Росатом представил опыт внедрения отечественных САЕ-систем

27 апреля 2021 года в Москве состоялась конференция «Практика использования цифрового продукта «Логос» для обеспечения технологической независимости атомной отрасли», организованная Госкорпорацией «Росатом».

На конференции на основе обобщенного опыта предприятий атомной отрасли были представлены экономические эффекты и технологические особенности применения отечественных систем инженерного анализа и математического моделирования (CAE – Computer-Aided Engineering). В частности, был продемонстрирован потенциал цифровых продуктов линейки «Логос» для решения широкого спектра производственных задач.

«Обеспечение цифрового суверенитета России – один из приоритетов государственного масштаба. Но в значительной мере это ещё и инструмент цифровой трансформации, которая становится ключевым фактором обеспечения конкурентоспособности и эффективности в промышленности. Мы рассматриваем «цифру» в качестве мощного катализатора, обеспечивающего движение Росатома к стратегическим целям: повышению доли на международных рынках, снижению себестоимости продукции, созданию новых продуктов для российского и мирового рынков и достижению глобального лидерства в ряде передовых технологий», – отметил в своем обращении к участникам мероприятия генеральный директор Росатома Алексей Лихачев.

Преимущественное использование предприятиями Росатома отечественных цифровых решений, в том числе САЕ-системы «Логос», изначально было обусловлено стандартами безопасности атомной отрасли, а в современных условиях оно стало важным условием контроля над используемыми технологиями, прогнозируемостью правил рыночной игры и стабильностью производства. Директор по цифровизации Росатома Екатерина Солнцева подчеркнула, что Росатом не только осуществляет планомерный переход к использованию отечественных цифровых решений в атомной отрасли, но и создает (во взаимодействии с государством и широким кругом участников технологического рынка России) базу цифровых решений и продуктов для перехода на отечественное ПО в других отраслях промышленности. «Сегодня эффективные решения для инженерного анализа и математического моделирования класса CAE становятся одной из основ инфраструктуры современного цифрового предприятия. И у нас есть такое решение – это система «Логос», которая была разработана и совершенствовалась усилиями РФЯЦ-ВНИИЭФ и смогла выйти на уровень передового цифрового продукта», – сказала она.

На текущем этапе стоит задача сделать доступным опыт Росатома по внедрению цифровых продуктов линейки «Логос» в других отраслях экономики России. На повестке дня – поэтапное развитие продукта для широкого спектра задач, обучение специалистов-пользователей, совершенствование сервисов технической поддержки и механизмов кооперации инженеров-расчетчиков.

Программный модуль «Логос Прочность» используется в ОКБ «ГИДРОПРЕСС» в ряде проектов уже сейчас. «Одним из направлений является выполнение расчетов на прочность при разработке атомных станций малой мощности с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем, таких как РУ «СВЕТ-М». CAE-система, начало которой положено в атомной отрасли, обязана показывать высокую точность расчетов при проектировании и обосновании принятых конструкторских решений для обеспечения надежности и безопасности разрабатываемого изделия», – отметил начальник отдела прочности реакторных установок на быстрых нейтронах ОКБ «ГИДРОПРЕСС» Сергей Лякишев.

Плодотворное сотрудничество разработчика CAE-системы «Логос» с отделом теплофизики АО «НИКИЭТ» вышло за рамки решения прикладных задач конкретного предприятия и стало вкладом в импортонезависимость российской промышленности. В рамках моделирования гидродинамических и тепловых процессов в реакторах БРЕСТ-ОД-300 и МБИР проходит тестирование актуальных версий цифрового продукта «Логос», что дало возможность расширить матрицу верификаций «Логоса» в части моделирования теплогидродинамических процессов в реакторах с жидкометаллическими теплоносителями и далее позволит перейти к решению актуальных инженерных задач. Начальник отдела теплофизики АО «НИКИЭТ» Дмитрий Афремов подчеркнул: «Работы по внедрению кода продолжаются, в планах – поэтапная разработка модели активной зоны реактора БР-1200 и проведение полного объема расчетов проекта в CAE-системе "Логос"».

По оценкам директора направления продуктов математического моделирования Блока цифровизации Госкорпорации «Росатом» Дмитрия Фомичева, результаты апробации и внедрения «Логоса», представленные докладчиками конференции, подтверждают, что цифровой продукт может успешно применяться в производственной деятельности самых разных предприятий: «Благодаря взаимодействию инженеров и научных сотрудников с разработчиками, продукт непрерывно дополняется новыми расчетными методиками и алгоритмами, верифицируется под новые отраслевые классы задач. Поэтапный переход на импортонезависимые CAE-системы предприятий посредством централизованного обучения специалистов, тестирования и проведения научно-исследовательских работ положительно зарекомендовал себя в атомной отрасли как наиболее эффективный и бережливый с точки зрения трудоемкости и сохранения непрерывности производственных процессов. Уже сейчас мы готовы масштабировать такой подход к внедрению "Логоса" в других отраслях промышленности в России, а в перспективе, и за рубежом».

«Логос» – пакет программ суперкомпьютерного моделирования и инженерного анализа класса CAE (Computer-Aided Engineering), применяемый для моделирования аэро-, гидро- и газодинамических процессов, теплопередачи, химической кинетики, фазовых переходов, статической и динамической прочности, деформации и разрушения, протекающих в сложных инженерных объектах и конструкциях. Разработка пакета программ началась в 2009 году в Институте теоретической математики и физики (ИТМФ) ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» (г. Саров, Нижегородская обл., входит в Госкорпорацию «Росатом»). Специалисты института решали проблему отсутствия отечественных инструментов подобного класса САЕ, применимых ко всем базовым инженерным задачам различных отраслей промышленности. Уникальные компетенции атомной отрасли в области численного моделирования стали основой для создания отечественного цифрового продукта мирового класса.

До 2017 года «Логос» развивался в рамках ряда крупных проектов для предприятий стратегических отраслей промышленности. В настоящее время пакет программ применяется на более чем 70 российских предприятиях. В настоящее время три программных модуля семейства «Логос» – «Логос Аэро-Гидро», «Логос Тепло» и «Логос Прочность» - выведены на российский рынок в качестве коммерческих продуктов. Данная система уже способна закрыть большинство потребностей в математическом моделировании физических процессов различных отраслей промышленности.