Обходить конкурентов, минимизировать издержки и максимизировать качество изделий, использовать устойчивые передовые практики и привлекать лучшие кадры – далеко не все плюсы, которые может дать предприятию управление жизненным циклом продукции (Product Lifecycle Management). Одной из ключевых тем всероссийского форума «ЦИПР-2024» стала система «САРУС», разработанная Институтом цифровых технологий ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ». Предприятие занимает уже 20-е место в списке зарубежных и отечественных подрядчиков, внедряющих PLM-системы. Андрей Владимирович Трищенков, руководитель портфеля продуктов PLM в составе «САРУСа», рассказал об уникальных возможностях и реальных эффектах этой отечественной разработки.

Сделать невозможное

– PLM – что это: Система? Технология? Методология? Концепция?

– Я бы сказал, это стратегический подход к ведению деятельности, опирающийся на специальный программный инструментарий. Основная задача PLM – провести изделие через весь жизненный цикл, от идеи до потребителя и затем до утилизации, в общей цифровой среде, где интегрируется вся необходимая информация и объединяется в совместные процессы взаимодействие всех участников. Это дает возможность внедрять изменения в процессы компании для повышения качества работы и скорости реакции на требования рынка и улучшать совместную деятельность для получения конкурентных преимуществ.

Идея PLM возникла в 80-х годах прошлого века. Тогда небольшая американская компания, у которой не хватало ресурсов конкурировать с автогигантами,  отследила жизненный цикл продукции и с помощью собранной информации оптимизировала процессы, сократила издержки, добившись минимальной стоимости производства по сравнению с другими. Успех не прошел незамеченным. Идея получила распространение, а когда пришла в нашу страну, ее взял на вооружение Российский федеральный ядерный центр.

Поскольку РФЯЦ-ВНИИЭФ входит в оборонно-промышленный комплекс (следовательно, соблюдает ограничения в использовании иностранных оборудования и ПО, создавая собственные защищенные аналоги) и является предприятием полного жизненного цикла, тема PLM ему оказалась крайне близка.

– В 2012-2015 годах в рамках отраслевой программы «Создание типовой информационной системы предприятий ЯОК в пилотной зоне ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» нашим предприятием был разработан уникальный комплекс интегрированных информационных и автоматизированных систем, реализующих процессы полного жизненного цикла изделий ядерно-оружейного комплекса. В 2017-м началась работа над импортонезависимой PLM. Накопленный за это время опыт и созданные наработки получили свое развитие в комплексе программ в защищенном исполнении «Система полного жизненного цикла изделий «Цифровое предприятие». Коммерческое название – СПЖЦ «САРУС». Разработка PLM-продуктов – длительный и трудоемкий процесс, занимающий человеко-десятилетия. Наша команда сделала практически невозможное: справилась за 4 года. В 2023-м успешно завершено создание базовой версии «среднего» класса. Система обеспечивает решение прикладных задач на всех этапах научно-производственной деятельности и защиту важной информации до уровня  «Совершенно секретно» включительно.

Со сдачи прошло меньше года, потому полный цикл пока не завершило ни одно изделие, однако функциональность «САРУСа» подтверждена апробацией и комплексным функциональным тестированием на «сквозном» примере и пилотным внедрением на ряде крупных предприятий ОПК. Все это позволило возложить на систему крайне ответственные задачи: в «САРУСе» уже разработан ряд секретных продуктов, а «КАМАЗ» в ближайшее время начнет создавать в ней первый отечественный электромобиль «Атом». Андрей Владимирович рассказал, какие составляющие системы позволят реализовать этот и другие сложнейшие проекты.

Для любых задач

Воплотить в 3D-проект даже самую сложную и наукоемкую идею инженерам-конструкторам позволяют входящие в «САРУС» системы собственной разработки с интуитивно понятным интерфейсом.

CAD обеспечивает повышение скорости и качества проектирования будущего изделия. Система позволяет создавать точные 3D-модели деталей и сборочных единиц (в т.ч. с большим количеством компонентов и геометрических объектов) и 2D-эскизы операций с возможностью наложения размерных и геометрических ограничений, выполнять твердотельное и поверхностное моделирование, производить измерения и анализ геометрии, а также оформлять графическую документацию в соответствии с требованиями ЕСКД;

CAE упрощает выполнение инженерных расчетов экспресс-анализа (статического, на устойчивость, модального, теплового и др.) составных частей методом конечных элементов, а также расчетов стандартных элементов и типовых соединений (пружины, шлицы, шпонки, зубчатые передачи, крепежные соединения и др.), применяющихся в проектируемых конструкциях. Причем не требует применения суперкомпьютерных технологий и дорогостоящих вычислительных систем!

CAM позволяет разрабатывать программы для различных категорий технологического оборудования с ЧПУ, создавать, адаптировать и модернизировать постпроцессоры для подготовки файлов управляющих программ в формате систем управления конкретного оборудования, а также верифицировать управляющие программы, эмулируя процесс обработки с учетом технологического оснащения и кинематической схемы конкретного станка.

– Один из главных плюсов «САРУСа» – работа в едином окне.  Так, решения «Сименса», в силу того, что ряд продуктов компания купила и затем интегрировала, обособлены и выглядят как отдельные программы. В нашей системе перейти от проектирования модели в CAD, например, к инженерным расчетам в CAE – это нажать кнопку меню.

 Такую удобную связь системам «САРУСа», обеспечивающим комплексное управление полным жизненным циклом изделия, дает собственная цифровая промышленная платформа – защищенный комплекс программ и программных библиотек.

Объединяя и защищая

Технологическая платформа – не только универсальная оболочка, но и единый формат данных, их структурированное хранение (без риска задублирования) и передача на всех этапах жизненного цикла изделия. Портфель PLM-продуктов «САРУСа» содержит ряд систем, предназначенных для управления данными.

СУОД – система управления основными данными – содержит все справочники материалов, сортаментов, стандартных изделий и прочего, с чем работают конструкторы, технологи и другие специалисты при проектировании изделия. В ней предусмотрены удобные механизмы дополнения и настройки справочников, классификации, дедубликации и синхронизации данных, интеллектуального поиска  на основе нечеткого сравнения строк

PDM – система управления данными об изделии – обеспечивает возможность коллективной работы над будущим продуктом, автоматизируя все составные процессы, в том числе согласования и утверждения. При этом поддерживается разработка структур изделий, имеющих разную степень конфиденциальности с использованием механизмов разграничения доступа пользователей.

СУБД – система управления базами данных «Синергия-БД» – используется в качестве хранилища данных, содержащих служебную и государственную тайны для информационных систем. В ней реализованы создание инкрементальной физической резервной копии базы данных (и проверка ее целостности), а также графический интерфейс управления резервным копированием и восстановлением БД.

«Синергия-БД» и технологическая платформа сертифицированы по требованиям безопасности информации ФСТЭК и дают возможность разграничивать доступ к данным. «САРУС» способен обеспечить защиту информации до уровня «Совершенно секретно» включительно, потому систему могут использовать предприятия не только гражданских отраслей, но и ОПК.

– Высокотехнологичные изделия сегодня как правило производятся в кооперации, нередко – целям рядом отраслей. Предусмотрена ли возможность обмена данными с внешними партнерами?

– Конечно. PLM охватывает множество разнородных связанных данных не только внутри, но и извне. Для этого нами разработан КСИ – комплекс средств интеграции. Он обеспечивает взаимодействие существующих источников информации и предоставляет централизованный обмен данными между различными информационными системами. КСИ также незаменим на таком из этапов внедрения «САРУСа», как  интеграция с наследуемыми системами (от инженерных до  MES, ERP). Комплекс позволяет быстро и верно перенести многолетние наработки предприятия в нашу систему. При внедрении системы в РФЯЦ-ВНИИЭФ конструкторы отметили легкость, с которой удалось перенести в «САРУС» геометрию такого сложного изделия, как транспортно-упаковочный контейнер для отработавшего ядерного топлива. Количестве деталей собственно в изделии около 11,5 тысяч, а с учетом ТВЭЛов, отработавших «таблеток», может дойти до 40 тысяч. Терять такие наработки при переходе на новую систему непозволительно.

Общая работа и общий успех

Время одиночек в науке и промышленности давно прошло. Сегодня инновации и прорывы – результат коллективной работы. Ее организация нелегка, но «САРУС» предлагает эффективные инструменты для ее решения.

– Даже если не брать в расчет межотраслевые коллаборации, предприятия, производящие высокотехнологичную продукцию, часто представляют собой комплекс зданий, причем отнюдь не всегда расположенных по соседству. Есть ли решение вопроса территориальной распределенной участников разработки?

– Есть. Наша технология «тонкого клиента» «Синергия-ТК». Она обеспечивает создание и использование инфраструктуры виртуальных автоматизированных рабочих мест на серверах, работающих под управлением серверной части программного модуля. Она также имеет сертификат ФСТЭК и обеспечивает защищенный доверенный доступ к информации. Использование этой технологии также позволяет удешевить стоимость рабочего места – необходимые ресурсы обеспечиваются центром обработки данных, а не отдельными мощными машинами для каждого конструктора, инженера и т.д.   Консолидация вычислительных ресурсов в рамках многоуровневой защищённой информационной инфраструктуры также обеспечивает еще один наш продукт –  комплекс виртуализации «Синергия-гипервизор». Он позволяет создавать системы распределенных и облачных вычислений, предусматривающие мандатный, ролевой и дискреционный контроль доступа. А также обеспечивает виртуальную среду, позволяя «накрыть» и запустить в защищенной оболочке потенциально небезопасные приложения.

Техподдержку тем, кто внедряет у себя «САРУС», позволяет обеспечить СКР – среда коллективной разработки, в которой и создавалась базовая версия PLM-системы, а теперь ведется улучшение ее функциональности и разработка отраслевых версий. Это единое информационное пространство в виде ряда сервисов: собственно приложения для разработки, чата для общения по рабочим вопросам, единой базы знаний (и репозитория исходных кодов) и т.д. Она дает всем участникам возможность взаимодействовать по единым правилам, облегчая процесс и кастомизации «САРУСа», и его подстройки под требования конкретного предприятия при внедрении.

«САРУС» ускоряет развитие и масштабирование: на его базе запланировано создание общероссийской интеграционной платформы управления жизненным циклом продукции. И в ее успехе нет сомнения, ведь если жить в эпоху перемен, согласно китайской мудрости, это проклятие, то эпоха PLM для любого предприятия – огромное преимущество.