Цифровая платформа CML-Bench® легла в основу системы «УРАНИЯ», внедряемой на предприятиях госкорпорации «Росатом»

На предприятии госкорпорации «Росатом» – АО «Прорыв» – введена в эксплуатацию система управления данными и процессами расчетных и экспериментальных научных исследований «УРАНИЯ». Автоматизированная система для повышения прозрачности и управляемости расчетных и экспериментальных исследований была разработана Институтом проблем безопасного развития атомной энергетики РАН (ИБРАЭ РАН) совместно с Передовой инженерной школой «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
В основе системы «УРАНИЯ» – цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников CML-Bench^®.

Основная задача системы «УРАНИЯ» – максимальный перевод натурных испытаний, применяемых в атомной промышленности, в цифровую среду и повышение эффективности расчетных и экспериментальных обоснований. Система была разработана для проектного направления «Прорыв» госкорпорации Росатом, целью которого является достижение нового качества ядерной энергетики путем разработки, создания и промышленной реализации замкнутого ядерного топливного цикла на базе реакторов на быстрых нейтронах.

Леонид Большов, академик РАН, научный руководитель ИБРАЭ РАН, руководитель проекта «Коды нового поколения» ПН «Прорыв»:

• «Решение использовать в качестве программной платформы для построения «УРАНИИ» отечественную платформу CML-Bench^® обусловлено максимально подходящим задачам приоритетного направления «Прорыв» функционалом платформы, а также сжатыми сроками разработки системы. Платформа разработки цифровых двойников позволила нам взаимоувязать разнородные информационные и расчетные системы и подходы к их использованию, применяемые в атомной отрасли, а также осуществлять сквозную межпроектную трансляцию результатов выполняемых НИОКР. Кроме того, благодаря возможностям CML-Bench^® «УРАНИЯ» позволяет учесть значительную вариативность путей достижения результатов при реализации проектов.
• В настоящий момент «УРАНИЯ» находится на стадии развертывания и внедрения в двух других участниках приоритетного «Прорыв» – АО «ОКБМ Африкантов» (ввод в эксплуатацию запланирован в конце 2024 года) и АО «НИКИЭТ».

На сегодняшний день архитектура системы «УРАНИЯ» построена, помимо цифровой платформы разработки и применения цифровых двойников CML-Bench^®, на операционной системе Astra Linux и системе управления базами данных PostgreSQL, а также включает в себя клиент-сервер и веб-клиент для пользователей.

• «Цифровая платформа CML-Bench^® имеет широкие возможности отраслевой кастомизации – с ее помощью было реализовано более 150 проектов для более, чем 10 высокотехнологичных отраслей промышленности, включая атомную отрасль. Поэтому логично, что зарекомендовавшая себя отечественная платформа легла в основу столь сложной специализированной программной системы, как «УРАНИЯ», позволяя ей обеспечивать сохранение связи между расчетными случаями и исходными данными (версиями частных математических и компьютерных моделей) для возможности воспроизведения расчетов. Также цифровая платформа CML-Bench^® предоставила гибкий инструментарий для навигации и просмотра расчетных данных интегральных расчетных математических моделей. Напомню, что пять из десяти базовых подсистем «УРАНИИ» разработаны на основе CML-Bench^® – это модули структурированного хранения  и управления расчетными данными, модуль управления целевыми значениями, выдачи и контроля заданий исполнителям, подключение пакетов CAE, запуск решателей»,
  – отметил проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков.

Остальные подсистемы «УРАНИИ» были разработаны ИБРАЭ РАН в соответствии с требованиями пользователей: интеграция с платформой анализа данных и оптимизации pSeven, система расширенного пре- и пост- процессинга, возможности интеграции с PLM-системами и др.

Андрей Федоровский, директор по цифровизации ПН «Прорыв»:

• «Разработка передовых проектов реакторных установок требует применения самых современных технологий. И мы удовлетворены, что АО «Прорыв», являющееся интегрирующей структурой приоритетного направления «Прорыв», стало первой организацией, где внедрена система «УРАНИЯ», направленная на повышение качества процессов и сокращение сроков разработки изделий и объектов.
• В настоящее время в АО «Прорыв» система «УРАНИЯ» используется в отделе науки и отделе математического моделирования и цифровизации. Внедрение системы «УРАНИЯ» позволило сократить время на выполнение расчетов (в ряде случаев – до 10 раз), а также автоматизировать подготовку необходимых отчетных материалов и сократить на 20% сроки их подготовки. В наших планах – расширение использования «УРАНИЯ» в АО «Прорыв», а также её внедрение на других предприятиях-участниках ПН «Прорыв».

Напомним, что Цифровая платформа CML-Bench^® – цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников как высокотехнологичных промышленных изделий / продуктов, так и технологических / производственных процессов их изготовления, система управления деятельностью в области системного цифрового инжиниринга. Разработку цифровой платформы CML-Bench^® с 2006 года ведут сотрудники Инжинирингового центра (CompMechLab^®) «Центр компьютерного инжиниринга» СПбПУ и сотрудники ООО Лаборатория «Вычислительная механика» (CompMechLab^®).

На базе Цифровой платформы CML-Bench^® разрабатываются проекты для высокотехнологичных отраслей промышленности: двигателестроение, энергомашиностроение, атомное, нефтегазовое, специальное и железнодорожное машиностроение, энергетика (в первую очередь, атомная), авиастроение и вертолетостроение, включая беспилотные летательные аппараты, автомобилестроение, включая электротранспорт, судостроение и кораблестроение, включая морскую технику, медицина, спорт высших достижений и др.

В конце 2022 года платформа CML-Bench^® в рамках реализации проекта по созданию автоматизированной системы цифрового инжиниринга была развернута на серверах компании ООО «Центротех–Инжиниринг» (входит в контур управления топливной компании «ТВЭЛ» госкорпорации «Росатом»).
А в 2023 году специалисты Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ разработали программный модуль, позволяющий осуществить бесшовный перенос инженерных данных с одной из самых популярных PLM–систем (системы управления инженерными данными и производственными процессами) Teamcenter концерна Siemens на цифровую платформу CML-Bench^®.