АтомРеверс: курс на импортоопережение
ООО «Центротех-инжиниринг» — компания-поставщик услуг цифрового моделирования для решения задач импортозамещения и разработки наукоемкого оборудования. Компания является преемником Ленинградского особого конструкторского бюро Кировского завода, которое в 1950-х годах занималось разработкой основного технологического оборудования для разделения изотопов урана газодиффузионным методом. Входит в контур управления Топливной компании АО «ТВЭЛ» ГК Росатом. Центротех-инжиниринг оказывает содействие российской промышленности в достижении технологического суверенитета в области машиностроения. Безопасные технологии, высокие требования к качеству и цифровые ресурсы атомной отрасли дают возможность выполнить замену эксплуатируемого импортного оборудования, обеспечить независимость производственных предприятий от зарубежных поставок.
Обладая значительной научной базой и собственными разработками в проведении цифровых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, Центротех-инжиниринг предлагает услуги обратного инжиниринга полного цикла — от изучения изделия до создания цифрового двойника и предсказания его поведения при различных физических условиях.
На вопросы редакции журнала «САПР и графика» любезно согласился ответить Виктор Дураничев, заместитель генерального директора по цифровому инжинирингу ООО «Центротех-Инжиниринг».
САПР и графика: Виктор, расскажите немного об истории создания компании и чем она занимается сейчас.
Виктор Дураничев: Наша компания существует в разных юридических формах с 1945 года, и в следующем году будет юбилей — 80 лет! Начиная с 2018 года мы стали заниматься вопросами компьютерного моделирования и проектирования. Пришли к этому с целью найти новые эффективные инструменты проектирования оборудования — в первую очередь для дивизиональных и внутриотраслевых заказов. Со временем компетенции команды росли и развивались, было принято решение предоставлять услуги по компьютерному моделированию и цифровому инжинирингу на внешнем рынке. В настоящий момент мы активно наращиваем и модифицируем наши возможности в зависимости от потребности заказчиков.
Виктор Дураничев,
заместитель генерального директора по цифровому инжинирингу ООО «Центротех-Инжиниринг»
С.Г.: Как и когда появилась идея создания продукта АтомРеверс?
В.Д.: С 2022 года в нашей стране проводится курс на импортозамещение оборудования, и наши компетенции в реверс-инжиниринге предоставили промышленности инструмент для решения данного вопроса. Так появился бренд АтомРеверс, с которым мы предлагаем эту услугу коммерческим заказчикам.
Для команды очень быстро стало очевидно, что само по себе проектирование, и тем более простое создание компьютерных моделей на рынке не является востребованным в широких кругах. Промышленным предприятиям необходима полноценная комплексная услуга по реверс-инжинирингу оборудования. Она заключается в изучении какого-либо оригинального объекта, который требуется скопировать, составлении технического задания на разработку нового, как правило, видоизмененного, модернизированного и улучшенного изделия. Зачастую функционал оригинального изделия был избыточен или недостаточен. Теперь же есть возможность сделать адаптированное решение под себя с учетом опыта эксплуатации. Почему бы сразу эти потребности и не учесть? Вторая составляющая, которая приводит нас к потребности менять конструкцию, — это, конечно же, коммерчески доступные сегодня материалы и технологии изготовления. С учетом имеющихся ограничений и ресурсов мы переходим к этапу разработки, то есть закладываем все это в техническое задание на создание нашего аналога.
Далее происходит само компьютерное моделирование, CAE-расчеты, оптимизация CAD-моделей, разработка конструкторской документации и, что очень важно, непосредственно организация выпуска как минимум опытных образцов и поставка именно готовых изделий заказчику.
Есть еще очень важный момент — это интеллектуальная собственность. Несмотря на все сегодняшние политические реалии, в области права никаких изменений не произошло. Все соответствующие нормативные акты продолжают действовать. Поэтому разработку нового изделия взамен существующего необходимо вести с учетом прав на интеллектуальную собственность. Также требуется проведение всех необходимых патентных исследований и учета авторских прав при разработке. В целом, весь комплекс деятельности у нас и называется АтомРеверс.
С.Г.: Допустим, к вам обратился клиент с просьбой скопировать и улучшить какое-либо изделие. Какие этапы нужно пройти для этого, используя АтомРеверс?
В.Д.: Начинается всё с исследования копируемого изделия при помощи специального оборудования: 3D-сканеров, спектрометров и твердомеров. Специалисты изучают его геометрические, химические и механические параметры, состав материалов и прочие характеристики. Исходя из полученных данных, требований заказчика, условий эксплуатации и информации, содержащейся в сопроводительной и эксплуатационной документации, инженеры создают 3D-модель, разрабатывают техническое задание на проектирование и программу испытаний изделия.
Следующий этап: на основе полученной 3D-модели, документации и истории эксплуатации создается цифровой двойник объекта — полный аналог изделия в цифровой среде. С его помощью можно провести ряд виртуальных испытаний в различных условиях, что позволит адаптировать конструкцию изделия под доступные материалы и технологические возможности, усовершенствовать или оптимизировать ее под технические требования заказчика, сделать изделие прочнее и долговечнее, минимизировать риски и значительно снизить расходы на физическое прототипирование.
Используя конструкторскую документацию на изделие, технологи АтомРеверс выстраивают полный производственный цикл для изготовления опытного образца оборудования, включая подбор площадки, закупку материалов и комплектующих, организацию производства составных частей, технический контроль и натурные испытания в соответствии с ранее утвержденной программой. По завершении этапа заказчик получает изделие, успешно прошедшее натурные испытания.
Здесь же необходимо добавить, что при наличии истории эксплуатации изделия инженеры АтомРеверс готовы предоставить возможность подключения производимого оборудования к системе предиктивной аналитики АтомМайнд с использованием цифрового двойника. Платформа позволяет осуществить переход от планового ремонта оборудования к ремонту по требованию, снизить время простоя, сократить затраты на техническое обслуживание и ремонт.
В результате проведенных работ на базе платформы АтомМайнд заказчик получает всю актуальную для принятия решения информацию, результаты обработки данных и аналитику простым, управляемым, визуально наглядным образом.
С.Г.: Как вы понимаете модные сегодня термины: импортозамещение, цифровой двойник и искусственный интеллект, и применяете ли вы эти технологии?
В.Д.: Мне не очень нравится слово импортозамещение. Гораздо лучше слово импортонезависимость. Еще лучше — импортоопережение. Мы понимаем, что и отечественные, и зарубежные компании занимаются разработками. Мы соревнуемся. В современном мире побеждает тот, кто применяет наиболее эффективные инструменты. В своем арсенале для разработок мы используем технологию цифрового двойника. Под ней подразумевается метод или способ разработки, при котором формируется набор компьютерных моделей, предельно точно описывающих поведение исследуемого или разрабатываемого изделия. Цифровой двойник направлен на разработку опытного образца, который способен успешно пройти натурные испытания за счет проведения предварительных виртуальных испытаний.
Искусственный интеллект — это одна из технологий, на которую мы сейчас пристально смотрим и изучаем. В настоящий момент практического применения данная технология у нас не нашла, но мы активно ее тестируем.
С.Г.: Вы упомянули о системе предиктивной аналитики АтомМайнд — что это за продукт?
В.Д.: Отечественный стандарт на цифровые двойники, который вышел в 2022 году, описывает цифровой двойник как набор цифровых моделей, описывающих поведение изделия и включающих в себя обратные связи между физическим объектом и виртуальным. При этом если мы посмотрим на задачу формирования обратных связей от физического объекта к цифровой модели, то нам необходимо эти связи как-то установить. АтомМайнд — это цифровой программный продукт, позволяющий собрать данные с датчиков на физическом объекте и передать эту информацию в компьютерную модель. Это один из возможных способов применения АтомМайнд.
Вместе с тем, мы понимаем, что при формировании или отслеживании информации через систему мониторинга происходит накопление данных о параметрах работы при эксплуатации оборудования. С этими данными мы тоже можем работать. Рассмотрим один из вариантов их применения. Данные заводятся в математическую модель. Далее мы сравниваем расчетные показатели из цифрового двойника, сформированного на этапе разработки, с реальными показателями от изделия на этапе эксплуатации. То есть другое применение АтомМайнд — это усовершенствование существующих моделей на основе фактических данных.
Нередко складывается ситуация, что изначально нет математической модели, описывающей поведение изделия. Но есть набор датчиков, которые фиксируют некоторые параметры, и на их основе мы хотим выявить определенные закономерности. Например, остаточный ресурс узла (допустим, подшипника) или выходы на критические или закритические показатели оборудования.
Здесь поможет АтомМайнд, который обеспечивает этот функционал, а именно сбор данных, их обработку, выявление зависимостей между показателями. В дальнейшем это позволит сформировать из полученных данных цифровые модели, основанные на данных.
С.Г.: Недавно появилась информация о новом направлении деятельности Центротех-Инжиниринг — цифровое материаловедение. Какие задачи оно будет решать?
В.Д.: Да, действительно, это очень интересное для нас направление. Работая над проектами по реверс-инжинерингу, мы столкнулись с новыми материалами, которых нет в отечественных справочниках. При этом нам необходимо воспроизводить поведение этих материалов в составе изделия. Таким образом мы пришли к пониманию, что для решения подобных задач требуется специализированный продукт.
В настоящее время мы с коллегами из атомной отрасли, представителями промышленности и науки формируем облик экосистемы цифровых решений по цифровому материаловедению. Она будет направлена на работу с базами данных свойств материалов.
Мы будем предлагать полученный продукт к применению широкому кругу пользователей. В первую очередь специалистам, которые занимаются математическим моделированием технологических процессов или оборудования, работающего в разных сложных условиях эксплуатации.
Итак, цифровое материаловедение — это направление деятельности, в рамках которого будет создана экосистема цифровых решений. Мы разрабатываем свой компонент этой экосистемы, направленный на создание математических моделей свойств материалов. Облик конечного продукта в настоящий момент — в процессе формирования. Его пилотная версия появится уже в 2025 году.
Центротех-Инжиниринг является одним из инициаторов этого процесса. Поэтому, пользуясь случаем, хотелось бы пригласить для сотрудничества все заинтересованные компании — мы абсолютно открыты для контакта.
С.Г.: А в мире есть конкуренты?
В.Д.: Возвращаясь к вопросу импортоопережения: конечно, мы изучили поставщиков похожих решений по всему миру. Мы понимаем, что просто копировать — это неправильно. Учитывая опыт эксплуатации различных систем и подсистем, мы хотим сделать решение другого класса, которое отличалось бы серьезным функционалом и работало как платформа для генерации свойств материалов.
С.Г.: В каких отраслях будет наиболее востребовано цифровое материаловедение?
В.Д.: Конечно, это классическое направление — машиностроение, но не только. Одним из наиболее важных сегментов рынка, где мы видим применение цифрового материаловедения как цифрового продукта, — это, безусловно, производственные предприятия, которые специализируются на выпуске заготовок, полуфабрикатов. Это относится и к металлургии — ко всем заводам, где необходимо спроектировать технологический цикл, включающий в себя формирование структуры и свойств материалов на каждом технологическом этапе изготовления. Если смотреть шире, то, безусловно, и строительная отрасль нуждается в таком решении.
С.Г.: Как вы думаете, что мешает предприятиям перейти на отечественный софт?
В.Д.: Как мы видим с коллегами эту ситуацию, одна из основных причин — это привычка работать в каком-то давно используемом ПО и нежелание сотрудников переучиваться. Также зачастую отечественное ПО пока не дает необходимого пользователю функционала. Там, где функционал уже создан и, казалось бы, можно успешно применять, элементарно отсутствуют обучающие материалы, видеоинструкции. Не секрет, что если мы возьмем популярные зарубежные решения, то на любом видеохостинге будет множество уроков. Что касается отечественного ПО, то в лучшем случае найдем три ссылки с инструкциями для решения прикладных задач — с наработанными методиками в этом программном продукте. Сейчас это основная беда.
С.Г.: Ваши пожелания вашим потенциальным клиентам, читателям журнала «САПР и графика»…
В.Д.: Хочется, чтобы все мы не забывали мечтать! Чтобы из мечты формировались прекрасные, даже недостижимые цели, которые окрыляли бы и вели в будущее! Желаю, чтобы эти цели и мечты были настолько яркими, увлекательными и захватывающими, что в стремлении реализовать их все наши сиюминутные сложности казались бы ерундой!
