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

Российский разработчик «Квантовые системы» (QuSolve) представляет полностью импортонезависимый солвер OptJet, предназначенный для решения сложных промышленных задач. OptJet является отечественной альтернативой ушедших с российского рынка зарубежных компаний-производителей солверов CPLEX и Gurobi.

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.