Эффективная техническая поддержка. Опыт сотрудничества компании «Делкам-Урал» и ОАО «Авиадвигатель» по внедрению CAE-систем в цикл производства

Геннадий Новаковский. Руководитель службы технической поддержки по CAE-системам, ООО «Делкам-Урал».

Проанализируем нынешнюю ситуацию с внедрением CAE-систем на российских предприятиях. На примере взаимодействия компании «Делкам-Урал» с ведущим конструкторским бюро авиационного двигателестроения — ОАО «Авиа­двигатель» рассмотрим аспекты эффективной технической поддержки.

В настоящее время на большинстве российских предприятий, в чьи функции входит разработка новых изделий, идет интенсивное внедрение CAE¹­систем в цикл производства. Произошедшая в 90­е годы утрата многих программных наработок, связанная с упадком промышленности и полной сменой аппаратного обеспечения, и медленный переход на западные технологии привели к серьезному отставанию в части автоматизации процессов проектирования. Поэтому сейчас в России освоение CAE­систем и в целом САПР идет ускоренными темпами.

Первый этап внедрения импортных коммерческих CAE­систем — выбор и освоение базовых возможностей ПО — начался в середине 90­х годов и для многих российских предприятий еще не закончился. Для него характерны следующие черты, которые во многом вытекают одна из другой:

• в подавляющем большинстве случаев устанавливалось нелицензионное, взломанное ПО;
• выбор ПО осуществлялся «снизу», то есть рядовыми инженерами, исходя из субъективных предпочтений, поэтому во многом был произвольным;
• инженеры самостоятельно осваивали возможности довольно сложных программ, преодолевая языковой барьер «мануалов» и одиноко блуждая в лабиринтах «дружелюбных», «интуитивно понятных» пользовательских интерфейсов;
• решались простые или средней сложности задачи. Полученные результаты часто не совпадали с экспериментальными данными, что создало у части инженерного сообщества недоверие к способности коммерческих CAE­систем обеспечить адекватные результаты расчетов.

К середине нынешнего десятилетия обнаружились признаки перехода ко второму этапу внедрения коммерческих CAE. Предприятия и вузы стали покупать официальные лицензии ПО, оплачивать обновления, техническую поддержку, обучение и стажировки сотрудников. Семинары и конференции по различным CAE стали проводиться регулярно и собирать большое количество участников, часть из которых демонстрировала решение довольно сложных, нетривиальных задач.

Эволюция технической поддержки в России в 1990-2011 годах

Распределение фронта пламени в двухзонной камере сгорания (рисунок предоставлен ОАО «Авиадвигатель»)

Сейчас ведущие российские предприятия — разработчики новых наукоемких изделий, примером которых является ОАО «Авиадвигатель», вплотную подошли к тому этапу освоения CAE­систем, когда качество взаимодействия с разработчиками ПО и экспертами технической поддержки становится особенно важным, приобретает характер критерия применимости ПО для дальнейшего усложнения решаемых задач проектирования. Почему постановка задач усложняется? Современный конкурентный рынок вынуждает предприятия снижать издержки: уменьшать количество опытных образцов, сокращать объем экспериментальной отработки. Ужесточившиеся требования к массе и габаритам заставляют снижать конструкционные запасы, использовать новые сложные материалы (например, композиты). Всё это требует повышенной точности расчетов, применения всё более сложных математических моделей. Задачи проектирования, являясь по своей природе междисциплинарными, становятся таковыми при численном решении. В ходе постановки вычислительного эксперимента инженер сталкивается с обилием моделей, учитывающих разные эффекты исследуемых физических процессов. Как правило, каждая из этих моделей имеет определенные границы применимости, десятки настраиваемых параметров. Очевидно, что для качественного решения сложной междисциплинарной задачи в диктуемые производством сроки пользователю CAE­системы необходима оперативная и квалифицированная помощь экспертов технической поддержки.

Учитывая сформировавшиеся в настоящее время потребности предприятий, работа службы технической поддержки (СТП) по CAE­продуктам в компании «Делкам­Урал» организована по следующим основным направлениям:

• установка ПО, организация удаленного доступа и запуска решения задач с рабочего места пользователя на кластер, отладка параллельных вычислений;
• ответы на запросы пользователей, в том числе с подключением разработчиков ПО;
• проактивная техническая поддержка:

- звонки пользователям (выяснение ситуации с внедрением ПО в случае длительного отсутствия запросов),

- e­mail­рассылки, содержащие новости развития ПО, приглашение на конференции, обучающие семинары;

• проведение семинаров на предприятии по новым версиям ПО;
• организация опытной эксплуатации нового,  перспективного ПО;
• проведение многоуровневого обучения сотрудников предприятий­клиентов (вводные, специализированные курсы, курсы по задачам пользователей);
• решение инженерных задач по техническим заданиям заказчиков в рамках договоров.

Распределение концентрации сажи в кольцевой камере сгорания (рисунок предоставлен ОАО «Авиадвигатель»)

Кроме того, специалисты СТП регулярно проходят обучение и сертификацию, участвуют в интернет­семинарах, организуемых разработчиками ПО. Вся эта деятельность помогает нашим специалистам непрерывно развиваться, наращивать опыт и знания, необходимые для качественной и оперативной технической поддержки клиентов.

Распределение числа Маха в проточной части осевого компрессора (рисунок предоставлен ОАО «Авиадвигатель»)

Компания «Делкам­Урал» имеет долгую историю плодотворной и взаимовыгодной работы с ОКБ «Авиадвигатель». Нами поставлены координатно­измерительные приборы CIMCORE в комплекте с соответствующим ПО. Технические специалисты нашей компании способствовали успешному внедрению данной технологии в цикл метрологической подготовки сложных изделий. Для выполнения измерений деталей сложной формы на металлорежущих станках нами был поставлен комплект ПО PowerINSPECT OMV.

Распределение зон образования NO в камере сгорания за форсункой (рисунок предоставлен ОАО «Авиадвигатель»)

Признаком успеха во внедрении наших технологий является то, что ведущие сотрудники ОАО «Авиадвигатель» регулярно участвуют в наших конференциях, семинарах, выступают с интересными докладами.

Тесное сотрудничество между нашими компаниями идет в рамках внедрения программных систем инженерного моделирования. В КБ активно используется программный комплекс ProCAST от ESI Group для моделирования процессов литья, тестируется программный модуль PAM RTM для анализа технологии изготовления композиционных материалов. Для выполнения прочностных, тепловых и газодинамических расчетов при проектировании изделий в ОКБ «Авиадвигатель» длительное время применяется программный комплекс ANSYS. Компания «Делкам­Урал» является поставщиком данного ПО для ОАО «Авиадвигатель» около года. В течение 2010 года нами выполнялись следующие виды работ:

• информационная и консультационная поддержка по следующим основным темам:

- моделирование процессов горения в ПО ANSYS CFX и ANSYS FLUENT,

- разработка методики моделирования термоакустического взаимодействия внутри камеры сгорания,

- применение ANSYS CFX и ANSYS FLUENT для корректной оценки границы устойчивой работы осевых компрессоров,

- решение задачи оптимизации формы лопаток компрессора по газодинамическим и прочностным критериям;

• организация и консультационное сопровождение опытной эксплуатации нового ПО (ANSYS CFX­RIF, BladeGen, TurboGrid, VistaTF);
• помощь в подготовке и решении масштабных задач в ANSYS CFX (более 100 млн расчетных ячеек);
• выработка рекомендации по настройке операционной системы для работы программных алгоритмов распараллеливания на вычислительном кластере ОАО «Авиадвигатель»;
• помощь с регистрацией в пользовательской зоне интернет­ресурсов ANSYS;
• предоставление информационных материалов по возможностям ПО и опыту применения для решения конкретных задач.

Турбореактивный двухконтурный авиадвигатель ПС-90А-76 (фото предоставлено ОАО «Авиадвигатель»)

На данный момент все работы по технической поддержке регистрируются в системе документооборота и планирования GroupWise на предприятии, что облегчает ведение контроля решаемых вопросов. В следующем году список тем планируется расширить.

В заключение следует отметить, что опыт работы с такими предприятиями, как ОАО «Авиадвигатель», помогает нам выйти на новый уровень качества технической поддержки, повысить свою конкурентоспособность на молодом российском рынке информационных технологий. 

САПР и графика 5`2011