Росатом делает важный шаг к созданию системы интеграции российских CAE, трансформируя "Логос" из продукта в платформу
Линейка цифровых продуктов "Логос" начала разрабатываться еще в 2009 году для собственных нужд предприятий ГК "Росатом". В 2018 году он был представлен рынку и стал распространяться как тиражируемое решение. В настоящее время его использует в своей практической деятельности более 100 компаний разных отраслей, включая энергетику, авто-, авиа-, судостроение, производство всех видов двигателей, ОПК.
Адаптация продукта, который изначально разрабатывался для собственных нужд ГК "Росатом", для других отраслей потребовало большого объема работ для разработчиков "Логоса". Встала задача организации технической поддержки и сопровождения продукта, а также выстраивания обратной связи с внешними заказчиками. "Наша основная задача – настройка "Логоса" под требования рынка. Поэтому наши следующие шаги связаны с развитием продукта под требования предприятий. Любому предприятию, внедряющему цифровой продукт, нужно, чтобы его вели и поддерживали на всем жизненном цикле проекта, это первое. Во-вторых, важно понимание задач предприятия и предложение решений по перенесу процессов на платформу "Логос", видение того, как это сделать с текущими инфраструктурными решениями и как наращивать инфраструктурные мощности под растущие задачи предприятий. И третье направление – это предоставление удаленных ресурсов для решения задач предприятий. Все это мы готовы обеспечивать. Помимо этого, мы понимаем, что решение задач предприятий – это всегда интеграционный процесс. Поэтому наши решения, в том числе с совместно с участниками консорциума будут расширяться. Мы готовы работать с партнерами для того, чтобы интегрировать цифровой продукт "Логос" в текущий решения заказчиков", – пояснила генеральный директор компании "Русатом – Цифровые решения" (Росатом) Вера Гурова. И эта задача была успешно решена. Как отмечают многие пользователи "Логоса", качество технической поддержки намного выше, чем у зарубежных продуктов, как и скорость включения различных востребованных функций.
Выход "Логоса" на рынок и адаптация его для других отраслей во многом стала результатом политики импортозамещения, часто вынужденного из-за санкционных ограничений. "Объем барьеров со стороны иностранных вендоров по отношению к нашей высокотехнологичной промышленности все более заметен. Использование программных продуктов иностранной разработки сейчас ограничено, причем не только в ОПК – зарубежные страны отслеживают гражданских конкурентов, и, если у нас появляются разработчики продуктов, которые могут конкурировать с решениями, которые есть на Западе, их тоже ограничивают в использовании иностранного ПО. И принятое решение по наращиванию функциональности "Логоса" было очень верным. Сегодня разные отрасли, каждая по своей компетенции, уже вносят вклад в развитие "Логоса". Мы сильны командой", – напомнил руководитель Центра цифровизации организаций ОПК ФГУП "ВНИИ "Центр" Андрей Агеев. При этом доля зарубежных CAE систем даже в российском ОПК составляет, по некоторым оценкам, до 70%. Однако во многом это связано со сложностью проектов по миграции разных CAE систем. К примеру, по оценкам Веры Гуровой, переход с популярной CAE-системы ANSYS займет в среднем около 1,5 лет.
21 декабря был представлен модуль "Логос Платформа". Это средство интеграции, позволяющее объединить разные модули как от "Логос", так и от сторонних разработчиков CAD/CAE продуктов. Использование такого подхода позволяет существенно расширить классы решаемых задач за счет подключаемых расчетных модулей. При этом разработка подключаемых модулей может осуществляться независимыми командами, а набор подключаемых расчетных модулей может меняться в зависимости от решаемой задачи. Также появляется возможность подготовки гибких сценариев различных расчетов, в том числе и на суперкомпьютерах. Предусмотрены три варианта интеграции ПО в "Логос Платформу": встроенный модуль, когда разработчики интегрируют свои исходные коды в пакет программ "Логос"; встраивание автономных коммерческих программных средств в модуль "Библиотека" (предполагает разработку совместного интерфейса интеграции и верификацию); готовое программное решение, которое обеспечивает на базе протоколов обмена данными интеграцию между программными модулями "Логос". В итоге, как отметила Вера Гурова, "Логос Платформа" уже не продукт, а решение.
"Выход модуля "Логос Платформа" – важный шаг к созданию технологической системы для интеграции программного обеспечение САЕ-класса, создаваемого российскими разработчиками. Новый модуль позволяет встраивать не только собственные решения Росатома, но и программные продукты отечественных ИТ-компаний и промышленных предприятий. Таким образом, мы объединяем усилия всех отечественных разработчиков для создания продукта математического моделирования, конкурентоспособного на международном рынке. Мы считаем, что при объединении усилий создание такого продукта, претендующего на существенную долю мирового рынка, – реалистичная задача. Уверена, что на мировой рынок мы пойдем с единым решением от нашей страны, за которым будет стоять консорциум российских разработчиков", – отметила директор по цифровизации Госкорпорации "Росатом" Екатерина Солнцева в ходе презентации "Логос Платформы". Выпуск англоязычной версии "Логос" запланирован на будущий 2022 год. Основной целевой аудиторией называется атомная энергетика. Также в 2022-2023 годах планируется предоставить доступ к продукту по модели SaaS (ПО как услуга).
"Логос" следует общей тенденции расширения применения математического моделирования. Те же CAE уже давно перестали быть инструментом валидации на поздней стадии конструкторских разработки, они теперь используются на всех стадиях подготовки изделия. Более того, они применяются для создания цифровых двойников изделий или целых объектов, которые востребованы на всем жизненном цикле, в том числе и для принятия решений. "Сейчас необходимо наращивать функционал, чтобы покрыть потребность промышленности в решении задач моделирования. Мы выбрали путь, который не навязывает никому никаких условий: мы предоставляем программную среду, позволяющую интегрировать на платформе как наши специализированные модули, так и разработки тех организаций, которые в данном классе задач имеют необходимую для нас и для промышленности функциональность. На основании этого подхода родилась идея создания сложносоставного релиза, с которым мы вместе выходим к промышленному заказчику, предоставляя ему тот функционал, который востребован у него на всех этапах жизненного цикла проектирования изделий", – рассказал заместитель начальника отделения РФЯЦ-ВНИИЭФ (Росатом) Роман Королев.
Еще летом текущего года был создан консорциум российских разработчиков таких решений. Ожидается, что совместными усилиями к 2027 году доля используемых зарубежных CAE-систем в России будет снижена с нынешних 70% до 20%, а к 2030 году будут созданы условия для полного импортозамещения в этом сегменте инженерного ПО. "Под эгидой "Росатома" в июле создан консорциум российских разработчиков CАЕ-систем, он развивается, к участию приглашаются другие российские вендоры. Перед консорциумом стоят две ключевые задачи: создание комплексного мультифизического решения по проектированию и математическому моделированию в рамках реализации промышленных проектов и выход на мировой рынок с комплексным решением, не имеющим аналогов в мире. Мы исходим из того, что преимущественное число российских наработок в области математического моделирования может быть скомпоновано в рамках единого предложения для мирового научного и инженерного сообщества, и это позволит представить Россию как одного из лидеров в области САЕ-систем. Для достижения поставленного результата мы также открыты к выполнению работ по интеграции инженерного ПО, используемого на промышленных предприятиях", – поделился подробностями директор по математическому моделированию Госкорпрации "Росатом" Дмитрий Фомичев.
При этом в консорциуме участвуют не только производители CAE систем. Например, директор по развитию компании ЗАО "Топ Системы" рассказал о большом запросе на интеграцию с классическими САПР и PLM-системами со стороны заказчиков. В частности, этому способствует рост практики применения цифровых двойников. При этом использование российского ПО снижает порог входа по сравнению с зарубежными системами. А генеральный директор ООО "3В Сервис" Вячеслав Петухов обозначил такую проблему, как конкуренция с системами численного моделирования, например, MATLAB, которые многие используют начиная со студенчества. Причем чем проще задачи, тем острее эта конкуренция.
Также в декабре 2021 года был представлен "Логос Гидрогеология". Как отметил начальник лаборатории ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ Виталий Пронин, он является дальнейшим развитием существующего с 1998 года пакета программ "НИМФА", который применяется на 9 предприятиях ГК "Росатом". НИМФА был предназначен для оценки техногенного воздействия различных объектов на подземные воды и грунты, как в штатном режиме, так и при возникновении всевозможных аварий. Этого позволяют достичь применение алгоритмов трехмерного численного моделирования многофазной многокомпонентной фильтрации в геологических средах сложной структуры, в том числе с использованием суперкомпьютеров. Целевая аудитория "Логос Гидрогеология" более широкая. Она включает проектные институты; предприятия, ведущие мониторинг окружающей среды; горнодобывающие предприятия; научные организации; учебные заведения; государственные органы, занятые решением задач экологической безопасности и рационального природопользования (прежде всего, МЧС, Минприроды, их территориальные органы и подведомственные учреждения). При этом продукт может использоваться при создании цифровых двойников объектов.
Геологическая модель, полученная в результате работы Логос ГидрогеологияГеологическая модель, полученная в результате работы Логос Гидрогеология
"Логос Гидрогеология" состоит из трех элементов: препроцессинга, счетного модуля и постпроцессинга. Модули препроцессинга и постпроцессинга написаны на языке Python, расчетный – на C++. При этом быстродействие "Логос Гидрогеология" показал существенно более высокую производительность по сравнению с зарубежными аналогами. К примеру, при решении задачи построения геофильтрационной и геомиграционной модели территории с прогнозом на 160 лет, которая содержала 2,3 млн ячеек, расчет с помощью зарубежной системы MODFLOW занял 11 часов, а в "Логос Гидрогеология" – всего 5 минут. При этом продукт от РФЯЦ-ВНИИЭФ существенно дешевле зарубежных аналогов и отсутствуют санкционные риски. Также "Логос Гидрогеология" может работать не только в Windows, но и в AstraLinux. Пока поддерживается только аппаратная платформа x86, но уже в скором времени намечается адаптация и под российскую платформу "Эльбрус", на котором могут работать остальные модули "Логос".
В развитие решения "НИМФА", "Логос Гидрогеология" включает целый комплекс новых инструментов. Это, в частности, реализация модели "мелкой воды", которое позволяет прогнозировать затопления как возникающие по естественным причинам, так и в случае строительства или аварий на гидросооружениях. Другой задачей, для решения которой может быть применен продукт, является расчет переноса загрязнителя поверхностными водами. С его помощью можно прогнозировать уровень загрязнений поверхностного пространства при нормальных и аварийных режимах работы предприятий, свалок, хранилищ отходов, изменение уровня загрязнений за счет сезонных явлений (паводков, осадков), а также проводить оценку концентраций и формы пятен загрязнителей, распространяемых по водоемам. Еще одним средством стала реализация "моделирования инфильтрации жидкости по Хортону и Грин-Ампту", с помощью которой проводится расчет загрязнения подземных вод, а также решать задачи, связанные с оптимизацией гидромелиоративных работ (полив, осушение, дренаж, противопаводковые, противоселевые мероприятия, предотвращение засолений и эрозии почвы). Заметно переработаны также интерфейс и руководство пользователя.
Подача документов на аттестацию "Логос Гидрогеология" в НТЦ ЯРБ запланирована на 2022 год.
