Логосфера
Курс на цифровой суверенитет российской промышленности открывает новое пространство возможностей для семейства программных продуктов Росатома «Логос»
— «Логос» — флагманский цифровой продукт Росатома, который не только активно используется предприятиями атомной отрасли, но и вызывает все больший интерес со стороны предприятий в других сегментах экономики. Какие стратегические задачи в области цифровизации российской промышленности призван решить «Логос»?
— Работа по развитию семейства цифровых продуктов «Логос» самым непосредственным образом связана с подходами Росатома к современным вызовам, на которые сегодня должна ответить промышленность нашей страны.
Открывая конференцию «Практика использования цифрового продукта “Логос” для обеспечения технологической независимости атомной отрасли», генеральный директор Росатома Алексей Лихачев особо отметил, что обеспечение цифрового суверенитета России — не только один из приоритетов государственного масштаба, но еще и инструмент цифровой трансформации, которая становится сегодня ключевым фактором обеспечения конкурентоспособности и эффективности в промышленности. «Цифра» рассматривается в качестве мощного катализатора, который обеспечивает движение Росатома к стратегическим целям. В их числе: повышение доли на международных рынках, снижение себестоимости продукции, создание новых продуктов для российского и мирового рынков и достижение глобального лидерства в ряде передовых технологий.
И сегодня можно с уверенностью говорить, что мы находимся на этапе практической реализации этой задачи. Не случайно одной из важнейших тем, которые обсуждались на конференции, стало обобщение опыта предприятий атомной отрасли в области применения систем инженерного анализа и математического моделирования для решения широкого спектра производственных задач.
В условиях перехода глобальной экономики на рельсы «Индустрии 4.0» эффективные решения для инженерного анализа и математического моделирования становятся одной из основ инфраструктуры современного цифрового предприятия. И у Росатома есть такое решение — это система «Логос», которая была разработана усилиями РФЯЦ-ВНИИЭФ и смогла выйти на уровень передового цифрового продукта.
Преимущественное использование предприятиями Росатома отечественных цифровых решений, в том числе «Логоса», изначально было обусловлено стандартами безопасности атомной отрасли, а в современных условиях оно стало важным условием контроля над используемыми технологиями, прогнозируемостью правил рыночной игры и стабильностью производства.
Так что сегодня происходит не только планомерное движение к использованию отечественных цифровых решений в атомной отрасли. Во взаимодействии с государством и другими участниками технологического рынка России мы участвуем в формировании базы цифровых решений и продуктов для перехода на отечественное программное обеспечение в других отраслях промышленности.
В этом смысле важная задача — сделать доступным опыт Росатома по внедрению цифровых продуктов линейки «Логос» для всех отраслей экономики России. Поэтому мы реализуем план поэтапного развития «Логоса» для широкого спектра задач: развернули и наращиваем программу обучения специалистов-пользователей, совершенствуем сервисы технической поддержки, поддерживаем кооперацию инженеров-расчетчиков.
— Давайте вкратце напомним читателям «Вестника атомпрома» о том, в чем состоит назначение программных продуктов класса CAE, к которому относится «Логос».
— В международной терминологии эта категория цифровых продуктов именуется САЕ (Computer-aided engineering). Если совсем коротко, это системы автоматизации инженерных расчетов.
Приведу простой пример. Каждое утро мы с вами открываем краны горячей и холодной воды. По одной трубе течет горячая вода. По другой — холодная. А на выходе — вода с некоторой «среднесмешанной» температурой, которая зависит, в частности, от степени открытия кранов. Но мы с вами знаем, что подобный процесс происходит и на выходе теплоносителя из активной зоны реактора: «горячие» струи смешиваются с «холодными», образуя «среднюю» температуру теплоносителя. Моделирование таких процессов в процессе разработки и эксплуатации сложных технологических изделий — это как раз сфера применения CAE-систем.
— Как развивается процесс перехода атомной отрасли на платформу «Логос», каково текущее состояние дел?
— На текущий момент уже 54 предприятия, представляющие восемь дивизионов Росатома, стали участниками отраслевой программы внедрения «Логоса». Причем 12 предприятий в шести дивизионах уже используют этот цифровой продукт в своей регулярной деятельности.
Для того, чтобы поддержать переход предприятий к использованию этой CAE-системы, создано два учебных центра. Эксперты НИКИЭТ (Москва) и ЦКО («Центр компетенций и обучения», пос. Сатис Нижегородской области) помогают инженерам осваивать «Логос» в рамках программ дополнительного профессионального образования. Только в 2020 году было подготовлено три базовых и 25 расширенных курсов обучения, создаются новые обучающие модули.
В текущем году запланировано открытие регионального центра компетенций по математическому моделированию на базе ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. академика Е. И. Забабахина», этот центр также вольется в экосистему отраслевого развития и внедрения продукта «Логос».
Благодаря развертыванию этой инфраструктуры более 230 сотрудников отрасли пройдут обучение и протестируют «Логос» в 2021 году.
Решением органов управления госкорпорации разработчик «Логоса» — РФЯЦ-ВНИИЭФ — наделен статусом единственного поставщика этой CAE-системы для предприятий атомной отрасли. А все вопросы, связанные с приобретением продуктов линейки «Логос», готовы оперативно решать специалисты компании «Русатом — Цифровые решения».
— Каковы ожидаемые темпы перехода отрасли в целом к применению «Логоса»?
— Поставленные перед нами задачи очень амбициозны. Ведь важно не только обеспечить независимость предприятий атомной отрасли от продукции зарубежных производителей программного обеспечения класса САЕ, но и масштабировать этот процесс на российском рынке в целом.
Приведу несколько цифр. По итогам 2025 года необходимо добиться стопроцентного замещения функционала импортных CAE-систем при решении основных задач предприятий атомной отрасли. Причем доля «Логоса» на рынке САЕ-систем в России и СНГ должна будет составить 40 %, что сделает Росатом лидирующим разработчиком и поставщиком цифровых продуктов для математического моделирования и инженерного анализа.
— Насколько активно предприятия отрасли участвуют в программе перехода на платформу «Логос»?
— Степень вовлеченности предприятий в этот процесс постоянно нарастает. Например, модуль «Логос Прочность» уже активно используется в ОКБ «ГИДРОПРЕСС» при реализации значимых проектов. Одно из таких направлений — выполнение расчетов на прочность при разработке атомных станций малой мощности с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем, таких как РУ «СВЕТ-М».
Еще один пример. Плодотворное сотрудничество разработчиков «Логоса» с отделом теплофизики АО «НИКИЭТ» вышло за рамки решения прикладных задач конкретного предприятия и может рассматриваться как практический вклад в импортонезависимость российской промышленности. Тестирование актуальных версий «Логоса» в рамках моделирования гидродинамических и тепловых процессов в реакторах БРЕСТ-ОД-300 и МБИР дало возможность расширить матрицу верификаций программного продукта в части моделирования теплогидродинамических процессов в реакторах с жидкометаллическими теплоносителями.
По сути, дивизионы и предприятия Росатома сегодня выступают в роли не только потребителей, но и полноправных соавторов «Логоса» как платформы, в основе которой лежат не только уникальные программные разработки, но и опыт их практического применения.
— Выйдя на открытый рынок с семейством продуктов «Логос», Росатом вступает в соперничество с крупными и опытными зарубежными ИТ-компаниями, которые в течение длительного времени разрабатывают и внедряют CAE-системы. В чем состоят конкурентные преимущества нашего продукта?
— Да, как разработчик и поставщик инженерного программного обеспечения (в терминологии отрасли информационных технологий такие компании принято именовать вендорами) мы находимся в очень конкурентной среде. Хотя бы потому, что выходим на этот рынок существенно позже зарубежных игроков, которые начали работать в России с конца 90-х годов. Но сегодня в нашей стране взят курс на обеспечение цифрового суверенитета. И это шанс, «окно возможностей» для «Логоса».
В настоящее время на рынок выведено три программных модуля этой CAE-платформы: «Логос Аэро-Гидро» (2018) для решения аэро-, гидро-, газодинамических задач методом контрольного объема, «Логос Тепло» (2019) для решения задач теплопередачи, радиационного теплообмена и фазовых переходов, а также «Логос Прочность» (2020) для решения прочностных задач. Эти программные модули продолжают развиваться и совершенствоваться, охватывая все больший массив решаемых задач. Растет и удобство использования интерфейса, что немаловажно для пользователей.
Если говорить о конкурентных преимуществах, то их у нашего продукта немало. «Логос» — это высокая скорость и точность решения задач, отсутствие в большинстве случаев дополнительных финансовых затрат на аппаратное обеспечение, а также наличие специализированных библиотек расчетных моделей.
Еще на этапе проектирования в «Логос» удалось заложить компетенции РФЯЦ-ВНИИЭФ в области высокопроизводительных (в том числе суперкомпьютерных) вычислений. Это позволяет добиваться высокой скорости и точности решения наиболее ресурсоемких задач. С другой стороны, для большинства распространенных задач вполне достаточно возможностей стандартных компьютеров на базе современных многоядерных процессоров, которые применяют разработчики. Поэтому во многих случаях переход к использованию «Логоса» не требует существенных дополнительных инвестиций в аппаратное обеспечение. И это большой плюс.
Еще одно важное преимущество программных продуктов семейства «Логос» — обширный набор расчетных моделей (библиотек), который соответствует лучшим практикам, принципам и стандартам проектирования, сформированным российской инженерной школой.
Древнегреческие философы вкладывали в понятие «логос» очень богатое содержание, относящееся к глубинным структурам бытия, закономерностям мира. И наш цифровой продукт для математического моделирования физических процессов полностью оправдывает свое название.
Так, использование пакета «Логос Прочность» позволяет моделировать режимы, недоступные или крайне ресурсоемкие для натурных и стендовых экспериментов. Автомобильные краш-тесты, анализ прочности конструкции воздушных судов, моделирование аварийных ситуаций… Таков далеко не полный список задач, при решении которых «Логос» позволяет сократить количество испытаний, сроки и стоимость разработки новых изделий.
По нашим оценкам, уже сегодня семейство продуктов «Логос» может закрыть максимум потребностей в математическом моделировании физических процессов различных отраслей промышленности.
— Известно, что на мировом рынке программного обеспечения одним из критериев выбора конкретного поставщика для заказчиков выступает четкое понимание дальнейшей траектории развития цифрового продукта — так называемый roadmap. Каков перспективный план выхода новых модулей системы «Логос»?
— В среднесрочной перспективе до 2024 года запланирован выпуск нескольких новых релизов.
В 2021 году мы представим «Логос Платформу». Уже по названию понятно, что это модульная интеграционная платформа для решения сложных мультидисциплинарных задач (например, требующих совместного использования систем «Логос Аэро-Гидро» и «Логос Прочность»). Кроме того, платформа позволит подключать к «Логосу» сторонние отраслевые разработки. В перспективе это даст возможность организовать своего рода маркетплейс приложений для «Логоса».
В плане на 2022 год — «Логос Атом», модуль для решения специализированных задач атомной отрасли, таких как описание течений жидких металлов для проектов инновационных реакторных установок, обоснование водородной безопасности для РУ ВВЭР и многие другие.
Кроме того, в 2021 году мы должны вывести на рынок модуль «Логос Гидрогеология» для решения фильтрационных задач (таких как моделирование процесса распространения загрязняющих веществ в грунте).
На 2023 год намечен выход модуля «Логос ЭМИ», сфера применения которого — распространение электромагнитных волн, работа антенно-фидерных устройств и т. д. Он будет ориентирован на применение в авиационной, радиоэлектронной и атомной отраслях. Сегодня не существует полноценного решения, которое могло бы моделировать широкий спектр электромагнитных задач. Мы считаем, что «Логос ЭМИ» станет единственным и уникальным продуктом, который успешно займет эту перспективную нишу.
Наконец, запланировано последовательное внедрение в функционал продукта целого ряда перспективных разработок. В том числе основанных на технологиях так называемого «бессеточного моделирования» (на основе методов решеточных уравнений Больцмана) и машинного обучения.
— На российском рынке инженерного программного обеспечения присутствуют и другие разработчики. В какой мере их можно рассматривать как союзников Росатома в вопросах обеспечения цифрового суверенитета нашей страны?
— Именно такого подхода мы и придерживаемся. По отдельным направлениям и видам инженерного программного обеспечения (а этот класс решений чрезвычайно широк!) в нашей стране удалось сформировать сильные команды и компетенции. Но задача состоит в том, чтобы сформировать из разрозненных элементов то, что в ИТ-сфере принято именовать полным доверенным технологическим стеком.
Полным — поскольку в ходе импортозамещения цифровых продуктов необходимо ликвидировать имеющиеся «разрывы». Российское программное обеспечение должно охватывать всю цепочку — от цифрового дизайна, конструкторской разработки и инженерного моделирования до управления производством и эксплуатацией продукции промышленного назначения.
В свою очередь доверенным такой стек технологий должен быть как с точки зрения высокой надежности, эффективности конкретных программных решений и их взаимодействия друг с другом, так и с точки зрения полной независимости от зарубежных систем.
Построить такую платформу для российской промышленности можно только коллективными усилиями. Работая вместе, отечественные ИТ-компании сформируют очень емкий и привлекательный рынок, места на котором хватит всем.
Поэтому сегодня мы работаем над тем, чтобы в ближайшее время предложить другим отечественным производителям инженерного программного обеспечения новые форматы взаимодействия в рамках решения совместных задач.
«Мы работаем над тем, чтобы в ближайшее время предложить другим отечественным производителям инженерного программного обеспечения новые форматы взаимодействия в рамках решения совместных задач»
«Сегодня происходит не только планомерное движение к использованию отечественных цифровых решений в атомной отрасли. Во взаимодействии с государством и другими участниками технологического рынка России мы участвуем в формировании базы цифровых решений и продуктов для перехода на отечественное программное обеспечение в других отраслях промышленности»
