Технологии
На смену нынешним лидерам

Саровский РФЯЦ-ВНИИЭФ планирует вывести на рынок программные комплексы для 3D-моделирования высокотехнологичной продукции. Пока эта ниша на российском рынке на 90 % занята иностранными поставщиками. Среди преимуществ российской разработки — ​привлекательная цена, простота адаптации к потребностям отечественной промышленности и информационная безопасность.Однако для доработки софта институту требуется порядка 1 млрд рублей, в том числе 70 % этой суммы ВНИИЭФ запросил у российского правительства.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗВИТИЯ НОВЫХ БИЗНЕСОВ

 

Олег БАРАБАНОВ, 
директор по развитию и реструктуризации госкорпорации «Росатом»
 
В течение 2015 года Росатом существенно нарастил свое присутствие на новых рынках. В частности, объединенная компания НИАЭП — АСЭ одержала победу в тендерах на вывод из эксплуатации 1-го блока АЭС «Филиппсбург» (Германия), а также на разработку предварительной проектной документации атомной станции с ВТГР малой мощности в Индонезии. АО «Техснабэкспорт» сформировало портфель заказов по проекту «Регенерат». АО «Русатом растворные реакторы» подписало меморандум о взаимопонимании — ​речь в нем идет о строительстве двух растворных реакторов в ЮАР. Только за счет указанных мероприятий портфель заказов увеличился более чем на 230 млн евро. 
 
В планах Росатома — ​выход к 2030 году с новыми продуктами на рынки более чем 25 стран. Отдельные компании добились существенного прироста выручки: ОАО  «В/О  Изотоп» — ​на 42 %, АО «Русатом Сервис» — ​на 94 % (к уровню 2014 года).
 
На российском рынке Росатом продолжил диверсификацию производства. Так, АО «ТВЭЛ» увеличило объемы реализации неядерной продукции (титана, кальциевой проволоки, высокочистых изотопов лития, автокатализаторов), что дало прирост выручки более 300 млн рублей. Рекордное увеличение долгосрочного портфеля заказов — ​на 60 млрд рублей — ​обеспечило АО «Атомэнергомаш» за счет заключения контракта на новую турбоустановку.
 
Организации ядерно-оружейного комплекса в 2015 году выполнили запланированные показатели по развитию новых бизнесов, обеспечив прирост выручки по сравнению с 2014 годом на 84,5% и прирост портфеля заказов на 60,7%. 
 
Первое, что хотелось бы отметить — ​это создание в 2015 году трех бизнес-единиц. В рамках бизнес-направления АСУ ТП решением руководства Росатома создано АО «РАСУ». Задача компании — ​повысить конкурентоспособность технологий автоматизации и обеспечить активное продвижение АСУ ТП российского дизайна на зарубежные атомные и общепромышленные рынки.
 
Для реализации проектов в сфере электротехники ООО «Техэнерго-ЭХП», (дочернее общество ФГУП «Комбинат „Электрохимприбор“» ) заключило первые договора на поставку комплектных трансформаторных подстанций для нужд «Роснефти».
 
В сфере малой теплоэнергетики запущена деятельность совместного предприятия ООО «УГК-Холдинг» с участием ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. Е. И. Забабахина», на стадии реализации — ​проекты строительства котельных «под ключ» для муниципальных образований Челябинской и Курганской областей, г. Кыштыма. На мощностях ВНИИТФа организована промсборка газогорелочных устройств и теплообменного оборудования по лицензии чешской компании ENKOM-PBS как для собственных, так и для сторонних энергетических объектов. В планах «УГК-Холдинга» выход на практически полное производство (100 % локализации) в России.
 
В 2015 году продолжилось сотрудничество с крупными российскими и иностранными компаниями. В частности, в рамках меморандума с Schneider Electric до индустриального уровня расширена лицензия ФГУП «УЭМЗ» на производство ячеек MCset, дополнительно локализуются четыре вида оборудования. Достигнута договоренность с Siemens о локализации производства высоковольтного оборудования на базе «Электрохимприбора». Ведется разработка оборудования по приоритетным направлениям научно-технического развития «Газпрома», «Роснефти», Росгеологии, «Транснефти» — ​успех НИОКР сулит налаживание стратегических договорных отношений.
 
Ведутся работы и по ряду других перспективных направлений создания новых бизнесов, таких, как геофизика, станкостроение, манипуляторная техника, растворные реакторы, средства и методы вычислений (которым и посвящена следующая статья). Создав и создавая новые направления, мы сегодня предлагаем реализацию прикладных проектов, нацеленных на ускоренное создание отечественной конкурентоспособной продукции для высокотехнологичных отраслей промышленности.
 

 

Для создания новой модели самолета, ракеты, автомобиля — ​любой высокотехнологичной продукции необходимо провести множество испытаний. До 90-х годов XX века их проводили с помощью натурных макетов, создание которых требовало определенных ресурсов. Так как испытаний требовалось много, средства на создание макетов были весомой частью бюджета опытно-конструкторских работ. Кроме того, при такой методике испытания растягивались во времени.
 
Сэкономить финансовые средства и время позволяют специальные пакеты программ имитационного 3D-моделирования. Не случайно в основе их лежат результаты работ по ядерным оружейным проектам, точнее — технологии компьютерного моделирования ядерных взрывов. После подписания ведущими ядерными державами Договора о всеобъемлющем запрете ядерных испытаний (ДВЗЯИ) актуальность компьютерного моделирования в ядерно-оружейной тематике возросла. На этом фоне началось бурное развитие как отечественного софта для 3D-моделирования, так и компьютерного «железа» (процессоров и микросхем для суперкомпьютеров), импорт которого в СССР и Россию был запрещен США.
 
Сегодня программы трехмерного моделирования получили широкое распространение. Их используют при изучении процессов в реакторах АЭС, газо- и нефтеносных пластов, при расчете характеристик и поведения летательных аппаратов. «Для решения таких задач к нам уже обращаются лидеры российской экономики: ОАК, РЖД, Федеральное космическое агентство, нефтегазовые и машиностроительные компании; естественно, эти технологии активно используются и организациями Росатома», — ​сообщили во ВНИИЭФе.
 
Впрочем, доля саровского ядерного центра на российском рынке ПО для трехмерного моделирования пока небольшая. Порядка 90 % такого программного обеспечения поставляется в Россию из-за рубежа. Например, пять крупнейших отечественных нефтяных компаний в 2013 году потратили на приобретение лицензионного иностранного ПО, которое используется в геологоразведке и бурении, 5,6 млрд рублей (примерно $ 175 млн). Учитывая рост курса доллара, можно предположить, что сегодня затраты в рублевом выражении выросли почти в два раза.
 
Использование иностранного ПО не только дорого, но и небезопасно для российских компаний. Существует риск введения новых санкций со стороны западных стран; если это случится, производители ПО будут вынуждены подчиниться запретам и прекратить поставку своей продукции в Россию. В такой ситуации перед предприятием может встать реальная угроза сворачивания НИОКР или даже основной деятельности.
 
Например, в 2015 году США ввели точечные санкции, запрещающие поставку в Россию оборудования для разработки подводных месторождений нефти и газа. Для решения возникшей проблемы «Газпром» был вынужден обратиться к российским производителям, в том числе и к ВНИИЭФу. Уже проведен ряд совещаний и составлен график пилотного проекта разработки и внедрения отечественного оборудования для добычи углеводородов на шельфе.
 

 

Потребители  ­программных ­продуктов ВНИИЭФа:

 

ПАО «Компания „­Сухой“» (ранее ОАО «ОКБ Сухого»)
 
ВНИИЭФ и «Компания „Сухой“» совместно доработали пакет ЛОГОС для нужд авиационной промышленности. Сегодня с помощью этой платформы решаются задачи оптимизации аэродинамической компоновки самолетов Сухой Суперджет 100 (SSJ 100), оптимизации компоновок самолетов Су-35, Т-50, обоснована  птицестойкость элементов конструкции планера самолетов Сухой Суперджет 100 (SSJ 100) и Су-35.
 
В 2016 году ПАО «Компания „Сухой“» на коммерческой основе закупит у ВНИИЭФа 20 лицензий на платформу ЛОГОС. 
 
Hindustan Aeronautics Limited (HAL) использует англоязычную версию ЛОГОСа в рамках сотрудничества с ПАО «Компания „Сухой“»
 
Роскосмос
 
Использует платформу ­ЛОГОС для моделирования физических процессов в изделиях ракетно-космической техники при разработке ракетоносителей «Союз». 
 
Разворачиваются совместные с ОАО «Корпорация „МИТ“», ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» работы в рамках перспективного направления — проектирования летательных аппаратов, движущихся с гиперзвуковыми скоростями.
 
РЖД
 
ОАО «РЖД» использует  созданную ВНИИЭФом автоматизированную систему «ИНФРАПРОГНОЗ», предназначенную для моделирования и оптимизации процесса грузоперевозок РЖД. Система  успешно прошла опытную эксплуатацию на выделенных участках, в планах — внедрение АС «ИНФРАПРОГНОЗ» на все объекты ОАО «РЖД».
 

 

ЛОГОС наступает

Нельзя сказать, что в России совсем нет разработок в области инженерного ПО. Зачастую нуждающиеся в решении конкретных задач предприятия создают необходимый им софт самостоятельно. Понятно, что работы ведутся разрозненно, и создать на базе таких пакетов единую платформу, которая удовлетворяла бы все потребности в моделировании, имеющиеся у предприятий, практически невозможно.
 
Важность разработки полноценной программной платформы для 3D инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования в России поняли еще в 2009 году, когда комиссия при президенте РФ по модернизации и технологическому развитию экономики России утвердила реализацию проекта «Развитие суперкомпьютеров и грид-технологий». Именно в рамках этого проекта специалисты ВНИИЭФа создали базовую версию пакета программ ЛОГОС, предназначенного для моделирования аэро-, гидро-, газодинамики, тепломассопереноса, турбулентного перемешивания, прочности и деформации — ​основных физических процессов, характерных для промышленности.
 
Во время февральского визита премьер-министра РФ Дмитрия Медведева в Саров директор ВНИИЭФа Валентин Костюков доложил ему о ходе реализации данного проекта и ее результатах. По его словам, главный конкурент ЛОГОСа — ​продукт компании ANSYS (США). Отвоевывать свою долю рынка во ВНИИЭФе планируют в первую очередь за счет цены. «Лицензия на программный продукт ­ЛОГОС будет приблизительно в четыре раза дешевле зарубежных аналогов», — ​отметил В. Костюков.
 
Второе преимущество саровской платформы — ​наличие верификационных моделей. ЛОГОС проще адаптировать к потребностям российской промышленности, чем ANSYS, который создавался по западным стандартам. Третий плюс российской разработки — ​возможность поставки в составе аппаратно-программного комплекса, то есть вместе с компактным суперкомпьютером.
 
Ну и, наконец, — ​безопасность. Пользователям ЛОГОСа безразличны любые иностранные санкции в сфере программного обеспечения. Кроме того, саровская платформа обеспечивает работу в режиме сохранения государственной тайны. Это повышает надежность программ и устойчивость к проискам недоброжелателей.
 
 
Сегодня опытная эксплуатация ­ЛОГОСа идет на 50 предприятиях гражданской направленности, а также оборонно-промышленного комплекса и Минобороны России. Официально лицензионные продажи программного пакета ЛОГОС стартовали в начале 2016 года.
 
Для достижения успеха на внутрироссийском рынке разработчикам необходимо усовершенствовать отечественную платформу 3D-моделирования с точки зрения удобства пользовательского интерфейса. И в саровском ядерном центре это прекрасно понимают. «Исторически так сложилось, что ВНИИЭФ писал ПО для собственных внутренних нужд, не уделяя должного внимания удобству работы с программой. У фирмы ANSYS пользовательский интерфейс очень хорошо отработан, мы пока не дотягиваем до их уровня», — ​признаются разработчики.
 
Во ВНИИЭФе считают, что вслепую копировать спектр задач, решаемых конкурентами, необходимости нет. «Предложение ANSYS сегодня включает в себя широкий диапазон задач, которые по большому счету заказчику не очень нужны», — ​считают эксперты саровского центра. Сегодня базовый пакет ЛОГОСа покрывает порядка 80 % наиболее актуальных задач предприятий промышленности (для сравнения: на старте, в 2010 году, он был способен решать всего 10 % от объема тех задач, которые решал ANSYS). По этому показателю ЛОГОС сравним с зарубежными аналогами: не только ANSYS, но и STAR-CD (ССМ), CFX, FLUENT, LS-DYNA, ABAQUS. Полностью догнать конкурентов ВНИИЭФ планирует к 2020 году.
 
По расчетам специалистов ­ВНИИЭФа, в доработку ЛОГОСа необходимо вложить чуть менее 1 млрд рублей — ​именно такую сумму озвучил директор ВНИИЭФа на встрече с Д. Медведевым. Часть суммы — ​310 млн рублей — ​готовы внести партнеры, около 40 организаций и компаний. Недостающие средства ВНИИЭФ надеется получить из государственного бюджета. В случае одобрения этой идеи в правительстве разработчики планируют завершить совершенствование российской платформы для 3D-моделирования в течение двух-трех лет.
 

Не ЛОГОСом единым…

Впрочем, останавливаться на разработке и внедрении одного пакета программ во ВНИИЭФе не намерены.Саровский центр начал адаптацию программы НИМФА к нуждам добычи нефти и газа. Изначально этот продукт создавался для моделирования фильтрации жидкостей и газов в геологических пластах по заданию госкорпорации «Росатом», когда возникла необходимость просчитать движение вод под ядерно и радиационно опасными объектами (ЯРОО). 
 
Задача была успешно решена. С помощью НИМФА была создана модель промышленной площадки ­ВНИИЭФа, разработана модель и проведены верификационные расчеты водозабора АО «ГНЦ „­НИИАР“». Сам пакет программ НИМФА принят в качестве отраслевого программного продукта для оценки воздействия ЯРОО на окружающую среду. Сейчас саровские специалисты адаптируют этот программный продукт к задачам прогнозирования эффективности технологий повышения нефтегазоотдачи.
 
Другое направление развития — ​создание программных комплексов для управления всем жизненным циклом и бизнес-процессами предприятия. По сути это будет аналог системы SAP.
 
 
Отечественная система управления жизненным циклом предприятия уже внедрена на заводах ядерного оружейного комплекса России. Кроме того, в Росатоме создана система для автоматизированного проектирования и управления жизненным циклом АЭС. 
 
«Необходимо отметить, что каждый из этих продуктов полезен как система, а кроме того, можно использовать их отдельные составные части», — ​отметил В. Костюков. Однако обе системы требуют доработки для превращения их в полноценные платформы типа «цифровое предприятие» и вывода на гражданский рынок. Для этого ВНИИЭФу необходимо финансирование в объеме 4,5 млрд рублей на период до 2019 года.
 

Проблемы маркетинга

Перспективы продвижения отечественных программных продуктов большие, но сами по себе они не реализуются. В условиях конкурентного рынка тот же ЛОГОС нужно активно продвигать с помощью маркетинговых инструментов: заключать договоры с крупными компаниями — ​системными интеграторами, вкладываться в создание системы продаж и сервисного обслуживания, учиться продавать, наконец, обучать пользоваться своим продуктом.
 
Одно из серьезных препятствий для широкого распространения отечественных программных платформ — ​укоренение иностранных продуктов на рынке.
 
 
«За то время, что мы работали на западных технологиях, люди привыкли к ним; например, к конструктору, который 30–40 лет считал на программе ANSYS, вдруг пришли и сказали: поставь что-то новое. Он будет против — ​это чисто психологический момент», — ​признают во ­ВНИИЭФе. В саровском центре считают, что отечественный софт для 3D-моделирования или платформа «цифровое предприятие» будут распространяться только в том случае, если получат господдержку. «Необходимы стимулирование, поощрение использования высокопроизводительных вычислений на фоне ускоренного технологического роста и спроса на сложные технические системы», — ​считают в Сарове.
 
С этим, конечно, трудно не согласиться. Однако хочется верить, что продукты ВНИИЭФа будут пользоваться спросом не по принуждению, а потому, что они удобнее и производительнее предложений конкурентов. Ведь времена, когда люди были вынуждены использовать те или иные вещи только потому, что других не было, ушли в прошлое. Надеемся, безвозвратно.
 
Константин КОБЯКОВ
 
31.03.2016

Комментарии 0

Войдите или  зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Комментарий эксперта

Комментарий эксперта: 

Комментарий эксперта

советник проектного офиса по гражданской продукции Росатома:
Рынок высокопроизводительных вычислений в России мы оцениваем как весьма перспективный, что связано как с расширением масштабов применения и ростом возможностей цифровых технологий, так и с динамичным развитием самих отраслей, нуждающихся в сложных расчетах.
 
В рамках бизнес-направления „Средства и методы вычислений“ мы готовы предлагать заказчикам, в зависимости от объема их задач и опыта, полную линейку решений: от моделирования (разработка моделей, проведение расчетов на наших мощностях) и поставки программных пакетов для самостоятельного моделирования, а также поставки необходимого аппаратного обеспечения (то есть «железа», тех самых суперкомпьютеров) до удаленного доступа к нашим вычислительным мощностям и программным пакетам.
 
Сложившиеся уникальные коллективы разработчиков позволяют нам разрабатывать независимый от импортных компонентов софт, с соответствующим уровнем прозрачности для заказчика, а значит, и с заведомо высокой степенью безопасности.
 
Более того, возможности наших технологий позволяют, при необходимости, разрабатывать системы, готовые к сертификации для работы с гостайной. Для крупных заказчиков, активно вовлеченных в решение государственных задач, это иногда является решающим аргументом — ​такие возможности уникальны на российском рынке.
 
Из опыта работы в атомной отрасли мы знаем: в проектах, где требуются высокопроизводительные вычисления, редко удается эффективно применять типовые решения, как правило, требуется индивидуальный подход — ​для нас это сложившаяся и отработанная практика.
 
Поэтому и на внеотраслевом рынке мы готовы и умеем работать с индивидуальными требованиями каждого заказчика.

Справка

Преимущества применения ПО для трехмерного моделирования:

• минимизирует проведение сложных и дорогостоящих натурных испытаний (из жизненного цикла изделия исключаются серийные испытания, остаются только единичные зачетные);
 
• выполняет детальное и высокоинформативное исследование физических процессов, сопровождающих функционирование сложных технических систем (летательных аппаратов, автомобильной техники, объектов атомной энергетики и других) в различных ситуациях, включая аварийные режимы, недоступные в натурных экспериментах;
 
• обеспечивает принятие оптимальных конструкторских решений;
 
• повышает качество, надежность и безопасность выпускаемой продукции;
 
• сокращает сроки и стоимость НИОКР;
 
• позволяет моделировать поведение сложных технических систем, сопровождать эксплуатацию и вывод из эксплуатации таких систем.
Аналитика