Цифровизация машиностроения - драйвер экономики страны

13:39 09.04.2019   | 

Рубрика Партнерский материал |   524 прочтения



Как построить прочный фундамент для рационального сочетания лучшего отечественного и зарубежного опыта, чтобы ускорить движение вперед.

 

Модернизация экономики невозможна без создания мощной, современной отрасли машиностроения, соответствующей стандартам Индустрии 4.0. О том, какие проблемы встречаются на пути совершенствования машиностроения как отрасли в целом, о месте и роли государства в процессе преобразований рассказывает Илья Фёдоров, к.т.н., доцент, начальник отдела комплексных проектов компании «Интерпроком».

С какими сложностями по вашему опыту сталкивается сегодня наша промышленность при реализации стратегии цифровизации экономики России?

Фёдоров Илья
Фёдоров Илья Александрович, к.т.н., доцент, начальник отдела комплексных проектов компании «Интерпроком».

Программа цифровизации экономики страны была составлена ещё летом 2017 года. Именно тогда были определены исполнители, объемы финансирования, ключевые показатели эффективности и сроки. Однако, до сих пор переход от «лозунгового», декларативного целеполагания к инженерной постановке задач отраслевых программ осуществлен не был.

Ни для кого не секрет, что необходимым условием успешной реализации цифровых преобразований является создание единого информационного пространства (ЕИП) и эффективных интеграционных механизмов на различных уровнях взаимодействия субъектов социально-экономической деятельности. Однако согласованного понимания основополагающей, интегративной роли данных, как ключевого фактора производства, до сегодняшнего дня так и не было достигнуто. В современных условиях постоянно меняющихся способов взаимодействия невозможно реализовать интеграционные механизмы на уровне действующих процессов и поддерживающих их гетерогенных информационных систем. Необходимым условием эффективной цифровизации предприятий является обеспечение качества данных через «единый взгляд» на них всеми вовлеченными участниками не только на уровне отдельного предприятия, но и в масштабах отрасли, страны, глобального сообщества.

Наиболее остро и полно проблемы создания единого информационного пространства, интеграционных механизмов и обеспечения качества данных ставит машиностроение, роль которого в формировании сложных кооперационных цепочек с другими отраслями экономики является определяющей. Именно успешная реализация программы цифровизации предприятий машиностроения (заводов серийного выпуска продукции, конструкторских бюро, опытных предприятий) и есть залог успешной цифровизации всей экономики России.

Какие предпосылки есть для цифровой трансформации машиностроительной отрасли и куда направить вектор движения?

Существенным фактором, определяющим положительные перспективы реализации программы цифровизации, является то, что все крупные отечественные машиностроительные предприятия «построены и работают» по единым стандартам, и используют единые стандарты представления информации о жизненном цикле производимой продукции (стандарты СРПП, ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПП и пр.). Откуда следует ключевой с точки зрения определения стратегии цифровизации вывод — существует принципиальная возможность разработки типового, конфигурируемого под специфические особенности хозяйственной деятельности проекта цифровой трансформации машиностроительного предприятия.

Следующим положительным фактором является наличие, так называемых, «лучших практик», реализуемых в зарубежных программно-информационных системах поддержки жизненного цикла изделий, которые в большой степени были сформированы на основе накопленного в период планового хозяйствования опыта отечественных предприятий, зафиксированного в государственных и отраслевых стандартах. Так система организации производства, разработанная в начале 60-х годов на Новочеркасском электровозостроительным заводе А.С. Родовым, задала новые стандарты управления дискретным машиностроительным производством, определив такие понятия, как «вытягивающее производство», «бережливое производство», «синхронизация производственных потоков» и пр., ставшие в дальнейшем основой для разработки передовых информационных технологий и систем управления производством. Такая трансформация отечественного опыта машиностроительных предприятий обуславливает концепцию их цифровизации, заключающуюся в рациональном сочетании лучшего отечественного и зарубежного опыта функционирования предприятий и проектных организаций машиностроительного профиля.

Стратегией цифровой трансформации предприятий может быть создание и внедрение на предприятиях программно-информационной платформы, конфигурируемой на основе единой межотраслевой схемы представления данных управления процессами жизненного цикла продукции. Такая схема данных должна быть реализована путем гармонизации моделей представления данных жизненного цикла, зафиксированных в различных международных стандартах серии ISO 10303 STEP, с национальными стандартами представления результатов конструкторско-технологического проектирования и ресурсов производственного окружения.

А что показывает мировая практика, есть ли аналоги такого подхода к созданию единого информационного пространства взаимодействия предприятий в мировой практике?

Хорошим примером здесь может служить международный межотраслевой проект LOTAR (Lоng Term Archiving and Retrieval). Проектный консорциум LOTAR состоит из таких компаний как Airbus, BAE Systems, Boeing, EADS, Eurocopter, General Dynamics, Lockheed Martin и другие, целью которого является создание на базе STEP-протоколов стандартов по долгосрочному хранению и доступу к данным жизненного цикла продукции авиационного и ракетно-космического профиля.

В судостроение можно упомянуть интегрированную программно-информационную среду проектирования морских судов — LEAPS. Эта среда позволяет агрегировать и управлять данными мульти дисциплинарного анализа, проводимых на ранних стадиях проектирования изделий судостроения, в различных форматах, в том числе и виде обменных файлов судостроительных протоколов STEP.

Речь идет о создании альтернативы существующим сегодня информационным системам предприятий?

Идея заключается в создании системы информационного взаимодействия предприятий, состоящей из трех компонентов: стандартизированной информационной среды на базе межотраслевой схемы данных, программной платформы управления данными жизненного цикла продукции и нормативно-методологического обеспечения всех аспектов внедрения и использования системы. По базовой функциональности эта платформа является системой PDM-класса (PDM, Product Data Management — система управления данными об изделии), а учитывая STEP-базис структуры представления данных, в дальнейшем ее можно именовать как «PDМ-STEP — система». Эта система не является альтернативой развернутым на предприятиях информационным системам. Ее предназначение в создании единого информационного пространства предприятий на различных уровнях их взаимодействия. Такая установка выносит «центр тяжести» цифровизации предприятий на корпоративный, отраслевой и межотраслевой уровень.

Информационное взаимодействие предприятий должно осуществляется с использованием программных интерфейсов доступа к данным, управляемым PDМ-STEP-системой.

Единое отраслевое стандартизированное информационное пространство машиностроения

Единое отраслевое стандартизированное информационное пространство машиностроения на основе распределенных PDM-STEP-систем предприятий.

Сами программные интерфейсы могут быть реализованы в виде предметно-ориентированных автоматизированных рабочих мест (АРМ), обеспечивающих преобразование данных формата информационной системы конкретного предприятия в соответствие с требованиями межотраслевого протокола и его отраслевых, корпоративных специализаций.

Помимо информации о рабочих проектах жизненного цикла продукции, хранящейся в инженерном разделе базы данных PDM-STEP, и административного раздела с настройками, в ней должны также присутствовать разделы, содержащие ресурсную информацию для проектирования. Это разделы справочных компонентов, содержащий, в том числе, информацию о стандартных компонентах изделий в формате STEP-совместимого протокола ISO 13584 PLIB, и процедурный раздел, содержащий типовые процедуры обработки данных, заданные в соответствие с требованиями STEP-протокола AP242 по идентификации различного рода действий.

Типовая архитектура информационной системы промышленного предприятия

Типовая архитектура информационной системы промышленного предприятия, построенная на основе PDM-STEP-системы.

Примечание. Здесь PDM-схема — это структура данных, обеспечивающие типовые процессы управления информацией об изделии в PDM системах.

Модульная архитектура STEP-протоколов и использование АРМ позволяет реализовывать проекты цифровизации предприятий постепенно, расширяя возможности управления данными как по этапам жизненного цикла, так и по видам выпускаемой продукции.

Как должны распределяться усилия государства и самих предприятий в реализации подобного проекта?

Базовая конфигурация PDM-STEP-системы, определяющая стандарты взаимодействия предприятий и агентов государства по выполнению государственных заказов, должна поставляться предприятиям государством на льготных условиях. Внедрение этой базовой конфигурации на предприятиях должно быть регламентировано, как необходимое условие успешной реализации всех проектов по выполнению госзаказа. Это обеспечит интересы государства по получению объективных оценок ресурсных требований, выдвигаемых со стороны предприятий-исполнителей. С другой стороны, заинтересованность самих предприятий в сокращении издержек и предоставлении объективных данных о выполнении работ госзаказа также должна иметь соответствующую законодательную поддержку, регламентирующую долевое распределение прибыли от повышения эффективности выполнения заказа между предприятием-исполнителем и государством. В контексте такого формата взаимодействия государства и промышленных предприятий частные ИТ-компании могут стать полноправными участниками инициатив по цифровизации промышленности, выполняя все консалтинговые работы по адаптации базовой конфигурации системы к особенностям деятельности корпораций и отдельных предприятий.

Какие выгоды можно ожидать от реализации такого проекта?

Централизованная реализация технологий управления инженерными данными в едином информационном пространстве процессной деятельности корпорации, отрасли обеспечивает их устойчивое качество, что является определяющим фактором формирования обоснованных требований к ресурсному обеспечению процессов жизненного цикла выпускаемой продукции.

Использование стандартизированных ресурсов представления данных о продукции и производственной среде, а также унифицированных интерфейсов взаимодействия гетерогенных информационных систем обеспечит открытость предприятий для кооперации, и станет фактической основой реализации концепций расширенного предприятия и гибридного производства.

Как было уже указано выше, помимо промышленных предприятий и проектных организаций выгодополучателями от внедрения решений на базе PDM-STEP-систем будут как сами заказчики промышленной продукции, в том числе и организации, действующие в интересах государства, так и ИТ-компании, представляющие предприятиям ИТ-продукцию и услуги. Первые получат возможность валидировать заявленные ресурсные потребности предприятий для реализации ГЗ, а вторые — прозрачную среду для реализации ИТ-проектов на предприятиях.

Как вы видите себе роль компании «Интерпроком» в этом проекте, какие шаги предпринимаются?

Во-первых, мы готовы стать инициатором и одним из участников разработки концепции реализации такого проекта. Во-вторых, на стадии технического и рабочего проектирования предоставить необходимые программно-аппаратные ресурсы для создания тестовой среды отработки принимаемых решений. В-третьих, на этапе эксплуатации обеспечить информационную поддержку предметно-ориентированного консалтинга по настройки базовой конфигурации PDM-STEP-системы под специфику конкретных предприятий путем разработки и сопровождения специализированных АРМ.

Для решения задач подобного уровня и масштаба мы объединяем практический опыт и знание локальной специфики специалистов «Интерпроком», научный потенциал ведущих технических ВУЗов страны, методологии и технологический потенциал мирового лидера в этой области Dassault Systems и поддержку государства.

Компания «Интерпроком» имеет опыт работы на ИТ-рынке более 25 лет, является авторизованным партнером Dassault Systèmes. Специалисты компании имеют стаж работы в области PLM-систем более 15 лет и помогли внедрить решения Dassault Systèmes многим российским предприятиям в различных отраслях промышленности.

Илья Фёдоров: «Необходимым условием эффективной цифровизации предприятий является обеспечение качества и единого взгляда на данные всеми вовлеченными участниками»


Теги: Интервью Партнерский материал Цифровизация машиностроения