Пробелы в отечественном ПО

Два года назад «Стимул» рассказывал, как обстоят дела с отечественными системами в области проектирования микроэлектроники. О том, что изменилось за это время, какие задачи стоят на повестке дня и чем заняты разработчики, «Стимулу» рассказал Евгений Бахин, директор по стратегическому развитию компании — национального чемпиона АСКОН.

Директор по стратегическому развитию компании АСКОН Евгений Бахин

АСКОН

Комплексное решение

«Все компании-разработчики — “Эремекс”, “Цифровая мануфактура”, ТЕСИС, АСКОН — стремительно наращивают функциональность своих решений, поскольку этого требуют заказчики, — отмечает эксперт. — Промышленность готова платить любые деньги, чтобы появились нужные ей инструменты автоматизации — с помощью мер поддержки или прямого финансирования. У кого-то начинают отключать лицензии профильного программного обеспечения, у других оно уже отключено или будет отключено. Предприятиям физически надо чем-то его заместить. “Заместить” означает получить не просто аналог, а более функциональное российское ПО, что влечет за собой повышенные требования к нам как к разработчикам. Всем нужно сквозное применение систем автоматизации, типовые маршруты проектирования и производства, нужна сквозная поддержка жизненного цикла изделия радиоэлектронной отрасли».

Участники консорциума «Развитие», в который вместе с АСКОН входят «Эремекс», ТЕСИС, НТЦ «АПМ», ADEM и «Сигма технология», выделяют три основных направления развития: функциональность ПО, углубление интеграций (развитие сквозного решения, бесшовность) и перевод продуктов на российские операционные системы с сохранением возможности работы на Windows (мультиплатформенность).

«Каждое из направлений само по себе уже вызов, — говорит Евгений Бахин. — Суммарно мы получаем колоссальный объем комплексных специализированных задач в приборостроении для ПО классов ECAD/EDA, CAD, CAE, CAM. И все эти системы должны работать внутри единой среды управления жизненным циклом изделия (PLM-среды), базирующейся на единой платформе данных (MDM), с поддержкой большого количества сценариев проектирования. Вместе с коллегами из “Эремекс” мы отрабатываем применение единой базы данных электронных компонентов в сквозном программном комплексе для проектирования и управления жизненным циклом изделия».

Отдельная часть — технологическая (предтехнологическая) подготовка производственных файлов печатных плат. В конце прошлого года «Эремекс» выпустила систему DeltaCAM для замещения зарубежного аналога.

Поясним, для чего нужна эта система. По результатам работы конструктора (трассировщика) печатных плат необходимо произвести проверки на наличие ошибок, нетехнологичных мест, недоработок и исправить их в исходном проекте. Эту задачу на периферии разработки и производства решают совместно конструкторы и технологи. Для выполнения таких проверок и предназначен DeltaCAM.

Система используется в связке с Delta Design (тоже разработка «Эремекс») — первой и единственной отечественной САПР печатных плат со сквозным циклом проектирования. Продукты «Эремекс», по сути, становятся большой приборостроительной проектной платформой, расширяя свою зону покрытия жизненного цикла и наполняя PLM-решение консорциума «Развитие».

В области специализированных расчетов компания ТЕСИС развивает направление тепловых задач в CFD-пакете FlowVision и в приложении KompasFlow, встроенном в САПР «Компас-3D», разработанной специалистами АСКОН. Особенность таких задач — необходимость моделировать распространение тепла и в охлаждающей среде, и во множестве соединенных между собой твердых тел. При этом важна не только функциональность как таковая, но также удобство и скорость постановки расчетных задач. Возможность быстро поставить и решить задачу охлаждения позволяет быстрее найти подходящее конструкторское решение для системы охлаждения, подобрать вентиляторы, радиаторы и тепловые трубки.

«Очень хорошо, что появился новый игрок — компания Т1, — говорит Евгений Бахин. — Она дополняет ряды САПР-разработчиков в консорциуме “Базис”. Мы входим в этот консорциум, он объединяет разработчиков и производителей оборудования, материалов, программного обеспечения для электроники. Решение Т1 основано на многолетнем опыте разработки встроенных приложений для моделирования гидрогазодинамики и сопряженного теплообмена, нацеленного именно на электронную промышленность».

Моделирование теплового состояния в продукте FlowVision компании ТЕСИС

ТЕСИС

Создать базовую платформу

Евгений Бахин рассказал, насколько активно предприятия переходят на российское программное обеспечение: «Мы наблюдаем кратный по сравнению с 2021‒2022 годами рост закупок лицензий отечественных систем проектирования радиоэлектроники (САПР РЭА). — За закупкой следует переобучение сотрудников, которым предстоит освоить новое ПО, а также сопряжение и интеграция с существующими на предприятии информационными системами. Проекты растут и по количеству, и по сложности, и по ширине охвата жизненного цикла изделия».

Поэтапная замена зарубежных САПР идет не только на отдельных предприятиях, но и в промышленных корпорациях и холдингах. В проектах импортозамещения отрабатываются методики комплексного и сквозного применения программного обеспечения от разных отечественных разработчиков. По словам специалистов, нужно научиться выстраивать совместное использование продуктов, отлаживать стандарты данных, вместе с заказчиками находить обходные решения, отличные от того, как они работали в зарубежном ПО. Это временная ситуация, которая продлится несколько лет, до появления полнофункциональной замены.

«Говоря о цифровизации отрасли, нужно ставить вопрос о поэтапном импортозамещении всего парка промышленного ПО, а не только систем класса САПР РЭА, — отмечает Евгений Бахин. — Уровень цифровой зрелости приборостроения и радиоэлектроники по сравнению с машиностроением, к сожалению, начинает отставать. До 2022 года основным источником информации для разработчиков ПО была опытная эксплуатация и пилотные проекты на отдельных предприятиях, что давало неполную, фрагментарную картину потребностей. Сейчас мы пришли к проектам на уровне корпораций и отраслей. В этом случае ясно определяется модель взаимодействия участников жизненного цикла изделия, сценарии использования ПО, критически необходимая функциональность. Именно такие проекты получают ощутимую поддержку от государства и приводят к созданию тиражного решения, которое становится базовой платформой для цифровизации отрасли».

Пример совместного использования КОМПАС-3D и Delta Design; модель терминала-регистратора, предназначенного для мониторинга работы промышленного оборудования; разработка ООО «ИЦ «Станкосервис» (г. Смоленск)

ООО «ИЦ «Станкосервис»

Игра вдолгую

Необходимо также понимать, чего не хватает, чтобы закрыть пробелы в отечественном ПО. Первое, по мнению самих разработчиков, — это единая база электронных компонентов (ЭКБ) промышленного уровня надежности, которая была бы актуализирована и сопровождалась полным набором параметров для полноценного использования в САПР.

«Подобные решения есть внутри корпораций и холдингов, но целостного решения не существует, — рассказывает эксперт. — Ни одна коммерческая компания или кооперация нескольких разработчиков эту тему самостоятельно не поднимет. Это отдельный проект, возможно со статусом государственной информационной системы. Проблема остро стоит как для промышленности, так и для разработчиков САПР, в системах которых эти полнофункциональные компоненты должны отображаться и применяться в проектировании».

Не менее сложна для отдельно взятой компании задача создания комплекса из различных специализированных расчетных систем (CAE, CFD и т. д). В рамках проектов в области электроники и микроэлектроники необходимо огромное количестве расчетов: тепловых, на совместимость, радиационную стойкость и так далее.

«Нужен механизм, способный поднять эту сферу на уровень особо значимого проекта: работа с заказчиком и последующий спрос за результат. Разрозненные продукты есть — нужно собрать их воедино. Поскольку коммерческие компании не только дружат, но и конкурируют между собой, это будет сложно сделать самостоятельно», — уверен Евгений Бахин.

Необходимо остановиться и на проблемах САПР микроэлектроники. Для их развития требуется кратно усилить внимание и концентрацию ресурсов, используя все наличные компетенции и заделы. Как отмечают специалисты, за последние полтора-два года необходимых подвижек в этом направлении не произошло.

«САПР микроэлектроники делать сложнее, чем механический САПР. Если механические САПР были в России разработаны, и не в одном “экземпляре”, а тяжелый САПР появится к 2027 году или чуть раньше, то САПР микроэлектроники коммерческие игроки поднимать будут очень долго, если его не переконфигурировать на более высоком уровне. Нужны четко оформленные отраслевые требования к развитию отечественных электронных САПР, по аналогии с уже ведущимися в других отраслях проектами уровня особо значимых», — считает Евгений Бахин.

По его словам, отрадно, что в особо значимых проектах разработчикам немалыми усилиями удалось добиться следующего: промышленные заказчики будут представлять свои формализованные требования, причем поэтапно, в течение нескольких лет развития комплексного сквозного решения, на которое они будут переходить. Это игра вдолгую, которой не было раньше. Сейчас ситуация развернулась в диалог «длинной» воли, когда воля есть у государства, у промышленных заказчиков и у разработчиков.

Помимо прикладного ПО технологический суверенитет подразумевает переход на отечественное системное ПО и аппаратное обеспечение. Речь идет в первую очередь о российских операционных системах.

«Очень много риторики и точечных действий, но всего масштаба бедствия, которое влечет за собой такой переход, пока никто не осознал, — считает Евгений Бахин. — Мы предлагаем упаковывать подобные проекты в комплексный подход, выделять пилотные зоны и начинать отладку — вылавливать все проблемы и ошибки, которые есть на стыке прикладного и системного ПО. Переход отдельных госструктур и госкорпораций на Linux и офисные пакеты поверх него — это верхушка айсберга. То, что будет происходить с импортозамещением в пилотных зонах с внедрением всего класса промышленного ПО, — огромный вызов, и лучше начать заниматься этим уже завтра. Чтобы через два-три года, когда всех зажмут по законодательству по КИИ и обяжут разработчиков выходить с импортозамещенными Linux-продуктами, не было мучительно больно за технологические нестыковки».