Цифровые технологии в промышленном производстве.. Цифровые технологии в промышленном производстве. Цифровые технологии в промышленном производстве
 Скачать 32.69 Kb.
|
|
Цифровые технологии в промышленном производстве. В настоящее время во многих видах деятельности активно применяются или внедряются цифровые технологии. Особенно это заметно в сфере промышленного производства. Одним из видов цифровых технологий, который сейчас активно внедряется в промышленное производство является искусственный интеллект и машинное обучение. Технологии на основе искусственного интеллекта на производстве и, шире, в промышленности освобождают человека. Так, искусственный интеллект изменил сферу технического обслуживания. Сложные ИИ-системы заранее прогнозируют грядущую поломку, а значит, персонал тратит меньше времени на плановые проверки и диагностику и больше — на непосредственно ремонт. Например: Компания General Electric отслеживает работу поставленного клиентам оборудования. Для этого применяется платформа Predix, оснащенная искусственным интеллектом. Predix собирает и анализирует огромный объем данных; эти данные можно использовать для переосмысления бизнес-процессов. Кроме искусственного интеллекта в данном секторе компании также проявляют интерес к технологиям блокчейна. Во всем мире фабрики выпускают продукцию в огромных объемах. Однако до сих пор не существует гарантированного способа узнать, как, когда и где эти продукты были произведены, обработаны или отправлены конечным потребителям. Именно блокчейн обеспечит понимание цепочки создания стоимости и контроль за ней, потому что все будет отражаться в списке действий, видимых в блокчейне, в режиме реального времени. Один из примеров – блокчейн-решение для пищевой промышленности, над которым работает сейчас Siemens. Основываясь на открытой облачной платформе IoT, поставщики, дистрибьюторы и производители смогут собирать данные на каждом этапе транспортной и производственной цепочки и сохранять их в блокчейне. В промышленное производство, пусть и не массово, внедряются технологии голосового интерфейса на предприятия. Компания ICONICS представила новый интерфейс GENESIS64™ Voice Machine Interface (VMI). Данная технология позволяет с помощью голосовых команд отслеживать состояние систем и процессов, управления оборудованием и устройствами, а также для анализа ключевых показателей эффективности. Эта технология может распознавать команды на нескольких языках, что будет удобно как для технической поддержки, так и для диспетчеров, операторов и обслуживающим объект инженерам. Также проявляется интерес к роботам и беспилотным транспортным средствам. Сейчас роботы и беспилотные аппараты активнее всего применяются в энергетике, строительстве, сельском хозяйстве и нефтегазовой промышленности. Так, с помощью БПЛА электроэнергетические компании проводят с их помощью диагностику и ремонт линий электропередач. Если раньше для поиска повреждённого участка требовался выезд специалистов "в поля", что занимало большое количество времени, то сейчас дрон может за считанные минуты облететь линию. Отдельные модели могут даже садиться на провод, чтобы устранить неполадку. А на производстве Современные роботы могут полностью заменить ручной труд. Если робот правильно запрограммирован и настроен, то производство любой сферы деятельности получит многократное увеличение производительности труда и повышение качества продукции. Роботы позволяют снижать расходы на оплату труда. В роботизированном цехе достаточно одного оператора, который будет контролировать процесс. Кроме того, некоторые промышленные предприятия проявляют интерес к технологиям распознавания лиц и компьютерного. Данная технология позволяет не только обеспечивать контроль пропускного режима по изображению лица, но и выполняя автоматический учет рабочего времени и формирование табель-графиков. Так, например, интеграция системы «Визирь» предприятия позволяет автоматически взаимодействовать с базами данных отдела кадров с целью получения необходимых данных и фотографий сотрудников, а также уровней доступа и рабочих графиков, в том числе для контроля прохода на производственные площадки, требующие повышенного внимания для обеспечения безопасности Цифровизация промышленности – это настоящее и будущее промышленности. Ведь простои, отказы, перегруз мощностей влекут за собой серьезные финансовые потери. Решения на основе цифровых технологий делают эти процессы более понятными и прозрачными, а значит, более управляемыми. Сквозная цифровая технология «Новые производственные технологии» (СЦТ НПТ) – это сложный комплекс мультидисциплинарных знаний, передовых наукоемких технологий и системы интеллектуальных ноу-хау, сформированных на основе результатов фундаментальных и прикладных научных исследований, кросс-отраслевого трансфера и комплексирования передовых наукоемких технологий, СЦТ и субтехнологий. Новые производственные технологии – совокупность новых, с высоким потенциалом, демонстрирующих де-факто стремительное развитие, но имеющих пока по сравнению с традиционными технологиями относительно небольшое распространение, новых подходов, материалов, методов и процессов, которые используются для проектирования 3 и производства глобально конкурентоспособных и востребованных на мировом рынке продуктов или изделий (машин, конструкций, агрегатов, приборов, установок и т. д.). Разработка и внедрение субтехнологий, входящих в СЦТ НПТ, является необходимым условием для присутствия отечественных компаний на глобальных высокотехнологичных рынках, для которых характерны смещение «центра тяжести» в конкурентной борьбе на этап разработки высокотехнологичной продукции, повышение уровня ее наукоемкости, сокращение сроков вывода новой продукции на рынок, жесткие ограничения по издержкам, высокие требования к потребительским характеристикам. Прежде всего, важно отметить, что среди множества передовых технологий, технология «цифровой двойник»1 (Digital Twin, DT, далее – ЦД) является технологией интегратором практически всех «сквозных» цифровых технологий и субтехнологий, выступает технологией-драйвером, обеспечивает технологические прорывы и позволяет высокотехнологичным компаниям переходить на новый уровень технологического и устойчивого развития на пути к промышленному лидерству на глобальных рынках. В сравнении с традиционными подходами, разработка изделий и продукции на основе технологии «цифрового двойника» может обеспечивать снижение временных, финансовых и иных ресурсных затрат до 10 раз и более. Фактически, именно с помощью разработанных заранее цифровых двойников лидеры мировых высокотехнологичных рынков формируют «гарантированное зарезервированное развитие» (А.И. Боровков, А.А. Аузан). В этом случае семейство цифровых двойников обеспечивают производство («материализация цифрового двойника») и поставку продукции с конкурентными характеристиками в кратчайшие сроки в зависимости от возникающей конъюнктуры на глобальном высокотехнологичном рынке, реализуя триаду «технологический прорыв – технологический отрыв – технологическое лидерство / превосходство». Важнейшим и обязательным этапом разработки и применения полномасштабных цифровых двойников является формирование путем каскадирования и декомпозиции многоуровневой матрицы целевых показателей конкурентоспособного продукта / изделия и ресурсных ограничений (временных, финансовых, технологических, производственных, экологических и т. д.). На данный момент ДК СЦТ НПТ включает следующий перечень субтехнологий: 1. Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design); 2. Технологии «умного» производства (Smart Manufacturing); 3. Манипуляторы и технологии манипулирования. Приоритетными отраслями для внедрения СЦТ НПТ являются: 1. автомобилестроение (ОКВЭД: производство автотранспортных средств, прицепов и полуприцепов, включая производство двигателей для автотранспортных средств); 2. авиастроение и ракетно-космическая техника (ОКВЭД: производство летательных аппаратов, включая космические, и соответствующего оборудования); 3. двигателестроение (ОКВЭД: производство силовых установок и двигателей для летательных аппаратов, включая космические); 4. машиностроение, включая атомное, нефтегазовое, тяжелое, специальное машиностроение, железнодорожный транспорт (ОКВЭД: производство машин и оборудования общего назначения); 5. судостроение и кораблестроение (ОКВЭД: строительство кораблей, судов и лодок); 6. непрерывное / процессное производство (ОКВЭД: добыча полезных ископаемых; обрабатывающие производства: производство металлургическое, производство кокса и нефтепродуктов; производство химических веществ и химических продуктов). Цели реализации мероприятий ДК СЦТ НПТ: 1. Разработка и развитие прорывных технологий СЦТ НПТ как основы для технологического лидерства. 2. Разработка и развитие отечественных технологий мирового уровня, реализация их полного потенциала. 3. Внедрение и апробация производственных технологий, стимулирование спроса на СЦТ НПТ для достижения промышленного лидерства в будущем, в первую очередь, в высокотехнологичных отраслях промышленности. 4. Устранение барьеров (нормативно-технических, научных, технологических, кадровых, финансовых и др.). Реализация целей соответствует следующим приоритетным направлениям развития: 1. Повышение глобальной конкурентоспособности России на мировых высокотехнологичных рынках. 2. Создание высокопроизводительного экспортно-ориентированного сектора обрабатывающих производств, развивающегося на основе новых производственных технологий. 3. Создание экосистемы цифровой экономики Российской Федерации, в которой данные в цифровой форме являются ключевым фактором производства во всех сферах социально-экономической деятельности. 4. Подготовка специалистов высококвалифицированных кадров, обладающих компетенциями мирового уровня в сфере исследований и разработок; для разработки, развития и применения передовых технологий, как правило, наукоемких и мультидисциплинарных, нужны специалисты нового типа. 5. Переход к новым бизнес-моделям на базе Цифровых платформ / Цифровых двойников и к Фабрикам будущего («цифровым» / «умным» / «виртуальным») как основе современной экономики. Исходя из вышеизложенного был выделен перечень рисков и возможных ограничений развития заделов по СЦТ НПТ:
В сравнении с традиционными подходами разработка изделий и продукции на основе технологии цифровых двойников может обеспечивать снижение временных, финансовых и иных ресурсных затрат до 10 раз и более. Фактически именно с помощью разработанных заранее цифровых двойников, или «цифровых двойников, сидящих в засаде» (А. И. Боровков), лидеры мировых высокотехнологичных рынков формируют «гарантированное зарезервированное развитие» (А. А. Аузан). В этом случае семейство цифровых двойников обеспечивают производство («материализацию цифрового двойника») и поставку продукции с конкурентными характеристиками в кратчайшие сроки в зависимости от возникающей конъюнктуры на глобальном высокотехнологичном рынке, реализуя триаду «технологический прорыв — технологический отрыв — технологическое лидерство/превосходство». В целях совершенствования решений по субтехнологии «Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design)» в ДК СЦТ НПТ включены меры по блокам с условными названиями: «Технологический прорыв», «Технологическое лидерство» «Технологический паритет». Помимо этого, предусмотрен ряд дополнительных мероприятий, призванных обеспечить наиболее рациональный и многосторонний подход к развитию НПТ в России: создание 20 испытательных полигонов; формирование 15 технологических стандартов в области СЦТ НПТ (по 3 субтехнологиям, в 5 отраслях); разработка и внедрение методических рекомендаций подготовки технико-экономических обоснований проектов внедрения СЦТ НПТ (по 3 субтехнологиям в 5 отраслях); разработка и применение 10 стратегий цифровой трансформации государственных корпораций и компаний с государственным участием, создающих спрос на СЦТ НПТ. Кроме того, к значимым результатам разработки ДК СЦТ НПТ можно отнести определение механизмов поддержки развития СЦТ НПТ и расчет привязанных к ним ресурсов. В качестве инструментов, обеспечивающих содействие перспективным проектам и инициативам, были выделены: грантовая поддержка малых предприятий; поддержка программ деятельности лидирующих исследовательских центров; поддержка отраслевых решений; поддержка разработки и внедрения промышленных решений; поддержка региональных проектов; поддержка компаний-лидеров; предоставление субсидий кредитным организациям. Общий объем планируемых инвестиций на реализацию ДК СЦТ НПТ составляет более 145,3 млрд руб., из которых около 69 млрд — из бюджетных средств, более 76 млрд — из внебюджетных средств. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||