Без двойника работать уже неприлично

Внедрение Building Information Modeling, BIM

Фото: connective-plm.com

Насколько эффективна тактика государства, подталкивающая промышленников к цифровой трансформации

С начала 2022 года в России договоры на основе государственных строительных заказов заключаются с условием применения технологий информационного моделирования (Building Information Modeling, BIM). Формирование и ведение информационной модели объекта капитального строительства (в основном это социальные объекты, транспортная, инженерная и другая инфраструктура) становятся обязательными для заказчика, застройщика, технического заказчика, эксплуатирующей организации, если на объект выделены средства «бюджетов бюджетной системы Российской Федерации». Действие постановления правительства № 331 от 5 марта 2021 года, где определен перечень случаев, при которых должна использоваться информационная модель, распространяется только на новые договоры по проектированию и реконструкции.
Разумеется, не все строительные компании, работающие на госзаказах, успели освоить технологии BIM. Строители матерятся, но понимают, что другого пути нет. Это пример административной цифровизации. Иногда такой нажим сверху дает бизнесу из консервативных отраслей гораздо больший импульс к развитию, чем все рыночные доводы вместе взятые.

Процесс под контролем

Участники прошедшего в декабре «Forum. Digital Industry 2021» констатировали, что 2021 год оказался богат на события в части индустриальной цифровизации. 
В стране были уточнены направления стратегии цифровой трансформации в промышленности, сформированы ключевые проекты. Началось создание модульной мультисервисной промышленной платформы (по сути, маркетплейса для промышленного программного обеспечения), формируемой Минпромторгом РФ. Инициированы новые меры поддержки в сфере разработки и внедрения цифровых отечественных индустриальных решений. В части регионов разработаны стратегии цифровой трансформации в промышленности. Ряд государственных и частных компаний приняли корпоративные стратегии цифровой трансформации и уже начали их реализацию. Насколько эти шаги приблизили Россию к лидерам цифровизации?

По оценке Организации объединенных наций по промышленному развитию (ЮНИДО), в десятку стран, лидирующих в мире по темпам внедрения передовых цифровых технологий, входят США, Япония, Германия, Китай, китайский остров Тайвань, Франция, Швейцария, Великобритания, Южная Корея и Нидерланды. Россия пока в группе так называемых стран-последователей, которые также считаются активными участниками процесса развития передовых цифровых производств.

— Процент промышленного оборудования в России, подключенного к системам мониторинга, пока небольшой. Мы находимся только в начале этого пути. Около 20% российских промышленных компаний применяют передовые цифровые технологии. Но появляются и модели бизнеса, позволяющие выходить на новые формы взаимодействия между производителем и потребителем, например, когда продают пробег подшипников вместо самих подшипников, и это мониторится в цифровом виде, — отмечает директор Центра международного промышленного сотрудничества ЮНИДО в Российской Федерации Сергей Коротков. — Четвертая промышленная революция и связанные с ней вопросы цифровизации — уже реалии, и нам никуда от этого не деться. Прогресс в развитии робототехники, технологий искусственного интеллекта, аддитивного производства и анализа данных открывает значительные возможности для ускорения инноваций и повышения доли производства обрабатывающей промышленности в общей добавленной стоимости. Какие дивиденды мы ожидаем от проведения всеобъемлющей цифровизации в промышленных отраслях? Это вывод на рынок новых и лучших товаров (умные дома, новые виды транспорта, в том числе летающие такси, которые могут появиться уже в ближайшее время). И мы еще даже не догадываемся, какие новые грани нам продемонстрирует четвертая промышленная революция. Какие препятствия мы видим в распространении цифровых технологий? Прежде всего недостаток кадров. Нужно уделять повышенное внимание подготовке кадров в свете новых решений, новой модальности в цифровизации. Необходимо создавать рамочные условия для освоения новых технологий и развития цифровой инфраструктуры, стимулировать спрос и реализацию уже действующих инициатив с применением технологий передового цифрового производства.

Стремительно разворачивающуюся в последние годы цифровизацию в российской промышленности государство пытается взять под контроль, систематизировать, унифицировать и обезопасить. Год назад Росстандарт совместно с Мин­экономразвития определил перспективные программы стандартизации в области искусственного интеллекта. Уже в 2021 году был разработан стандарт на большие данные, утверждены восемь предварительных стандартов в области умных городов. Россия оказалась одной из первых стран, где был разработан стандарт на мобильные приложения. Далее планируется унифицировать подходы к испытаниям цифровых систем, повысить уровень совместимости с ИТ-инфраструктурой и, что немаловажно, предотвратить нарушения конфиденциальности персональных данных, которые обрабатываются в таких системах.

— Цифровизация несет в себе не только многократное расширение возможностей, но и увеличивает поверхность атаки. Появляется огромное количество точек, через которые могут проникнуть хакер-злоумышленник или автономные вредоносные программы, — предупреждает заместитель руководителя Роскачества 
Антон Куканов. — И здесь проблема делится на два больших аспекта, которые в равной степени важны. Первое — уязвимость самих цифровых систем на производстве. В сентябре 2021 года специалисты InfoWatch с помощью открытых источников обнаружили в России более 4 тыс. уязвимых промышленных систем, которые стояли открытые в сети. И каждую из них теоретически мог атаковать злоумышленник, то есть заразить вирусом и потребовать выкуп. Из-за чего возникает эта проблема? Например, одно или несколько устройств вовремя не обновляются. Или программное обеспечение обновляется, но при этом работает под управлением устаревшей операционной системы. Или системный администратор неправильно настроил доступ. Все эти ошибки должны исправляться при тщательном аудите на каждом производстве, и такой аудит необходимо проводить на регулярной основе.

Второй важный аспект безопасности цифровых продуктов, по словам Антона Куканова, напрямую касается кадров: «Мы можем построить защищенную сеть, но все равно самым слабым звеном остается человек, работающий с этой системой. В наше время умение распознавать фишинговые письма, соблюдать базовые правила цифровой гигиены становится критически важным для каждого сотрудника вне зависимости от того, на какой должности он работает. Нередко входной точкой для вируса, проникающего через корпоративный периметр безопасности, оказывается рабочий компьютер рядового офисного сотрудника. Для России эта угроза также актуальна: за прошлый год совершено более сотни атак на российские компании, при этом средняя сумма выплаченного выкупа составила 3 млн рублей, максимальная — 40 миллионов».

Атомный проект

Вместе с тем активное вмешательство государства в процессы цифровой трансформации предприятий в целях обеспечить кибербезопасность оборачивается и негативной стороной. Например, в госкорпорации «Росатом» два года назад была принята цифровая стратегия, включающая несколько масштабных программ, каждая из которых состоит из сотен проектов цифровизации. Но, приступив к цифровому импортозамещению, атомщики столкнулись с серьезными трудностями.

— Одним из главных вызовов для нас стали установленные государством сроки перехода на отечественное программное обеспечение и оборудование. Как и большинство корпораций, мы построили свою экосистему на лучших мировых решениях, которые по целому ряду направлений были зарубежными. Эти ландшафты строились достаточно долго, были связаны с большими инвестициями, и обозначенные сроки перехода стали для нас серьезной проблемой. Но мы не стали искать какие-то компромиссы, а приняли решение идти в импортозамещение всерьез, глобально и комплексно, — поделился замдиректора департамента информационных технологий Росатома Илья Холкин.

Еще один важный вызов состоит в том, что в соответствии с федеральным законом «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», государственные и многие крупные частные компании теперь ориентируются на программное обеспечение, включенное в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных. «К сожалению, ПО, находящееся в реестре, не всегда может функционально в полной мере заменить решения, которые уже используются в отрасли. Мы также поняли, что эффективно внедрять импортозамещение внутри отрасли невозможно в одиночку, в отрыве от плотного взаимодействия с государством, регуляторами в лице соответствующих министерств и ведомств, а также с остальными участниками этого рынка», — добавляет Илья Холкин.

В части проведения цифровой трансформации на основе импортозамещения в Росатоме решили идти широким фронтом: больше 300 предприятий, входящих в госкорпорацию, начали синхронно перестраивать свои ландшафты, при этом стремясь сохранить информационное взаимодействие с ландшафтом корпоративным, чтобы избежать потери данных и не выпасть из общей канвы. На старте этого сложного процесса основной упор сделали на нормативно-методологическое регулирование, для выполнения этой функции был создан отраслевой центр импортозамещения. По результатам работы этого центра построен верхнеуровневый план импортозамещения, который в дальнейшем был декомпозирован на уровень дивизионов (групп предприятий) Росатома. Далее соответствующие требования и планы дивизионы адаптировали для уровня конкретных предприятий, что обеспечило сквозной механизм управления, в том числе контроль за финансовыми ресурсами, направляемыми на выполнение задач импортозамещения.

По словам Ильи Холкина, импортозамещение в цифровой среде Росатома было сконцентрировано на нескольких важнейших направлениях: «Прежде всего это сетевая инфраструктура, которая включает в себя непосредственно рабочее место пользователя, серверы, операционную систему и средства, обеспечивающие удаленный доступ. Это большая группа продуктов, которые мы отнесли к ERP-системам (все, что связано с корпоративным уровнем управления), а также основная среда информационного взаимодействия — система электронного документооборота».

Если десять лет назад в составе робототехнического комплекса стоимость софта составляла порядка 15%, то к настоящему времени эта доля возросла в среднем до 40%

В ходе импортозамещения выяснилось, что в атомной отрасли накоплен колоссальный опыт собственных разработок ПО, и эти продукты по функционалу ничем не уступают, а иногда превосходят присутствующие в госреестре. Кроме того, по ряду направлений программные продукты в реестре отсутствовали как класс. 
Поэтому в Росатоме решили, что по этим направлениям было бы целесообразнее и эффективнее развивать собственную линейку продуктов, которые уже адаптированы под нужды предприятий отрасли. Например, система математического моделирования «ЛОГОС» разработки Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (Саров) — совершенно новый продукт, аналог которого отсутствовал на российском рынке, и сейчас он вполне успешно конкурирует с иностранными системами.

Но разработать качественный цифровой продукт мало, нужно внести его в госреестр и сделать доступным для других участников рынка. Поэтому в прошлом году четыре отечественных гиганта — Росатом, Роскосмос, Ростелеком и «Газпром нефть» — учредили Ассоциацию крупнейших потребителей программного обеспечения и оборудования. Перед ней поставлены задачи синхронизации и объединения усилий всех крупных потребителей с точки зрения взаимодействия как с государственными структурами, так и собственно с разработчиками, до которых необходимо донести конкретные потребности бизнеса в программных продуктах. Важно, что ассоциация — не элитарный клуб, она открыта для всех участников рынка.

В роли свахи

Разумеется, абсолютное большинство предприятий, в отличие от того же Рос­атома, не в состоянии позволить себе разработку собственных софтов и дотошное взаимодействие с госорганами в части включения их в соответствующий реестр. В основном промышленники ведут поиск и внедрение уже готовых решений, полагаясь преимущественно на успешный опыт коллег по соответствующей отрасли. Но тут очевидной становится крайне низкая осведомленность отечественных компаний о надежных и проверенных решениях для цифровизации тех или иных технологических процессов, а также о различных мерах господдержки при внедрении цифровых решений. Здесь регионам может быть интересен пример Москвы, власти которой решили помочь столичным промышленникам.

— Мы создали банк технологий, который представляет собой реестр новейших технологических решений, используемых в промышленности и способствующих повышению эффективности производства за счет цифровизации. Для этого мы прив­лекли в проект около 70 разработчиков, сейчас у нас в банке порядка 120 технологических решений, — рассказал начальник управления сопровождения проектов развития промышленности Агентства промышленного развития Москвы Алексей Бережной. — Все решения, включенные в банк, нами предварительно проверяются на технологическую проработанность. Один из критериев — наличие опыта успешного внедрения на конкретных производствах. Стартапы мы не включаем, нам важно рекомендовать предприятиям решения, уже продемонстрировавшие эффективность.

Но внедрение любого цифрового решения в промышленности — всегда уникальный проект, требующий технологического консалтинга. Поэтому в Агентстве промышленного развития Москвы сделали еще один шаг: предоставили предприятиям города возможность оставлять заявку на подбор решения и получать консультации. Причем им не нужно формулировать какое-то техническое задание, достаточно обозначить проблему или потребность.

— После обращения предприятия наши специалисты проанализируют производственный процесс, изучат проблематику и предложат пул технологических решений. Дальше мы организуем взаимодействие с разработчиком, помогаем согласовать все этапы внедрения, а также интеграцию с уже существующими системами, — поясняет алгоритм действий Алексей Бережной. — То есть мы выполняем роль технологических консультантов, задача которых — «поженить» промышленные предприятия и разработчиков. При этом наше агентство не берет деньги за свои услуги. Для нас основная задача — чтобы московская промышленность была конкурентоспособной, эффективной и шла в ногу с научно-техническим прогрессом. В современных реалиях — это внедрение Индустрии 4.0.

Раздвоение производства

Среди наиболее востребованных предприятиями цифровых решений в последнее время — создание двойников от отдельной промышленной ячейки до производства в целом, где в цифровой модели могут быть симулированы и оптимизированы планировка индустриального объекта, выбор оборудования, скомпоновано оптимальное производственное решение. Цифровые двойники теперь находят применение в самых разных отраслях, даже в банковской сфере. Например, роботизированная ячейка для работы с денежными купюрами: в цифровом двойнике запрограммированы все операции, которые выполняет робот — пересчитывает, определяет техническим зрением некачественные банкноты и удаляет их, формирует пачки и передает их в хранилище. 

Кроме того, в цифровом двойнике можно симулировать все инструменты весьма востребованного на предприятиях бережливого производства.

— Применение инструментов научной организации труда базируется на глубоком анализе статистики, которую мы можем собирать в двойнике, — объясняет председатель правления кластера высоких наукоемких технологий и инжиниринга Северо-Западного федерального округа «Креономика» Алексей Кораблев. — Все эксперименты по применению того или иного инструмента Lean Six Sigma (интегрированной методологии, направленной на сокращение потерь производства и ускорение процессов выпуска готовой продукции. — «Э-У») мы можем проводить в виртуальной среде, отлаживать, получать статистику. И воплощать это в реальности, уже когда добились значительных улучшений в процессе, что дает повышение эффективности применения инструментов бережливого производства, по нашим оценкам, на 10 — 15%. Цифровые двойники полезны также в нормировании труда. Мы предлагаем датчики, которые надеваются на работника, выполняющего операции ручного труда. Данные об этих операциях передаются в цифровой двойник, собирается аналитика, и мы можем получить объективные нормы труда по каждой операции.

Разработчики и интеграторы реализуют проекты внедрения цифровых двойников на всех стадиях жизненного цикла промышленных объектов — как для проектирования и строительства новых заводов, так и для модернизации и техперевооружения действующих производств. Потребность промышленников в использовании цифровых двойников повысила продолжающаяся пандемия. Так, клиенты «Креономики» используют инженерный центр кластера, чтобы дистанционно программировать промышленное оборудование для удаленных производственных площадок. Таким образом, для территориально распределенных холдингов отпадает необходимость выезда специалистов.
Цифровую трансформацию в промышленности также подстегивают разворачивающиеся процессы автоматизации и роботизации производств. Если десять лет назад в составе робототехнического 
комплекса стоимость софта составляла около 15%, то к настоящему времени эта доля возросла в среднем до 40%, а для инновационных комплексов и того больше. Сегодня Минцифры предоставляет субсидии на создание инновационных производств, где доля цифровых технологий в стоимости составляет минимум 51%. Поэтому объективно роль цифровых технологий в составе индустриальных решений, в частности робототехнических комплексов, неуклонно растет.

— В среднем по миру на 10 тыс. человек приходится 126 роботов, в России — всего семь. Но на это можно посмотреть и с позитивной точки зрения: мы можем перепрыгнуть те ступени, которые уже были пройдены нашими западными и восточными коллегами, и оказаться на гребне новой промышленной революции, — считает руководитель направления центра робототехники «Сбер» Михаил Владимиров.

— Что мы уже имеем? Первое — гарантированный уровень удаленного управления. Сейчас большое количество промышленных систем обеспечиваются сенсорами, то есть обратной связью. Это перекликается с историей сбора и анализа данных, предиктивной аналитикой, системами моделирования производства. Второе — гибкие производственные ячейки. Если раньше мы стремились подвести бизнес к какому-то серийному производству, то сейчас стараемся делать производственные ячейки универсальными: сегодня они выпускают один продукт, а завтра он уже модифицирован, и ячейки быстро перенастраиваются на выпуск другого продукта. Третье — новые бизнес-модели, когда промышленники покупают не роботов и ПО, а их сервисную компоненту.

Какой из всего этого вывод? Цифровая трансформация российской промышленности может вестись вполне успешно при грамотном сочетании нескольких важнейших факторов: доступные длинные и дешевые кредиты, предоставление промышленникам исчерпывающей информации об имеющихся проверенных цифровых продуктах с консультациями специалистов, мягкое административное давление, имеющее целью повышение конкурентоспособности отечественной экономики.