Автомобильное оборудование

Научная мысль

УДК: 338.2

ГРНТИ: 06 - Экономика и экономические науки

ВАК РФ: 08.00.00 - Экономические науки

Автор(ы): Комраков А.В., Сухоруков А.И.

Author(s): Komrakov A.V., Sukhorukov A. I.

Название: КОНЦЕПЦИЯ ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА В УПРАВЛЕНИИ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Title: The concept of digital twin in managing industrial capital construction and operation projects life cycle

Аннотация: в статье рассматривается концепция цифрового двойника промышленного объекта, являющегося полной виртуальной копией физического объекта на всем жизненном цикле управления проектом – от идеи до вывода из эксплуатации и сворачивания производства. Раскрываются возможности указанной технологии применительно к эффективному управлению проектами создания и эксплуатации промышленных объектов. Наглядно раскрывается сущность цифрового двойника актива, а также определяются необходимые инфраструктурные условия реализации указанной концепции, включая интернет вещей и материальную базу для обработки больших объемов данных.

Abstract: the article contemplates the concept of operating asset’s digital twin, being a comprehensive virtual copy of the physical operating facility throughout its complete lifecycle – starting from idea and up to decommissioning and project closure. The opportunities of the aforesaid concept are brought forward as insuring improved project management at execution and operating points. The analysis provides intuitive explanation of digital twin core idea as well as defines the indispensable prerequisites for its deployment, including Internet of Things and capacity for processing Big Data.

Ключевые слова: цифровой двойник, управление проектами, инвестиционно-строительные проекты, интернет вещей, большие объемы данных, искусственный интеллект.

Keywords: digital Asset, Project Management, Investment and Capital Construction Projects, Internet of Things (IoT), Big Data, Artificial Intelligence.

В современной практике управления организациями, активами, проектами, бизнес-процессами методология достигла небывалых высот. Действительно, со времен возведения египетских пирамид, транзитом через научную теорию менеджмента Ф. Тейлора, концепцию классического администрирования А. Файоля, сложнейшие проекты, такие, как, например, американская программа полета на луну, достижения лучших отечественных умов, таких, как, например, Л. Канторович, получившего нобелевскую премию за созданную им систему управления ресурсами обычной фанерной фабрики в СССР, к концу XX в. человечество накопило существенный опыт управления практически любым видом деятельности в условиях ограниченности ресурсов. Весь этот опыт сегодня кристаллизован в передовых международных подходах управления, таких, как Lean 6 Sigma, Kanban, Agile, Scrum, Prince2.

Глобальные профессиональные сообщества в области управления проектами, такие как PMI, IPMA, ISO резюмировали лучшие достижения управленческой мысли в своих базах знания, сводах принципов и методов (PMBOK oт PMI, как самый яркий пример). Вооружившись инструментами передовых практик проектного управления, не отставая от все более ускоряющегося темпа ХХI в., организации успешно освоили прорывные цифровые технологии управления ресурсами предприятия в системах ERP, поставляемых такими компаниями как «1С», Oracle, SAP. Такой мощный комплекс инструментов, в сочетании с лучшими отраслевыми практиками календарно-сетевого планирования, реализованного в таком продукте, как Oracle Primavera, дает управленцам поистине широчайшие возможности [1,2].  

Вступив в пространство технологий информационного моделирования BIM и BLM-реальности [3], освоив коммерческое применение технологии 3D принтинга, замкнув операционный цикл на среду интернета вещей (IoT), освоены все горизонты имеющихся в нашем распоряжении цифровых технологий, или дигитализация бизнес-реальности только берет разбег для нового затяжного прыжка на новый уровень развития?

Логичным продолжением цифровизации отдельных аспектов управления проектом или активом является интеграция всех информационных сред, дающих представление об активе, который, собственно и является объектом наших управленческих усилий [4-6]. Такая интеграция «учит» актив, превращая его в носителя искусственного интеллекта, способного осуществлять интерактивную связь со своим создателем – человеком. В контексте настоящей статьи актив – это производственный объект, рассматриваемый на всем (жизненном) цикле своего развития – от идеи создания, через реализацию (строительство), эксплуатацию и вывод из эксплуатации. Упомянутая выше интеграция цифровых «профилей» актива включает такие его составляющие, как:

  • визуализация (3D модель),
  • детализация комплектации,
  • история создания, проектирования, реализации, эксплуатации,
  • алгоритм используемой производственной технологии,
  • внешние ограничения на конкретной географически определённой площадке (ландшафт, экология и т.д.),
  • потребляемые ресурсы, сырье,
  • активность потребителей производимого продукта и поставщиков сырья,
  • планируемая и фактическая мощность,
  • график остановочных ремонтов,
  • расход запчастей, реквизиты их поставщиков, варианты замены,
  • план мероприятий по выводу из эксплуатации, модернизации, утилизации, соблюдения требований ОТ, ТБ и ООС, социо-экологического равновесия,
  • мониторинг механической целостности, иных рисков безопасности

и так далее, перечень может быть очень широким. Объединив все это в цифровой реальности, мы получаем так называемого цифрового двойника актива (asset digital twin). Здесь сразу же возникает 2 вопроса:

  1. Почему двойник, как можно «отксерокопировать», скажем, нефтехимический завод?
  2. Почему цифровой, ведь в бытовом контексте производственный актив мыслим нами только как физически осязаемый, «тарахтящий» комплекс взаимосвязанных производственных агрегатов, принимающих сырье и выдающих требуемый продукт?

Наглядным примером цифрового двойника может служить профиль обычного человека в одной из популярных сегодня соцсетей. Если указанный профиль правильно и полностью заполнен данными, он будет являться цифровым двойником своего обладателя в том смысле, что получить представление о реальном владельце профиля мы можем, погрузившись в «глубину души» его цифрового двойника. При этом речь идет не только и не столько о «сухих» анкетных данных. Основная ценность цифрового двойника – это точное копирование динамики жизни оригинала – появился друг, поехал в путешествие, поменял род деятельности, разоткровенничался на «стене»…

То же и с цифровым двойником инвестиционно-строительного проекта, он, как «динамическая тень», полностью повторяет весь жизненный цикл оригинала. Однако, такие двойники формируются, как и указано выше, не просто в виде цифровой карточки или досье актива с указанием его «паспортных данных» – пространственных размеров, даты ввода в эксплуатацию, класса энергопотребления, мощности производства и т. д. Нет, это не просто приложение или папка с файлами описания объекта. Здесь мы имеем дело с динамикой и обработкой Big Data. В деле создания цифрового двойника, при условии наличия инфраструктуры «интернета вещей» (IoT), «ваяние» образа цифрового образа требует учета бесконечной номенклатуры различных данных, вплоть до фактических погодных условий на конкретной производственной площадке в любой момент времени.

Тем не менее, «игра стоит свеч». Создав цифрового двойника актива, мы получаем, в том числе:

  • Динамический образ актива, с которым может «познакомится» любой, просто «нырнув» в экран монитора или надев очки дополненной реальности (augmentedreality);
  • Возможность реплицирования цифрового двойника при запуске нового проекта;
  • Полный контроль жизненного цикла актива;
  • Минимизация численности человеческих ресурсов, обслуживающих актив;
  • Дистанционное управление активом через планшет или смартфон в среде IoT из любой точки мира;
  • Контроль промышленной, социально-экологической безопасности актива, раннее предупреждение соответствующих рисков;
  • Моделирование наиболее оптимальных режимов «жизни» актива в зависимости от конкретной ситуации, переключение режимов «одним кликом мыши»;
  • Предупреждение и исключение даже казалось бы совершенно не предвиденных ситуаций при наличии процессинга BigData.

В итоге, применение концепции цифрового двойника улучшает экономику актива, снижает стоимость владения им (TCO – Total Cost of Ownership), делает его более безопасным (включая экологию, социальную сферу), и обеспечивает интерактивность взаимодействия, при которой цифровой двойник сам предупредит, а в некоторых случаях и выполнить те или иные необходимые мероприятия по поддержанию «жизнедеятельности» своего физического alter ego.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

  1. Корягин, Н.Д. Реализация современных методологических подходов к менеджменту в информационных системах управления: монография / Н.Д. Корягин, А.И. Сухоруков., А.В. Медведев. – М. : РИО МГТУ ГА, 2015. – 146 с.
  2. Сухоруков, А.И. Проблемы развития информационного менеджмента в строительной отрасли России / А.И. Сухоруков [и др.] // Плехановский научный бюллетень. – 2017. – № 2 (12). – С. 210-215.
  3. Бачурина. С.С. Инвестиционная составляющая в проектах внедрения BIM-технологий / С.С. Бачурина, Т.С. Голосова // Вестник МГСУ. – 2016. – № 2. – С. 126−134.
  4. Ресин, В. И. Особенности управления российскими инвестиционно-строительными проектами / В. И. Ресин [и др.] // Мир новой экономики. – 2016. – № 4. – С. 115−126.
  5. Eroshkin, S.Y. Conceptualsysteminthemoderninformationmanagement/ S.Y. Eroshkin[and other] // Procedia Computer Science 12th. Сер. "12th International Symposium Intelligent Systems, INTELS 2016". –– P. 609-612.
  6. Sukhorukov A.I., Koryagin N.D., Eroshkin S.Y., Kovkov D.V. Statistical Modeling Of The Process Of Generating Analog Information In The Problems Of The Digital Economy / Sukhorukov[and other] //Proceedings of 2017 Tenth International Conference “Management Of Large-Scale System Development” (MLSD). – 2017. – P. 1-3.

Выходные данные: Комраков А.В., Сухоруков А.И. Концепция цифрового двойника в управлении жизненным циклом промышленных объектов [Электронный ресурс] / А.В. Комраков, А.И. Сухоруков // Научная Идея. – 2017. – 3(3). – Режим доступа:http://www.nauch-idea.ru/index.php/nomer-3-3/10-3-3/47-kontseptsiya-tsifrovogo-dvojnika-v-upravlenii-zhiznennym-tsiklom-promyshlennykh-ob-ektov   (Дата обращения 07.12.2022.)

Скачать статью