Российский разработчик «Квантовые системы» (QuSolve) представляет солвер OptJet для оптимизации промышленных процессов

Большинство компаний сталкиваются с потребностью решать сложные задачи математической оптимизации в целях снижения затрат или повышения прибыльности при управлении комплексными производственными, логистическими и другими бизнес-процессами. К примеру, чтобы составить оптимальный месячный производственный план для цеха с несколькими переделами и набором параллельно работающих агрегатов, может потребоваться математическая модель с миллионами переменных. При этом, срок поиска решения должен составлять не более нескольких часов — в противном случае, к моменту получения результата исходные данные успеют настолько измениться, что он окажется бесполезным.

С задачами такого масштаба в условиях столь жестких ограничений может справиться специализированное ПО — так называемые «решатели» или «солверы». Многолетними лидерами этого рынка являлись компании IBM (солвер CPLEX) и Gurobi (солвер под одноименным брендом), однако, в последние годы появились китайские решатели COPT и OptVerse (последний разработан компанией Huawei), а с недавних пор стало доступно и российское решение — OptJet.

Солвер OptJet разработан, опираясь на опыт решения реальных отраслевых задач и с учетом потребностей российских заказчиков, имеет отдельный модуль для создания и отладки оптимизационной модели в виде библиотеки Python с удобным интерфейсом, где используется собственный специальный подъязык. Солвер может решать такие задачи, как планирование и графикование, в том числе для производств, совмещающих агрегаты непрерывного и дискретного действия, составление расписаний и маршрутов, динамическое ценообразование, размещение объектов в пространстве, разработка топологии сети, сведение материальных и энергетических балансов и многие другие.

Стоит отметить, что успешное внедрение солвера на крупном предприятии не всегда возможно в формате установки ПО «из коробки» — в ситуациях, когда улучшение оптимизируемого показателя всего на 1% создает эффект в сотни миллионов рублей, важнейшую роль имеет глубокий бизнес-анализ, предваряющий перевод решаемой проблемы на язык математики. Специалисты команды QuSolve при внедрении своего решения готовы глубоко погружаться в бизнес- и технологические процессы заказчика, чтобы обеспечить бесшовную интеграцию, приживаемость и, как следствие, реальный экономический эффект.

«С использованием солвера OptJet нам, например, удалось разработать end-to-end решение для интегрированного планирования производства и логистики, адаптируемое под нужды различных предприятий. Другими словами, на базе ядра продукта возможна разработка прикладного программного обеспечения для решения специализированных отраслевых задач. Проводя бизнес-анализ, мы обращаем особое внимание на сложные случаи, например, конфликты ресурсов или исключения из правил, не отраженные в документации», — говорит Дмитрий Васильков, основатель и CEO QuSolve.

Тем не менее, заказчики, обладающие опытом трансляции бизнес-задач в логико-математическую форму, могут эффективно использовать солвер OptJet самостоятельно. Солвер имеет богатый набор настроек, что позволяет многократно ускорять поиск решения, используя знания о внутренней структуре задачи. Для ознакомления с солвером доступна демо-версия, ограниченная 100 000 переменными. Солвер OptJet поддерживает работу с операционными системами Windows 7 и выше, macOS 12+ на базе Intel, Linux с glibc версии 2.27 и выше, с установленным Python версии 3.9–3.11. К преимуществам российского решения можно отнести и всегда доступную техподдержку.

Еще одна важная категория потенциальных пользователей солвера — компании-разработчики собственных программных комплексов, таких как ERP-системы, призванные автоматизировать и интегрировать основные бизнес-процессы, такие как финансы, логистика и управление персоналом, САПР (системы автоматизированного проектирования), которые используются при разработке инженерных проектов, MES (системы управления производственными процессами), которые обеспечивают мониторинг и оптимизацию производственных процессов, и BI (системы бизнес-аналитики). В большинстве подобных систем важную роль играет функционал, связанный с оптимизацией, ядром которого является солвер. До последнего времени в такие системы встраивались иностранные солверы, а теперь появилась возможность бесшовно импортозаместить их.

QuSolve, резидент «Сколково», непрерывно совершенствует солвер OptJet. В настоящее время скорость решения задач с исключительно целочисленными переменными превышает показатели зарубежных конкурентов. В ближайших релизах упор будет сделан на линейные задачи с непрерывными переменными и смешанные линейные задачи.