Создать индустриальный софт. Быстро

На конференции ЦИПР в июне председатель правительства Михаил Мишустин заявил, что сейчас доля отечественных программных продуктов, которые задействованы на промышленных предприятиях, не превышает четверти всех внедренных технологий, выполняющих ключевые функции.

Всего было сформировано 35 ИЦК по ключевым секторам промышленности и социальной сферы. Их задача — определить приоритетные направления, виды и классы замещаемого ПО и сформировать технические задания для IT-разработчиков на создание конкретных продуктов. Финансировать разработку и внедрение отечественных решений будет государство через Российский фонд развития информационных технологий, «Сколково», Фонд Бортника. Разработанное ПО будет внедряться в первую очередь на тех предприятиях, по чьему техническому заданию оно создавалось.

Директор по стратегическому маркетингу в машиностроении компании АСКОН Павел Щербинин

АСКОН

Союз разработчиков и заказчиков

Программным обеспечением для обрабатывающей промышленности занимаются 12 ИЦК. В их состав вошли предприятия — лидеры в своих отраслях, таких как машиностроение, металлургия, электроника и микроэлектроника, химическая промышленность, фармацевтика.

Участники ИЦК определили ключевые потребности отраслей и провели работу по подбору IT-решений, которые могут закрыть выявленные потребности. Результаты проделанной работы были представлены в виде проектов. После согласования с правительством они и вошли в дорожную карту «Новое индустриальное программное обеспечение». Свои решения представили АО ОДК, АО ОСК, Трансмашхолдинг, группа компаний «Калашников», «Северсталь» и другие.

В качестве примера можно привести проект АО ОСК по доработке и внедрению отечественной судостроительной САПР тяжелого класса. На его осуществление отведено четыре года. А начиная с 2027 года программное решение будет тиражировано на конструкторские бюро, верфи, судоремонтные предприятия ОСК.

«Нам как разработчикам требования, которые выставили к цифровым решениям промышленные заказчики, помогли скорректировать наши собственные дорожные карты, которые мы публиковали до этого, внеся в них отраслевые задачи разных предприятий, — рассказал “Стимулу” директор по стратегическому маркетингу в машиностроении компании АСКОН Павел Щербинин. — Речь идет о дорожной карте создания отечественного PLM-комплекса тяжелого класса и дорожной карте перевода PLM-комплекса на платформу Linux. При этом доработка отдельных продуктов вырастает в доработку комплексных систем, когда в решении той или иной инженерной задачи задействовано несколько продуктов, связанных между собой. Способность решать междисциплинарные задачи является одним из атрибутов тяжелого PLM-комплекса».

По мнению специалистов АСКОН, в дорожной карте заложена очень правильная идея: ПО разрабатывается в тесном контакте с его будущими потребителями. Промышленные заказчики выступают и постановщиками задач, и опытными площадками для апробации и доводки цифровых решений. Как сказал на ЦИПРе директор департамента инжиниринга и перспективного проектирования АО ОСК Владимир Дорофеев, самое главное в программном продукте — его наработки на отказ: чем больше с ним работают, тем лучше он становится.

И еще одно важное преимущество: разработанные продукты продолжают жить и развиваться на рынке, становятся доступны широкому кругу предприятий. При этом права на ПО остаются у разработчиков.

С коллегами из АСКОН согласен и генеральный директор АО «Эремекс» Сергей Пилкин: привлечение заказчиков к формулированию требований к создаваемым программным продуктам — реальный шаг в нужном направлении. «Нынешняя дорожная карта — очень хороший сигнал того, что правительство осознало: проблема есть, и ее нужно решать, — отметил он в беседе со “Стимулом”. — Я уже много раз говорил, что именно привлечение пользователей в этот процесс является ключевым критерием успеха, но раньше так не делалось. Для достижения успеха нужно не просто выделить деньги на реализацию дорожной карты, но и разработать эффективную систему контроля за конечным результатом как раз с привлечением будущих пользователей. Последние несколько лет правительство Мишустина демонстрирует большую эффективность в решении проблем нашей промышленности, поэтому есть надежда, что многие вопросы, которые не решались уже десятки лет, будут наконец-то решены».

Компания «Эремекс» занимается созданием систем автоматизированного проектирования в области электроники. Это и существующая САПР Delta Design, предназначенная для проектирования радиоэлектронной аппаратуры, и разрабатываемое ПО для проектирования изделий микроэлектроники. САПР на предприятии не существует изолированно, а вписана в контур систем управления жизненным циклом изделия (PLM), поэтому «Эремекс» активно взаимодействует с разработчиками таких систем — компаниями АСКОН (система «Лоцман:PLM») и «Топ Системы» (система T-FLEX DOCs). САПР Delta Design успешно конкурирует с такими западными продуктами, как Altium Designer, Mentor PADS и Cadence Allegro.

Проблемная сфера

Что касается систем автоматизированного проектирования для микроэлектронной промышленности, то надо признать, что иностранные САПР на предприятиях микроэлектроники сейчас господствуют безраздельно.

«Российской САПР микроэлектроники пока вообще нет, — говорит Сергей Пилкин. — Есть компании, которые пытаются адаптировать свободное ПО для этих нужд, но это путь непростой. Мы занимаемся разработкой такой САПР, продвинулись уже значительно, но до закрытия всех потребностей отрасли еще далеко. Что касается САПР для радиоэлектронной аппаратуры, то Delta Design полностью замещает импортные аналоги, однако и в этом случае есть проблемы. Дело в том, что переход на новую САПР — это тяжелый и длительный процесс, который требует и значительных затрат, и самое главное — несгибаемой воли руководителей этих предприятий. Общая тенденция сейчас — переход на отечественные САПР, но этот процесс в любом случае растянется на годы».

Генеральный директор компании «ЭРЕМЕКС» Сергей Пилкин

«ЭРЕМЕКС»

Сделать все и быстро

Сложность замены иностранного инженерного ПО зависит от степени цифровизации предприятия. Чем она выше, чем теснее интегрированы разные системы между собой и в общий PLM-контур, тем больше времени и усилий потребует замена.

«Если взять отдельную инструментальную систему, например CAD-систему или EDA (система проектирования электронных устройств), то достаточно проверить функциональное соответствие замещаемому ПО, протестировать наследование данных, обучить пользователей, — поясняет Павел Щербинин. — По нашему опыту, такие проекты могут уложиться и в три-четыре недели. Это минимальный срок для перехода. Если же заменяется CAD-система, которая используется совместно с системой управления нормативно-справочной информацией предприятия (MDM), с системой управления инженерными данными (PDM), то задача становится на порядок сложнее. Потребуется изучить существующие бизнес-процессы, разработать новые регламенты работы, сконфигурировать и настроить новую систему под задачи предприятия. На первый план выступает методология внедрения и применения ПО».

За десятилетия использования зарубежное ПО настолько глубоко и крепко вросло в производство, что извлечь его «незаметно», без последствий, вряд ли возможно. Поэтому для внедрения отечественного ПО, как правило, выделяются отдельные пилотные площадки, где идет разработка новых изделий.

По мнению специалистов АСКОН, самый главный вызов заключается не в замене того или иного специализированного ПО, а в создании суверенной информационной инфраструктуры, как минимум функционально не уступающей предыдущей. «Как сказали бы айтишники, полностью меняется программный стек. Индустриальное ПО (CAD, CAM, CAE, PLM и другие) должно работать на отечественных операционных системах и системах управления базами данных, с отечественными системами виртуализации, а в перспективе и на отечественных процессорах. И при этом в ПО нужно нарастить необходимую промышленности функциональность, реализовать то, чем раньше обладали только зарубежные решения тяжелого класса. Технологическая независимость или функциональность — такого выбора у нас нет, мы обязаны сделать все и быстро. Исходя из этого требования обе наши дорожные карты — по созданию тяжелого PLM-комплекса и по переходу на Linux — реализуются параллельно», — говорит Павел Щербинин.

Генеральный директор компании ТЕСИС Сергей Курсаков

ТЕСИС

Русифицировать виртуальные испытания

Если к внедрению систем автоматизированного проектирования (CAD) и управления жизненным циклом изделий (PLM) подходы более или менее понятны и уже есть некоторый опыт в этой области, то замена ПО для расчетов и виртуальных испытаний (CAE) — значительно менее изведанная область.

CAE-системы — это инженерное ПО, которое позволяет не просто рассчитать в различных инженерных аспектах создаваемую продукцию, но и с помощью современных методик математического моделирования и высокопроизводительных вычислений отладить новые проектируемые изделия максимальным образом виртуально. Это позволит впоследствии создавать первые опытные образцы с уже предсказуемыми техническими характеристиками и параметрами работы в реальности на протяжении всего жизненного цикла эксплуатации изделия.

«Специфика CAE-систем по сравнению с CAD-системами заключается в постоянной и многоэтапной процедуре верификации и валидации расчетных методик и самого программного обеспечения, — рассказал “Стимулу” генеральный директор компании ТЕСИС Сергей Курсаков. — Так как акцент при создании новой техники в настоящее время интенсивно смещается на виртуальные испытания, а не на доработку новых изделий через создание опытных образцов и проведение многочисленных натурных экспериментов, конструкторы, технологи и расчетчики должны доверять результатам работы софта в этой области и знать пределы его применения».

Инжиниринговая компания ТЕСИС — эксперт в моделировании трехмерных течений жидкости и газа. Свой основной продукт по инженерным расчетам и междисциплинарному математическому моделированию FlowVision специалисты ТЕСИС развивают уже более 20 лет в содружестве с российскими промышленными предприятиями, отраслевыми научно-исследовательскими институтами и институтами РАН.

По словам гендиректора ТЕСИС, ситуация с импортозамещением ПО в сфере систем инженерных расчетов в нашей стране достаточно тяжелая, так как, к сожалению, еще с начала 1990-х на российском рынке безраздельно правили западные вендоры, а отечественные разработчики больше занимались выживанием на фоне жесткой и постоянной конкуренции с западными продуктами.

«Мы надеемся, — говорит Сергей Курсаков, — что создание дорожной карты по индустриальному ПО придаст новый импульс развития и нашему продукту, и продуктам других российских разработчиков. С другой стороны, мы входим в консорциум “РазвИТие»”и уже имеем многолетний опыт интеграции собственного ПО с ПО наших коллег по консорциуму, таких компаний, как АСКОН, НТЦ АПМ, “Сигма технология” и “Ладуга”. Наше интегрированное ПО уже в настоящее время успешно конкурирует с CAE-пакетами западных компаний Ansys, Siemens, Numeca, Comsol и тому подобных а по некоторым прикладным задачам даже превосходит западное ПО».

Директор компании C3D Labs Олег Зыков

АСКОН

Основа — наша

У России есть значительное преимущество при разработке промышленного ПО. Основа любой САПР — геометрическое ядро, оно выполняет построение точной геометрической модели объекта и геометрические расчеты: от вычисления расстояний между объектами до вычисления площади поверхностей, объемов, инерционных характеристик. И у нас разработано собственное геометрическое ядро, его создали специалисты C3D Labs, дочерней компании АСКОН. Помимо России этим программным компонентом обладают всего несколько стран — США, Франция, частично Германия и Великобритания.

«На мировом рынке САПР представлено одно геометрическое ядро из России — C3D, — рассказал “Стимулу” директор C3D Labs Олег Зыков. — Сегодня его используют 56 компаний в 14 странах мира. Потенциальные заказчики ядра тщательно тестируют продукт перед принятием решения о его лицензировании — ошибка может обойтись очень дорого. Ведущие российские разработчики сделали выбор в пользу наших продуктов для создания сложных инженерных программ CAD/CAM/CAE, которые, в свою очередь, применяются в ключевых отечественных проектах в промышленности и строительстве. На внешнем рынке ядро C3D выбирают Altium в США, Artec 3D в Люксембурге, CYPE в Испании, Mubitek в Турции, Solartech в Южной Корее».

C3D — современное и быстро развивающееся ядро, оно обладает всей необходимой функциональностью для создания инженерного ПО самого разного назначения. Ядро C3D Labs подтверждает свою скорость и надежность в реальной работе внутри десятков различных программных продуктов. Специалисты компании продолжают над ним работу по требованиям заказчиков, развивают разделы, которые не были востребованы ранее. Каждый год выполняется более тысячи задач, поступивших от пользователей.

«В ядро C3D встроены уникальные технологии, такие как модуль построения гладких кривых FairCurveModeler и модуль преобразования полигональных моделей в граничное представление B-Shaper. По этим направлениям мы находимся на острие мировой науки о геометрическом моделировании», — отмечает Олег Зыков.