REPEATиция рынка

Новый цифровой продукт Росатома представлен клиентам

Компания «ИТЦ «ДЖЭТ», специализирующаяся на создании полномасштабных тренажеров для электростанций (прежде всего, атомных), вышла в новый для себя сегмент инженерного софта. В сентябре 2022 года компания официально представила REPEAT — программный комплекс для создания инженерных моделей. То, что раньше было инструментом производства, стало рыночным продуктом.

Решение о том, что на рынок будет выводиться ПО для создания инженерных моделей, было принято полтора года назад. Причина простая и понятная: компания должна развиваться, наращивать выручку, а значит, предлагать рынку новые продукты. «ДЖЭТ» более 30 лет разрабатывает программную среду для математического моделирования процессов, идущих в различных режимах работы электростанций. Поэтому неудивительно, что инструмент, который использовался для собственных задач, стал основой для работы над новым продуктом для моделирования процессов в теплогидравлике, электрике, автоматике и для создания цифровых двойников объектов. Для создания коммерческого продукта и вывода его на рынок компания уже инвестировала большое количество ресурсов и будет далее инвестировать их в развитие новых библиотек и возможностей.

Что есть в REPEAT

REPEAT расшифровывается как REal-time Platform for Engineering Automated Technologies. У REPEAT две версии. Первая — классическое десктопное приложение, сложное, тяжелое, с расчетным ядром. Приложение работает как на Linux, так и на Windows. Дополнительную тяжесть этой версии придает «багаж» модулей и библиотек, связанный с построением полномасштабного тренажера. Вторая версия — web-приложение, работающее в облаке. Клиент может использовать облачную версию, либо, если отраслевые ограничения по информационной безопасности такую возможность исключают, можно развернуть облачную версию в закрытом контуре заказчика.

Основу REPEAT составляет расчетное ядро. В него входят три основных библиотеки для генерации расчетного кода. Первая — кодогенератор CMS (Compressible Media Solver, используется для задач численного моделирования динамики теплогидравлических процессов). В нем можно моделировать работу любого теплоэнергетического оборудования, такого как ядерный реактор, паровой котел, газовая турбина и т.д. Вторая библиотека — кодогенератор ELECTROCITY. Он позволяет решать задачи установившегося режима в энергосистеме и рассчитывать динамическую устойчивость и электромеханические переходные процессы в системах электроснабжения для собственных нужд станций, моделировать процессы в подстанциях и т.д. Третья библиотека — кодогенератор AUTO. Это общетехническая библиотека блоков. Блок — это визуализированный компонент схемы (например, насос или задвижка, обозначенные значком), которая позволяет создавать различные модели систем регулирования, пропорционально-интегрально-дифференцирующие регуляторы и объекты управления. Модуль также позволяет создавать из простых блоков более сложные. Библиотека блоков постоянно расширяется.

Математическое ядро связано с большой проектной базой данных. В нее можно занести информационную модель объекта — электростанции, подстанции или нефтеперерабатывающего завода. «Вводятся единицы оборудования, задаются его характеристики. Количество не ограничено — в модель атомной станции, например, входит порядка 1,5 тыс. насосов, 5 тыс. задвижек, запорной, регулирующей арматуры, десятки тысяч датчиков», — объясняет технический директор «ДЖЭТ» Сергей Букреев.

В десктопной версии присутствуют конвертеры и редакторы, которые упрощают разработку модели. Например, АСПИРИТ автоматически переводит в расчетные схемы REPEAT исходные данные из системы SmartPlant Foundation. Это популярная на рынке CAD-система (CAD — сomputer-aided design), которая используется для проектирования.

REPEAT оснащен виртуальными панелями. «Это специальный инструмент для создания копий, которые выводятся дальше на монитор либо на сенсорный экран, чтобы оператор мог ими управлять, не используя физические панели», — комментирует Сергей Букреев.

Поскольку ни один цифровой двойник не может обойтись без человеко-машинного интерфейса, в состав REPEAT входит и редактор графических интерфейсов. Облачная версия имеет дополнительные сервисы, которые обеспечивают защиту информации, биллинг для оплаты подписки, управление учетными записями и балансировку нагрузки.

В облачной версии все тяжелые вычисления выполняются на сервере, что снижает требования к рабочей станции. По сути, достаточно web-браузера и доступа в интернет.

Все компоненты десктоп-версии REPEAT включены в реестр отечественного ПО. Одно из ключевых преимуществ для клиентов — реализуемый в ИТЦ «ДЖЭТ» подпроект по комплексной технической поддержке.

Модель в REPEAT можно создавать с различной степенью детализации узлов, включая в нее различные теплообменники, баки, датчики, задавая им напорные характеристики, КПД, местные сопротивления, коэффициенты теплопроводности, теплопередачи и проч. Различные модели, например автоматики, теплогидравлики и электроснабжения, можно объединять в цифровой двойник через единое окно данных.

Моделирование идет в 1D-формате: модель — это не план и не трехмерная визуализация, а схема. Схематичность дает скорость: система не перегружена расчетами, поэтому в модели процессы идут с той же скоростью, что и в реальности. Благодаря этому можно получать ответы на вопросы, какой будет температура активной зоны при аварии со скоростью потери теплоносителя Х литров в минуту или через какое время задвижка А перестанет выдерживать напор воды под давлением У. «Мы моделируем самые различные процессы, в том числе аварийные. Даже такое: запроектная авария на атомной станции у нас происходит в реальном времени, топливо плавится, выходит водород. Желающим можем показать», — подтверждает управляющий директор ИТЦ «ДЖЭТ» Алексей Ковалевич.

REPEAT можно интегрировать с другими программными комплексами класса CAE, например с «Логосом» или сторонними системами для разработки и проектирования. «Мы видим очень выгодный симбиоз этого продукта с REPEAT. На нашем софте можно выполнить так называемое 1D-моделирование, а на «Логосе» — 2D/3D, что выводит нас в новую область — мультифизическое моделирование», — поясняет Алексей Ковалевич.

Место на рынке

Коммерческая и функциональная задача REPEAT в России — заменить в ближайшей перспективе зарубежный софт, такой как MATLAB, Simulink. «Мы провели маркетинговые исследования и поняли, что идея вывода на рынок ПО для моделирования вполне реализуема, особенно в тренде импортозамещения», — говорит Алексей Ковалевич.

Сегодня REPEAT уже может использоваться проектировщиками объектов энергетики в широком смысле слова, а также объектов, связанных с транспортировкой жидкостей или газов. В ближайшее время функциональные области будут расширяться за счет появления новых библиотек.

Продукт будет полезен студентам и аспирантам. Для развития будущих разработчиков «ДЖЭТ» открыл две школы моделирования — в Казанском государственном энергетическом университете и в Томском политехническом университете. Школа моделирования — это класс с 10–15 компьютерами с REPEАТ и преподавателями, которые прошли обучение в компании. Они, в свою очередь, будут учить студентов, чтобы те после выпуска могли применять платформу в своей работе.

Цена на REPEAT складывается из программной и аппаратной частей. Программная — стабильная, это само программное обеспечение. Цена аппаратной будет зависеть от того, есть ли готовые серверы, и если нет, то будет их покупать заказчик или поставщик или же заказчику комфортнее купить место в облаке.

Участники рынка заинтересовались REPEAT после его сентябрьского релиза, хотя, как признал Алексей Ковалевич, работа по выводу на рынок, разъяснения всем участникам рынка возможностей продукта и его применения и дальнейшее приобретение продукта — задача очень сложная.

Дело в том, что после ухода из России зарубежных компаний, поставлявших инженерный софт, продвигать местное ПО, как ни парадоксально, стало сложнее. Раньше российские пользователи платили дополнительные деньги за техподдержку и обновления. Теперь этого делать не нужно, а существующие версии зарубежного ПО, по-видимому, еще вполне удовлетворительны, поэтому преимущества в цене уже нет, а против перехода на новое ПО даже сопоставимого качества играет привычка. «Пользователь сидел 10–15 лет на MATLAB, и задача доказать, что мы можем не хуже, а лучше, не решается простой пиар-кампанией!» — комментирует Алексей Ковалевич.

Конкурентным преимуществом, кроме сравнительно невысокой цены, глава «ДЖЭТ» считает наличие облачной версии. И, конечно, в компании продолжат расширять функционал.

Возможности следующих версий

В ближайшем будущем компания планирует подключить к облачной версии модули по выполнению расчетов по теплогидравлике и АСУ ТП — пока они есть только в десктопной версии. Также в облачной версии вскоре появится система контроля версий, возможность вести коллективную работу над моделью и выполнять многовариантные расчеты. Опция полезна для внесения правок в модель. В «ДЖЭТ» планируют, что до конца этого года облачная версия по функционалу будет полностью аналогична десктопной.

Функционал будет расширяться и за счет новых сфер проведения расчетов. Причем выбирать их в компании планируют так, чтобы время от разработки до применения клиентом было минимальным.

Одним из перспективных направлений в «ДЖЭТ» считают силовую электронику — электронные компоненты, которые управляют электродвигателями. «Если мы говорим про бытовую технику, то в ней напряжения — несколько вольт. А в промышленной технике показатели на несколько порядков выше: киловольты, килоамперы. Поэтому мы хотим пойти в сегмент силовой электроники. Платформа для создания моделей нужна электротехническим проектным институтам и производителям преобразователей частоты, производителям электроприводов, у которых есть отделы по проектированию», — отмечает Сергей Букреев.

«Мы можем предложить параллельное моделирование теплогидравлики и электротехники, чтобы разработчики сразу могли обкатать все вместе на единой расчетной платформе, посмотреть, правильно ли работает оборудование, например какой-то насос или более сложные технологические системы», — развивает тему Алексей Ковалевич.

Еще один проект на будущее — REPEAT Place. Это электронная площадка по продаже библиотек и наработок разных авторов, которые готовы будут присоединиться к развитию своих идей на нашей платформе. Это могут быть поставщики уже готовых моделей, например газовых турбин, выполненных с помощью REPEAT. Заказчики там же смогут размещать заявки на разработку библиотек или готовых моделей.