27 и 28 марта в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла IV научно-практическая конференция «Технологии разработки и отладки сложных технических систем», посвященная системам управления и цифровой обработке сигналов. Основная цель мероприятия, организатором которой является Центр Инженерных Технологий и Моделирования «Экспонента», – это повышение осведомленности промышленности об эффективных методиках проектирования сложных систем в формате докладов участников и экспозиции вспомогательного оборудования для решения технологических «вызовов» проектирования.
С каждым годом конференция набирает обороты, становясь все шире и значимее. О востребованности данного события говорит ежегодно растущее число делегатов. На одной площадке в этом году собрались более тысячи специалистов и руководителей инженерных подразделений наукоемких производств России и стран СНГ – предприятий военной, автомобильной, радиоэлектронной и аэрокосмической, ведущих разработку сложных систем, состоящих из большого числа разных взаимно-интегрированных компонентов.
Открывая конференцию генеральный директор ЦИТМ «Экспонента» Никита Богославский подчеркнул: “В современной технике возрастающую роль играют алгоритмы, управляющие поведением изделия и его частей: больше подсистем, больше алгоритмов, больше электроники и больше программного кода. Когда в изделии так много “автономного разума”, то его разработка и отладка становится сама по себе сложной и отдельной важной составляющей проектирования. Выбор технологии проектирования этой сложности колоссально влияет на такие последствия как стоимость и длительность испытаний, будут ли испытания методом подтверждения характеристик или способом поиска неполадок, конкурентоспособность и соблюдение сроков проекта.
Очередной раз совместно с МГТУ им. Баумана хотим донести до широкого круга инженеров: для проектирования сложных изделий, взаимной интеграции подсистем современной умной техники и ее поведенческих алгоритмов необходимо осознанно применять специальные модельно-ориентированные подходы к организации НИОКР. Эта составляющая проектирования должна целенаправленно внедряться и развиваться на предприятиях; должна создаваться инфраструктура так называемого “модельно-ориентированного проектирования”, включающая себя и инструменты, и процессы, и людей, осуществляющих методологическую поддержку. Без этих инициатив устойчивое развитие предприятия-разработчика уже невозможно.
В условиях финансовых ограничений, общих как для конкурентного рынка, так и рынка государственных заказов, определяющее влияние на успешность соответствующих НИОКР оказывает способность проектной команды применить элементы технологии модельно-ориентированного проектирования – особенно, когда речь идет о системах высокой интеграционной сложности».
С докладами на конференции выступили представители ведущих промышленных предприятий и вузов: «Гражданские самолеты Сухого», «Туполев», Yokogawa, «ОДК-Авиадвигатель», «НПП «Салют», ДВФУ, «Радио Гигабит», «КБ Радар», ДВФУ и другие. Инженеры ЦИТМ «Экспонента» продемонстрировали примеры выполненных реальных проектов.
Спикеры конференции представили свой взгляд на развитие российской промышленности и поделились историями успеха по применению модельно-ориентированного проектирования в области автономных систем автоматического управления и цифровой обработки сигналов.
Докладчики рассмотрели широкий спектр вопросов – от анализа инженерных данных, создания системы управления пассажирского авиалайнера до реализации встраиваемых алгоритмов на отечественной электронной компонентной базе (ЭКБ), разработки системы управления электроприводом и улучшению процессов разработки встраиваемого ПО с помощью модельно-ориентированного проектирования. Спикеры конференции подробно рассказали, как посредством данной методологии, применяемой инженерами по всему миру, повысить эффективность научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) при создании сложных технических систем в условиях импортозамещения ЭКБ.
В рамках экспозиции делегатам конференции были продемонстрированы различные аспекты технологии модельно-ориентированного проектирования, в т.ч. использование сверточных нейронных сетей (глубокого обучения) во встраиваемых системах, распознавание объектов и лиц с помощью тепловизоров, проектирование системы управления беспилотного летательного аппарата (БПЛА) на примере дрона, реализация следящей системы, программирование отечественной ЭКБ и многие другие ноу-хау.
В частности, на экспозиции был представлен Комплекс полунатурного моделирования «РИТМ» – программно-аппаратное решение «под ключ», предоставляющее возможности тестирования в реальном времени и имеющее широкий спектр применения: от симуляторов двигателей внутреннего сгорания до систем навигации для автономных транспортных средств.
Для представителей СМИ в ходе первого дня конференции состоялся брифинг на тему «Риски российской промышленности в случае отложенного внедрения методологий Модельно-ориентированного проектирования при разработке наукоемкой продукции и подготовке инженерных кадров».
Участники брифинга, среди которых руководство МГТУ им. Н.Э. Баумана, ЦИТМ «Экспонента», ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» и ряда других предприятий, обсудили такие вопросы, как ускорение цикла производства авиационно-космической техники и системные подходы к раннему обнаружению отказов, пути достижения требуемого качества инженерных кадров за счет расширения практико-ориентированного обучения. Также были рассмотрены способы снижения зависимости от проблем с ЭКБ при модернизации и разработке новой продукции, проблемы отраслевой кооперации при проектной работе над сложными техническими изделиями.
«Ключевым фактором снижения стоимости НИОКР, на мой взгляд, является сокращение времени на проведение натурных испытаний, которые, по нашей оценке, составляют до 70% всех затрат по проекту, – отметил в ходе брифинга руководитель направления разработки систем управления автоматических коробок передач ГНЦ ФГУП “НАМИ” Максим Голубев. - Испытания требуют задействования колоссального количества ресурсов: аренды стендов и полигонов, закупки датчиков и испытательного оборудования, необходимости в командировочных и организационных затратах. Снизить количество испытаний можно за счет создания моделей объекта управления и использования HIL-систем. Можно уверенно говорить об успешном опыте ФГУП “НАМИ” в использовании решений, предлагаемых ЦИТМ «Экспонента» - HIL и MIL тестирования».
Справка:
Центр Инженерных Технологий и Моделирования «Экспонента» (https://matlab.ru/) – официальное представительство MathWorks в России и СНГ, лидирующего мирового поставщика инструментов для математического моделирования и вычислений. ЦИТМ «Экспонента» оказывает услуги в области алгоритмической обработки данных и алгоритмического проектирования, в том числе для предприятий аэрокосмической, военной, радиоэлектронной, энергетической и многих других областей.
ЦИТМ Экспонента разработала и производит в России Комплексы Полунатурного Моделирования РИТМ, на основе которых заказчику поставляются готовые решения для быстрого прототипирования или полунатурного тестирования встраиваемых систем. Также «Экспонента» оказывает услуги по внедрению методологии Модельно-ориентированного проектирования для ускоренной разработки сложных технических систем.
Модельно-ориентированное проектирование – эффективный и экономически выгодный способ разработки систем управления, обработки сигналов и изображений, построения систем связи, разработок в области мехатроники и создания встраиваемых систем. Более миллиона инженеров по всему миру используют среды МАТЛАБ и Симулинк для Модельно-ориентированного проектирования, разработки систем управления, систем связи и цифровой обработки сигналов. В России методикой активно пользуются ведущие предприятия: ПАО «КамАЗ», АО «НПО Лавочкина», ПАО «Туполев», ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» и многие другие.
Обучение студентов с применением инструментов Модельно-ориентированного проектирования – мирового стандарта в высшем образовании и научных исследованиях – ведут вузы: МГТУ им. Н.Э. Баумана, СПбГУ, УрФУ, ДВФУ.
