Дорогие виртуальные извращенцы

Цифровизация промышленности

Промышленность наполнена коробочными ИТ-решениями с долгим сроком окупаемости, искажающими реальность из-за слабой привязки к процессам на конкретном предприятии

Серьезные сдерживающие факторы выявились уже на начальной стадии цифровизации российской промышленности, в том числе в оборонно-промышленном комплексе. И финансовый — далеко не главный среди них. Первый вопрос: какие специалисты должны проводить цифровую трансформацию и на основе каких образовательных программ их готовить? Почему-то принято считать, что это сфера компетенций айтишников. Тем не менее в российских вузах весьма сложно найти программу подготовки даже ИТ-специалистов, профиль которой содержал бы что-либо из цифровой экономики.

ИТ-каша из топора

Премьер Дмитрий Медведев недавно объявил целевые показатели: к 2020 году набор в российские вузы по специальностям, связанным с информационными технологиями, должен составить 80 тыс. человек, к 2024 году — 120 тысяч. Регионы, уловив новые веяния, пытаются не отстать. Так, в Свердловской области сформирована программа цифрового развития экономики, включающая в числе прочих компонентов подготовку кадров для цифровой экономики.

— При разработке паспорта регионального проекта «Кадры для цифровой экономики» мы обсуждали с представителями ИТ-отрасли не только вопросы сегодняшнего дня, но и перспективу. Несмотря на сложившуюся в области научно-образовательную базу, одной из самых острых проблем компании называют нехватку кадров и компетенций в сфере ИТ. Рассмотрев эту проблему с ректорами вузов, мы планируем совместно реализовать ряд мероприятий по увеличению количества выпускников по ИТ-специальностям на 10% ежегодно, — сообщил директор департамента информатизации и связи Свердловской области Юрий Гущин. — На текущий момент в Свердловской области действительно слабо развито направление цифровой экономики. В Институте радиоэлектроники и информационных технологий УрФУ рассматривается вопрос изменения образовательных программ, в том числе в направлении цифровой экономики.

За прошлый год объем закупок зарубежных инженерных программных продуктов снизился в 1,3 раза. При этом объемы закупок российского ПО не выросли

Уже ясно, что простым увеличением числа ИТ-специалистов кадровый голод для цифровой трансформации в промышленности не утолить.

— Если говорить о сквозных технологиях в цифровой экономике, то да, в университете мы готовим специалистов. Но мы прекрасно понимаем, что, если увеличим число людей, приходящих в ИТ, систему не изменим. Причина очень простая: не все студенты способны к восприятию новых технологий. Тех, кто способен, мы оцениваем буквально в 15% от общего набора студентов, — признает руководитель лаборатории робототехники Уральского федерального университета Валентина Овчинникова.

С этим узким кругом способных студентов университетские преподаватели работают по усиленной программе, вовлекая в реальные производственные проекты. В части цифровизации с УрФУ сегодня активно взаимодействуют такие крупные промышленные холдинги, как Трубная металлургическая компания (ТМК), Евраз, Группа ЧТПЗ. Например, ТМК год назад подписала трехстороннее соглашение с УрФУ и компанией SAP, предусматривающее открытие в вузе лаборатории SAP Next-Gen Lab, где студенческо-преподавательский коллектив мог бы участвовать в разработке и тестировании решений с использованием таких технологий, как блокчейн, промышленный интернет вещей, дополненная реальность, машинное обучение, компьютерное зрение. Один из таких проектов, реализуемых совместно со студентами по заказу ТМК, — блокчейн трубы, создание цифровой технологии хранения данных о производстве и поставках трубной продукции. Сегодня ТМК несет огромные финансовые и репутационные потери из-за недобросовестных посредников, поставляющих нефтегазовому комплексу фальсификат. Зашифрованный электронный паспорт трубы призван решить эту проблему. При этом многие айтишники далеки от промышленности и использование того же блокчейна связывают преимущественно с криптовалютами.

— Цифровизация промышленности начинается с кадров. Нам на предприятии не требуется айтишник со знаниями промышленных технологий. Нам нужен технолог со знаниями ИТ, — ставит проблему начальник департамента по развитию информационных ресурсов Уральского оптико-механического завода (УОМЗ, входит в холдинг «Швабе») Алексей Выставкин. — У высшего руководства появляются заблуждения по поводу того, что айтишники могут все. Между тем специалист ИТ, не зная задач, будет выруливать не туда, куда надо.

Цифровая экономика — это не про цифру, а про экономику. Как и цифровая промышленность — больше про производство. Если предприятие проходит цифровую трансформацию, не меняя бизнес-процессы, оно не получит принципиально новых результатов, кроме дополнительных затрат на внедрение ИТ. На любом производстве цифровизация должна рассматриваться как инструмент повышения важнейших финансово-экономических и социальных показателей.

— Помимо подготовки ИТ-специалистов, не меньшее внимание мы должны уделять развитию компетенций у потребителей цифровых продуктов — конструкторов, технологов. Об этом сегодня практически не говорят. Выучить айтишника гораздо проще, чем воспитать квалифицированного пользователя информационных систем, — убеждена завкафедрой организации машиностроительного производства Института новых материалов и технологий УрФУ Мария Прилуцкая.

Из кадровой проблемы вырисовывается другой сдерживающий фактор цифровизации российской промышленности: отечественные разработчики ПО, даже в условиях всесторонней государственной поддержки, не в состоянии создать качественный продукт, поскольку на него нет квалифицированного спроса. Сегодня попросту отсутствуют компетентные заказчики и постановщики техзаданий в лице наших предприятий ОПК. Как образно выразился один из представителей концерна «Калашников», если вы привыкли бриться топором, то вам и сделают новый качественный топор.

Кстати, в рамках объявленной государством политики по разработке и внедрению отечественного ПО на оборонных предприятиях концерн «Калашников» предложил организовать под эгидой правительства РФ консорциум, куда бы вошли крупнейшие предприятия ОПК и ведущие разработчики программных продуктов, в том числе зарубежные, например Siemens.

В этом случае иностранные компании готовы открыть коды к своим программным продуктам, но речь идет о ПО пяти- или шестилетней давности. На такой платформе предлагается строить наш «продвинутый» программный продукт. Независимые эксперты категорически против этого подхода, называя его запрограммированным отставанием.

— Не буду скрывать, что и на нашем заводе зачастую используют импортное ПО. Не потому, что мы противники отечественного. Просто вложившись один раз в это направление, мы будем его использовать, пока не получим выхлоп. Грызть чупа-чупс, пока палочку не сгрызем, — признался Алексей Выставкин. — Зачастую УОМЗ уже начал в этом отставать, но у нас есть своя линия: внедренное ПО должно отработать и принести прибыль предприятию. Поэтому в числе вопросов — короткий жизненный цикл технологического и программного обеспечения. Сделайте жизненный цикл ПО хотя бы в пять-семь лет, чтобы было комфортно предприятиям, чтобы не каждый год обновлять версию, не совместимую с предыдущей. Другая наша проблема — зависимость от иностранных поставщиков оборудования и программных продуктов.

По данным исследователей из УрФУ, доля российского инженерного программного обеспечения в закупках 2018 года составила 20%. За прошлый год объем закупок зарубежного инженерного ПО снизился в 1,3 раза — до 2,97 млрд рублей. Но при этом нет роста объемов закупок российского ПО. То есть, прикрываясь политикой импортозамещения, предприятия, в первую очередь оборонно-промышленного комплекса, стали более прижимистыми в деле цифровизации.

Цифровой двойник — вчерашний день

Эксперты отмечают: отечественные инженерные программные продукты есть, причем в широком диапазоне, но они имеют мало общего с реальным производством.

— Глобальная проблема в том, что мы создали огромное количество коробочных решений, которые не могут интегрироваться в систему управления предприятием, — считает Валентина Овчинникова. — Сейчас нам нужно, чтобы все эти цифровые производственные системы стали не цифровыми, а гибридными, позволяющими на цифровой модели с использованием реальных данных предприятия отрабатывать текущие процессы. Это новый тренд. Цифровой двойник — разговоры прошлого года, сейчас «цифру» необходимо связывать с реальностью. Если мы говорим о предиктивной аналитике, то любая цифровая модель будущего состояния производства создается с учетом погрешности 10 — 15%. Но всем нужен результат со стопроцентной сходимостью. «Докручивать» эту систему цифровой двойник может только на основе получения реальных данных. Увы, для предприятий ОПК отечественных решений создания таких глобальных ERP-систем, воспринимающих внешние данные посредством интернета вещей, пока не существует. Как это сейчас делается? Берется ядро какой-то международной платформы — и «оборачивается» в наш современный продукт. Вот если мы сразу поставим цель создания единой системы, а не точечных решений, тогда получим то цифровое производство, которое изменит реальность существующего.

Эксперты призывают отказаться на предприятиях от внедрения разрозненных коробочных решений и перейти от «зоопарка» ПО к внедрению единых систем прикладного ПО для управления жизненным циклом продукции (product lifecycle management — PLM) и цифровому проектированию. Правда, в отношении оборонных предприятий требуется четкая государственная политика цифровизации. И начать можно с утверждения стандартов для предъявления военным представителям Минобороны рабочей конструкторской документации в электронном виде (признания 3D-модели ее подлинником), с замены цифровыми моделями стендовых и натурных испытаний, что в ряде случаев может дать экономию на исполнение гособоронзаказа до 30%.

Дополнительные материалы:

Конкурентоспособность с помощью системной инженерии

Грамотное применение инструментов цифровизации и передовых методик позволяет избежать многих ошибок в проектировании изделий и повысить конкурентоспособность конечной продукции, убежден руководитель департамента PLM-решений компании «ПЛМ Урал» Станислав Щейников

— Сегодня перед отечественными предприятиями ОПК стоят задачи увеличения доли выпуска гражданской продукции. Рынки гражданской продукции достаточно конкурентны. Чтобы превосходить мировые аналоги, быстро реагировать на меняющуюся конъюнктуру, необходимо постоянно снижать издержки и оптимизировать бизнес-процессы на всех стадиях жизненного цикла. Одним из признанных способов повышения эффективности работы промышленного предприятия сегодня считается цифровизация. Однако для повышения эффективности инструментов цифровизации необходимо применять передовые подходы и методики.

Одним из таких подходов мы считаем системную инженерию. Системная инженерия — это междисциплинарный подход, предусматривающий средства обеспечения процессов создания успешной системы (изделия). Применение практик системной инженерии позволяет правильно определить создаваемый продукт (заинтересованные стороны, жизненный цикл, эксплуатирующую систему, потребности, требования, ограничения и т.д.), выполнить трансформацию требований в технические решения, обеспечить процедуру проверки соответствия создаваемого изделия исходным требованиям и функциональному назначению (верификация и валидация), в итоге создать изделие в запланированные сроки, бюджет и с требуемым качеством.

Одна из ключевых идей системной инженерии — смещение усилий на ранние стадии жизненного цикла изделия (ЖЦИ), туда, где зарождаются проблемы. Чем раньше мы обнаружим ошибки, тем быстрее и дешевле будет стоить их исправление. Применение практик системной инженерии позволяет решить большую часть проблем на ранних стадиях ЖЦИ, таких как разработка ТЗ, техническое предложение, эскизный проект, за счет правильной цифровизации. Она включает применение инструментов моделирования (построение модели бизнес-контекста, модели функций, логики, 3D-моделей, цифровых прототипов), постоянную верификацию и валидацию моделей передовыми инструментами инженерного анализа (1D CAE, 3D CAE) и управление всеми этими данными в рамках единого информационного пространства (PLM).

Большое внимание системная инженерия уделяет работе с требованиями. В ходе реализации проекта требования часто меняются/добавляются, что является одной из причин возникновения проблем, в частности срывов сроков и перерасхода бюджетов. Системная инженерия предоставляет методики, необходимые для правильной работы с требованиями (определение, формализация, определение достаточности, управление, планирование проверок требований). А в рамках концепции цифровизации в обязательном порядке необходимо управлять требованиями в электронном виде в рамках единого информационного пространства (PLM).

Группа компаний «ПЛМ Урал» имеет 26-летний опыт внедрения информационных технологий, мы предлагаем лучшие в своем классе инструменты, подходы и методики, обеспечивающие эффективное решение инженерных задач на всех стадиях жизненного цикла изделия.

Группа компаний «ПЛМ Урал» готова помочь промышленным предприятиям в разработке и реализации детальных планов по их цифровизации и цифровой трансформации. Мы готовы поставлять и внедрять необходимые лицензии, технологии, методики, оказывать гарантийное обслуживание.

Как оцифровать логистику

Существующая ситуация с оборотом вагонов затрудняет цифровизацию технологических и операционных циклов железнодорожных перевозок, считает президент Уральской логистической ассоциации Николай Тушин

— Экономическая основа логистики — это управление оборотным капиталом (средства, инвестируемые компанией в свою операционную деятельность в течение каждого производственного цикла). Мы желаем оцифровать транспорт, следовательно, необходимо заняться анализом оборотных циклов. Производственный цикл начинается с момента поступления сырья и материала от поставщиков и завершается отгрузкой готовой продукции. В транспортно-логистическом предприятии под процессом производства (выполнения услуг) следует понимать формирование цепи поставок, физическое перемещение и диспетчерское сопровождение грузов по цепочке, необходимые регулировочные меры и работу собственных производственных участков.

Рассмотрим циклы на самом простом примере — поставки во внутригосударственном сообщении. Формирование контрактной цены поставки происходит на основе себестоимости производства, рентабельности и транспортных расходов. Грузовладелец рассчитывает транспортные расходы как сумму тарифа за инфраструктуру в груженом рейсе, станционных сборов и стоимости предоставления вагона на рейс. Оператор вагонов рассчитывает плату за рейс исходя из желаемой ставки пользования вагоном (2500 — 3000 руб./сут.). Плановый операционный цикл оператора вагона включает в себя нормативный срок доставки порожнего и груженого вагона, согласованный простой под грузовыми операциями (например, двое суток).

Фактическая эффективность будет зависеть от реального исполненного графика перевозки. Следует обратить внимание на то, что операционные циклы оператора вагона и реальная потребность в транспортной услуге грузоотправителя не совпадают. Причем ни продукт инфраструктуры, ни продукт оператора не совпадают с понятием «оборот вагона». Больше всего оборот вагона интересует, как ни странно, покупателя, поскольку издержки таких разрывов относятся на владельца груза. Но самое главное, что их планировать нереально, отсюда возникает проблема оцифровки циклов. Такая ситуация должна меняться. Необходимо сформулировать интересы потребителей в сфере транспортной логистики на законодательном уровне. Внесение изменений в нормативные документы — задача непростая, для этого целесообразно объединить ресурсы различных общественных и профессиональных объединений в регионе.