ТОЧКА ЗРЕНИЯ
Елена ТИЩЕНКО,
советник декана экономического факультета по цифровой экономике МГУ рассуждает об «умных» подходах, которые приведут Росатом — и в конечном счете Россию — к победе.
советник декана экономического факультета по цифровой экономике МГУ рассуждает об «умных» подходах, которые приведут Росатом — и в конечном счете Россию — к победе.
«Умный» путь к победе
Цифровизация — один из самых актуальных современных трендов. При этом не только внутриотраслевые, но и внешние эксперты уверены, что у Росатома есть все шансы занять здесь лидирующие позиции.
Скорость технологических изменений нарастает стремительно, и в этих условиях непрерывно усложняются как конечный продукт, так и производственные процессы. Все это приводит к быстрому устареванию любого набора инженерно-технических и технологических компетенций, резюмирует в своем исследовании проректор по перспективным проектам Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, соруководитель рабочей группы «ТехНет» Алексей Боровков.
А глобализация рынков, растущая конкуренция, применение наукоемких инноваций, появление сверхсложных научно-технических проблем требуют от промышленности ускоренных темпов развития, предельно коротких циклов разработки, низких цен и высокого качества продукции.
Встроиться в этот технологический тренд — ключевая задача для национальной промышленности. Но чтобы национальные игроки смогли достичь на мировом рынке глобальной конкурентоспособности, требуются «умные подходы», которые будут базироваться не на слепом копировании дорожных карт перехода к «Индустрии 4.0» наших западных и восточных партнеров, а на поиске собственного «асимметричного пути» перехода к цифровой экономике.
Этот путь основан прежде всего на осознании и умелом встраивании в цепочки создания стоимости специфических конкурентных преимуществ нашего национального контура. Каковы эти преимущества? Во-первых, уникальный человеческий капитал, во‑вторых — наличие в национальном контуре успешных практик внедрения новых цифровых технологий.
Россия вполне может занять место на рынке экспорта высокотехнологичных продуктов, так как она обладает уникальным культурным и человеческим капиталом. Именно благодаря этому в ХIХ–ХХ веках Россия несколько раз становилась научным и культурным лидером мирового значения — такой вывод делает в своем исследовании доктор экономических наук, декан экономического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова профессор Александр Аузан.
Однако трансформация — переход к глобальной цифровой экономике и цифровой промышленности, а также достижение инновационного прорыва — требует еще и эффективного комплексирования лучших в мире технологий с добавлением оригинальных кросс-отраслевых интеллектуальных ноу-хау.
Согласно классификации Всемирного банка, к современным технологиям, обеспечивающим цифровую трансформацию, относятся: цифровые проектирование, моделирование и интеграция, высокопроизводительные вычисления, 3D-печать и аддитивное производство, передовые материалы, робототехника и искусственный интеллект, большие данные (Big Data) и передовая аналитика, Интернет вещей, дополненная и виртуальная реальность, технологии блокчейна, промышленные биотехнологии.
В современной высокотехнологичной промышленности произошли значительные структурные изменения — смещение центра тяжести в глобальной конкуренции на этап проектирования. Именно здесь у России появляется уникальный шанс, «окно возможности», которое нельзя упустить. Одной из ключевых технологий цифровой трансформации признано применение цифрового проектирования и моделирования, которое позволяет изменить всю экосистему бизнес-модели промышленности, создав уникальный актив — цифровой математический двойник объекта высокой степени адекватности.
Само его появление потребует трансформации большинства бизнес-процессов, но при этом обеспечит глобальную конкурентоспособность тому индустриальному игроку, который первым решит эту задачу.
А глобализация рынков, растущая конкуренция, применение наукоемких инноваций, появление сверхсложных научно-технических проблем требуют от промышленности ускоренных темпов развития, предельно коротких циклов разработки, низких цен и высокого качества продукции.
Встроиться в этот технологический тренд — ключевая задача для национальной промышленности. Но чтобы национальные игроки смогли достичь на мировом рынке глобальной конкурентоспособности, требуются «умные подходы», которые будут базироваться не на слепом копировании дорожных карт перехода к «Индустрии 4.0» наших западных и восточных партнеров, а на поиске собственного «асимметричного пути» перехода к цифровой экономике.
Этот путь основан прежде всего на осознании и умелом встраивании в цепочки создания стоимости специфических конкурентных преимуществ нашего национального контура. Каковы эти преимущества? Во-первых, уникальный человеческий капитал, во‑вторых — наличие в национальном контуре успешных практик внедрения новых цифровых технологий.
Россия вполне может занять место на рынке экспорта высокотехнологичных продуктов, так как она обладает уникальным культурным и человеческим капиталом. Именно благодаря этому в ХIХ–ХХ веках Россия несколько раз становилась научным и культурным лидером мирового значения — такой вывод делает в своем исследовании доктор экономических наук, декан экономического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова профессор Александр Аузан.
Однако трансформация — переход к глобальной цифровой экономике и цифровой промышленности, а также достижение инновационного прорыва — требует еще и эффективного комплексирования лучших в мире технологий с добавлением оригинальных кросс-отраслевых интеллектуальных ноу-хау.
Согласно классификации Всемирного банка, к современным технологиям, обеспечивающим цифровую трансформацию, относятся: цифровые проектирование, моделирование и интеграция, высокопроизводительные вычисления, 3D-печать и аддитивное производство, передовые материалы, робототехника и искусственный интеллект, большие данные (Big Data) и передовая аналитика, Интернет вещей, дополненная и виртуальная реальность, технологии блокчейна, промышленные биотехнологии.
В современной высокотехнологичной промышленности произошли значительные структурные изменения — смещение центра тяжести в глобальной конкуренции на этап проектирования. Именно здесь у России появляется уникальный шанс, «окно возможности», которое нельзя упустить. Одной из ключевых технологий цифровой трансформации признано применение цифрового проектирования и моделирования, которое позволяет изменить всю экосистему бизнес-модели промышленности, создав уникальный актив — цифровой математический двойник объекта высокой степени адекватности.
Само его появление потребует трансформации большинства бизнес-процессов, но при этом обеспечит глобальную конкурентоспособность тому индустриальному игроку, который первым решит эту задачу.
Все ключевые компании — поставщики решений в атомной индустрии — осознают важность данной трансформации. На всемирной выставке World Nuclear Exhibition, которая прошла 26 июня в Париже, «цифровые двойники» и «цифровые тени» АЭС были одной из главных тем обсуждения отраслевых экспертов. Однако к комплексному решению по реализации «цифровых двойников АЭС» еще не пришла ни одна компания мира.
Уникальный 60-летний опыт в конструировании АЭС, который можно оцифровать, использование компетенций и ресурсов предприятий позволят Росатому стать одним из лидеров в этом мировом тренде. Росатом, обладая передовыми производственными технологиями, имеет все шансы в числе первых внедрить цифровое проектирование и моделирование наряду с PLM-решениями (от англ. Product Lifecycle Management — прикладное программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции. — Прим. ред.). В этом направлении уже заметно продвинулись многие предприятия атомной отрасли, например РФЯЦ-ВНИИЭФ, Государственный специализированный проектный институт (ГСПИ), «Атомпроект» и другие.
Так, в РФЯЦ-ВНИИЭФе создается индустриальная цифровая платформа мультисервисной поддержки жизненного цикла изделий. Она обеспечит защищенный коллективный доступ предприятий к аппаратным и программным средствам, необходимым для информационной поддержки создания, эксплуатации и послепродажного обслуживания.
В практике внедрения цифровых двойников с Росатомом готов сотрудничать, например, Центр компьютерного инжиниринга (CompMechLab) СПбПУ: здесь разработана специализированная цифровая платформа CMLBench, обеспечивающая весь процесс цифрового проектирования и моделирования, включая разработку «умных» моделей и цифровых двойников. Готовится договор между Росатомом, Инжиниринговым центром, экономическим факультетом МГУ о сотрудничестве, в том числе в области продвижения цифровых технологий.
Применение цифрового проектирования и моделирования позволит Росатому разрабатывать крупные инфраструктурные проекты на новом уровне.
«Умная» модель АЭС за счет высокой адекватности, а также «умных больших данных» на входе и на выходе станет максимально похожей на реальный объект. Это значительно сократит объемы натурных испытаний, а также позволит приблизиться к динамическому техническому регулированию, которое эксперты называют прообразом техрегулирования будущего.
Появится возможность уйти от консервативных подходов и проводить быструю оценку на соответствие нормам других стран, а также оперативный учет повышения требований норм безопасности, если изменились внешние условия.
Вырастет динамика внедрения новых цифровых технологий и конструкционных материалов, причем безопасность их применения можно будет полноценно прогнозировать с помощью «двойников» и виртуальных испытаний и лишь затем обоснованно вносить изменения в стандарты, нормы и правила, руководящие документы и так далее.
Все это повысит экономическую и технологическую эффективность проектов, а также обеспечит доступ ко всему комплексу передовых технологий, включая переход на современные цифровые платформы, использующие интеллектуальные помощники.
В конечном счете Росатом сможет соответствовать триаде требований современного глобального рынка: сокращение времени принятия решений, реализации проектов и вывода продуктов на рынок.
Сплав уникальных национальных преимуществ: человеческого капитала (например, конструкторской школы, сохраненной в Росатоме), доступных в национальном контуре цифровых технологий («умный цифровой двойник», «умная цифровая тень») — в сочетании с сетецентрическими центрами обмена лучшими межотраслевыми практиками, развиваемыми в рамках федеральной программы «Цифровая промышленность», позволят России сделать «двойной скачок» (double leapfrogging). Сначала уровень российских разработок сравняется с мировым, а затем появится возможность опередить лидирующие мировые компании. Все это задаст более высокие темпы развития по сравнению с конкурентами и обеспечит России ту самую «умную победу», которой мы все так ждем.
Уникальный 60-летний опыт в конструировании АЭС, который можно оцифровать, использование компетенций и ресурсов предприятий позволят Росатому стать одним из лидеров в этом мировом тренде. Росатом, обладая передовыми производственными технологиями, имеет все шансы в числе первых внедрить цифровое проектирование и моделирование наряду с PLM-решениями (от англ. Product Lifecycle Management — прикладное программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции. — Прим. ред.). В этом направлении уже заметно продвинулись многие предприятия атомной отрасли, например РФЯЦ-ВНИИЭФ, Государственный специализированный проектный институт (ГСПИ), «Атомпроект» и другие.
Так, в РФЯЦ-ВНИИЭФе создается индустриальная цифровая платформа мультисервисной поддержки жизненного цикла изделий. Она обеспечит защищенный коллективный доступ предприятий к аппаратным и программным средствам, необходимым для информационной поддержки создания, эксплуатации и послепродажного обслуживания.
В практике внедрения цифровых двойников с Росатомом готов сотрудничать, например, Центр компьютерного инжиниринга (CompMechLab) СПбПУ: здесь разработана специализированная цифровая платформа CMLBench, обеспечивающая весь процесс цифрового проектирования и моделирования, включая разработку «умных» моделей и цифровых двойников. Готовится договор между Росатомом, Инжиниринговым центром, экономическим факультетом МГУ о сотрудничестве, в том числе в области продвижения цифровых технологий.
Применение цифрового проектирования и моделирования позволит Росатому разрабатывать крупные инфраструктурные проекты на новом уровне.
«Умная» модель АЭС за счет высокой адекватности, а также «умных больших данных» на входе и на выходе станет максимально похожей на реальный объект. Это значительно сократит объемы натурных испытаний, а также позволит приблизиться к динамическому техническому регулированию, которое эксперты называют прообразом техрегулирования будущего.
Появится возможность уйти от консервативных подходов и проводить быструю оценку на соответствие нормам других стран, а также оперативный учет повышения требований норм безопасности, если изменились внешние условия.
Вырастет динамика внедрения новых цифровых технологий и конструкционных материалов, причем безопасность их применения можно будет полноценно прогнозировать с помощью «двойников» и виртуальных испытаний и лишь затем обоснованно вносить изменения в стандарты, нормы и правила, руководящие документы и так далее.
Все это повысит экономическую и технологическую эффективность проектов, а также обеспечит доступ ко всему комплексу передовых технологий, включая переход на современные цифровые платформы, использующие интеллектуальные помощники.
В конечном счете Росатом сможет соответствовать триаде требований современного глобального рынка: сокращение времени принятия решений, реализации проектов и вывода продуктов на рынок.
Сплав уникальных национальных преимуществ: человеческого капитала (например, конструкторской школы, сохраненной в Росатоме), доступных в национальном контуре цифровых технологий («умный цифровой двойник», «умная цифровая тень») — в сочетании с сетецентрическими центрами обмена лучшими межотраслевыми практиками, развиваемыми в рамках федеральной программы «Цифровая промышленность», позволят России сделать «двойной скачок» (double leapfrogging). Сначала уровень российских разработок сравняется с мировым, а затем появится возможность опередить лидирующие мировые компании. Все это задаст более высокие темпы развития по сравнению с конкурентами и обеспечит России ту самую «умную победу», которой мы все так ждем.
«Умная» тень и «умный» двойник
«Умная» цифровая тень АЭС (Smart Digital Shadow, SDS) — модель, которая адекватно описывает поведение реального объекта АЭС на всех режимах работы. На ее основе с помощью технологий промышленного Интернета можно получить цифровой двойник — Smart Digital Twin, SDT‑1.
В перспективе «SDS АЭС» сделает еще более «умным» «цифровой двойник», позволяя моделировать возможные и непредвиденные ситуации (а также их комбинации) и эксплуатационные режимы (например, своевременно оценивать уровень возможных повреждений или остаточный ресурс).
Благодаря десяткам тысяч проведенных в процессе цифровой сертификации виртуальных испытаний АЭС при создании SDT‑1 появится четкое представление о расположении критических зон, в которых имеет смысл размещать различные датчики (акселерометры, тензометры, датчики температуры, давления, скорости и т. д.).
Это позволит сократить число реальных датчиков и регулярно получаемый объем больших данных. Фактически вместо Big Data мы формируем систему Smart Big Data, которая в разы увеличит скорость обработки и внесения необходимых изменений в SDT‑1 для его трансформации в «умный» цифровой двойник второго уровня (SDT‑2).
В перспективе «SDS АЭС» сделает еще более «умным» «цифровой двойник», позволяя моделировать возможные и непредвиденные ситуации (а также их комбинации) и эксплуатационные режимы (например, своевременно оценивать уровень возможных повреждений или остаточный ресурс).
Благодаря десяткам тысяч проведенных в процессе цифровой сертификации виртуальных испытаний АЭС при создании SDT‑1 появится четкое представление о расположении критических зон, в которых имеет смысл размещать различные датчики (акселерометры, тензометры, датчики температуры, давления, скорости и т. д.).
Это позволит сократить число реальных датчиков и регулярно получаемый объем больших данных. Фактически вместо Big Data мы формируем систему Smart Big Data, которая в разы увеличит скорость обработки и внесения необходимых изменений в SDT‑1 для его трансформации в «умный» цифровой двойник второго уровня (SDT‑2).
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ НОМЕРА
