Статья: «Киберфизические производственные системы»

Авторы статьи:

А. А. Кармишин, вице-президент по работе с машиностроительной отраслью

В. М. Макаров, д. т. н., ведущий научный сотрудник НТЦ «Машиностроение»

АО «Группа Систематика» (ГКС)

С. В. Лукина, д. т. н., профессор МГТУ «Станкин», эксперт РАН и РИНКЦЭ

Российская промышленность прошла первичные фазы апробации современных digital-технологий, получила требуемый бизнес-опыт и сформировала достаточный пул игроков цифрового рынка. Цифровая индустриализация российской технологической среды подошла к критической фазе насыщения прикладными инструментами и поэтому актуальным является анализ ее нынешнего состояния для определения достигнутого, а также выявление проблем и трендов развития в рамках концепции Индустрии 4.0. Необходимость этого обусловлена требованиями значительного удешевления цифровых трансформаций и доступности цифровых технологий для подавляющего большинства бизнес-игроков с «тяжелой» технологической инфраструктурой — цифровизация должна стать обычной повсеместной бизнес-практикой. При этом цифровизации способствуют такие глобальные факторы как дефицит человеческих ресурсов, усложнение техники и технологий.

Два рыночных вектора цифровых трансформаций

Цифровая организация промышленных предприятий обеспечивается синергией двух направлений деятельности — интеллектуального (виртуального) и материальногот(физического). В этой связи в проектах цифровой трансформации предприятий обрабатывающих отраслей обозначились два ключевых тренда в разрезах внедрения сквозных IT-технологий (назовем это soft-трендом) и организации безлюдного производства (обозначим это как hard-тренд). Взаимосвязь этих направлений в цифровых преобразованиях реализуется через цифровые двойники, сетевые IT-коммуникации и технологии интеллектуальности. Подчеркнем, что ни один цифровой проект не может существовать без синергичной связи обеих направлений — весь вопрос в пропорциях участия и балансе этих составляющих в проектах цифрового развития предприятий.

Состав и функции киберфизических систем

Понятие «киберфизическая система» (КФС) является комплексным в силу разнородности входящих компонентов и к этой категории можно отнести большое число цифровых систем и концепций, объединенных на единой IT-платформе. От привычных встроенных систем КФС отличается более развитыми информационными связями между вычислительными и физическими элементами, поэтому используется архитектура, аналогичная интернету вещей (IoT). В киберфизических системах вычислительная компонента распределена по всей физической системе, которая является её носителем и синергично увязана с её информационными элементами. Технологической основой производственных КФС является IIoT-платформа, где каждый элемент производственной системы должен обладать некоторым уровнем «интеллекта», предполагающем взаимообратный обмен информацией между физическими элементами системы и с общей информационной базой данных, с помощью которой вырабатываются эффективные управляющие решения, имеющие общезаводской или корпоративный статус.

Целеполагание и сценарный план для внедрения КФС

Киберфизические системы и их IIoT-платформы являются цифровым инструментом решения практических бизнес-задач. В области платформ промышленного интернета вещей востребованы российские вендоры IIoT (MDC)-решений, рыночные позиции которых достаточно сильные. Российские разработчики аппаратных и программных MDC-средств готовы предложить реализации сценариев IIoT-развертывания для повышения эффективности управления производством и организации его на безлюдных принципах.

С обзором цифровых компетенций РФ по бизнес-процессам машиностроительных предприятий, а также выводами по статье можно ознакомиться по ссылке.