Директор ФСВТС_ Дмитрий Шугаев_цитата_ч-б

Дмитрий Шугаев: В сфере ВТС Россия действует строго в рамках закона и своих международных обязательств. В этом смысле мы комфортный и надежный партнер

Цифровое моделирование на примере проекта СМТК

20 мая состоялась экспертная сессия, посвященная вопросам моделирования сложных систем. В качестве объекта обсуждений выступил проект по развитию логистической системы СМТК – Северного морского транзитного пути. Проект был инициирован Госкорпорацией «Росатом» в 2019 году в рамках стратегической программы по созданию международного оператора логических услуг.

Организатором экспертной сессии выступил отраслевой интегратор логистического бизнеса ГК «Росатом» – ООО «Русатом Карго» при организационной и технической поддержке АО «Российская венчурная компания» (АО «РВК») – государственный фонд фондов и институт развития венчурного рынка Российской Федерации.

Проект СМТК нацелен на развитие международного транзита грузов между Северной Европой и Восточной Азией через Северный Морской Путь (СМП).

Инициаторы проекта считают, что СМТК может стать полигоном, на котором будут отработаны цифровые технологии создания высокотехнологичных глобальных проектов. Поэтому целью экспертной сессии стали обмен и синхронизация знаний, а также формирование единого представления потенциальных участников и других заинтересованных сторон о применении цифровых технологий информационного моделирования при реализации технически сложных проектов.

Приветственным словом открыл сессию директор Департамента информационных технологий Госкорпорации «Росатом» Евгений Абакумов. «Мы движемся в направлении освоения Арктики как стратегической перспективной задачи», - сказал Абакумов. Совместное развитие информационных и цифровых технологий в рамках проекта СМТК, по мнению Евгения Михайловича, должно стать «прорывной основой» для дальнейшего движения в арктическом направлении.

«Все вместе мы должны сделать так, чтобы арктический проект стал победой российских технологий, цифровых технологий и технологий бизнеса. На этом проекте особенно ярко будет видно совместное развитие информационных цифровых технологий и бизнес-модели СМТК. Я очень рад и благодарен коллегам-организаторам, которые смогли взять на себя непростую задачу проведения такого масштабного мероприятия. Желаю всем участникам эффективной работы!».

В приветственном выступлении первого заместителя генерального директора ООО «Русатом Карго», директора проектного офиса «СМТК» Ольги Кирдей было отмечено, что проект СМТК – про будущее. Изначальной задачей в рамках проекта было определение сроков и стоимости строительства коммерческого флота. Но, по словам Ольги Вячеславовны, уже на первом этапе стало ясно, что речь идет не просто о создании кораблей и логистики «в понимании XX века», а о создании «комплексного проекта по услуге для будущего рынка по товарообмену – причем на очень перспективном евро-азиатском отрезке».

В этой связи эксперт предложила проанализировать будущее товарообмена, будущее сервиса грузоперевозок. И поскольку проект СМТК реализуется в сложной, динамически изменяющейся среде, с нелинейным влиянием внешних факторов, для прогнозирования изменений, по словам Кирдей, критически необходимы сценарное математическое моделирование на основе многофакторного анализа тенденций и цифровизация.

Ольга Вячеславовна подчеркнула, что в проекте важно не остаться на микроуровне, а сформировать понимание метауровня (рынка, конкурентной среды), макромезоуровня (среды создания продукта, полигона) и затем уже разрабатывать цифровой двойник конкретных активов, услуг, которые будут предлагаться рынку. 

«Только в такой интегрированной связке мы можем говорить о том, что мы создали сервисный продукт, который будет актуален и конкурентоспособен при любом сценарии развития рынка товарообмена», – сказала Ольга Кирдей.

Тему сессии продолжил проректор по перспективным проектам СПбПУ, руководитель Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» (Центр НТИ СПбПУ), руководитель Инжинирингового центра (CompMechLab) СПбПУ Алексей Боровков. В своем выступлении профессор рассказал о преимуществах использования цифровых двойников и возможностях применения этой технологии в проекте СМТК, а также представил результаты проектов по созданию цифровых двойников, выполненных сотрудниками Центра НТИ СПбПУ в интересах высокотехнологичной отечественной и зарубежной промышленности.

В начале выступления Боровков уточнил, что цифровой двойник – это одновременно процесс проектирования и технология создания глобальной наукоёмкой высокотехнологичной продукции. Подробнее о технологии цифровых двойников читайте в интервью Алексея Боровкова журналу «Новый оборонный заказ. Стратегии».

«Есть цифровые двойники первого рода – цифровые двойники объектов. Цифровые двойники второго рода – описание технологических процессов, с помощью которых изготавливается объект. На этапе, когда цифровой двойник знает, как его изготавливали, возникает «умный» цифровой двойник (Smart Digital Twin). Он способен указать нам на критические места и критические зоны, то есть на то, что нужно контролировать и что нужно измерять. Здесь же возникает так называемая «цифровая тень» (Digital Shadow). В отличие от цифрового двойника, который обладает предсказательным потенциалом, она «помнит» лишь то, что уже происходило. «Умный» цифровой двойник позволяет организовать эффективные обратные связи на всех этапах жизненного цикла продукции и, применительно к обсуждаемому проекту, разработать лучшие ледоколы и контейнеровозы для СМТК», - рассказал Алексей Боровков.

Поскольку проект СМТК – комплексный, сложный, наукоемкий и не предполагающий возможности проведения экспериментов, на этапе моделирования необходимо создать матрицу целевых показателей и ресурсных ограничений. Она – ключевое звено в разработке Smart Digital Twin и позволяет проводить балансировку огромного количества противоречащих друг другу показателей, что критически важно для реализации таких глобальных проектов.

Обратил внимание эксперт и на особенности цифровой экономики: «Цифровая экономика – это экономика больших данных, где главное – не обработка или хранение, а генерация данных. Мы должны избежать ситуации, когда мы производим много «мусора». Нужно прийти к ситуации, кода мы генерируем «умные» данные (Smart Big Data)». Ещё одна особенность цифровой экономики – сверхнизкие транзакционные издержки. «MBSE 2.0 как раз направлен на снижение таких издержек на начальных этапах. А если это все мы увяжем в цифровом двойнике, мы ещё больше снизим транзакционные издержки».

Рассказал Алексей Иванович и о цифровой платформе CML-Bench™ – разработке инженеров ИЦ CompMechLab СПбПУ, предназначенной для создания цифровых двойников. Платформа позволяет работать в удаленном режиме. В качестве примера профессор привел результаты работы команды ИЦ CompMechLab СПбПУ в период с 30 марта по 17 мая.

 

Применение цифровых двойников позволяет не только достичь лучшего результата, чем у текущего мирового лидера, но и создать резерв конкурентоспособности на будущее. «В результате применения технологии цифрового двойника мы получаем несколько решений, которые удовлетворяют требованиям ТЗ. В этом случае один из цифровых двойников выводится на рынок, а остальные разработки «сидят в засаде». Это практика, которую мы применяем в различных отраслях, обеспечивая конкурентоспособность нашим заказчикам», - сказал Алексей Иванович.

Понятно, что для успешной реализации СМТК-проекта потребуется специализированный флот – ледоколы и контейнеровозы арктического класса.

«Наша задача – сделать лучший флот для СМТК. Эту задачу можно решить только с помощью современных подходов», - завершил выступление профессор.

Сотрудничество Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и ООО «Русатом Карго» началось в январе 2020 года, когда представители организаций – участников проектного консорциума по созданию судна арктического класса в проекте СМТК с рабочим визитом посетили Центр НТИ СПбПУ.

Как сказал директор по развитию СМТК ООО «Русатом Карго» Станислав Чуй, «для нас Алексей Иванович открыл интересный взгляд, и с помощью опыта и компетенций Алексея Ивановича мы попытаемся решить задачи, которые с традиционным подходом за полгода просто не решились». Действительно, последующие спикеры в своих выступлениях неоднократно обращались к докладу Алексея Боровкова, а тема технологии цифровых двойников прошла красной нитью через все выступления в рамках текущей экспертной сессии.

О переходе от традиционных методов решения задач к методам цифрового моделирования рассказал заместитель главного конструктора ПАО ЦКБ «Айсберг» Дмитрий Сахаров. ЦКБ «Айсберг» в инициативном порядке приступило к проработке развития транспортной инфраструктуры СМТК, в частности – к проработке возможностей создания контейнеровозов различной грузовместимости. Работа начиналась с использованием традиционных методов, а продолжилась в тесном взаимодействии с командой Алексея Боровкова с использованием перспективных технологий цифрового моделирования. В выступлении Дмитрий Алексеевич подробно рассказал об уникальных требованиях и задачах применения новых материалов и систем полной цифровизации судовых систем и комплексов в проекте создания судна арктического коммерческого флота СМТК.

Следующим спикером стал генеральный директор НПП «Прикладные перспективные технологии – АпАТэК» Андрей Ушаков. Он рассказал о применении технологий цифрового моделирования и цифровой сертификации новых конструкционных материалов, в частности - композитов. Говоря о новой парадигме цифровой сертификации в целом, Андрей Евгеньевич обратил внимание на социально-экономическую значимость реализации «ускоренной» цифровой сертификации. Особое внимание спикер уделил необходимости сертификации не просто материалов, а сертификации материала сразу в применении в новой конструкции.

Тему сертификации продолжил профессор кафедры радиоэлектроники и прикладной информатики НИУ МФТИ Вячеслав Кондратьев. Вячеслав Владимирович посвятил выступление унифицированному моделированию процессов применительно к созданию инфраструктуры СМТК. В выступлении профессор отметил, что инициатива большой цифровизации СМТК потребует перехода на инновационную методологию.

Кондратьев призвал участников проекта разработать единый понятийный аппарат – всем понятные термины и понятия, а также определить опорную методологию.

А ещё – до конца года создать хотя бы небольшой прототип СМТК. О создании прототипа опорной цифровой модели MBSE проекта СМТК в своем выступлении подробно говорил Станислав Чуй.

Об использовании суперкомпьютерных технологий для создания цифровых двойников и информационных моделей в интересах СМТК рассказали специалисты ФГУП «РФЯЦ ВНИИЭФ» на примере пакета программ ЛОГОС, который разрабатывается с 2009 года и включен в реестр отечественного программного обеспечения Минкомсвязи России.

С докладом на тему «Цифровое моделирование в управлении стратегическими активами для создания продукта конкурентного превосходства на примере проекта развития СМТК» выступила советник по цифровой экономике декана экономического факультета МГУ Елена Тищенко. Елена Борисовна отметила, что СМТК с экономической точки зрения – проект глобального масштаба с большим мультипликативным эффектом. «Мы, экономисты, видим, что проект выходит за рамки отрасли, и инициаторы проекта СМТК найдут союзников во всех отраслях».  Тищенко призвала искать новые бизнес-модели параллельно с техническими решениями, поскольку «если мы их не найдем, то уникальные технические решения могут быть нивелированы старой экономической парадигмой».

Большое внимание в связи со спецификой цифрового моделирования в отношении проекта СМТК было уделено вопросам кибербезопасности и необходимости создавать безопасные каналы передачи данных. Как отметила Елена Борисовна, защита данных тоже может стать бизнесом в рамках этого арктического проекта.

Елена Тищенко заострила внимание на ещё одном аспекте проекта. Поскольку СМТК впоследствии «перетянет» на себя часть грузопотока, который сейчас реализуется через Суэцкий канал, решения, применяемые в СМТК, могут тиражироваться в Египте – этот фактор может стать важным аспектом в переговорах с Каиром.

Ещё одну проблему – отсутствия на сегодняшний день единого информационного пространства в рамках СМТК и СМП – поднял первый заместитель генерального директора АО «Гринатом» Александр Мартыненко. Александр Сергеевич представил концепцию цифровизации СМП и СМТК, а также дорожную карту по ее реализации.

Проведенную ПАО «Интелтех» работу по проекту СМТК представил генеральный директор Юрий Николашин. Юрий Львович рассказал об актуальности перехода судовых комплексов и систем на цифровые технологии. В результате такого перехода возникают цифровые судовые комплексы – «совокупность нового поколения взаимодействующих на единой информационно-коммуникационной основе интеллектуальных систем и приборов для обеспечения безопасности и экологичности морских перевозок».

В «Интелтехе» последовательно изучили группы судовых комплексов, а также привели обобщенные оценки рынка и разработок отечественных и зарубежных морских приборов, систем и оборудования. Специалисты пришли к выводу, что в настоящее время судно СМТК может комплектоваться морскими приборами и сервисами отечественного производства, но из-за недостаточной эффективности потребуются дополнительные расходы на их модернизацию. Однако для обеспечения конкурентных преимуществ проекта в настоящее время возможно укомплектование головных судов СМТК зарубежными системами и сервисами. «А для дальнейшего проведения работ по проекту (в части морского приборостроения) необходимо в ближайшее время определить архитектуру построения электронного комплекса контейнеровоза и приступить к созданию его математической модели», - заключил Николашин.

Важной составляющей является изучение условий и обстановки, в которых будет осуществляться логистика. О дистанционном мониторинге ледовой обстановки, гидрометеорологических и экологических параметрах при формировании цифровой логистической модели для обеспечения надежности, безопасности и оптимизации затрат при транзите грузов по трассе СМТК рассказал исполнительный директор Центра Морских исследований МГУ Николай Шабалин.

С совместным докладом о динамическом сценарном моделировании и оптимизации логистических решений, а также о разработанном механизме расчета экономики сложных систем на разных уровнях детализации на различных этапах жизненного цикла выступили Владимир Сидоренко и Павел Кривенков (экономический факультет МГУ, кафедра экономической информатики). Сотрудники МГУ рассказали об опыте работы на примере реализации проектов атомной электростанции малой мощности. Работу экспертов высоко оценили участники сессии.

И в целом работа экспертной сессии достойна высокой оценки. Было внесено предложение проводить такие совместные встречи на регулярной основе. В период с августа 2019 года по апрель 2020 года было проведено более 20 стратегических и рабочих сессий.

Для справки:

В работе над проектом СМТК принимает участие более 40 ведущих предприятий, являющихся лидерами в направлении проектирования судов арктического класса, конструирования и производства оборудования для судовой энергетики, научных и проектных организаций по атомной, водородной и других альтернативных видов энергии, новых конструкционных материалов, морского приборостроения, радиоэлектроники, телекоммуникации, навигации и связи, цифровых технологий моделирования среди которых: НИУ МФТИ «Физтех-Цифра», «Физтех -Арктика», СПбПУ им Петра Великого (Петербургский Политех), МГУ им М.В. Ломоносова (экономический факультет), СПбГМТУ (Корабелка), НИЦ Курчатовский институт - ЦНИИ Конструкционных материалов «Прометей», Крыловский государственный научный центр, ЦНИИ Морского флота, ЦНИИ Технологии и судостроения, РФЯЦ ВНИИЭФ (г. Саров), АО «Объединенная ракетно-космическая корпорация», ФГУП «Космическая связь», ПАО «Интелтех», НПК «Морсвязьавтоматика» ,ПАО ЦКБ «Айсберг», ООО «ЛанитСеверо-Запад», НПО «А-Три», Всероссийское общество изобретателей и рационализаторов ( ВОИР), НПП «Прикладные перспективные технологии – АпАТэК» предприятия, АО «Атомэнергомаш»

©«Новый оборонный заказ. Стратегии» 

Партнеры