ОСК выбрала программные продукты компании АСКОН для создания основой тяжелой судостроительной САПР

САПР тяжелая, судостроительная © stimul.online

Цифровая модель обстановочного судна проекта 3050.1А в системе КОМПАС-3D; проект судна разработан в ООО «Кингисеппский машиностроительный завод». Источник изображения: Кингисеппский машиностроительный завод

«АСКОН, будучи петербургской компанией, не мог не работать с предприятиями судостроения. Эта работа шла со дня основания компании. На данный момент мы активно входим в стратегически выбранный сегмент — создание специализированных сквозных решений в сфере судостроения. Наши решения будут строиться на опыте, накопленном за более чем тридцатилетнюю историю компании», — рассказал генеральный директор АСКОН Максим Богданов в интервью журналу «Стимул» (журнал об инновациях в России).

Решения АСКОН сейчас используют многие предприятия судостроения. Это и те заводы, которые непосредственно строят суда, и производители размещаемого на судне оборудования, агрегатов, приборов, аппаратуры и так далее.

В качестве примера можно привести ПО «Севмаш», где с PLM-комплексом АСКОН работают более десяти тысяч человек. С помощью систем управления инженерными данными и проектирования технологических процессов обслуживается все, что делается на предприятии, за исключением самой верфи.

ОСК ВЫБРАЛА АСКОН

ПО компании используют и тридцать предприятий-заказчиков, входящих в Объединенную судостроительную корпорацию (ОСК). Генеральный директор ОСК Алексей Рахманов на конференции «Цифровая индустрия промышленной России» в Нижнем Новгороде рассказал о создании специализированной системы автоматизированного проектирования (САПР) для судостроительной отрасли.

По словам Алексея Рахманова, к настоящему времени полностью сформирован индустриальный центр компетенций (ИЦК) «Судостроение», в который вошли ОСК со всеми 12 конструкторскими бюро и 16 крупнейшими верфями, консорциум «Роснефть» — Дальневосточный завод «Звезда», Зеленодольский завод имени А. М. Горького и Крыловский государственный научный центр (КГНЦ).

При этом ОСК, которая с 2014 года находится под санкциями стран Запада, одной из первых столкнулась с проблемами использования зарубежного программного обеспечения. «Когда были введены первые санкции против ОСК, мы обрезали сношения с внешним миром по тому „зоопарку“ компьютерных программ, который у нас был: по подводному и надводному кораблестроению, по гражданской технике», — рассказал Алексей Рахманов. К работе над новыми отечественными программными продуктами, по его словам, корпорация приступила в 2019 году.

Решение о создании единой САПР далось нелегко. «После проведения научно-технического совета и огромной внутренней борьбы между теми бюро, которые делают подводные лодки, и теми, которые делают надводные корабли, мы в итоге нашли консенсус: нас больше всего устраивает продукт компании АСКОН. В итоге будет комбинированная конструкция, в ней каждый найдет свой маленький модуль, и эта программа станет основой тяжелой судостроительной САПР, которую мы намерены внедрять по мере разработки», — отметил гендиректор ОСК.

По его словам, для отрасли крайне необходимо получить завершенный программный комплекс: «Самое важное, чтобы мы не остановились на этапе первых свершений и бета-версий. Надо довести продукт до финальной версии: если где-то в бета-версии зароются ошибки, переделывать потом подводную лодку нам бы очень не хотелось». Выход пилотных версий САПР намечен на 2025-2026 годы.

БОГДАНОВ.jpg © stimul.online

Генеральный директор компании АСКОН Максим Богданов. Источник изображения: Пресс-служба ЦИПР

РАЗГОВОР НА ОТРАСЛЕВОМ ЯЗЫКЕ

Современное судно представляет собой крупный инженерный комплекс, включающий в себя сложные энергетические установки, специальные устройства, автоматизированные судовые системы. Характерная особенность производства основной продукции судостроительных заводов — длительный цикл постройки судна, широкая номенклатура изготовляемых деталей и узлов при небольшом количестве их в партии.

Например, средняя продолжительность постройки серийного транспортного судна от момента закладки до сдачи составляет восемь-десять месяцев. На постройку судна типа река — море грузоподъемностью 3000 тонн требуется свыше двух миллионов деталей разнообразного вида и назначения. Для сравнения можно заметить, что на изготовление современного легкового автомобиля идет около шести тысяч деталей.

Для судостроительных цехов типичны высокая стоимость и трудоемкость изготовления деталей и сборки узлов, относительно большое, по сравнению с другими отраслями, количество физического труда, сложность его комплексной механизации и автоматизации из-за необходимости выполнения значительного объема работ в секциях, блоках и отдельных помещениях судна.

«Принимая стратегическое решение о выходе в новый для себя сегмент, мы понимали, что судостроение — это специализированная отрасль, — говорит Максим Богданов. — Да, опыт создания универсальных систем проектирования и управления для машиностроения можно использовать, но это всего лишь одна часть задела. Отраслевая составляющая очень велика. Даже одни и те же объекты и процессы в наземной и морской тематике называются по-разному. Поэтому с самого начала мы подходили к тому, чтобы вскрыть для себя эту отраслевую специфику, сделать для себя естественным разговор на специализированном отраслевом языке. В компании было сформировано отдельное направление судостроительных решений, и в 2020 году мы начали процесс определения облика отраслевых решений для судостроения. Он состоял из двух этапов».

КМЗ3.jpg © stimul.online

Другая проекция модели обстановочного судна проекта 3050.1А. Источник изображения: Кингисеппский машиностроительный завод

ЕДИНЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ СТЕРЖЕНЬ

Первый этап — работа с проектными бюро по определению задач проектирования, моделирования и подготовки рабочей конструкторской документации. Специалисты АСКОН работали с пилотными площадками в ЦМКБ «Алмаз», СПМБМ «Малахит», КБ «Вымпел». При этом не просто опрашивали предприятия, а совместно выполняли работу над конкретными задачами, пытаясь понять, какой технологический зазор есть между существующими решениями компании и целевыми. Используя текущие продукты АСКОН, специалисты предприятий помогали сформировать требования как к инструментальной части (что и как должно моделироваться), так и по вопросам процессов и методологии. По словам сотрудников АСКОН, именно в тот момент удалось сформировать технологический задел, который позволил в прошлом году совместно с ОСК выйти на создание специализированной судостроительной САПР.

Если посмотреть на дорожную карту проекта, говорят в АСКОН, то можно заметить, что судостроительная САПР является геометрическим интерфейсом системы управления данными на проектной стадии жизненного цикла — от эскизного проектирования до выпуска рабочей конструкторской документации, и все это связано единым информационным стержнем.

Разработка тяжелой судостроительной САПР повлияет и на развитие флагманского продукта АСКОН — КОМПАС.

«После проведения всех доработок КОМПАС перестанет быть классической машиностроительной системой автоматизированного проектирования. В чем главное отличие? В том, что в судостроительной САПР нет нулевой сборки, всегда есть отсеки, построечные районы и другие способы структурирования информации», — отметил Максим Богданов.

Чтобы эффективно работать в судостроении с огромными объектами, содержащими миллионы деталей и сборочных единиц (ДСЕ), необходимо изменить подход «нулевой сборки». Это можно сделать только из системы, которая работает с геометрией, превратив ее в систему, работающую с данными. В этом и будет заключаться основная трансформация КОМПАС-3D в процессе создания судостроительной САПР.

«На данный момент основной задел сконцентрирован в инструментальной части: мы достаточно неплохо продвинулись в задачах моделирования конструкции корпуса, начаты проработки по задачам моделирования судовых систем. Надо отметить, что все инструментальные средства разрабатываются с учетом требований по коллективной распределенной работе, и за эту часть отвечает отдельный технологический сервис. С самого начала работ было понятно, что стандартными механизмами и подходами, принятыми в машиностроительных САПР, невозможно качественно и эффективно работать с изделиями судостроения и для решения этой задачи необходимо искать совершенно иные технические решения», — говорит Максим Богданов.

Судостроительная САПР состоит из трех уровней. Есть уровень управления данными, процессами, проектами, жизненным циклом, уровень работы с геометрическим данными и уровень инженерных расчетов. Ведь делая судостроительную САПР, невозможно не заботиться об эксклюзивных инженерных расчетах, которые должны выполняться интегрированно в едином проекте.

«Работая по проекту судостроительной САПР, мы понимаем, что впереди есть еще несколько лет, но для того, чтобы вся отрасль одновременно вышла на этап тиражирования, начинать нужно уже сейчас. Процесс идет по двум параллельным трекам», — поясняет Максим Богданов.

Первый трек — обеспечить готовность предприятий к работе с отечественным стеком технологий, с доверенными операционными системами и СУБД. Система КОМПАС-3D с конца этого года будет доступна для пилотных зон, полностью построенных на нативных доверенных операционных системах на Linux, и КОМПАС будет так же, нативно, на них работать. Можно будет знакомиться и готовить инфраструктуру.

Второй трек — методологический. Необходимо начинать осваивать базовые инструменты проектирования в КОМПАС и гармонизировать процессы, встраивая систему в процессы предприятия.

СОТАЛИЯ.jpg © stimul.online

Цифровая модель речного судна «Соталия» в системе КОМПАС-3D; проект судна разработан в НИПТБ «Онега» (входит в ОСК). Источник изображения: НИПТБ «Онега»

СВЕСТИ К МИНИМУМУ РУЧНУЮ ДОРАБОТКУ

«Второй этап нашего отраслевого исследовательского процесса — наша инициативная НИР по задачам технологической подготовки производства и самого строительства судна, — рассказывает Максим Богданов. — Мы приступили к ней в начале 2022 года. Благодаря коллегам из ОСК, которые пригласили нас поучаствовать в опытно-конструкторской работе „Цифровое производство“, мы получили доступ к заводам и верфям корпорации. Совместно с ними отработали прототип/макет будущего решения, которое выполняет задачи, позволяя принять данные, созданные на этапе проектирования в судостроительной САПР, в процесс подготовки строительства судна».

В рамках этой ОКР специалисты АСКОН также опробовали компонент по миграции данных. На данный момент подтверждена возможность чтения данных из зарубежных судостроительных САПР, в частности из системы Aveva, в КОМПАС-3D без потери информации. Вся атрибутивная информация становится «родной» информацией КОМПАСа.

После завершения второго этапа решение должно стать полноценным судостроительным тяжелым PLM (ПО для контроля над жизненным циклом выпускаемой продукции), который предусматривает согласованную работу всех составляющих решения на всех предприятиях: в проектных бюро, на заводах и верфях.

«В результате разработки прототипа мы получили подтверждение реализуемости сквозной объектной судостроительной системы „тяжелого“ класса на методологии, используемой нами в судостроительной САПР. С нашей точки зрения, именно сквозная, дата-центричная модель работы с глубоким реинжинирингом процессов проектирования и строительства изделий морской техники позволит предприятиям судостроения работать более эффективно и качественно. Одна из задач, которую мы ставим, — свести к минимуму, а в отдельных случаях и избавиться вовсе от процессов ручной доработки, конвертации или повторного перемоделирования ранее спроектированных элементов при продвижении проекта по этапам жизненного цикла. Как итог, наша основная мысль: судостроительную САПР невозможно построить, не делая тяжелую PLM-систему для судостроения», — считает Максим Богданов.

Алексей Андреев

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.