Новый цифровой продукт «Логос Прочность» предназначен для решения задач статической, динамической и вибрационной прочности методом математического моделирования физических процессов. Он будет востребован при проектировании инженерных систем и объектов в высокотехнологичных отраслях российской промышленности, включая: авиастроение, космическую отрасль, двигателестроение, автомобилестроение и судостроение. «Логос Прочность» также эффективно решает задачи атомной отрасли.
Выход продукта «Логос Прочность» завершает трехлетний этап работы над пакетом программ для инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования класса CAE (Computer-Aided Engineering), который также включает в себя представленные ранее продукты «Логос Аэро-Гидро» и «Логос Тепло». Прошедшее 10 декабря мероприятие резюмировало итоги работы над CAE-системой «Росатома», представило ее дальнейшее развитие, а также перспективы сферы математического моделирования в целом.
Обязанности модератора пресс-конференции выполнял Денис Викторов, руководитель проекта по внешним коммуникациям, Госкорпорация «Росатом».
В ходе онлайн-презентации перед гостями мероприятия выступили топ-менеджеры «Росатома» и разработчики, которые рассказали о функциональных возможностях и отраслевом применении «Логос Прочность», сделали обзор функциональных изменений модулей «Аэро-Гидро» и «Тепло», представили планы дальнейшего развития CAE-системы «Логос». Также были представлены кейсы внедрения «Логоса» и затронуты вопросы государственной поддержки импортозамещения ПО.
Цифровой продукт «Логос» был разработан Российским федеральным ядерным центром ВНИИЭФ (входит в Госкорпорацию «Росатом») и прошел многолетнюю апробацию на предприятиях атомной отрасли России при решении специализированных задач, требующих высокой точности расчетов.
Приветственное слово от Госкорпорации по атомной энергии «Росатом» и Российского федерального ядерного центра
Екатерина Солнцева, директор по цифровизации, Госкорпорация «Росатом», заявила о том, что продукт «Логос Прочность» позволяет решать широкий круг инженерных задач в области статической, динамической, вибрационной прочности на основе математического моделирования: «Для нас сегодняшняя презентация символична – мы, конечно, опекаем все наши цифровые продукты, но «Логос» занимает среди них особое место, у меня и у моих коллег к нему особое отношение. В ноябре 2018 года «Росатом» утвердил «Единую цифровую стратегию», одним из важнейших направлений которой стал выпуск на рынок цифровых продуктов, разработанных корпорацией ранее для собственного использования. Два года назад, 12 декабря 2018 года состоялась официальная презентация нашего первого тиражируемого цифрового продукта, которым стал «Логос Аэро-Гидро». В декабре 2019 года на рынок вышел «Логос Тепло», который уже позволял решать расчетные задачи в области оценки тепловых характеристик деталей в авиастроении и двигателестроении. А сегодня мы анонсируем «Логос Прочность», который является третьим из основных модулей комплекса «Логос». Таким образом, мы можем представить полную линейку «Логоса», которая будет в дальнейшем развиваться и обрастать новыми продуктами. Комплекс «Логос», по меркам открытого рынка, – это очень молодое семейство, но и, одновременно, очень зрелое, как с технологической точки зрения, так и с точки зрения практического применения. Дело в том, что все цифровые продукты, которые «Росатом» выводит на рынок, основаны на разработках, применяемых внутри нашей корпорации, начиная с 90-х годов прошлого века, когда атомная промышленность России и, прежде всего, ее оружейный комплекс столкнулись с необходимостью решения сложных задач на основе математического моделирования – без натурных испытаний. В результате наша корпорация накопила колоссальные компетенции в области создания цифровых решений и программного обеспечения. Все это самым непосредственным образом относится и к «Логосу», разработка которого началась более 10 лет назад в РФЯЦ-ВНИИЭФ. Опыт, который накопился за эти годы, является неотъемлемой частью продукта «Логос». На наш взгляд, именно это обстоятельство во многом определяет его ценность».
Екатерина Солнцева подчеркнула, что «Логос Прочность» – это не отдельно стоящий продукт линейки: «Речь идет именно о семействе продуктов, которые в совокупности позволяют решать подавляющее большинство задач в области инженерного анализа и проектирования. При этом, мы отлично понимаем разницу между разработкой для своих внутренних нужд и полноценным коммерческим цифровым продуктом. Поэтому в наш продукт «Логос» была включена подробная, качественная документация на русском языке, а также полноценная система поддержки и обучения».
Директор по цифровизации Госкорпорации «Росатом» особо подчеркнула, что «Логос» – это полностью независимое от зарубежных поставщиков решение, позволяющее сделать заказчикам очередной шаг в направлении импортозамещения, которое в корпорации предпочитают обозначать другим термином – «технологическая независимость», так как именно этот аспект здесь важен, а не «импортозамещение ради импортозамещения». Технологическая независимость означает возможность для отечественных предприятий опираться на российские продукты, которые развиваются в соответствии с нуждами отечественных заказчиков.
Роман Королев, заместитель начальника научно-исследовательского отделения Института теоретической и математической физики РФЯЦ-ВНИИЭФ по интерфейсному ПО и проектной деятельности в области суперкомпьютерного моделирования, отметил, что уникальный опыт, который имеется в РФЯЦ-ВНИИЭФ, нашел себе применение в том продукте, который корпорация «Росатом» выводит на рынок: «Тот подход по замене натурных экспериментов виртуальным моделированием, все те компетенции в области моделирования сложных физических процессов – все это нашло себе отражение в наших продуктах. Вы почувствуете это в полной мере, когда начнете пользоваться нашими продуктами».
Роман Королев также указал на важную роль «Росатома», позволившую программистам из базового продукта, разрабатывавшегося в течение десяти лет, создать полноценный коммерческий дистрибутив – цифровой продукт, который найдет себе достойное место, свою нишу на рынке продуктов компьютерного моделирования.
«Логос Прочность» – это третий продукт в семействе «Логос», но на этом разработчики не собираются останавливаться: «У нас уже имеются серьезные планы по разработке других программных модулей, отвечающих за моделирование различных физических процессов (электромагнетизма и пр.). Есть также и планы по разработке платформы для ведения сопряженных расчетов. Всю ту разрозненную цепочку продуктов, которая сейчас имеется на коммерческом рынке, мы представим к комплексном решении «Логос», которого так жаждет российская промышленность».
Продуктизация пакета программ «Логос» для цифрового моделирования физических процессов
Дмитрий Фомичев, директор по математическому моделированию, Госкорпорация «Росатом», заявил о том, что в предыдущие годы «Логос» представлял из себя довольно разрозненный пакет программ для моделирования процессов тепломассы переноса, для процессов теплопередачи, фазовых переходов, для процессов прочности, также имелся отдельный модуль обработки результатов.
В рамках проведенной продуктизации Госкорпорация «Росатом» серьезно переработала пакет программ «Логос» и намерена в дальнейшем его развивать в виде готовых, так называемых «коробочных» решений – с улучшенной функциональностью, а также с улучшенными удобством и простотой использования, которые позволяют быстрее и качественнее осваивать заказчику данный продукт.
В 2028 году мы вывели на рынок первый модуль «Логос Аэро-Гидро», позволяющий решать задачи по моделированию аэро-, гидро-, газодинамических процессов. Затем, в 2019 году мы презентовали модуль «Логос Тепло», предназначенный для моделирования процессов теплопередачи и фазовых переходов. Сегодня мы презентуем модуль «Логос Прочность» для модерирования процессов статической и динамической прочности: «С этим продуктом, как я считаю, мы сделали несколько шагов вперед по направлению к качественному дистрибутиву. В рамках продуктизации мы разрабатываем не только дистрибутивы, но также развиваем сервисы, сопряженные с данными решениями. Мы реорганизовали службу технической поддержки, подняв ее до уровня 24/7. Мы создали центры обучения пользователей. Мы оказываем всестороннюю поддержку выполнения программы импортозамещения по привлечению субсидий».
Обзор функциональных изменений модулей «Аэро-Гидро» и «Тепло
Андрей Козелков, начальник научно-исследовательского отдела Института теоретической и математической физики РФЯЦ-ВНИИЭФ, рассказал о новых возможностях продукта «Логос Аэро-Гидро».
В препостпроцессоре (ППП) «Логос-Препост» появились следующие нововведения: в поверхностном генераторе по аналитическому представлению реализовано построение сетки с учетом размеров, заданных на характерных кривых; в поверхностном генераторе по фасеточному представлению реализовано построение сеток с учетом заданных областей локальных сгущений; внедрен генератор анизотропных сеток; в генераторе методом отсечения реализована возможность додрабливания ячеек сетки с учетом заданного соотношения размера ячеек ядра и призматических ячеек.
У связанного решателя появились: возможность решения связанных задач с «Логос Прочность» в продуктовой версии; расчет центра давления; контроль версии mesh-файла для декомпозиции; поправка на кривизну линий тока в модели SST; опциональная возможность использования поправки Дурбина в модели SST; расширенные возможности задания коэффициента диффузии для многокомонентности; возможность подключения пользовательской функции для химической кинетики.
У разделенного решателя появились: алгебраические и тригонометрические операции; функции максимума, минимума, среднее значение; константы; условные операторы, циклы, логические операции; локальные переменные; доступ к физическим величинам и параметрам расчета; доступ к пользовательским величинам (мониторинг величин); поддержка комментариев; проверка синтаксиса на этапе подготовки формулы.
«Логос Монитор» теперь в состоянии обеспечивать: динамическое изменение ширины заголовков при выводе имен; возможность графического отображения информации о невязках решения модуля расчета гидродинамики; учет возможности одновременного движения границ интервалов осреднения; улучшенный механизм масштабирования; возможность зачитывания углов атаки скольжения при чтении параметров из файла формата yaml.
Андрей Вишняков, старший научный сотрудник Института теоретической и математической физики РФЯЦ-ВНИИЭФ, представил новые возможности продукта «Логос Тепло».
К главным новинкам модуля «Логос Тепло» Андрей Вишняков отнес следующие: энерговыделение на контакте; излучение на контакте; излучение в симметричных конструкциях; сопряженный теплообмен с 1D-теплогидравликой. Он также указал несколько ключевых улучшений: повышение стабильности; методы повышения стабильности на искаженных ячейках (ограничители градиентов, корректировка неортогональности); оптимизация интерполяции; значительное ускорение интерполяции величин; визуализация; величины на контакте, новые возможности мониторинга.
Андрей Вишняков также анонсировал функциональные возможности продукта «Логос Тепло», которые появятся в следующем 2021 году: развитие конечно-элементного решателя теплопроводности в «Логос Прочность» для решения связанных задач термопрочности; моделирование многолетнего теплового состояния мерзлых грунтов с учетом сезонных колебаний температуры и процессов замерзания/отмерзания воды; возможность построения редуцированных моделей; исследование теплового состояния мерзлых грунтов с применением средств контроля температуры; расчет теплового состояния с учетом излучения в сегментах симметричных конструкций (1/4,1/6, и пр.).
Обзор функциональных возможностей модуля «Логос Прочность»
Денис Деянов, начальник научно-исследовательской лаборатории Института теоретической и математической физики РФЯЦ-ВНИИЭФ, выступил с основным докладом, в котором был представлен обзор функциональных возможностей модуля «Логос Прочность», рассказано об отраслевом применении нового цифрового продукта, а также были представлены примеры решения бизнес-задач с помощью модуля «Логос Прочность».
Денис Деянов дал детальный анализ препостпроцессинга задач прочности, подробно остановился на особенностях динамического и статического анализа, раскрыл специфику вибрационных типов анализа и объяснил, с помощью каких новых инструментов модуля «Логос Прочность» инженеры могут осуществлять математическое моделирование соответствующих физических процессов.
Как отметил докладчик, продукт «Логос Прочность» прошел аттестацию в «НТЦ ЯРБ»: регистрационный номер – 489 от 19 декабря 2019 года; срок действия – до 19 декабря 2029 года; назначение – программа для ЭВМ «Логос» версия 5 («Логос Прочность») предназначена для расчета НДС при квазистатическом нагружении, при нагружении, зависящем от времени, для расчета на устойчивость, получения собственных частот и форм колебаний, проведения гармонического анализа и анализа воздействия ШСВ оборудования и трубопроводов ОИАЭ; область применения – программа для ЭВМ «Логос» является универсальной и не привязана к конкретным типам ОИАЭ; моделируемые режимы – режимы нормальной эксплуатации, нарушения нормальной эксплуатации, аварии, режимы с учетом динамического воздействия (включая ударные и вибрационные).
Среди представленных примеров отраслевого применения нового цифрового продукта особы интерес у слушателей вызвало поэтапное внедрение модуля «Логос Прочность» в ОАК – в компании «Сухой». Речь шла об импортозамещении в части САЕ: «Внедрение продукта «Логос» в части прочностных расчетов (вместо зарубежного продукта MSC Nastran) было выполнено на 80%. При этом внутренние работы ПАО «Компании «Сухой» производились за собственные средства, а доработка ПО – за счет оплаты технической поддержки. К настоящему времени продукт «Логос» применяют ~40 пользователей, а в скором времени их число достигнет ~70».
«Логос Прочность» в научно-производственной деятельности
Александр Корнев, главный конструктор суперкомпьютерных технологий – начальник отдела высокопроизводительных вычислений, ПАО «Компания «Сухой», рассказал о применении программного модуля «Логос Прочность» в научно-производственной деятельности.
Анализируя ключевые компоненты суперкомпьютерных технологий, Александр Корнев выделил пять секторов: 1) вычислительные ресурсы – ВЦКП ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ, СКЦ АО «СПЗ»; 2) программный продукт – «Логос»; 3) валидационный базис (натурные эксперименты); 4) стандарты, нормативная база; 5) подготовка кадров.
Наибольшее внимание в своем докладе Александр Корнев уделил проблемам, связанным с валидационным базисом, с натурными испытаниями. В частности, докладчик отметил, что одним из источников верификации были материалы открытой печати (AGARD, NASA и др.), поскольку отечественная экспериментальная база устарела или вообще отсутствует. Валидация основывается на проведенных стендовых и летных экспериментах АК: Су-30, Су-34, Су-35, Су-57. Проблема в том, что сильно ограничена или полностью отсутствует многопараметрическая информация о проведенных экспериментах.
Показав на нескольких примерах, как суперкомпьютерные технологии (СКТ) сегодня существенно сокращают, либо же вообще целиком заменяют стендовые и даже летные испытания, Александр Корнев сделал вывод о том, что будущее в этой инженерной области за многодисциплинарными высокоточными расчетами.
Поддержка и обучение пользователей. Проекты внедрения ПО Логос. Меры государственной поддержки импортозамещения
Андрей Воропинов, генеральный директор, ООО «ЦКО», рассказал о службе технической поддержки цифрового продукта «Логос». В частности, он отметил, что для обеспечения соответствия современным стандартам поддержки пользователей ПО «Логос» ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» на базе ООО «ЦКО» была организована 1-я и 2-я линии технической поддержки. Была получена Лицензия Министерства образования Нижегородской области №0004737 от 12.12.2019 на осуществление образовательной деятельности.
На открытой площадке в Технопарке «Саров» был открыт собственный учебный класс. Подготовлена дополнительная программа повышения квалификации «Логос Аэро-Гидро Базовый курс» объемом 40 часов. Сформирован опытный преподавательский состав при участии разработчиков программного пакета «Логос». Производится повышение квалификации сотрудников учебно-методического отдела.
В настоящее время налажено предоставление актуальных лицензионных копий программного пакета «Логос». Производится рецензирование, согласование и утверждение программ и методик обучения.
Кира Салахова, заместитель генерального директора, АО «НИКИЭТ», представила вниманию аудитории новые возможности Центра компетенций, подробнее рассказа об учебных программах, связанных с продуктами «Логос Аэро-Гидро», «Логос Тепло» и «Логос Прочность».
Завершило пресс-конференцию выступление Андрея Путилова, коммерческого директора Госкорпорации «Росатом», который рассказал об организации и сопровождении продаж и внедрении цифровых продуктов «Росатома».
Говоря о поддержке внедрения, он сослался на Постановление Правительства РФ от 03.05.2019 № 550, указав на поддержку проектов по первому внедрению либо импортозамещению (масштабированию) отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений: размер гранта не более 80% затрат; включает затраты на ПО, ПАК, внедрение и ФОТ заказчика; срок реализации до 3-х лет; возможность компенсации понесенных затрат; ввод в промышленную эксплуатацию решения 0 Ограничения по смете расходов; ограничения на закупку инфраструктуры (не более 20% стоимости проекта, из средств софинансирования).
Анализируя возможности поддержки выполнения пилотных проектов, Андрей Путилов сослался на Постановление Правительства РФ от 03.05.2019 № 555. В этом случае речь идет о поддержке проектов по пилотному (первому) внедрению отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений, адаптации продукта к отраслевым условиям внедрения, способствующей росту уровня готовности продукта и дальнейшему его распространению (масштабированию) по итогам реализации. При этом, размер гранта не более 80% затрат; включает затраты на оборудование и ФОТ; срок реализации до 3-х лет; организация не приобретает исключительные права на внедряемое решение; ограничения к разработчику (госучастие в капитале не более 50%).
