CC BY
0
ОСОБЕННОСТИ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
М.Я. Якубов, аспирант1, начальник конструкторского бюро2
Российский университет дружбы народов
2АО НПО Государственный институт прикладной оптики
^Россия, г. Москва)
2(Россия, г. Казань)
001:10.24412/2411-0450-2024-11-3-183-188
Аннотация. В статье рассмотрены вопросы применения российской системы автоматизированного проектирования взамен аналогичной зарубежной системы в условиях ограничений на применение иностранного программного обеспечения. Обоснована необходимость сотрудничества между разработчиком и промышленным предприятием в качестве потенциального пользователя до заключения сделки о приобретении и внедрении программного продукта. Предложен операционный план внедрения российской системы автоматизированного проектирования на основе его тестовой эксплуатации.
Ключевые слова: программная инфраструктура, жизненный цикл инновационной продукции, тестовая эксплуатация, параллельное проектирование, цифровая трансформация.
Одна из приоритетных задач для российской промышленности - это внедрение технологии Индустрии 4.0 на основе российского программного обеспечения, включая автоматизацию и возможный переход к цифровым двойникам.
Система автоматизированного проектирования (САПР) является одним из ключевых инструментов автоматизации бизнес-процессов современного предприятия, характеризующим цифровую зрелость современного предприятия. Среди САПР, применяемых на современных высокотехнологичных предприятиях, программные продукты зарубежного происхождения являются наиболее распространенными и определяют информационную среду создания новых продуктов (компетенций).
В настоящее время, в связи с переориентацией внешних связей в нашей стране, следует выделить факторы, определяющие риски использования зарубежного программного обеспечения (ПО), к которым можно отнести:
- политическую ситуацию, санкции и т.п., в результате которых покупка и продление лицензий проблематична или финансово нецелесообразна;
- вероятность наличия недекларируемых возможностей в используемом ПО. В этом случае ПО может в любой момент времени выполнять некие заложенные разработчиками
функции (как правило - деструктивные), о которых мы не знаем и на них не рассчитываем;
- зависимость предоставления обновлений безопасности от «воли и желания» разработчиков ПО. Разработчики ПО могут в любой момент прекратить предоставление обновлений, в результате наши системы будут уязвимы для актуальных угроз безопасности;
- потенциальную возможность со стороны разработчиков ПО (или доверенных лиц) в любой момент приостановить (или вообще прекратить) его работоспособность, например, под видом актуального обновления загрузить программный код, блокирующий работу;
- и др. [1, с. 68].
Исторически сложилось, что в период активного развития операционных систем (Windows), разработка отечественной цифровой системы на собственной платформе не была в числе приоритетных задач.
На определенных условиях и сейчас можно использовать некоторые иностранные ПО.
Еще в 2010 г. было выпущено Распоряжение Правительства РФ от 17.12.2010 № 2299-р «Об утверждении плана перехода федеральных органов исполнительной власти и федеральных бюджетных учреждений на использование свободного программного обеспечения на 2011-2015 годы» [1, с. 66].
Со временем соответствующим ведомствам нужно было решить вопрос «легализации» фактически используемого импортного ПО.
САПР электронных средств являются неотъемлемым средством создания высокотехнологичных продуктов в различных отраслях промышленности. Среди САПР электроники наиболее распространенной и технологичной до последнего времени являлась система Altium Designer.
Не имея официальной технической поддержки в России, Altium Designer обладает рядом преимуществ, среди которых:
- многолетний общемировой опыт внедрения и использования;
- развитая программная инфраструктура, обеспечивающая разработку, сопровождение и моделирование физических процессов в электронных устройствах (печатных платах);
- развитый маркетинг и т.д.
К относительно слабой позиции в применении Altium Designer можно отнести недостаточное использование возможностей данной системы. Одной из причин этого, возможно, является относительно небольшая распространенность среди отечественных пользователей автоматизированных систем управления (АСУ), позволяющих работать над разными проектами одновременно с применением разнопрофильных САПР (работающих с механикой, оптикой, электроникой и т.д.) в единой информационной среде.
Среди немногих отечественных доступных широкому кругу потребителей САПР электроники на российском рынке является программный продукт Delta Design.
Из основных преимуществ Delta Design следует отметить:
- участие компании - разработчика в консорциуме "Развитие", целью которого является создание отечественного сквозного решения для проектирования и управления жизненным циклом сложных машиностроительных изделий [2]. Такая работа позволяет интегрировать возможности Delta Design в информационно-проектную среду других соответствующих САПР и АСУ;
- использование собственного программного ядра на базе Linux, определяющее технологическую независимость от соответствующих зарубежных компаний;
- безусловную возможность участия "продвинутых" частных пользователей и промышленных организаций в совместных взаимовыгодных проектах с компанией - разработчиком ПО (разработчиком ПО) по тестированию продукта.
Несмотря на преимущества Altium Designer как системы, выделяющейся среди прочих зарубежных программ, существуют очевидные предпосылки для перехода на российскую САПР электроники в ближайшей перспективе:
- темпы развития и внедрения операционных систем российской разработки на базе Linux соответствуют статусу безальтернативного в отечественной промышленности. Altium Designer с российскими операционными системами несовместим;
- использование лицензионного ПО становится одним из ключевых условий Заказчика при заключении договоров на разработку высокотехнологичных изделий [3, с. 33];
- использование Altium Designer в перспективных проектах, с учетом устойчивого курса российской цифровой индустрии на замещение иностранного ПО, не представляется целесообразным.
Являясь практически единственной альтернативой Altium Designer из отечечествен-ных ПО, Delta Design, по обеспеченности пользовательской базой (потенциальными те-стировщиками) далеко не во всем соответствует уровню зарубежных САПР электроники и требует дальнейшего развития и совершенствования с учетом обратной связи от потребителей.
На фоне введения в действие Постановления Правительства РФ от 16.11.2015 №1236 «Об установлении запрета на допуск программного обеспечения, происходящего из иностранных государств, для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд» вопрос замещения Altium Designer, как и других САПР иностранного происхождения, отечественным программным продуктом, стал частью стратегии развития российской экономики.
Целью импортозамещающего проекта по производству САПР является обеспечение «бесшовного» перехода от импортной программной среды при проектировании печат-
ных плат к отечественной системе с реализацией ряда требований:
- максимально без ущербное внедрение выбранной САПР в текущую программу создания и поставок высокотехнологичной продукции путем поэтапного замещения применяемого импортного ПО;
- повышение функциональной привлекательности выбранной отечественной САПР, в том числе, за счет своевременной и качественной реализации предложений со стороны пользователей (в данном случае, высокотехнологичных предприятий) на всех стадиях внедрения;
- интеграция проектных данных САПР с внешними АСУ.
В итоге, реализация импортозамещающего продукта (САПР) может быть охарактеризована следующими возможностями и рисками:
Возможности:
а) развитие компетенций в научно-исследовательской и проектной деятельности при создании высокотехнологичной продукции за счет обмена инновациями в соответствующей области между разработчиками и пользователями САПР или АСУ на этапах внедрения и эксплуатации ПО;
б) обеспечение повышения качества, конкурентоспособности и эксплуатационных характеристик, снижение себестоимости и трудоемкости при соответствии эксплуатационно-технологическим и нормативным требованиям за счет формирования единой программно-информационной среды, сопровождающей все этапы жизненного цикла высокотехнологичной продукции.
Среди наиболее распространенных требований к научно-производственной деятельности, выполнение которых зависит от уровня цифровой зрелости предприятия, следует отметить перечисленные ниже [4, с. 48]:
- своевременное и качественное исполнение гарантийных обязательств;
- эффективный входной контроль комплектующих, исключающий использование фальсифицированной, контрафактной продукции;
- сключение повторяющихся дефектов в продукции, поставленной потребителю;
- минимизация и выявление ошибок при проектировании на ранних стадиях создания изделия;
в) реализация принципа параллельного проектирования, заключающегося в следующем [5, с. 108]:
- обеспечение создания и актуализации цифровой модели изделия;
- функционирование системы управления базами данных;
- возможность доступа к единой базе данных, одновременно, с применением нескольких различных САПР, среди которых могут быть механические, оптические, электронные, расчетные, технологические и другие виды САПР;
Риски:
а) унификация и актуализация проектов печатных плат, ранее разработанных в Altium Designer, среди них:
- вероятность конструктивных ошибок, которые обходятся значительно дороже, чем производственные;
- вероятность срыва сроков выполнения работ, в том числе репутационные и финансовые риски из-за необходимости адаптации проектов, разработанных в Altium Designer;
б) унификация и актуализация единой базы электронных компонентов, ранее созданной с использованием в Altium Designer и, связанные с этим, организационные, финансовые и технологические риски.
К наиболее ощутимым факторам, препятствующим распространению Delta Design, можно отнести:
- относительно слабую конкурентную среду на отечественном рынке САПР электроники;
- высокий технологический уровень современных печатных плат;
- возможную неготовность потенциальных пользователей к реализации принципа параллельного проектирования.
Таким образом, разработка программы им-портозащения САПР электроники на высокотехнологичном предприятии с учетом вышеуказанных аспектов требует значительных организационно-технических ресурсов как от возможного потребителя, так и от разработчика ПО.
На примере Altium Designer и Delta Design предлагается операционный план внедрения российской САПР:
Этап 1 Подготовка к тестовой эксплуатации САПР.
1) Выбор версии и лицензионной конфигурации ПО;
2) Утверждение рабочей группы, состав которой соответствует технологическому циклу создания изделия;
3) Выбор и согласование темы, по которой будет создаваться технический проект печатной платы;
Этап 2 Организация тестовой эксплуатации САПР силами возможного потребителя совместно с разработчиком ПО
Продолжительность тестовой эксплуатации определяется по согласованию сторон. Финансирование обеспечивается потенциальным потребителем в рамках тем, к которым относятся проекты тестовой эксплуатации, либо из средств предприятия в рамках проектов научно-технического и инновационного развития проектных работ.
Тестовая эксплуатация включает:
4) Решение возникающих организационно-технических вопросов по обеспечению деятельности рабочей группы;
5) Выявление первичных замечаний, формирование и передача разработчику предложений по улучшению ПО;
6) Определение технических и организационных возможностей тестирующей организации для внедрения ПО;
Этап 3 Заключение договора о сотрудничестве между разработчиком ПО и потребителем (данный этап возможен ранее)
7) Проработка, всестороннее согласование и заключение договора о сотрудничестве между разработчиком продукта и возможным потребителем. Договор включает Бета-
тестирование на срок не менее 6-ти месяцев с возможностью продления;
Этап 4 Обеспечение совместных действий в рамках договора о сотрудничестве
8) Соответствующее лицензионное обеспечение в рамках договора о сотрудничестве со стороны разработчика ПО;
9) Организация работ по тестированию продукта силами возможного потребителя, по всем направлениям проектной деятельности с консультационным обеспечением со стороны разработчика ПО;
10) Разработка, взаимное согласование концепции и плана реализации адаптации, имеющейся и создания новой единой Базы электронных компонентов, интегрированной с АСУ, такими как PLM, ERP и др.;
11) Совместная разработка требований к модулям моделирования целостности сигналов (электромагнитная совместимость), а также имитации климатических и механических воздействий с применением технологии трех- мерного проектирования;
12) Совместная разработка требований к интеграции тестируемой САПР с автоматизированными системами высшего уровня;
13) Разработка возможным потребителем программы внедрения и интеграции САПР в действующую концепцию цифровой трансформации;
14) Совместная проработка деталей и условий договора на приобретение соответствующих лицензий и дальнейшего сотрудничества.
На рисунках 1 и 2 представлены показатели, зависящие от численности и уровня цифровой зрелости возможного потребителя.
Рис. 1. Возможная трудоемкость этапов предлагаемого операционного плана внедрения Delta
Design
100
o
с 90
,59
'сл 80
QJ _
"П га 70
га m h-
cj
Ol Ol 60
О т s
ш 50
m о
О Ё о ■ 40
щ о Q_ Oj 3" 30
С О 20
IT
ч. о 10
а 0
75
65 68 ^-
55
45 ^Ar 42
3? / 35 38
25 «
1p i 15/
5 8
12
18
24
30
36
42
48
54
60
Время использовния Delta Design с приобретенными лицензиями, мес.
Рис. 2. Возможная динамика внедрения российской САПР на примере Delta Design
На рисунке 2 показаны:
- красным цветом (внизу диаграммы) -возможная динамика внедрения без учета предложенных выше действий;
- синим цветом (вверху диаграммы) - возможная динамика внедрения с учетом предложенных выше действий.
В заключении следует отметить, что им-портозамещение - это многофакторный процесс, требующий согласованных действий от разработчика ПО и возможных потребителей на индивидуальных взаимовыгодных услови-
В статье приведен один из возможных сценариев подготовки к применению российского ПО, главной особенностью которого является эффективный и обоюдный обмен профильными знаниями и опытом обеими сторонами сотрудничества.
Предложенный операционный план в достаточной степени отражает текущий уровень развития автоматизации проектирования на высокотехнологичных предприятиях и может быть использован при внедрении не только САПР электронных средств.
ях.
Библиографический список
1. Полонский А.М. Импортозамещение программного обеспечения и организация обучения студентов с использованием отечественного или свободного программного обеспечения // Актуальные проблемы экономики и управления. - 2022. - № 2. - С. 65-82.
2. Развитие. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:// www.plmrussia (дата обращения: 30.10.2024).
3. Пущин А.С. Риски при использовании нелицензионного программного обеспечения // Журнал правовых и экономических исследований. - 2009. - № 3. - С. 31-34.
4. Гилева Т.А. Цифровая зрелость предприятия: методы оценки и управления // Вестник УГНТУ. - 2019. - № 1. - С. 38-52.
5. Моданов А.С. Изменение традиционных этапов проектирования за счет использования принципа параллельного проектирования // Морской вестник. - 2008. - № 3. - С. 108-110.
PECULIAR PROPERTIES OF IMPORT SUBSTITUTION OF COMPUTER-AIDED DESIGN
SYSTEMS AT HIGH-TECH ENTERPRISES
M.Ya. Yakubov, Postgraduate1, Head of the Design Bureau2
1Peoples' Friendship University of Russia
2State Institute of Applied Optics
1(Russia, Moscow)
2(Russia, Kazan)
Abstract. The article considers the issues of using a Russian automated design system instead of a similar foreign system in the context of restrictions on the use of foreign software. The necessity of cooperation between the developer and the industrial enterprise as a potential user before concluding a deal on the acquisition and implementation of a software product is substantiated. An operational plan for the implementation of the Russian automated design system based on its test operation is proposed.
Keywords: software infrastructure, life cycle of innovative products, test exploitation, parallel engineering, digital transformation.
