Импортозамещение: в России разработана своя САПР композитов

На конференции ЦИПР-2025 специальная сессия Минпромторга России была посвящена отечественному программному обеспечению для проектирования изделий из композитных материалов. Почему такое внимание уделяется узкоспециализированному решению и каких результатов добились российские разработчики, рассказал Максим Богданов, генеральный директор АСКОН.

— Что такое композиты и почему так необходимо отечественное ПО для работы с этими материалами?

— Композитами называют материалы, состоящие из нескольких несмешивающихся компонентов, каждый из которых обладает различными физическими и химическими свойствами. Преимущества композитов заключаются в их высокой удельной прочности и устойчивости к внешним воздействиям, поэтому они востребованы в авиации, ракетно-космической технике, двигателях, судостроении, энергетике.

Если проектировать композитные изделия в универсальных или классических машиностроительных CAD-системах, то трудоемкость увеличивается в разы, а некоторые задачи решить невозможно. Например, только в специализированном ПО можно провести анализ драпируемости, спрогнозировать, как материал слоя поведет себя при укладке, и таким образом избежать брака на производстве.

Система проектирования и подготовки производства изделий из композитных материалов (САПР композитов) — действительно узкоспециализированное ПО, но с широчайшим спектром применения в отраслях, где технологический суверенитет имеет принципиальное значение.

— Отрасль инженерного ПО достаточно хорошо развита в России, у нас есть свои CAD/CAM-системы, расчетные пакеты, решения для BIM-технологии. Почему возник пробел в ПО для композитов?

— Те предприятия и отрасли, которые в свое время могли бы выступить постановщиками задачи по разработке такого ПО и проработать функциональные требования к нему, на протяжении 30 лет использовали зарубежные решения. Де-факто стандартом проектирования композитных изделий стал продукт Fibersim от Siemens, интереса к созданию отечественного решения у заказчиков не было. Только с введением санкций появился запрос со стороны промышленности, и начался диалог с разработчиками.

— Какую роль в этом диалоге сыграли Индустриальные центры компетенций?

— В ИЦК «Двигателестроение» тематика композитов сразу вошла в число приоритетных. Был разработан проект со статусом особо значимого по импортозамещению программных продуктов Siemens NX, Teamcenter и Fibersim в АО «ОДК-Авиадвигатель» — он получил грантовую поддержку РФРИТ.  При выборе отечественного разработчика для этого проекта ключевым требованием стало создание САПР композитов, и мы взяли на себя обязательство в кратчайшие сроки разработать решение для проектирования изделий из полимерных композитных материалов.

— На какой стадии разработка находится сейчас?

— КОМПАС-Композиты готов к выводу на рынок, первая коммерческая версия выходит этим летом. Продукт прошёл открытое пользовательское тестирование. Для подтверждения заявленных возможностей было организовано опытно-экспериментальное применение новой системы в «ОДК-Авиадвигатель»: конструкторы спроектировали в КОМПАС-Композиты деталь авиационного двигателя ПД-14. На основе полученной 3D-модели Пермский завод «Машиностроитель» выполнил технологическую подготовку производства и изготовил данную деталь — мы показывали ее на нашем стенде на ЦИПР.

— Можно считать, что импортозамещение ПО для работы с композитами состоялось?

— С точки зрения продукта — да. Теперь у нас есть отечественное решение, независимое от зарубежных CAD-систем и геометрических ядер. Вся математика в КОМПАС-Композиты — российская, это наше геометрическое ядро C3D и его компоненты. Но мы считаем, что выпустить продукт и зарегистрировать его в Реестре российского программного обеспечения — только половина пути. Полноценное импортозамещение происходит тогда, когда новую сложную технику начинают проектировать не в иностранном, а в отечественном ПО.

— Такие примеры уже есть?

— Да. В Самаре ОДК-Кузнецов проектирует новый вертолетный двигатель ПД-8В в нашем в PLM-решении. Трансмашхолдинг перешел с продуктов Autodesk на КОМПАС-3D, и новую технику — локомотивы, электропоезда, двигатели — созданных в отечественном ПО. Электрические суда производства «Эмпериум», которые ходят в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде, также спроектированы в программном обеспечении АСКОН.

— То, что вы делаете по запросу двигателестроителей, найдет применение в других отраслях?

— Специфика особо значимых проектов заключается в том, что они имеют отраслевых заказчиков, и функциональность наших решений наполняется отраслевой специализацией. Однако функциональные требования от разных отраслей во многом близки. Например, сложное поверхностное моделирование в CAD-системе нужно как в авиа- и двигателестроении, так и в транспортном машиностроении, и в энергетике. Работа с крупными протяжёнными конструкциями актуальна как для судостроения, так и для авиастроения. Так происходит трансфер технологий, когда функциональность ПО, созданная для одной отрасли, становится востребованной в других отраслях.

— Помимо САПР композитов, какие еще есть направления для развития отечественного инженерного ПО?

— В CAD-системах это моделирование сложных форм, прямое редактирование, поддержка в мультиCAD-режиме. По нашей оценке, еще примерно десять лет в промышленности будет преобладать гибридный ИТ-ландшафт: иностранные и российские CAD и PLM-системы будут работать рядом. Поэтому отечественный CADдолжен свободно оперировать заимствованными моделями, в том числе в форматах сторонних систем, без их конвертации, сохраняя историю построения и связь с заимствованной деталью.

В PLM-решениях на первом месте стоит развитие модель-ориентированной системой инженерии и управление требованиями как части MBSE-подхода. Требования к изделию должны соответствующим образом учитываться в PLM-решении и трассироваться на всех этапах жизненного цикла.

— По функциональности инженерное ПО развивается быстро, а как обстоит дело с поддержкой отечественных ОС и процессоров?

— Есть требование Реестра российского ПО к совместимости программных продуктов с российскими ОС, оно в полной мере относится и к инженерному ПО. Мы сотрудничаем со всеми основными производителями: Группой Астра, Базальт СПО, РЕД СОФТ, РОСА. Наша дорожная карта предусматривает перевод КОМПАС-3D на платформу Linux и выпуск кроссплатформенного PLM-решения. С КОМПАС-3D мы приблизились к итоговому результату: в этом году будет запущено бета-тестирование, а после — доступна и рабочая версия.

В PLM-решении серверные компоненты систем ЛОЦМАН:PLM и ПОЛИНОМ:MDMдостаточно давно работают на Linux. С завершением перехода на web-архитектуру полная поддержка отечественных ОС будет достигнута и здесь.

Что касается отечественных процессоров, то нам известно, с какими трудностями сталкиваются производители аппаратного обеспечения при их получении. Поэтому мы позволили себе взглянуть на слово «импортонезависимость» в несколько ином ключе — как на независимость от импорта из недружественных стран. Совместно с партнерами, НОРСИ-ТРАНС и «Базальт СПО», разработан прототип инженерного программно-аппаратного комплекса (ПАКа) на основе китайского процессора Longsoon. Этот процессор построен на альтернативной архитектуре, работает на специальной версии ОС «Альт». В ходе тестирования ПАКа КОМПАС-3D показал незначительное, в пределах 10%, падение быстродействия по сравнению с работой на процессорах Intel/AMD. Инженерный ПАК обладает всеми характеристиками, необходимыми для включения в Реестр ПАКов и использования в критической информационной инфраструктуре. Также мы работаем над поддержкой этой архитектуры процессора в продуктах для управления инженерными данными и жизненным циклом изделия. Надеюсь, к следующему ЦИПР покажем инженерный ПАК с нашим полным PLM-решением.