Единая. Информационная. Своевременная: обновленный Ту-160 создается в новой среде
Компания «Туполев» представила первые результаты работы единой информационной среды для проектирования, производства и послепродажного обслуживания самолета. В отечественном авиастроении впервые создается система, где все этапы жизненного цикла самолета взаимосвязаны и хранятся в единой цифровой среде.
Сегодня большинство промышленных предприятий, занимающихся созданием сложных систем - от автомобилей до атомных станций, - либо в процессе внедрения, либо уже разрабатывают собственные информационные системы.
В декабре 2017 года на расширенном заседании научно-технического совета (НТС) компании «Туполев» были представлены первые результаты работы единой информационной среды (ЕИС) для создания и послепродажного обслуживания самолета.
«И в структурах ОАК, и в отечественной аэрокосмической индустрии впервые создается система, где накапливается и обрабатывается вся информация с ключевых этапов жизненного цикла изделия: конструкторы и технологи; производственники и эксплуатанты формируют единую информационную базу знаний о самолете», - отмечает генеральный директор компании «Туполев» Александр Конюхов.
Готов технический проект системы, разработанный в соответствии со стандартами 34-й серии ГОСТа. Затраты на создание новой информационной среды вполне сопоставимы с любой крупной технологической реорганизацией, например инвестициями в обновление парка станочного оборудования.
В заседании НТС приняли участие представители предприятий ОАК, а также лидирующие предприятия других отраслей - госкопораций «Росатом» и «Роскосмос», корпорации «Вертолеты России», Объединенной судостроительной корпорации и компании «Уралвагонзавод».
«Тонкие клиенты»
Разработка системы началась еще в 2015 году. В начале 2017 года были закончены работы по оцифровке планера самолета. Как отмечает ИТ-директор компании «Туполев» Виталий Угловский, при создании ЕИС специалисты сознательно отказались от традиционных десктоп-систем.
Вся информация теперь хранится и обрабатывается в центре обработки данных, ресурсы которого распределяются между пользователями по необходимости. Рабочее место унифицировано: у всех конструкторов - блок «тонкого клиента» размером с ежедневник, два 24-дюймовых экрана, клавиатура и мышь. Все, что необходимо пользователю, - ввести пароль для начала работы.
Среди причин, почему начали использовать виртуальные рабочие места - безопасность (флешки и другие носители просто некуда подключать), удобство для пользователей - конструкторы могут работать с конфиденциальной информацией на большинстве предприятий ОАК, занимающихся проектом, будь то Москва, Казань, Новосибирск или Самара.
Статистика показывает, что вычислительные мощности традиционных десктопных решений не используются на 100%. На практике конструктор работает либо над маленькой деталью, используя небольшие мощности, либо, наоборот, над большим агрегатом, где требуется большая производительность вычислительных ресурсов. Система виртуализации позволяет гибко распределять мощности центра обработки данных и динамически выделять пользователю оптимальные ресурсы.
«Если бы мы пошли по пути традиционных решений, пришлось бы закупить более 1 800 мощных видеокарт. Учитывая подскочившие из-за майнинга биткойнов (выпуск криптовалюты - ред.) цены на них, стоимость проекта была бы неприемлемой», - иронизирует Виталий Угловский.
Зимой 2017-2018 годов к работе в единой среде, где уже трудятся конструкторы, присоединяются технологи Казанского авиационного завода им. С. П. Горбунова. Здесь оборудовано около 200 рабочих мест и проведено обучение.
Ранее большинству технологов приходилось работать либо с бумагой, либо с шаблонными заготовками в Excel и Word, а в течение рабочего дня совершать длительные - от 15 минут и больше - прогулки по предприятию для обмена информацией с коллегами на других участках. Сегодня есть унифицированное рабочее место технолога, доступ к единым справочникам и автоматизированные процессы согласования документов.
В виртуальной среде конструкторы получают возможность создать «цифровой двойник» изделия. Использование множества расчетных программ и виртуальных моделей позволяет экономить время при проектировании изделий. Например, за счет проведения части испытаний агрегатов в виртуальной среде, а не на натурных стендах.
Все данные о проектировании по проекту в разных городах агрегируются на одном сервере, который в режиме 24/7 (24 часа 7 дней в неделю - ред.) работает в компании «Туполев». Раз в сутки машина создает резервную копию поступивших данных.
Предусматривается сохранение данных даже в случае чрезвычайных ситуаций. Для этого в другом городе строится еще один сервер, с которым будет производиться синхронизация по специальным защищенным каналам связи. Физическое разрушение сервера или вирус в худшем случае могут привести к потерям… в один рабочий день.
Универсальное решение
Работа в ЕИС по созданию авиатехники.
В общей сложности единая информационная среда состоит из 17 подсистем для всех основных этапов жизненного цикла самолета - от производства до послепродажного обслуживания.
При разработке ЕИС старались учесть существующие отечественные разработки, а также унифицированные решения от отечественных производителей. Кое-где пока невозможно заменить разработки лучших международных компаний.
Еще одна особенность создания ЕИС - изменение устоявшихся рабочих процессов для уменьшения количества «доработок» программных продуктов. В процессе создания решения для технологической подготовки производства начинали с описания рабочих процессов «как есть», на сегодняшний день удалось распараллелить часть процессов контроля и согласования, что обеспечило ускорение технологической подготовки производства в целом.
Второй очевидный плюс - уменьшение стоимости владения решением в будущем. Использование унифицированных программ позволяет предприятию не держать избыточный штат программистов. Если бы «Туполев» использовал традиционную систему поддержки отдельных приложений, то компании потребовались бы сотни дополнительных специалистов для регулярной поддержки и обновления отдельных программных приложений.
Обычно на предприятии создание своего решения для той или иной системы занимает от года до двух работы группы из 30-40 человек. Обращение к сторонним подрядчикам позволяет сократить поддержку до 5-7 человек первой линии, а обновления в системе производить автоматически, без потерь времени на обновление своих доработок.
Большие виды на большие данные
Через год компания «Туполев» планирует начать работу по одному из завершающих и самых продолжительных этапов жизненного цикла самолета - его эксплуатации и получению от систем самолета данных о их работе. Эта информация от эксплуатанта будет поступать в информационную среду по защищенным каналам связи.
Подобные системы работают у ряда западных эксплуатантов. Например, крупнейшие мировые авиакомпании получают от двигателей производства General Electric по итогам каждого полета 2-3 терабайта информации.
Данные о туполевских машинах сразу же будут поступать в ЕИС и совершенствовать виртуальную картину изделия: помогать выявлять дефекты и улучшать отдельные элементы систем изделия и их производства, а также использоваться при проектировании самолетов следующих поколений.
Сегодня в отечественной авиации такой алгоритм обмена информацией пока не практикуется. При эксплуатации большинства самолетов данные о полете записываются вручную на бумаге, часть - в электронном виде.
Новая среда для новых самолетов
Предприятия ОАК и ранее занимались проектированием самолетов в цифровой среде. Например, компания «Сухой» спроектировала целый ряд выдающихся самолетов - Су‑35, Т‑50 (ПАК ФА), SSJ100. Но еще не все этапы жизненного цикла изделия автоматизированы.
«ЕИС “Туполева” имеет все шансы превратиться в цифровую платформу для разработки, производства и послепродажного обслуживания новых самолетов ОАК», ‑ говорит заместитель директора департамента по управлению программами ОАК Роман Соболев. Недавно президентом ОАК Юрием Слюсарем утверждено решение, согласно которому результаты проекта в «Туполеве» будут масштабированы и адаптированы для поддержки процессов разработки и производства самолета Ил-114. Это первый шаг к формированию ЕИС ОАК.
В конце 2017 года сотрудники компании «Ил» и корпорации «МиГ» приступили к оцифровке конструкторской документации самолета Ил-114 на базе новой информационной среды.