Процессы цифровой трансформации, изменившиеся геополитические условия и возрастающий уровень конкуренции подчеркивают сверхактуальность внедрения передовых цифровых технологий, обеспечивающих разработку высокотехнологичных изделий в кратчайшие сроки, с минимальными затратами и обеспечением высокого уровня технических характеристик и качества. Развитие технологий цифрового проектирования и моделирования, создание цифровых двойников изделий и поддержка промышленных изделий на всех стадиях жизненного цикла сопровождается увеличением числа инженерных расчетов и цифровых испытаний изделий. Это вынуждает компании обращаться к технологиям, обеспечивающим интеграцию разнообразных CAx-систем, накопление и визуализацию результатов выполненных инженерных расчетов, прослеживаемость и прозрачность цепочек вычислений, принимаемых решений и пр. К числу таких технологий относятся SPDM-платформы. В работе рассмотрена отечественная цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников CML-Bench®, относящаяся к классу SPDM-систем, приведены ее функциональные и технические возможности.
Введение
В современных условиях возрастающей конкуренции, геополитических изменений, необходимости обеспечения технологического суверенитета и импортонезависимости необходима разработка высокотехнологичных промышленных изделий в сжатые сроки с минимальными финансовыми затратами и обеспечением требуемого уровня технических характеристик и качества. Так, в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 15 апреля 2023 г. № 603 о приоритетных направлениях проектов технологического суверенитета и проектов структурной адаптации экономики РФ выделено более 460 приоритетных направлений по 13 отраслям промышленности (авиационная промышленность, автомобилестроение, железнодорожное, нефтегазовое, сельскохозяйственное, специализированное машиностроение, станкоинструментальная промышленность и тяжелое машиностроение, энергетическая промышленность и др.), в которых критически важно выполнить импортозамещение высокотехнологичных изделий и оборудования в ближайшее время [1].
Разработка и производство критически важной конкурентоспособной продукции высокотехнологичных отраслей промышленности возможны на основе передовой технологии создания цифровых двойников изделий, для чего необходимы инструменты математического, компьютерного и суперкомпьютерного моделирования на основе CAE-систем и высокопроизводительных вычислительных систем (High-Performance Computing, HPC).
В соответствии с ГОСТ Р 57700.37—2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения» цифровой двойник изделия — это система, состоящая из цифровой модели изделия1 и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями [2]. Действие стандарта2 распространяется в первую очередь на изделия машиностроения — отрасли, которая является основой развития технологического ядра промышленности и экономики.
Как правило, возрастающая сложность конструкций изделий машиностроения требует увеличения объемов математического и компьютерного моделирования, цифровых испытаний. Об этом свидетельствует аналитика, представленная ведущими компаниями авиастроения и автомобилестроения The Boeing Company и BMW. Так, Boeing еще в 2014 году отметил рост спроса на инженерные расчеты в зависимости от возрастающей сложности конструкций [3].
На слайде из презентации (рис. 1) представлено монотонное увеличение объема прочностных расчетов, расчетов, обеспечивающих минимизацию веса, и расчетов, связанных с материалами и технологическими процессами, при разработке самолета.
Рис. 1. The Boeing Company. Сложность конструкций порождает спрос на расчеты. Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» по материалам [3; 4]
Другим примером может стать деятельность корпорации BMW по выполнению расчетов при разработке автомобилей — уже в 2015 году компания преодолела рубеж в 2 млн инженерных расчетов, проводимых на своей SDM-платформе (рис. 2).
Рис. 2. Увеличение числа инженерных расчетов BMW. Источник: International SPDM Conference 2017. Presentation of Mark Norris. Слайд из презентации эксперта Марка Норриса
Широкое применение разных мультидисциплинарных CAE-систем, используемых для решения сложных промышленных задач, способствовало разработке платформенных решений, которые обеспечивают прозрачность и контролируемость процесса разработки, обоснование принимаемых решений, автоматизацию работы с расчетными вариантами и конечно-элементным моделированием, интеграцию и взаимодействие инженерного программного обеспечения [5]. Для реализации данных задач инженеры и разработчики программного обеспечения стали разрабатывать системы управления процессами и данными компьютерного моделирования (SPDM-системы, Simulation Process and Data Management).
В соответствии с Приказом Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 22 сентября 2020 г. № 486 о классификации программ для ЭВМ и баз данных [6] средства управления процессами и данными компьютерного моделирования (SPDM) — это программное обеспечение, предназначенное для эффективного управления конфигурацией данных моделирования, оптимизации процессов, осуществления совместной работы глобально распределенных команд, обеспечения прослеживаемости и принятия решения по оптимизации продукта, связывающее входные и выходные данные программ препроцессинга, систем конечно-элементного анализа и программ обработки результатов вычислений (постпроцессинга).
Принимая во внимание эффективность SPDM-систем не только в процессах проектирования, но и на более поздних стадиях жизненного цикла изделия на стадии производства, эксплуатации и утилизации [7], разработку данных систем включили в дорожную карту развития высокотехнологичной области «Новое индустриальное программное обеспечение» (НИПО)3 на период до 2030 года [8; 10]. Данная дорожная карта утверждена в 2022 году и предусматривает разработку и продвижение программных продуктов, в частности для инженерного анализа, обеспечивающих ключевые производственные процессы предприятий из всех секторов экономики и радикальные изменения в процессах промышленного производства [8; 9]. К одному из трех технологических направлений дорожной карты Системы автоматизированного проектирования и управления жизненным циклом изделий среднего и тяжелого класса на базе интегрированной инженерной платформы — относятся SPDM-системы.
В качестве российского примера SPDM-системы можно привести цифровую платформу для разработки и применения цифровых двойников CML-Bench® [11-13].
Цифровая платформа CML-Bench®: общая характеристика
CML-Bench® — цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников как высокотехнологичных промышленных изделий или продуктов, так и физико-механических процессов, а также технологических/ производственных процессов изготовления.
Ее разработка осуществляется сотрудниками Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ, Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», ООО Лаборатория «Вычислительная механика» (CompMechLab®) с 2006 года. Приказом Министра цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации М.И. Шадаева № 84 от 16.02.2021 цифровая платформа CML-Bench® включена в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных [14; 15]. Цифровая платформа CML-Bench® имеет зарегистрированный товарный знак в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (Роспатенте) в соответствии с Мадридской системой международной регистрации знаков [16-18].
В настоящее время завершается процесс сертификации платформы по 6-му уровню доверия ФСТЭК и соответствия требованиям к ГИС 3-го класса. В результате CML-Bench® получит возможность обработки коммерческой тайны и сведений «для служебного пользования».
Цифровая платформа CML-Bench® неоднократно была отмечена как прорывная технологическая разработка:
- в 2017 году она была признана лучшим высокотехнологичным проектом для промышленного производства, и ООО Лаборатория «Вычислительная механика» (CompMechLab®) была награждена Национальной промышленной премией РФ «Индустрия»;
- в 2018 году цифровая платформа CML-Bench® была признана «Лучшим цифровым проектом ЕАЭС» в международном Конкурсе инновационных проектов «Евразийские цифровые платформы»;
- в 2021 году была получена премия «Технологический прорыв — 2021» в номинации «Лучшее технологическое решение по моделированию и управлению данными в цифровизации»;
- в 2022 году цифровая платформа CML-Bench® удостоена Первой Национальной премии «Импортонезависимость», присуждаемой за вклад в реализацию приоритетных направлений технологического развития российской экономики на основе принципов импортонезависимости и импортоопережения и за особые заслуги в повышении конкурентоспособности отечественной продукции, эффективную технологическую модернизацию и цифровизацию отраслей;
- в этом же году цифровая платформа была удостоена Национальной премии в области промышленных и цифровых передовых технологий «Приоритет-2022» в номинации «Импортозамещение».
Цифровая платформа CML-Bench®: функциональные возможности
На базе цифровой платформы CML-Bench® могут быть объединены «лучшие в классе» (best-in-class) технологии мирового уровня и наилучшие доступные технологии, за счет которых ведется разработка основных компонентов цифровых двойников высокотехнологичных промышленных изделий (рис. 3):
- разработка архитектуры цифрового двойника на основе подходов системного инжиниринга (SystemsEngineering, SE) и модельно-ориентированного системного инжиниринга (Model-Based Systems Engineering, MBSE);
- разработка многоуровневой системы требований [2] или, в наиболее продвинутом варианте, — многоуровневой матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений;
- разработка математических, компьютерных и цифровых моделей с высоким уровнем адекватности, прошедших процедуры верификации и валидации [2];
- цифровые (виртуальные) испытания, а также цифровые испытания на специализированных цифровых (виртуальных) стендах и полигонах4 [2].
Рис. 3. Инженерная архитектура цифровой платформы. Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»
Для проведения цифровых (виртуальных) испытаний цифровая платформа CML-Benchâ имеет возможность подключения различных высокопроизводительных вычислительных ресурсов (кластеров и суперкомпьютеров), а также широкого спектра специального инженерного программного обеспечения, используемого в инженерно-конструкторских разработках для выполнения инженерных и расчетных работ на различных стадиях подготовки и проведения компьютерного моделирования, цифровых (виртуальных) испытаний и обработки результатов вычислений (CAD/CAE/CAO/CAx/PDM/PLM).
Соответственно, цифровая платформа CML-Bench® обеспечивает связь входных и выходных данных программ препроцессинга, систем компьютерного проектирования и моделирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга, компьютерной оптимизации, а также программ обработки результатов вычислений и визуализации (постпроцессинга), повышая степень автоматизации, обеспечивая прозрачность и прослеживаемость цифровых (виртуальных) испытаний и улучшая процессы моделирования и проектирования.
Платформа CML-Bench® позволяет осуществлять декомпозицию изделия как сложной технической/киберфизической системы на подсистемы, компоненты, узлы, детали и сборочные единицы, осуществлять детализацию требований, формировать целевые показатели, учитывать ресурсные ограничения (в первую очередь технологические и производственные), проводить балансировку требований и целевых показателей, которые должны быть реализованы одновременно и зачастую противоречат друг другу, то есть, фактически, обоснованно находить «компромиссные решения».
На платформе CML-Bench® многоуровневая система требований формируется в виде матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, часто — набора матриц (таблиц) — рис. 4. Она позволяет организовать эффективную работу с множеством требований и целевых показателей в процессе разработки цифрового двойника изделия, в частности, обеспечивать возможность в кратчайшие сроки обоснованно вносить необходимые изменения и уточнения, оперативно отслеживать многократные изменения конструкции изделия, отслеживать взаимное влияние компонентов или нарушение тех или иных ограничений, другими словами — осуществлять оперативное «управление требованиями, изменениями и конфигурацией» изделия в процессе реализации проекта.
Рис. 4. Матрица требований и целевых показателей (пример). Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» [19]
На цифровой платформе CML-Bench® генерируются большие объемы содержательных («умных») данных (Smart Big Data) — массив данных, генерируемый в процессе мультидисциплинарного компьютерного/суперкомпьютерного моделирования и применения компьютерных технологий оптимизации и содержащий множество различных характеристик, которые позволяют исчерпывающе описать поведение объекта моделирования в различных ситуациях, включая нарушения нормальных условий эксплуатации и аварийные ситуации. Эти данные используются как в рамках разработки изделия, так и для создания нескольких вариантов изделия с характеристиками, превосходящими те, что были установлены в техническом задании. Эти результаты сохраняются в виде научно-технического задела на цифровой платформе CML-Bench® (уместно употребить термин Digital Brainware) для дальнейшего использования в аналогичных проектах и при решении аналогичных задач в процессе разработки других изделий.
Все цифровые и проектные решения инженеров, полученные в ходе выполнения сотен проектов для десятков отраслей, хранятся на цифровой платформе CML-Bench® и формируют Digital Brainware, насчитывающий сегодня более 310 тыс. решений (рис. 5). Так, накоплено следующее число цифровых решений в разрезе основных типов решаемых задач:
- Computational Structure Mechanics (CSM) / Computer-Aided Engineering (CAE) ~ 150 тыс. расчетов с августа 2015 по июль 2023 года (~ 35-40 расчетов/сутки в июле 2023 г.);
- Computational Fluid Dynamics (CFD) ~ 20 тыс. расчетов с августа 2015 по июль 2023 года (~ 15-20 расчетов/сутки в июле 2023 г.);
- Computer-Aided Optimization (CAO) ~ 12 тыс. расчетов с августа 2015 по июль 2023 года.
Рис. 5. Статистика работы Цифровой фабрики СПбПУ по разработке и применению цифровых двойников на основе цифровой платформы CML-Bench® с момента введения режима самоизоляции (30.03.2020 г.) и до августа 2023 года. Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»
Таким образом, цифровая платформа CML-Bench® осуществляет интеграцию и управление вычислительной (Hardware) и программной (Software) инфраструктурой, формирует интеллектуальный научно-технический задел (Digital Brainware) для разработки цифровых двойников изделий в различных высокотехнологичных отраслях промышленности.
На базе цифровой платформы CML-Bench® возможно осуществление «цифровой сертификации» — специализированного бизнес-процесса, основанного на сотнях/тысячах/десятках тысяч цифровых (виртуальных) испытаний как отдельных компонентов, так и системы в целом на цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах, целью которого является прохождение с первого раза всего комплекса натурных, сертификационных и прочих испытаний [20]. Реализация «цифровой сертификации» позволяет значительно снизить себестоимость разработки и сократить время вывода изделия в серийное производство.
Для прохождения «цифровой сертификации» в автомобилестроительной отрасли в части пассивной безопасности на платформе CML-Bench® построено около 50 специализированных цифровых (виртуальных) испытательных стендов (рис. 6). Модели манекенов содержат тысячи виртуальных датчиков. Также в ходе цифрового краш-теста фиксируется последовательное, «запрограммированное» по миллисекундам на этапе проектирования, разрушение сварных точек из общего числа 5-8 тыс. сварных точек кузова автомобиля при различных возможных столкновениях.
Для испытаний на безопасность пешеходов, например при наезде на пешехода и ударе головой по капоту, на цифровой платформе CML-Bench® в автоматизированном режиме проводятся цифровые (виртуальные) испытания для 300-500 точек возможного удара головой о капот. При проведении натурных сертификационных испытаний выбирают случайным образом 10 точек и проводят сопоставление результатов натурных и цифровых испытаний, полученных в этих точках. Благодаря проведению цифровых испытаний на платформе CML-Bench® и специализированному бизнес-процессу «цифровой сертификации» удается достичь отличия от результатов натурных испытаний менее чем на 3% и, фактически, сертифицировать изделие на основе цифровых испытаний.
Рис. 6. Порядок проведения испытаний на безопасность пешеходов при ударе головой о капот автомобиля на базе платформы CML-Bench®. Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»
Применение цифровой платформы CML-Bench® предоставляет возможность вести разработку изделия одновременно по нескольким траекториям, то есть разрабатывать сразу несколько вариантов возможных решений, которые все отвечают требованиям заказчика, установленным в техническом задании, а также осуществлять мониторинг всех изменений конструкторских решений, эволюцию и модификацию всех расчетных моделей и расчетных вариантов (рис. 7). Все эти разработки, включая цифровые модели и результаты цифровых испытаний, пополняют Digital Brainware на системной регулярной основе — около 100 цифровых решений ежесуточно.
Рис. 7. Цифровой след реализации проекта (траектории разработки). Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»
Именно с помощью нескольких таких цифровых решений, которые все удовлетворяют требованиям технического задания — «цифровых двойников, сидящих в засаде» (А.И. Боровков), компании — лидеры высокотехнологичных рынков обеспечивают, в трактовке декана экономического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова профессора А.А. Аузана, «гарантированное зарезервированное развитие», накапливая цифровые и проектные решения на платформе CML-Bench® и выводя их на рынок последовательно, последовательно «материализуя цифровые двойники» по мере необходимости, в зависимости от складывающейся рыночной конъюнктуры. Таким образом, цифровая платформа CML-Bench® позволяет структурировать все расчетные модели и варианты, обеспечивает возможность эффективной работы с базами данных значительного объема, включающей расчетные модели, результаты вычислений и расчетные варианты по различным типам анализа.
Цифровая платформа CML-Bench®: технические характеристики
Цифровая платформа CML-Bench® состоит из набора сервисов, формирующих слои доменной модели и доступа к данным, написанных на Java 11 и Kotlin 1.9, а также слоя представления на TypeScript (рис. 8). При создании платформы использовались лучшие из известных практик программирования. Для обеспечения качества был создан ряд собственных подходов и инструментальных средств [21]. В окружениях развертывания применяются лучшие технологии для автоматизации установки, сбора логов ошибок и показателей производительности, онлайн-мониторинга работы: ELK, Jenkins, Ansible, Prometheus и др. Программный код платформы состоит из более чем 600 тыс. строк.
Рис. 8. Техническая архитектура цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® . Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»
Цифровая платформа CML-Bench® совместима с сертифицированной операционной системой (ОС) со встроенными верифицированными средствами защиты информации Astra Linux Special Edition 1.7 [22; 23] — отказоустойчивой ОС для защищенных IT-инфраструктур любого масштаба и работы с данными любой степени конфиденциальности.
Программный слой цифровой платформы CML-Bench®, отвечающий за доступ к данным, адаптирован к сертифицированной версии промышленной системы управления базами данных для высоконагруженных систем Postrges PRO Enterprise Certified, российской системы управления базами данных (СУБД), содержащей встроенные средства защиты от несанкционированного доступа к информации, встроенный контроль целостности исполняемых файлов и другие значимые с точки зрения безопасности функции.
Операционная система Astra Linux Special Edition и СУБД Postgres Pro Enterprise сертифицированы ФСТЭК. Совместимость цифровой платформы с этими системами открывает возможности по внедрению CML-Bench® на российских предприятиях, имеющих повышенные требования к параметрам обеспечения информационной безопасности.
На базе цифровой платформы CML-Bench® разрабатываются проекты для высокотехнологичных отраслей промышленности: двигателестроение, авиастроение, автомобилестроение, энергомашиностроение, нефтегазовое, атомное, тяжелое и специальное машиностроение, судостроение, ракетная и космическая техника, приборостроение и др.
Заключение: направления развития CML-Bench®
В рамках развития цифровой платформы CML-Bench® непрерывно расширяется ее функциональность. Цифровая платформа CML-Bench® внедрена на высокотехнологичных предприятиях отечественной промышленности, что потребовало разработки специализированных отраслевых программных модулей («кастомизация» цифровой платформы). Применение цифровой платформы CML-Bench® в процессе подготовки высококвалифицированных инженерных кадров в Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» способствует повышению эффективности процесса подготовки востребованных инженеров, обладающих компетенциями мирового уровня («инженерного спецназа») в ходе выполнения НИОКР и решения фронтирных инженерных задач, а также обеспечивает тиражирование лучших подходов к проектированию сложных технических систем. Расширение спектра применяемых CAx- и PLM-решений отечественных разработчиков путем интеграции на цифровой платформе, безусловно, ускорит процесс внедрения цифровой платформы CML-Bench® на отечественные предприятия, а возможность обработки защищенной информации снимет ограничения при работе с оборонно-промышленным комплексом.
Приведенные задачи успешно реализуются в рамках шести направлений стратегического развития цифровой платформы CML-Bench® (рис. 9):
1. Развитие базового функционала цифровой платформы CML-Bench®.
2. Сертификация средств защиты во ФСТЭК.
3. Миграция данных — в первую очередь с платформы Siemens Teamcenter.
4. Интеграция с отечественным инженерным ПО (CAx-системы) — в настоящее время к цифровой платформе подключено более 150 лицензий и версий CAx-систем, а также In-House ПО различных компаний.
5. Отраслевая кастомизация и расширение сфер применения цифровой платформы.
6. Формирование академических лицензий, создание учебно-методических комплексов.
Рис. 9. Направления развития цифровой платформы CML-Bench®. Источник: ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»
Рассмотренная цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® является необходимым инструментом, который позволяет в кратчайшие сроки создавать глобально конкурентоспособную и востребованную высокотехнологичную продукцию, определенную в рамках приоритетных направлений проектов технологического суверенитета.
Список литературы:
1. Постановление Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2023 г. № 603. URL: http://static.government.ru/media/files/8JsiO5kSItJA1g5IHhGd5qiQVACelECn.pdf (дата обращения: 01.08.2023).
2. ГОСТ Р 57700.37—2021. Национальный стандарт РФ. «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». М., 2021. URL: http://protect.gost.ru/v.aspx?control=7&id=241313 (дата обращения: 06.12.2022).
3. Barthenheier K. Simulation Process and Data Management. URL: http://gpdisonline.com/wp-content/uploads/past-presentations/PLM_73_Boeing-Barthenheier-SPDM.pdf.
4. Глобальные тренды в инженерном образовании / А.И. Боровков [и др.] // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Гуманитарные и общественные науки. 2018. Т. 9. № 4. С. 58-76.
5. Improvement of Collaboration between Testing and Simulation Departments on the Example of a Motorcycle Manufacturer. URL: https://www.researchgate.net/publication/334715196_Improvement_of_Collaboration_between_Testing_and_Simulation_Departments_on_the_Example_of_a_Motorcycle_Manufacturer (дата обращения: 08.12.2022).
6. Приказ Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ от 22.09.2020 № 486 «Об утверждении классификатора программ для электронных вычислительных машин и баз данных». URL: https://base.garant.ru/74832091/ (дата обращения: 01.08.2023).
7. Ogewell V. SPDM: От крайнего разочарования к демократизации симуляции? / V. Ogewell // CAD/CAM/CAE Observer. 2019. № 2 (126). С. 38-43.
8. Утверждена «дорожная карта» по направлению «Новое индустриальное программное обеспечение», реализуемая при координации Росатома Ведомости. URL: https://www.vedomosti.ru/press_releases/2022/12/19/utverzhdena-dorozhnaya-karta-po-napravleniyu-novoe-industrialnoe-programmnoe-obespechenie-realizuemaya-pri-koordinatsii-rosatoma (дата обращения: 20.12.2022).
9. Правительство перезапускает соглашения с крупнейшими компаниями о развитии отдельных высокотехнологичных направлений | Министерство экономического развития Российской Федерации. URL: https://www.economy.gov.ru/material/news/pravitelstvo_perezapuskaet_soglasheniya_s_krupneyshimi_kompaniyami_o_razvitii_otdelnyh_vysokotehnologichnyh_napravleniy.html (дата обращения: 15.12.2022).
10. Чернышенко Д.Н. Утверждены «дорожные карты» «Новое индустриальное программное обеспечение» и «Новое общесистемное программное обеспечение»: Новости. Правительство Российской Федерации, 2022. URL: http://government.ru/news/47353/ (дата обращения: 16.12.2022).
11. CML-Bench® — цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников. URL: https://cml-bench.ru/ (дата обращения: 01.03.2023).
12. Боровков А.И. Новая парадигма цифрового проектирования и моделирования глобально конкурентоспособной продукции нового поколения / А.И. Боровков, Ю.А. Рябов, В.М. Марусева // Цифровое производство: методы, экосистемы, технологии. МШУ СКОЛКОВО, 2018. С. 24-44.
13. Цифровые двойники и цифровая трансформация предприятий ОПК / А.И. Боровков [и др.] // Оборонная техника. 2018. № 1. С. 6-33.
14. Приказ Минцифры России от 16.02.2021 № 84 «О формировании и ведении единого реестра российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных и единого реестра программ для электронных вычислительных машин и баз данных из государств — членов Евразийского экономического союза, за исключением Российской Федерации». URL: https://legalacts.ru/doc/prikaz-mintsifry-rossii-ot-16022021-n-84-o-formirovanii/ (дата обращения: 28.07.2023).
15. Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®. Реестр программного обеспечения, 2023. [Электронный ресурс]. URL: https://reestr.digital.gov.ru/reestr/310460/?sphrase_id=1514023 (дата обращения: 28.07.2023).
16. Федеральная служба по интеллектуальной собственности. Товарный знак CML-Bench®. URL: https://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUTM&DocNumber=930962 (дата обращения: 28.07.2023).
17. Роспатент. Мадридская система. URL: https://rospatent.gov.ru/ru/activities/inter/coop/wipo/madrid_system (дата обращения: 28.07.2023).
18. Madrid Agreement Concerning the International Registration of Marks. URL: https://www.wipo.int/export/sites/www/treaties/en/docs/pdf/madrid_marks.pdf?roistat_visit=1551481 (дата обращения: 28.07.2023).
19. Цифровые двойники в высокотехнологичной промышленности: монография / А.И. Боровков [и др.]. СПб: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2022. 492 с.
20. Цифровые двойники: определение, подходы и методы разработки / А.И. Боровков, Ю.А. Рябов // Цифровая трансформация экономики и промышленности: сборник трудов научно-практической конференции с зарубежным участием. 2019. С. 234-245.
21. Burakov V.V., Borovkov A.I. Advanced metric analysis tool for Java source code // Information and Control Systems. 2023. № 1. С. 17-28.
22. Цифровая платформа по разработке цифровых двойников CML-Bench® от Петербургского Политеха расширила свои возможности FEA.RU | CompMechLab — разработка и применение цифровых двойников (digital twin), цифровое проектирование, CAD/CAE/CAM/CAO/HPC. URL: https://fea.ru/news/8137 (дата обращения: 28.07.2023).
23. Разработка инженеров из Санкт-Петербурга позволит моделировать любые промышленные задачи и проводить испытания виртуально. URL: https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/novosti-podvedomstvennykh-uchrezhdeniy/51998/ (дата обращения: 28.07.2023).
1 Цифровая модель изделия — система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов изделия, описывающая структуру, функциональность и поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла, для которой на основании результатов цифровых и (или) иных испытаний по ГОСТ 16504—81 выполнена оценка соответствия предъявляемым к изделию требованиям [2].
2 ГОСТ Р 57700.37—2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения» утвержден 16 сентября 2021 года приказом № 979-ст руководителя Росстандарта А.П. Шалаева и действует с 1 января 2022 года [2]. Стандарт разработан специалистами Центра НТИ СПбПУ совместно со специалистами ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» в рамках деятельности технического комитета 700 «Математическое моделирование и высокопроизводительные вычислительные технологии». ГОСТ Р 57700.37—2021 относится к серии «Численное моделирование» и регулирует общие положения разработки цифровых двойников, в основе которых лежат математические, компьютерные и цифровые модели. Модели обладают высоким уровнем адекватности, для их описания применяются, как правило, нестационарные нелинейные уравнения в частных производных.
3 В соответствии с решением Правительства Российской Федерации высокотехнологичное направление «Новые производственные технологии» было заменено на «Новое индустриальное программное обеспечение» [8; 9]. Экспертной организацией, осуществляющей независимую научно-технологическую экспертизу реализации дорожной карты НИПО, выступает Центр НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инфраструктурный центр СПбПУ «Технет».
4 Цифровые (виртуальные) испытания — численное определение количественных и (или) качественных характеристик объекта испытаний как результата численного исследования свойств цифровой модели (или цифрового двойника) этого объекта. При этом цифровые испытания проводят, как правило, на цифровых (виртуальных) испытательных стендах и полигонах.
Цифровой (виртуальный) испытательный стенд — система, в общем случае состоящая из технических средств, программного, методического и организационного обеспечения и квалифицированного персонала, предназначенная для проведения стендовых испытаний как результата исследования свойств цифровой модели (или цифрового двойника) объекта испытаний.
Цифровой (виртуальный) испытательный полигон — система, в общем случае состоящая из технических средств, программного, методического и организационного обеспечения и квалифицированного персонала, предназначенная для проведения полигонных испытаний как результата исследования свойств цифровой модели (или цифрового двойника) объекта испытаний [2].