
Проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков является членом президиума экспертного совета для проведения научно-технической экспертизы результатов реализации соглашений о намерениях между Правительством Российской Федерации и заинтересованными организациями в целях развития отдельных высокотехнологичных направлений и возглавляет Комитет по направлению «Новое индустриальное программное обеспечение» и «Новое общесистемное программное обеспечение» на основании Распоряжения Правительства Российской Федерации № 1242-р от 16 мая 2023 года.
Представители Экосистемы технологического развития СПбПУ ежегодно принимают участие в конференциях «Цифровая индустрия промышленной России», где представляют профессиональному сообществу достижения в сфере передовых цифровых и производственных технологий, а также результаты экспертно-аналитической деятельности.
Напомним, что 2 июня 2023 года в рамках деловой программы ЦИПР Алексей Боровков впервые представил результаты сравнительного анализа функциональных характеристик зарубежных и российских CAE-систем, которые легли в основу экспертно-аналитического доклада «Функциональные характеристики отечественных систем инженерного анализа (CAE-систем)». Данная работа положила начало всесторонним исследованиям индустриального программного обеспечения по классам CAD-, CAE-; САМ-и PLM-систем.
На конференции ЦИПР в 2024 году были презентованы пять исследований, из которых четыре касались индустриального ПО, а один доклад был сосредоточен на анализе мнений вендоров ПО относительно взаимодействия с системой образования. Исследования описывали срез состояния рынка инженерного ПО за 2022-2023 годы и проводились совместно с АНО «Центр компетенций по импортозамещению в сфере информационно-коммуникационных технологий» и АНО «Агентство по технологическому развитию» при поддержке Минпромторга России.
Экспертно-аналитические доклады, отражающие состояние рынка отечественных и зарубежных программных продуктов и реальные потребности предприятий в разрезе функциональных возможностей ПО:
- Функциональные характеристики отечественных систем автоматизированного проектирования (CAD-систем). Экспертно-аналитический доклад (по состоянию на март 2024 года): монография / А.И. Боровков, О.И. Рождественский, Е.И. Павлова и [др.]. – СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. – 214 с.;
- Функциональные характеристики отечественных систем инженерного анализа (СAE-систем). Экспертно-аналитический доклад (по состоянию на март 2024 года): монография / А.И. Боровков, О.И. Рождественский, Е.И. Павлова и [др.]. – СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. – 228 с.;
- Функциональные характеристики отечественных систем управления оборудованием с числовым программным управлением (САМ-систем). Экспертно-аналитический доклад (по состоянию на март 2024 года): монография / А.И. Боровков, О.И. Рождественский, Е.И. Павлова и [др.]. – СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. – 188 с.;
- Функциональные характеристики отечественных систем управления жизненным циклом изделия (PLM-систем). Экспертно-аналитический доклад (по состоянию на март 2024 года): монография / А.И. Боровков, О.И. Рождественский, Е.И. Павлова и [др.]. – СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. – 174 с.;
- Направления и формы сотрудничества отечественных разработчиков индустриального программного обеспечения с системой образования. Экспертно-аналитический доклад (по состоянию на апрель 2024 года): монография / А.И. Боровков, О.И. Рождественский, Е.И. Павлова и [др.]. – СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. – 132 с.
«Экспертно-аналитические доклады по ключевым классам инженерного программного обеспечения широко обсуждаются на тематических мероприятиях, выступают основой для принятия государственных инициатив по этому направлению и запуска проектов среди отечественных вендоров. Таким образом, исследования вносят значительный вклад в заполнение “белых пятен” российского рынка ПО, оставшихся после ухода зарубежных вендоров. Данная инициатива содействует реализации государственной цели по достижению 80% индекса технологической независимости в области промышленного ПО к 2030 году. Главными исполнителями этой цели определены наши индустриальные партнеры, с которыми мы выстраиваем тесное сотрудничество по широкому спектру задач, и профильные государственные структуры, сотрудничающие с нами в части экспертных консультаций: Госкорпорации “Ростех” и “Росатом”, индустриальные центры компетенций, АНО “Центр компетенций по импортозамещению в сфере информационно-коммуникационных технологий”, Минцифры России. Владение актуальной информацией о текущем состоянии российского рынка индустриального ПО и понимание реальных потребностей промышленных предприятий в программных продуктах формирует для всех участников IT-отрасли определенный фокус на действительно необходимых инженерных программах и позволяет грамотно сконцентрировать ресурсы и время для реализации важных инициатив, приближающих нас к технологическому лидерству отечественной промышленности. Учитывая важность и прикладную пользу этих исследований, специалисты Центра НТИ СПбПУ продолжают их, и к концу 2024 года выйдет новая редакция экспертно-аналитических докладов по ключевым классам инженерного ПО», – отметил Алексей Иванович.
В продолжение выступления Алексей Боровков рассказал о методике проведения исследований, которая включает обработку большого массива опросных данных, так как для оценки потребностей промышленных предприятий в функциональных характеристиках индустриального программного обеспечения Минпромторгом России с помощью государственной информационной системы промышленности было направлено приглашение к участию в опросе для исследования в адрес 10 тысяч российских компаний.
«Помимо опроса компаний, в структуру исследований по классам инженерного ПО вошел подробный анализ отечественного и мирового рынков программного обеспечения и анализ декларируемых функциональных характеристик на основе опроса более 100 российских вендоров: 45 – CAD-системы, по 21 – CAE- и САМ-системам, 22 – PLM-системы. Экспертная оценка возможностей зарубежного ПО проведена Передовой инженерной школой СПбПУ “Цифровой инжиниринг” при содействии Инжиниринговой центра (CompMechLab®) СПбПУ. Общий объем экспертно-аналитических докладов по классам инженерного ПО превышает 800 страниц», – подчеркнул спикер.
Далее Алексей Боровков выделил экспертно-аналитические исследования в рамках реализации программы Инфраструктурного центра «Технет» СПбПУ и подчеркнул, что данные доклады и тематические монографии также формируют федеральную повестку развития приоритетных отраслей промышленности и определяют развитие и применение передовых цифровых и производственных технологий, роботизированных систем, новых материалов и технологий цифрового проектирования и моделирования, которые относятся к Приоритету № 1 в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.
Все экспертно-аналитические доклады с 2022 года размещены в свободном доступе на сайте Инфраструктурного центра «Технет» СПбПУ и доступны для ознакомления. Среди последних опубликованных трудов специалистов Инфраструктурного центра «Технет» СПбПУ Алексей Иванович отметил исследование рынка цифровых платформ оптовой торговли и экспертную оценку рынка систем расширенного планирования производства (APS-систем), которые были впервые представлены на VI Международном форуме «Передовые цифровые и производственные технологии» в октябре 2024 года.
Возвращаясь к передовым цифровым и производственным технологиям и построению цифровой экономики в условиях ориентации на технологическое лидерство, спикер акцентировал внимание участников мероприятия на том, что сейчас наступила эра цифровых платформ и развития технологии цифровых двойников: «На основании анализа подхода наших зарубежных партнеров Dassault Systèmes мы также отмечаем и согласны с коллегами в том, что PLM-системы как технология достигли определенного ценностного барьера в контексте хронологического развития инженерного программного обеспечения и в условиях ориентации разработчиков на компьютерное и математическое моделирование. В настоящее время мы видим, что кросс-отраслевые платформенные решения, технология цифровых двойников и технологии искусственного интеллекта являются “технологиями будущего” и соответствуют целям технологического развития. Этот факт подтверждается последними исследованиями. Например, мировой рынок цифровых двойников показывает сверхвысокий показатель 67% роста по CAGR с 2023 по 2028 год. Объем рынка вырастет с 10,1 млрд долларов в 2023 году до 110,1 млрд долларов в 2028 году».
В подтверждение данных тезисов Алексей Боровков перечислил успешные проекты Экосистемы технологического развития СПбПУ с индустриальными партнерами, выполненные с помощью технологии цифровых двойников на Цифровой платформе CML-Bench®, и подробно представил результаты разработки цифровой модели печи остекловывания.
«Проект направлен на решение важной экологической проблемы государственного значения, связанной с обеспечением ядерной и радиационной безопасности. Сложность проекта заключается в закрытой конструкции, внутри которой достигаются пиковые значения процессов горения радиоактивных отходов, и общей сложности изделия. Натурные испытания такого оборудования носят потенциальную опасность для исполнителей. В ходе исполнения проекта был применен модуль CML-Bench®.AI Assistant для построения редуцированной (ROM) модели печи остекловывания с целью мониторинга в real-time режиме нестационарных тепловых полей в процессе эксплуатации изделия. Построение ROM-модели позволило ускорить в 4 млн раз расчеты в сравнении с мультидисциплинарной моделью, для которой полный нестационарный связанный электро-тепло-CFD расчет занимает 6 часов. Также на Цифровой платформе CML-Bench® было проведено более 150 цифровых испытаний в цифровой среде и без контакта с радиоактивными веществами», – подвел итог Алексей Иванович.
После выступления проректор по цифровой трансформации Алексей Боровков ответил на вопросы аудитории по формированию аналитических срезов в ходе исследований мирового и отечественного рынков ПО и совершенствованию системы кооперации с индустриальными центрами компетенций разных отраслей.
Алексей Боровков также выступил в роли эксперта на мероприятиях программы Конференции, главным из которых стало пленарное заседание, собравшее представителей государственной власти, научных центров и крупных промышленных предприятий для обсуждения национальных задач развития CAE/CAD в России.
Спикеры пленарного заседания
Модератор и спикер:
- Массух Илья Иссович, директор АНО «Центр компетенций по импортозамещению в сфере информационно-коммуникационных технологий».
Спикеры:
- Дождёв Владимир Святославич, директор Департамента цифровых технологий Министерства промышленности и торговли Российской Федерации,
- Шульга Михаил Владимирович, начальник отдела стратегического планирования развития цифровизации в ОПК Центра цифровизации организаций ОПК ФГУП «ВНИИ «Центр»,
- Мартынов Сергей Владимирович, директор программы «Промышленные решения» Госкорпорации «Росатом»,
- Королев Роман Александрович, заместитель начальника научно-исследовательского отделения ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»,
- Данилин Александр Валентинович, руководитель Центра компетенции «Новые производственные технологии» АНО «Центр компетенций по импортозамещению в сфере информационно-коммуникационных технологий».
В выступлении на пленарном заседании директор департамента цифровых технологий Министерства промышленности и торговли Российской Федерации Владимир Дождёв подчеркнул, что математическое моделирование и инженерный анализ определяют конкурентоспособность промышленности, и отметил платформенный курс мировой САЕ-сферы: «Во всех отборах особо значимых проектов, которые выигрывают конкурс и получают поддержку, растет доля CAD/САЕ-решений. Большое количество заявок компаний на развитие и внедрение российских САЕ-решений мы отмечаем в ходе второй волны особо значимых проектов. <…> Конкуренция в цифровом бизнесе все больше смещается в сторону максимально широкого охвата САЕ-решениями новых функций, их конвергенции между собой и их объединения в платформы».
Модератор заседания, директор АНО «Центр компетенций по импортозамещению в сфере информационно-коммуникационных технологий» Массух Илья подчеркнул, что санкции выступили драйвером для развития рынка отечественного индустриального и общесистемного программного обеспечения. Спикер положительно оценил курс на создание альянсов ИТ-компаний в контексте формирования общих особо значимых проектов для импортозамещения и ускоренного развития отраслей: «Особо значимые проекты дали возможность соединить заказчика и разработчика в тесном контакте для доработки наших программных продуктов», – подытожил Илья Иссович.
Директор программы «Промышленные решения» Госкорпорации «Росатом» Сергей Мартынов выделил направления развития решений математического моделирования: «Мы, скорее всего, будем двигаться тремя параллельными треками. Первый трек – это развитие функционала САЕ-решений каждого конкретного вендора. Второй – экстенсивное развитие предлагаемого портфеля решений крупных PLM-вендоров через сделки слияний и поглощений для перехода к неорганическому роста бизнеса. Основой этого процесса станут PLM-вендоры, которым нужно будет усиливать свое базовое предложение в части CAD, CAM, PDM и т.п., решениями CAE и которые увидят в этом потенциал. И третье направление – развитие CAD/САЕ-платформы, которая позволит интегрировать взаимодополняющие решения независимых разработчиков САЕ-систем на одной платформе».
Эксперты обсудили меры государственной поддержки, пути преодоления административных барьеров и приоритетные направления развития рынка отечественных программных продуктов для CAE/CAD-системам.
Также в рамках деловой программы III Конференции по математическому моделированию состоялась церемония награждения победителей III Всероссийской олимпиады по математическому моделированию «ВОММ-2024». Магистранты Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» заняли первое и третье место, доказав высокий уровень академической и практической подготовки «инженерного спецназа», который поддерживает школа.
При подготовке новости использованы материалы пресс-релиза Госкорпорации «Росатом» о мероприятии.
