Можно ли оцифровать процесс принятия решений и обеспечить их высокое качество, разработать цифровые двой­ники производственных предприятий, отраслей, экономики — данные темы обсуждали участники сессии «Цифровые двой­ники в промышленности — переход на новый уровень принятия решений», проходившей в рамках конференции «Цифровая индустрия промышленной России».

 

 

 

 Докладчики продемонстрировали достигнутый уровень, на который вышли предприятия различных отраслей, привели эффективные примеры как оперативной, так и стратегической деятельности, поделились видением дальнейшего развития. Модератором сессии выступил Олег Третьяк, директор по цифровой трансформации «Газпром нефти».

 

По определению Николая Кисленко, генерального директора ООО «НИИгазэкономика» (ПАО «Газпром»), цифровой двой­ник — это технология, которая объединяет реальный объект, модель данного объекта и потоки данных, которые идут от реального объекта к модели и обратно. В компании «Газпром» концепция цифровых двой­ников была утверждена несколько лет назад, и, по словам Кисленко, их использование показало экономическую эффективность, например, при добыче газа, которая ведется на Северо-­Русском месторождении, или для транспортной газовой системы, где с помощью цифрового двой­ника и нейронных сетей рассчитывается гидравлика в нестационарном режиме, что до недавнего времени с использованием прямой математики считалось невозможным. Кисленко считает, что следующими логичными шагами является расширение использования цифровых двой­ников в отрасли и утверждение государственных стандартов.

 

По мнению руководителя программы «Северсталь Диджитал» Максима Прохорчука, при внедрении цифрового двой­ника в производство в первую очередь нужно определить его бизнес-­ценность. Сегодня большинство моделей цифровых двой­ников работает в производственных цехах как советчики, которые позволяют операторам в моменте принимать более качественные решения и перестраивать производственный цикл. Компания «Северсталь Диджитал» уже совершила переход от создания единичных моделей цифровых двой­ников до программных проектов. Эффект от внедрения наблюдается, по мнению докладчика, при модернизации на всех уровнях. Например, цифровой двой­ник вакуумной доменной печи не будет эффективен, если к нему не привязаны потоки, как входящие, так и исходящие, то есть не смоделирован целый передел. Также стоит учитывать, что каждый передел в металлургии отличается друг от друга. Например, доменное производство является непрерывным, сталеплавильное или прокатное — дискретными.
Применение советчиков, которые позволяют регулировать загрузку и работу доменной печи, в сталеплавильном производстве — в моменте перестраивать производственный цикл в зависимости от ситуации (изменение планов по заказам, перегрев или недогрев стали), способствует быстрому изменению маршрутов, позволяет более качественно принять решение начальнику смены с точки зрения распределения заказа в технологической цепочке.

 

В «Трансмашхолдинге» также довольно продуктивно применяют цифровые двой­ники. На начальных этапах они применялись при инжиниринге машиностроительной продукции, а в этом году был завершен проект по применению 1D-технологии. Проект представляет из себя имитацию поведенческих функций систем и выполняется до проектирования 3D-модели изделия. Сейчас, например, проектируется «поезд метро 2026» именно с применением цифрового двой­ника в формате 1D. 
По словам Виталия Плешанова, руководителя управления цифровой трансформации «Трансмашхолдинга», сейчас цифровые двой­ники все шире используются на производственных предприятиях, в том числе при проектировании моделей 3D-BIM и при применении технологии цифрового инновационного моделирования. Сочетание этих технологий дает хороший экономический эффект, позволяет оптимально организовать производство и подготовить новые технологические решения. Кроме того, цифровые двой­ники применяются при эксплуатации изделий, с их помощью собирается информация и принимаются управленческие решения.

 

Сергей Коняхин, первый заместитель генерального директора по разработке компании «Код открытия», представлявший аэропорт Шереметьево, рассказал, что за восемь лет внедрения цифровых двой­ников в работе Шереметьево удалось перейти от одиночных бизнес-­процессов к более масштабным проектам. На данный момент моделируется работа более пяти тысяч сотрудников, терминалов, багажных систем, стоек регистрации, таможенных систем, контролируются взлетные полосы и места стоянок. Коняхин отметил, что максимальный эффект от использования цифрового двой­ника достигается при грамотном планировании всех ресурсов на год вперед. В рамках цифрового двой­ника аэропорт около семи лет разрабатывает модели машинного обучения, которые на год вперед детально прогнозируют каждый рейс, это позволяет Шереметьево сэкономить более миллиарда руб­лей в год. Использование моделей цифровых двой­ников повысило без дополнительных инвестиций пропускную способность терминалов более чем на 30%. Модель цифрового двой­ника, созданного в Шереметьево, может в обозримом будущем применяться в других аэропортах России. По словам Коняхина, со временем отрасль может перейти к верхнеуровнему цифровому двой­нику, объединяющему все аэропорты. Это может сократить время организации рейса авиакомпаниями до десяти секунд, сейчас этот процесс занимает минимум шесть дней. Когда цифровые двой­ники смогут объединять смежные отрасли, промышленность выйдет на следующий уровень принятия решений.

 

Дарья Козлова, руководитель по аналитике центра ТЭК, поставила под сомнение целесообразность создания системы, объединяющей все цифровые двой­ники в единую базу. По ее мнению, подобный проект не ускорит, а замедлит скорость принятия эффективных решений. Гораздо эффективнее будет создание оцифрованного процесса принятия проектных решений для формирования вариантов будущего.
Аналитический центр ТЭК занимается исследованием энергетического рынка, анализирует регуляторные решения в сфере топливно-­энергетического комплекса России и консультирует энергетические компании. Козлова продемонстрировала план проекта добычи нефти с использованием цифрового двой­ника.
По действующей энергетической стратегии Россия планирует добывать 540 миллионов тонн нефти в год. Особенность отрасли — необходимость крупных инвестиций и сложные условия нефтедобычи. Для каждого отдельного нефтяного месторождения требуется свой подход и набор инструментов. Дарья Козлова считает, что нефтедобывающей отрасли необходим цифровой двой­ник в виде базы данных, которая сможет прорабатывать все возможные варианты решений при работе с тем или иным месторождением и подбирать необходимый инструментарий. Похожая база данных существует и сейчас, но ее данные не всегда соответствуют реальности и разрозненны. В реализации данного проекта должны участвовать представители нефтедобывающей отрасли и регуляторы. Второй важной задачей для отрасли Козлова видит обеспечение типизации решений. Несмотря на то, что каждое месторождение уникально, некоторые принципы нефтедобывающей работы возможно типизировать, и этого можно достичь с помощью цифровых моделей, которые будут работать по одинаковому принципу.

 

Эдуард Шереметцев, заместитель министра энергетики Российской Федерации, отметил, что в ближайшее время цифровые двой­ники будут шире применяться в нефтедобывающей и угледобывающей промышленности. Везде, где можно получить серьезный экономический эффект, их нужно внедрять. Но при этом есть проблемы, требующие решений. Например, в отрасли электроэнергетики существуют объекты, к которым создать цифровой двой­ник достаточно проблематично. Или, например, необходима стандартизация для регулирования зоны ответственности, ведь ошибка искусственного интеллекта, неразрывно связанного с технологией цифровых двой­ников и используемого как инструмент принятия решений, может привести к порче оборудования и даже человеческим жертвам. На текущий момент наказание за это понесут люди, ответственные за объект, на котором произошла трагедия, а не разработчик, который внедрил цифровую систему.

 

Владимир Волошин, директор Департамента цифрового развития и экономики данных Министерства экономического развития РФ, рассказал, что для более успешного функционирования цифровых двой­ников ведется разработка экспериментально-­правового режима, который должен стать логичным этапом по обмену промышленными данными. В настоящий момент Минпромторг РФ уже создает платформу, где промышленники смогут обмениваться данными в безопасной среде.
Экспериментально-­правовой режим даст возможность протестировать любую технологию даже при наличии законодательных ограничений. С его помощью можно будет масштабировать технологию для применения в различных отраслях и изменить общее регулирование. Экспериментально-­правовой режим позволит точно определить виновников в случае сбоя работы цифрового двой­ника с трагичными последствиями. Это определяется с помощью специальной процедуры, которая выявляет ошибки на всех этапах работы. Кроме того, Волошин высказался о пользе разработки цифровых двой­ников для государственных органов. Это могло бы упростить процесс проверки промышленных объектов Ростехнадзором.
В ходе дискуссии, развернувшейся после выступления Волошина, участники сессии отметили, что экспериментально-­правовой режим может оказаться полезным для тестирования технологии цифровых двой­ников перед началом их эксплуатации, а также для обмена лучшими практиками между компаниями, однако этому могут помешать высокая конкуренция и режим коммерческой тайны. При разработке цифровых двой­ников производителям иногда не хватает научной базы, поэтому целесообразно сотрудничество с вузами, которые ведут исследования в данном направлении.

 

Илья Дементьев, ректор Корпоративного университета «Газпром нефти», выступил с оценкой текущей ситуации на рынке цифровых двой­ников с точки зрения кадрового вопроса. По его мнению, на сегодняшний день специалисты, которые умеют применять цифровые двой­ники, понимают технологии искусственного интеллекта и цифровые технологии, — большая редкость. Как правило, такие специалисты проходят систему корпоративного обучения, но не все компании могут себе позволить обучать сотрудника. Те специалисты, которые проходят корпоративное обучение, сталкиваются с нехваткой времени, потому что количество часов обучения ограничено из-за необходимости работы на производстве. В среднем время корпоративного обучения занимает всего одну-полторы недели в год. Дементьев отметил, что долгие годы в системе обучения и производства господствовала потребительская модель, когда бизнес, образовательные учреждения и государство требовали друг от друга подготовку квалифицированных кадров. Сейчас очевидно, что потребительская модель не работает, ее следует сменить на ролевую. При ролевой модели свои задачи имеют все участники подготовки кадров — университеты, государство и бизнес. Для развития ролевой модели Дементьев подчеркнул необходимость повышения уровня интереса университетов к производству ведущих промышленных компаний. Государство должно искать новые режимы подготовки специалистов, поскольку специалитет и магистратура занимают много времени и не позволяют человеку быстро выйти на рынок труда. Роль бизнеса в ролевой модели заключается в помощи преподавателям университетов в получении новой специальности и мотивировании университетов к развитию в нужном для бизнеса направлении. В целом Дементьев оценил сегодняшний уровень подготовки кадров достаточно низко, поэтому переход к ролевой модели должен стать выходом из текущего положения.

 

 

Подводя итоги сессии, модератор Олег Третьяк выделил из прозвучавших выступлений набор решений, необходимых для цифровых двой­ников. В их числе: внедрение стандартов моделирования и обмена данными, стандартизация принципов работы и интеграции цифровых двой­ников, использование единой платформы для цифрового взаимодействия и обмена данными, тестирование экспериментально-­правового режима в рамках платформы обмена данными, который позволит более эффективно принимать решения и выполнять управляющие воздействия в области автоматизации, роботизации и так далее.
 

 

Использованы фотографии с сайта конференции ЦИПР

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 6-2025