Цифровая платформа CML-Bench® легла в основу системы «УРАНИЯ», внедряемой на предприятиях Росатома
На предприятии госкорпорации «Росатом» – АО «Прорыв» – введена в эксплуатацию система управления данными и процессами расчетных и экспериментальных научных исследований «УРАНИЯ». Автоматизированная система для повышения прозрачности и управляемости расчетных и экспериментальных исследований была разработана Институтом проблем безопасного развития атомной энергетики РАН (ИБРАЭ РАН) совместно с Передовой инженерной школой «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. В основе системы «УРАНИЯ» – цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников CML-Bench®.
Основная задача системы «УРАНИЯ» – максимальный перевод натурных испытаний, применяемых в атомной промышленности, в цифровую среду и повышение эффективности расчетных и экспериментальных обоснований. Система была разработана для проектного направления «Прорыв» госкорпорации Росатом, целью которого является достижение нового качества ядерной энергетики путем разработки, создания и промышленной реализации замкнутого ядерного топливного цикла на базе реакторов на быстрых нейтронах.
Леонид Большов, академик РАН, научный руководитель ИБРАЭ РАН, руководитель проекта «Коды нового поколения» ПН «Прорыв»: «Решение использовать в качестве программной платформы для построения «УРАНИИ» отечественную платформу CML-Bench® обусловлено максимально подходящим задачам ПН «Прорыв» функционалом платформы, а также сжатыми сроками разработки системы. Платформа разработки цифровых двойников позволила нам взаимоувязать разнородные информационные и расчетные системы и подходы к их использованию, применяемые в атомной отрасли, а также осуществлять сквозную межпроектную трансляцию результатов выполняемых НИОКР. Кроме того, благодаря возможностям CML-Bench® «УРАНИЯ» позволяет учесть значительную вариативность путей достижения результатов при реализации проектов. В настоящий момент «УРАНИЯ» находится на стадии развертывания и внедрения в двух других участниках ПН «Прорыв» – АО «ОКБМ Африкантов» (ввод в эксплуатацию запланирован в конце 2024 года) и АО «НИКИЭТ».
На сегодняшний день архитектура системы «УРАНИЯ» построена, помимо цифровой платформы разработки и применения цифровых двойников CML-Bench®, на операционной системе Astra Linux и системе управления базами данных PostgreSQL, а также включает в себя клиент-сервер и веб-клиент для пользователей.
«Цифровая платформа CML-Bench® имеет широкие возможности отраслевой кастомизации – с ее помощью было реализовано более 150 проектов для более, чем 10 высокотехнологичных отраслей промышленности, включая атомную отрасль. Поэтому логично, что зарекомендовавшая себя отечественная платформа легла в основу столь сложной программной системы, как «УРАНИЯ», позволяя ей обеспечивать сохранение связи между расчетными случаями и исходными данными (версиями частных математических моделей) для возможности воспроизведения расчетов. Также цифровая платформа CML-Bench® предоставила гибкий инструментарий для навигации и просмотра расчетных данных интегральных расчетных математических моделей. Напомню, что пять из десяти базовых подсистем «УРАНИИ» разработаны на основе CML-Bench® – это модули структурированного хранения и управления расчетными данными, модуль управления целевыми значениями, выдачи и контроля заданий исполнителям, подключение пакетов CAE, запуск решателей», – отметил проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков.
Остальные подсистемы «УРАНИИ» были разработаны ИБРАЭ РАН в соответствии с требованиями пользователей: интеграция с платформой анализа данных и оптимизации pSeven, система расширенного пре- и пост- процессинга, возможности интеграции с PLM-системами и др.
Андрей Федоровский, директор по цифровизации ПН «Прорыв»: «Разработка передовых проектов реакторных установок требует применения самых современных технологий. И мы удовлетворены, что АО «Прорыв», являющееся интегрирующей структурой ПН «Прорыв», стало первой организацией, где внедрена система «УРАНИЯ», направленная на повышение качества процессов и сокращение сроков разработки изделий и объектов. На данный момент в АО «Прорыв» система «УРАНИЯ» используется в отделе науки и отделе математического моделирования и цифровизации. Внедрение системы «УРАНИЯ» позволило сократить время на выполнение расчетов (в ряде случаев – до 10 раз), а также автоматизировать подготовку необходимых отчетных материалов и сократить на 20% сроки их подготовки. В наших планах – расширение использования «УРАНИЯ» в АО «Прорыв», а также её внедрение на других предприятиях-участниках ПН «Прорыв».
Справочно:
Цифровая платформа CML-Bench® – цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников как высокотехнологичных промышленных изделий / продуктов, так и технологических / производственных процессов их изготовления, система управления деятельностью в области системного цифрового инжиниринга. Разработку цифровой платформы CML-Bench® с 2006 года ведут сотрудники Инжинирингового центра (CompMechLab®) «Центр компьютерного инжиниринга» СПбПУ и сотрудники ООО Лаборатория «Вычислительная механика» (CompMechLab®).
На базе Цифровой платформы CML-Bench® разрабатываются проекты для высокотехнологичных отраслей промышленности: двигателестроение, энергомашиностроение, атомное, нефтегазовое, специальное и железнодорожное машиностроение, авиастроение и вертолетостроение, включая беспилотные летательные аппараты, автомобилестроение, включая электротранспорт, судостроение и кораблестроение, включая морскую технику, энергетика (в первую очередь, атомная), медицина, спорт высших достижений и др.
В конце 2022 года платформа CML-Bench® в рамках реализации проекта по созданию автоматизированной системы цифрового инжиниринга была развернута на серверах компании ООО «Центротех–Инжиниринг» (входит в контур управления топливной компании «ТВЭЛ» госкорпорации «Росатом»). А в 2023 году специалисты Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ разработали программный модуль, позволяющий осуществить бесшовный перенос инженерных данных с одной из самых популярных PLM–систем (системы управления инженерными данными и производственными процессами) Teamcenter концерна Siemens на цифровую платформу CML-Bench®.
