Как заработать на математическом моделировании

Как создаются автоматизированные предприятия? Технологи проектируют процессы промышленного объекта, а программисты — пишут алгоритмы управления этими процессами. Часто технологам и программистам бывает сложно понять друг друга. Убрать информационный разрыв призван программный комплекс SimInTech (от англ. Simulation In Technic).

Что делают:

SimInTech позволяет спроектировать алгоритм управления, опробовать его на математической модели, выгрузить как программу на языке С и отладить на контроллерах (управляющих устройствах). Так можно оценить свойства системы управления еще на стадии разработки. Математическое моделирование необходимо при строительстве атомных электростанций, реакторов атомных подводных лодок и других сложных объектов, где цена ошибки в проектировании очень высока.

SimInTech — альтернатива традиционному «ручному» программированию контроллеров. В ней автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) создаются дешевле и быстрее, говорят разработчики продукта. SimInTech обещает отсутствие ошибок программирования и полное соответствие техническому заданию.

Кто занимается разработкой:

Продукт «Среда динамического моделирования технических систем SimInTech» разрабатывает и продает московская компания 3V-Services. Ее создал в 2008 году выходец из «Росатома» Вячеслав Петухов. Компания занимается проектированием, внедрением систем управления жизненным циклом продукта, анализом и оптимизацией бизнес-процессов, разработкой ПО и математическим моделированием. Команда под руководством Петухова решает эти задачи с 1998 года — до 3V-Services они включались в проекты как частные лица.

Над SimInTech работают четыре команды разработчиков из Москвы, Нижнего Новгорода, Санкт-Петербурга и Зернограда (Ростовская область).

Эксперт, прокомментировавший проект:

Никита Кузнецов

Аналитик кластера ядерных технологий фонда «Сколково». Отвечает за развитие и поддержку курируемых стартапов, участвует в грантовом процессе. До «Сколково» занимался инвестиционным проектированием в различных областях промышленности. Оценивал эффективность научно-технических предприятий «Росатома» и строительства АЭС за рубежом. Выпускник НИЯУ МИФИ по специальности «Физика конденсированного состояния вещества» и ЭАИ МИФИ по специальности «Экономика и управление на предприятии в области атомной энергетики». Кандидат экономических наук.

Для кого

SimInTech подойдет любой организации, которая занимается проектированием систем управления. Продукт применим для ядерных и тепловых энергоустановок, следящих приводов и роботов, в физике, в электротехнике, в динамике машин и механизмов, в астрономии, в многокомпьютерных моделирующих комплексах, в решении задач по теплопроводности, гидродинамике и других сферах.

Вячеслав Петухов Основатель SimInTech

Заказчиков очень много. Везде, где есть системы управления с алгоритмами, можно применить наше решение.

Клиенты

За плечами команды — более 50 коммерческих проектов по моделированию сложных технических систем в разных областях промышленности: ядерные реакторы АЭС, атомные подводные лодки, ледоколы, подземные хранилища газа, нефтепроводы, авиационное оборудование.

Для «Росатома» компания смоделировала систему проектирования и отображения для тренажеров АЭС, а также управляющую систему безопасности реактора серии РБМК, для «Транснефти» — автоматизированные системы управления технологическим процессом перекачки нефти, для Минобороны — системы управления атомными подводными лодками.

В 2012 году 3V-Services участвовала в создании виртуального энергоблока АЭС для ОАО «Санкт-Петербургский Атомэнергопроект» (входит в «Росатом»). «В репортаже не упоминаются наши технологии, но всё что, изображено на экранах, — это SimInTech», - говорят в компании.

Сейчас 3V-Services разрабатывает компьютерные модели для Балаковской АЭС, атомных подлодок, атомного ледокола и перспективного реактора БРЕСТ.

Рынок

По информации гендиректора 3V-Services Вячеслава Петухова, конкурентное решение от MathWork Simulink зарабатывает России $15 млн в год, а в мире — около $1 млрд. В этой области они практически монополисты, отмечает предприниматель, но SimInTech планирует урвать у них долю рынка.

Средняя стоимость рабочего места, оборудованного SimInTech, составляет 1,5-2 млн рублей.

Эксперты сходятся на том, что отечественный рынок промышленной автоматизации — на заре своего развития. Пришло время для модернизации базовой автоматизации, унаследованной от Советского Союза. Значит, элементы систем управления производством, в том числе специализированное программное обеспечение, будут востребованы.

Никита Кузнецов Аналитик кластера ядерных технологий фонда «Сколково»

До последнего времени на мировом рынке продуктов для моделирования физико-технических объектов и систем не было представлено ни одной российской компании. Весь мир пользуется продуктами SimuLink, SimulationX и их аналогами. Ученые и инженеры, работающие в промышленности и сфере образования, используют эти инструменты для разработки, моделирования, симулирования, анализа и виртуального тестирования сложных систем. Так, например, интерактивная среда Simulink позволяет использовать уже готовые библиотеки блоков для моделирования электросиловых, механических и гидравлических систем, а также применять развитый модельно-ориентированный подход при разработке систем управления, средств цифровой связи и устройств реального времени. Simulink интегрирован в среду MATLAB, что позволяет использовать встроенные математические алгоритмы, мощные средства обработки данных и научную графику. Однако все эти системы достаточно дороги и далеко не все организации (особенно образовательные учреждения) могут себе их позволить. Каждая научная группа выходит из этого положения по-своему: кто-то использует пиратские версии MATLAB и Simulink, которые не всегда корректно работают, кто-то пишет динамические модели «с нуля» на языках программирования С, C++ или Fortran. В первом варианте трудно говорить о точности и корректности вычислений, а во втором в полной мере проявляется «информационный разрыв» между технологами и программистами.

Деньги

3V-Services разрабатывала SimInTech исключительно за свой счет, без грантов и внешних инвестиций. Компания вела переговоры с Softline (дистрибьютор SimuLink в России), чтобы подключиться к их каналу продаж. Softline попросила долю 3V-Services, и те отказались.

На вопрос о денежных и временных вложениях в SimInTech Вячеслав Петухов отвечает шуткой: «На это ушло 40 человеко-лет».

Конкуренты и преимущества

Среди отечественного программного обеспечения SimInTech не имеет аналогов, утверждает Петухов. Зарубежные конкуренты — SimuLink, Matrix, VisSim, SimulationX и несколько других.

В компании утверждают, что SimInTech более приспособлен к российским реалиям: внешний вид схемы модели можно переделать под любой ГОСТ без ущерба для вычислений. В отличие от конкурентов, отечественный проект готов сертифицироваться для применения в оборонно-промышленном комплексе и показать военным свой исходный код.

Никита Кузнецов Аналитик кластера ядерных технологий фонда «Сколково»

Как и Simulink, продукт SimInTech обеспечивает генерацию кода стандарта ANSI C, совместимого с множеством компиляторов и кросс-компиляторов. При этом модуль генерации кода сертифицирован по ГОСТ Р МЭК 60880—2010 и является инструментальной программой для разработки программного обеспечения управляющих систем нормальной эксплуатации, важных для безопасности и для управляющих систем безопасности. Кроме того, разработчики готовы предоставить исходный код продукта и, следовательно, пройти сертификацию для применения в ОПК (оборонно-промышленный комплекс).

Планы и возможности

SimInTech планируют продавать университетам как обучающую модель. На ней студенты-технари смогут изучить теорию автоматизированного управления и разработать собственные модели, причем с возможностью коммерциализации. Кстати, в немецком центре ядерных исследований GRS SimInTech уже применяется для моделирования систем управления реактором.

Никита Кузнецов Аналитик кластера ядерных технологий фонда «Сколково»

Основным преимуществом российской разработки перед многими зарубежными аналогами является ее открытость за счет встроенного в ПК языка программирования высокого уровня, за счет реализации механизмов обмена данными с внешними расчетными программами и устройствами, а также широта использования: в атомной, нефтяной, газовой промышленности, энергетике и робототехнике.

С заводом «Физприбор», который производит управляющую аппаратуру, 3V-Services договорилась сделать комплексное решение по промышленной автоматизации. «Физприбор» будет использовать SimInTech в проектах на базе своих контроллеров. Совместный программно-аппаратный комплекс станет аналогом флагманским Siemens и Schneider Electric, надеются в компании. Это положит начало импортозамещению.

Вячеслав Петухов Основатель SimInTech

SimInTech позволит другим программистам разрабатывать на его платформе математические модели для конкретных отраслей. Например, специалисты по нефтехимии могут сделать модель колонны ректификации и продать своему заказчику. Тем самым мы получаем расширение расчетных библиотек к системе и соответственно расширение рынка.

По словам Петухова, для выхода на зарубежные рынки компании понадобятся внешние инвестиции. 3V-Services уже нашла партнера в Китае и с интересом присматривается к западным рынкам.

Выводы

Никита Кузнецов Аналитик кластера ядерных технологий фонда «Сколково»

В условиях непростой для России международной ситуации крайне важно сегодня иметь российский продукт, сертифицированный для применения в ведущих промышленных областях российской экономики, таких как атомная, газовая и нефтяная и, конечно, оборонно-промышленный комплекс. Хочется верить, что применение SimInTech повысит эффективность взаимодействия между технологами, проектирующими технологические процессы, и программистами, которые пишут программы управления этими процессами.