img05 июля 2022 в 13:50

Цифровое моделирование в судостроении: от экономии топлива до предотвращения ЧС

В 2019 году правительство утвердило Стратегию развития судостроительной промышленности до 2035-го, которая предусматривает формирование единого цифрового пространства и повышение конкурентоспособности отрасли. Инновационные технологии помогут судостроению не только ускорить бизнес-процессы и повысить их эффективность, но и предотвратить аварийные ситуации еще на стадии цифрового моделирования. Эксперты рассказывают о том, каких успехов удалось достичь и какие задачи необходимо решить в ближайшей перспективе.

В 2019 году правительство утвердило Стратегию развития судостроительной промышленности до 2035-го, которая предусматривает формирование единого цифрового пространства и повышение конкурентоспособности отрасли. Инновационные технологии помогут судостроению не только ускорить бизнес-процессы и повысить их эффективность, но и предотвратить аварийные ситуации еще на стадии цифрового моделирования. Эксперты рассказывают о том, каких успехов удалось достичь и какие задачи необходимо решить в ближайшей перспективе.

Единое цифровое пространство

По информации Минпромторга, интегральный показатель уровня оценки цифровой зрелости судостроительной отрасли высокий — 56,7 %. В министерстве также привели статистику, которая говорит о росте вложений в использование отечественного программного обеспечения (ПО, — прим. ред.): в 2021 году организации судостроительной промышленности затратили на закупку и техническую поддержку жизненного цикла различных классов 402,6 млн рублей, из них 262,8 млн рублей (65 %) направлены на отечественное ПО, тогда как в 2020 году этот показатель составлял 54 %.

В АО «Объединенная судостроительная компания» (ОСК, — прим. ред.) подчеркнули, что судостроение является одной из наиболее высокотехнологичных и сложноорганизованных отраслей, и цифровизация бизнес-процессов позволит объединить на единой цифровой основе процессы определения требований, проектирования, подготовки производства, закупок материалов и оборудования, постройки судна, его продажи, послепродажного обслуживания и утилизации.

«Формирование единого цифрового пространства является одним из важнейших условий для цифровой трансформации отечественной судостроительной отрасли, то есть ее перехода к концепции “Индустрия 4.0” (массовое внедрение киберфизических систем, — прим. ред.)», — отметили в ОСК. В корпорации подчеркнули, что цифровая трансформация предусматривает не точечные цифровые преобразования, а принципиальные изменения технологии управления и структуры деятельности. «Изменение технологий управления, в свою очередь, подразумевает проведение организационных изменений систем управления корпорацией и цифровизацию управленческих функций. В связи с этим основной тенденцией становятся глубинные изменения, предполагающие трансформацию всех процессов конструкторских бюро и верфей, включая проектирование, производство, снабжение, логистику, ремонты, обслуживание продукции, применение нового оборудования и программного обеспечения, а также организационную трансформацию», — пояснили в ОСК.

По информации Минпромторга, интегральный показатель уровня оценки цифровой зрелости судостроительной отрасли высокий — 56,7 %.

От виртуальной лаборатории до цифровой экосистемы

Как отметили в Минпромторге, в целях ускорения цифровизации государство системно поддерживает организации судостроительной промышленности. В период 2019—2021 гг. ФГУП «Крыловский государственный научный центр» реализовал опытно-конструкторскую работу «Создание виртуальной лаборатории», в рамках которой создан опытный образец виртуальной лаборатории, выполнена валидация программных и методических средств виртуальной лаборатории на основе сравнения с результатами, разработан программный модуль «ЛОГОС-Судостроение» для использования совместно с пакетом программ «ЛОГОС» («ЛОГОС» —пакет программ инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования, — прим. ред.). «ЛОГОС-Судостроение» позволяет проводить оценку гидродинамических характеристик корпуса и судовых движителей, тепловых режимов в транспортных и жилых отсеках, моделирование аварийных ситуаций, включая затопление и задымление. Благодаря программным расчетам еще на этапе проектирования судна удается корректировать его расход топлива.

ОСК продолжает выполнять роль одного из технических заказчиков проекта по созданию комплекса программ в защищенном исполнении «Система полного жизненного цикла изделий “Цифровое предприятие”». «Разрабатываемая система должна позволить в цифровом виде управлять жизненным циклом сложных изделий на всех этапах: от планирования и разработки до производства, эксплуатации и утилизации, при этом она также должна обеспечивать гибкое изменение модификации разрабатываемых изделий, управление производственными и финансовыми ресурсами, кадровым потенциалом, информационную поддержку интегрированных структур отрасли», — прокомментировали в Минпромторге.

В ОСК добавили, что в корпорации утверждается стратегия цифровой трансформации и программа цифровой трансформации на 2022—2024 годы. «В этих документах обозначена необходимость создания единого информационного пространства в рамках корпорации и включены мероприятия, которые позволят этого достичь, причем с учетом множества внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на отечественное судостроение», — рассказали в корпорации. Так, в ходе мероприятий будут разработаны единые электронные регламенты взаимодействия, форматы обмена данными между проектно-конструкторскими бюро, заводами-строителями и соответствующего ПО. Будет создана цифровая экосистема «Корпоративный центр» и построена единая корпоративная коммуникационная платформа. Эти меры помогут повысить эффективность управления за счет оперативного взаимодействия всех отделов. В случае успешной реализации программы данный опыт будет внедрен в судостроительную отрасль, заключили в ОСК.

img

Пробелы отечественного ПО

В ОСК подчеркнули, что в проектировании, постройке, эксплуатации и утилизации морской техники задействовано много людей и оборудования, все процессы отличаются длительностью, а большинство изделий — технической сложностью. Кроме того, для отрасли характерна низкая серийность и высокие вложения, а также зависимость от импортных комплектующих и технологий. «Все это отражается на производственных процессах и вносит свои коррективы в процессы импортозамещения, цифровизации и цифровой трансформации корпорации. В частности, долгосрочные проекты, находящиеся в стадии выполнения, накладывают ограничения на импортозамещение части ПО до своего завершения ввиду существенных рисков потери данных при их переносе на новую программную платформу, и, как результат, срыва выполнения гособоронзаказа. Поэтому эффективность цифровой трансформации зависит от многих факторов: модернизации или замены основного производственного оборудования заводов-строителей, в том числе, систем автоматизации и опыта работы с цифровыми моделями и стандартами соответствующих данных», — пояснили в ОСК.

В корпорации уточнили, что в части уже реализующихся проектов сложно предложить какое-либо универсальное решение: каждый подобный случай требует детального изучения с целью выбора оптимального пути выхода из сложившейся ситуации. Номенклатура классов ПО, необходимых для решения задач судостроительной отрасли, огромна, при этом системы некоторых классов в отечественном исполнении не вполне соответствуют отраслевым требованиям или же просто еще не созданы. Пример — отсутствие отечественной судостроительной системы автоматизированного проектирования.

Для отрасли характерна низкая серийность и высокие вложения, а также зависимость от импортных комплектующих и технологий.

«Сегодня есть четкое понимание того, что проблема не может быть решена путем создания отдельных разрозненных программных продуктов. В связи с этим весь перечень необходимого для деятельности корпорации ПО проходит жесткую проверку на его соответствие требованиям конструкторских бюро и заводов-строителей. Выявляются несоответствующие требованиям или дублирующие друг друга программные продукты, определяются “пробелы” в отечественном ПО». — пояснили в ОСК.

Как отметили в корпорации, проводится большая работа с обществами группы ОСК и организациями-разработчиками ПО, направленная на доработку существующих и на создание новых программных продуктов. Все работы в этом направлении проводятся комплексно. В частности, в рамках реализации программ и проектов цифровой трансформации могут создаваться несколько взаимно увязанных программных продуктов, обеспечивающих интероперабельность (способность двух или более информационных систем или компонентов к обмену информацией и к использованию информации, полученной в результате обмена, — прим. ред.).

При создании комплексных программных решений будут учтены особенности производства и технического обслуживания объектов морской техники по принятым конструктивно-технологическим платформам.

«Масштабы корпорации не дают возможности применять единую цифровую платформу для всех предприятий из-за разницы сроков, стоимости и вероятности удовлетворения потребностей различных конструкторских бюро и заводов-строителей. Поэтому будут произведены подбор подходящих блоков (продуктов, решающих отдельные функциональные задачи) и их качественная интеграция в комплексное решение. Для задач, под которые не удалось найти готовые решения, будет заказываться разработка недостающих компонентов и их интеграция в комплексное решение — общую платформу», — пояснили в ОСК.

 

Инновации — ключ к развитию отрасли

Касаясь перспектив развития отрасли, в Минпромторге рассказали о проектах на 2022—2024 годы, реализуемых с применением отечественного ПО. Это разработка комплексов программного обеспечения для проектирования судов и для судостроительного производства, создание платформы управления сервисным обслуживанием на базе цифрового двойника, разработка единых электронных регламентов взаимодействия, а также форматов обмена данными.

В ОСК убеждены в том, что внедрение инновационных технологий позволит создать эффективные механизмы управления данными, будет способствовать оптимизации производственных мощностей, их модернизации и техническому перевооружению.

«Цифровая трансформация отрасли — непростая задача, однако это существенное конкурентное преимущество, которое позволит быстро, эффективно, качественно и безопасно выполнять заказы на постройку и ремонт судов, выводя отечественное судостроение на принципиально новый уровень», — подытожили в ОСК.

Подписка на рассылку

Подпишитесь на рассылку, чтобы одним из первых быть в курсе новых событий