26 апреля 2017 г. в Москве прошла Вторая научно-практическая конференция «Управление созданием научно-технического задела в жизненном цикле высокотехнологичной продукции – 2017». Организаторами мероприятия выступили Военно-промышленная комиссия РФ, НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» и Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН. Партнерами конференции стали компании «ЛМ Софт», «Сименс» и «КАДФЕМ Си-Ай-Эс».
Переход к модели «квалифицированного заказчика»
Конференцию открыл Андрей Дутов, генеральный директор ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского». В своем вступительном слове он обрисовал общее состояние дел в области управления жизненным циклом технологий и продукции ОПК и отметил, что Центр, работая в рамках реализации указа Президента Российской Федерации «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации», идет по пути создания модели «квалифицированного заказчика», который будет не только распределять бюджетные средства, но и иметь необходимые инструменты и ресурсы как для формирования детальных технических заданий, так и для квалифицированной приемки работ.
Затем в докладе «Методологические основы управления созданием опережающего научно-технического задела в жизненном цикле высокотехнологичной продукции» А. Дутов обозначил проблемы разработки технологий и продуктов в наукоемкой промышленности, в числе которых слабое целеполагание при формировании НТЗ, оторванность проводимых исследований от потребностей производителей, недостаточная координация планов развития технологий, отсутствие критериев оценки результативности исследований, низкий уровень зрелости разрабатываемых технологий. Решить указанные проблемы призваны системы прогнозирования и стратегического планирования исследований и разработок, оценки их результативности, а также системы трансфера технологий, научно-технического сопровождения и системная интеграция технологий при реализации комплексных научно-технологических проектов.
Далее, конкретизируя механизм функционирования системы прогнозирования и стратегического планирования исследований и разработок, А. Дутов показал взаимодействие формирования требований (форсайт «спроса») на перспективные технологии с оценкой их возможностей (форсайт «предложения»), а также обозначил место разрабатываемых методик в стратегическом и тактическом контурах управления созданием НТЗ. Особое внимание он уделил межотраслевой интеграции как ключевому фактору создания прорывных технологий, отметив, в частности, синергетический эффект прироста знаний и возможность снизить издержки за счет увеличения серийности производства наукоемкой продукции (сегодня для России запуск самолета в серию оказывается важнее рождения нового проекта), удешевления сертификации и унификации экспериментальной базы.
Выделяя направления исследований и разработок, в которых возможна межотраслевая интеграция, докладчик указал на новые виды источников энергии, средств ее хранения и преобразования на борту, новые конструкционные материалы, конструкции и производственные технологии, а также на методы и средства автоматизации управления движущимися объектами и сложными системами, в том числе основанные на принципах искусственного интеллекта, и новые методы математического моделирования, расчетов и проектирования сложных систем.
А. Дутов также говорил о необходимости разрабатывать прорывные технологии для обеспечения конкурентоспособной авиационной техники, создавать образцы, которые будут принципиально лучше существующих. По его словам, в авиационной области технологический прорыв может быть связан с появлением полностью электрического самолета, а задачи, которые будут решаться в интересах авиастроения, актуальны и для железнодорожного транспорта, судостроения, других отраслей. При этом к ожидаемой в 2025–2030 гг. технологической революции готовиться нужно уже сегодня.
Министерство обороны РФ на конференции представлял полковник Сергей Панков, начальник Управления перспективных межвидовых исследований и специальных проектов. Свой доклад он посвятил необходимости создавать опережающий научно-технический задел для разработки новых образцов ВВСТ как основы эффективного управления их жизненным циклом. В качестве справедливости настоящего тезиса он привел данные из зарубежной практики: открытие опытно-конструкторских работ (программ приобретения) по разработке высокотехнологичных образцов ВВСТ с незрелым научно-техническим заделом приводит к увеличению по сравнению с начальной оценкой сроков их создания в среднем в 1,9 раза, повышению стоимости разработки в среднем на 40%, а стоимости закупки финальных образцов – на 20%. Подтверждение этому – американский истребитель пятого поколения F-35 Lightning II, разработка которого началась еще в конце 1980-х гг., а окончательная стоимость, по оценкам некоторых экспертов, составляет 1 трлн долларов.
Рассматривая утвержденную министром обороны РФ «Концепцию создания НТЗ для перспективных вооружения и военной техники на период с 2016 по 2025 год», С. Панков отметил, что сегодня целью создания НТЗ для перспективного, в том числе нетрадиционного вооружения является заблаговременное решение наиболее сложных научно-технических проблем, связанных с его разработкой. Основой этого должны стать концентрация материальных и финансовых ресурсов на межвидовом уровне, предварительная отработка и обеспечение единства концептуальных, архитектурных, схемных и технических решений, снижение уровня неопределенности и подтверждение реализуемости принципиально новых научно-технических решений. Основные задачи создания НТЗ в Концепции определены так: поиск и реализация новых, в том числе нетрадиционных форм, способов и средств решения существующих и перспективных военных и специальных задач; поиск и разработка новых принципов создания вооружения, технологий и материалов; поиск, оценка реализуемости и внедрение новейших научных, научно-технических и прочих достижений в интересах создания перспективных ВВСТ.
В качестве приоритетных направлений разработки перспективного вооружения докладчик выделил лазерное и радиочастотное оружие, оружие на основе гиперзвуковых технологий и робототехнические комплексы. А на примере разработки технического облика и обоснования технико-экономических показателей крылатых ракет оперативно-тактического и стратегического назначения рассказал о создании и реализации научно-технического задела в ОКР по разработке перспективных ВВСТ.
В завершение первого пленарного заседания выступил Дмитрий Новиков, директор ФГБУН «Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН», с докладом «Проблемы управления жизненными циклами знаний, технологий и наукоемкой продукции: межотраслевая и междисциплинарная интеграция». Он констатировал актуальность согласованного управления жизненными циклами таких элементов комплексной деятельности организационно-технических систем, как сама деятельность, продукт и изделие, являющиеся ее предметом, внешняя потребность и ресурсы, включая знания, технологии и организации.
Д. Новиков рассмотрел также типологию междисциплинарности: интердисциплинарность, трансдисциплинарность, мультидисциплинарность, кроссдисциплинарность – взаимное влияние дисциплин и синергетический эффект от межотраслевого переноса прикладных результатов. Докладчик отметил, что в контексте управления наукой и использования ее результатов на практике эволюционное развитие научных дисциплин и их ответы на междисциплинарные запросы характеризуются высокой степенью истинной неопределенности результатов и времени их получения. Вместе с тем рост уровня междисциплинарности представляется чрезвычайно привлекательным, поскольку повышает экономическую эффективность научных исследований и разработок за счет расширения возможности передачи имеющихся результатов в новые теоретические и прикладные области.
Проблемы импортозамещения и цифровизации в авиационной отрасли
После пленарного заседания работа конференции продолжилась в тематических секциях:
- «Интеграция управления жизненным циклом технологий и продукции ОПК» (модератор – Владислав Клочков);
- «Информационная поддержка процессов развития и индустриализации технологий» (модератор – Александр Куликов);
- «Подходы к управлению созданием НТЗ в жизненном цикле высокотехнологичной продукции» (модератор – Павел Филиппов).
Дмитрий Копанев (Siemens PLM Software) выступил с докладом, посвященным системной инженерии и обеспечению выполнения требований при разработке наукоемкой продукции начиная с ранних этапов жизненного цикла. Он начал с постулата о том, что изделие – это комплекс систем, которые некорректно рассматривать по отдельности ни при определении требований, ни при разработке. Работа изделия – это работа его систем, функциональность которых необходимо обеспечить, причем необходима параллельная разработка систем изделия (объекта управления) и алгоритмов систем управления, а успешность проекта критически зависит от качества, сроков и стоимости разработки самих систем.
Докладчик показал, что все это можно обеспечить с помощью технологии «Виртуальный интегрированный самолет», реализованной в виде масштабируемой комплексной имитационной модели самолета и его систем. Эта модель верхнего уровня представляет изделие в сборе, включая все системы, функции, а также взаимосвязи между ними. Она необходима для выбора оптимальной архитектуры изделия, детализации и каскадирования требований на уровень разработчиков систем, утверждения «интерфейсных контрактов» по каждой системе, контроля выполнения требований верхнего уровня и постоянного контроля за качеством проектных решений, а также за обеспечением требуемой интеграции систем. Модели этого уровня, отметил Д. Копанев, на российских предприятиях, как правило, отсутствуют. Предприятия страны используют расчетные модели отдельных систем. Однако в отсутствие интегрирующей модели системы являются изолированными, не могут быть собраны, их интеграция не может быть проверена, а моделирование по большей части не подкреплено ни методически, ни административно.
О платформе прикладных исследований и всестороннего численного моделирования на основе платформы ANSYS рассказал Николай Староверов, директор инженерного центра, технический директор компании «КАДФЕМ Си-Ай-Эс». Проанализировав сложность современных разработок и роль численного моделирования, он заявил, что для отраслей ОПК и авиастроения доказана оправданность инвестиций в численное многодисциплинарное моделирование. В качестве примера он привел программы модернизации высокопроизводительных вычислений и применения компьютерного моделирования Министерства обороны США (JSF F-35, гиперзвуковой аппарат HIFiRE).
Доклад Владимира Макарова (ЦИАМ имени П.И. Баранова) был посвящен использованию методов и средств математического моделирования и управления инженерными данными для создания многоуровневой модели авиационного газотурбинного двигателя («цифровой двигатель») как объекта формирования опережающего НТЗ. Он указал на существующую проблему разрыва уровней моделирования всего двигателя, а также сказал о том, что необходимо изменить саму ментальность инженеров, подвигнув их к использованию инновационных цифровых разработок. Технологию «цифрового двигателя» В. Макаров предложил сделать приоритетной в авиастроении.
Михаил Лобачев (КГНЦ) рассказал о проблемах создания и использования суперкомпьютерных технологий при проектировании высокотехнологичной продукции. Прежде всего он отметил наличие в существующих нормативных документах подмен и несоответствий понятий, которое, в частности, может привести к тому, что математическое моделирование физических процессов окажется вне нормативно-правовой базы. М. Лобачев обозначил также необходимость регламентировать вопросы финансирования, включая структуру цены и оценку трудоемкости, численного моделирования физических процессов в высокотехнологичных изделиях и имитационного моделирования сложных технических систем, без чего невозможно работать с военной приемкой. Значительное внимание докладчик уделил проблеме недостаточной оснащенности предприятий ОПК вычислительной техникой и использования зарубежного коммерческого и отечественного ПО, а также пакета с открытым кодом OpenFOAM. По мнению КГНЦ, требуется создание линейки (иерархии) суперкомпьютеров различной производительности и оснащения ими предприятий: 5–50 Тфлопс на отдельных предприятиях, до 500 Тфлопс в отраслевых центрах компетенции и уже существенно большей производительности в межотраслевых центрах (Минпромторг России, Росатом, РАН), а наиболее целесообразной представляется четырехуровневая иерархия.
В совместном выступлении Дарья Сизоненко и Михаил Скулябин (КГНЦ) рассказали о внедренной в Крыловском центре системе учета и управления результатами научно-технической деятельности.
Наталья Соболева, руководитель отдела экспертизы проектного управления компании «ЛМ Софт», в докладе «Информационная поддержка процессов сквозного проектного управления в сфере создания и промышленного применения НТЗ» рассказала о функционировании созданной подсистемы технологической поддержки проектов в составе автоматизированной информационной системы проектного управления Минпромторга России, задачей которой является повышение эффективности процессов мониторинга, анализа и управления реализацией проектов на оперативном уровне. В свою очередь, разработанная «ЛМ Софт» подсистема призвана прежде всего отслеживать рост научно-технического задела, создаваемого на выделяемые министерством бюджетные средства, и его применение на предприятиях ОПК.
Доклад Анны Кан, начальника отдела НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», был посвящен созданию отечественной информационной среды поддержки разработки комплексов бортового оборудования самолетов на основе унифицированных авиационных технологических стандартов и интерфейсов. По мнению специалистов Центра, единая информационная среда разработки позволит контролировать стоимость разработки, сокращать издержки и контролировать выполнение сроков проекта, а также позволит взаимозаменять и повторно использовать аппаратные и программные компоненты благодаря стандартизации и унификации ключевых интерфейсов. Кроме того, такая среда даст возможность исключить двойную разработку, снизить затраты на испытания, сократить цикл разработки ПО, а также упростит интеграцию и сертификацию, ускорит поставки новой функциональности на борт воздушного судна.
Задача на будущее: меньше технократии – больше экономики
Во втором пленарном заседании принял участие Олег Бочкарев, заместитель председателя коллегии Военно-промышленной комиссии РФ. Он проанализировал управление жизненным циклом с позиции специфических задач предприятий ОПК и отметил, что на конференции было много технократов и мало представителей бизнеса и экономистов, а именно они сейчас нужны для правильной оценки перспективности тех или иных ИТ-технологий. В связи с этим он предложил на следующей конференции сместить акценты в сторону более полного и глубокого освещения экономической составляющей новых технологий. О. Бочкарев также отметил, что следует рассмотреть проблемы внедрения и практического использования предложенных в ходе конференции новых подходов и методологий. Кроме того, по его убеждению, эксперты должны обратить внимание на обсуждение и выработку типового контракта жизненного цикла.
В ходе конференции генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» А. Дутов и директор Института проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН Д. Новиков подписали соглашение о сотрудничестве. В рамках соглашения стороны планируют заниматься разработками новых технологий управления созданием опережающего научно-технического задела и решением задач в области управления и навигации, направленных на повышение надежности, экологичности и безопасности летательных аппаратов, беспилотных авиационных систем, двигателей и бортового оборудования.
Леонид Кузнецов, директор департамента координации программ и проектного управления ОСК, посвятил свой доклад программно-проектному управлению в ОСК и управлению жизненным циклом в судостроении по методу «Контрольные точки».
Владимир Биткин (Siemens PLM Software) рассказал о применении системной инженерии и многодисциплинарных инженерных расчетов на ранних этапах жизненного цикла.
Константин Костромин, заместитель директора департамента управления разработкой ОАК, вынес на обсуждение собравшихся создание национальной системы управления технологическим развитием: ее цели, задачи, критерии оценки и результаты выполнения задач.
В докладе «Методические основы управления трансфером и индустриализацией технологий в программах ЖЦ образцов ВВСТ» Юрий Ратай, руководитель направления проектной экспертизы компании «ЛМ Софт», рассказал о влиянии трансфера технологий в рамках НИР на цену эксплуатации и создания изделия, полную стоимость программы и результативность технического перевооружения. Докладчик особенно подчеркнул необходимость сквозной интеграции процессов научно-технологического и научно-инженерного развития: фундаментальных и прикладных НИР, процессов анализа, планирования, развития технологий и др. с процессами более поздних этапов жизненного цикла ВВСТ, таких как проектирование и разработка, технологическая подготовка производства, испытания, обеспечение боеготовности и эксплуатационной эффективности, модернизация.
В заключение с обобщающими сообщениями выступили модераторы секций. После этого Андрей Дутов, генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», подвел предварительные итоги конференции и внес предложения для принятия резолюции.
С целью обеспечить эффективное выполнение указов Президента РФ о реализации планов (программ) строительства и развития Вооруженных Сил и модернизации ОПК в части создания систем управления полным жизненным циклом вооружения, военной и специальной техники было предложено сформулировать научно обоснованный комплекс мероприятий по совершенствованию нормативной, нормативно-правовой, технологической и материально-технической базы ОПК.
Участники конференции также посчитали целесообразным создать рабочую группу при НТС ВПК для разработки национального стандарта модели полного жизненного цикла ВВСТ и сформировать соответствующий экспертный орган.
