- Цифровые технологии сегодня актуальны для предприятий практически всех отраслей - и добывающих, и обрабатывающих. Насколько быстро окупаются инвестиции и действительно ли цифровые двойники так хороши, как говорят разработчики? Какова конкуренция на этом рынке и возможна ли кооперация? Есть ли механизмы господдержки и насколько они эффективны? - очертила круг вопросов директор Института экономики УрО РАН Юлия Лаврикова.
Различные аспекты цифровой трансформации промышленности в рамках международной конференции в Екатеринбурге обсуждают уже третий год подряд, в этом году ее посвятили именно цифровым двойникам. К обсуждению темы уральцы пригласили ученых, инженеров, руководителей промпредприятий и органов власти из разных городов России и мира: опытом создания и внедрения ЦДИ и видением перспектив развития этого направления поделились около ста человек, половина из которых участвовала в дискуссии из-за границы - онлайн.
Эксперты отмечают: цифровизация набирает обороты, и это колоссальный рынок. Проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Алексей Боровков приводит такие цифры: расходы мировых компаний на инжиниринг в 2019 году составляли 1,36 триллиона долларов, а к 2025-му достигнут 2,2 триллиона. При этом доля цифрового инжиниринга в этой сумме вырастет с 30 до 53 процентов. Цифровизация также становится необходимым условием ESG - все шире распространяющейся в мире системы ответственного корпоративного управления, подчеркивает региональный директор филиала "Интеллектуальная инфраструктура" компании "Сименс" в УрФО Роза Габдуллина.
По данным опроса Свердловского областного Союза промышленников и предпринимателей (СОСПП), 20 процентов предприятий даже в кризисный период стремятся внедрять инновации, и за 2020 год показатель автоматизации производств вырос вдвое. Однако лишь у 4,5 процента компаний автоматизированы все функции, тогда как у большинства - 56 процентов - лишь отдельные, у трети - несколько взаимосвязанных процессов.
По словам первого вице-президента СОСПП Александра Породнова, в числе главных ограничений бизнес называет традиционные - нехватку финансирования (около 50 процентов) и квалифицированных кадров (35), но в то же время промышленники говорят и о неразвитости в стране инновационной инфраструктуры и отсутствии информации о передовых отечественных разработках.
Последние тем не менее есть. И то, что Россия пока отстает от передовых стран в части их внедрения, даже расширяет возможности для местного IT-бизнеса. Ведь переходить на цифру все равно придется всем, но кто сделает это раньше, окажется в выигрыше: такие технологии не только ускоряют многие процессы, но и позволяют многократно снизить издержки. Так, цена ошибки (или просто внесения изменений) в традиционном производстве возрастает по мере реализации проекта в геометрической прогрессии: с одного доллара на этапе создания концепции до миллиона при серийном выпуске изделий.
- Чем позже мы вносим изменения, тем они дороже, а затем просто фатальны. Нужен инструментарий, позволяющий вносить и анализировать изменения на ранних этапах работы, - говорит Алексей Боровков.
Цифровой двойник и есть инструмент, позволяющий быстрее обнаруживать проблемы, точнее предсказывать их результаты и доводить изделие до серии, минуя ряд дорогостоящих этапов. Он, конечно, не отменяет натурные испытания, но дает возможность пройти их с первого раза. Впрочем, создание ЦДИ тоже недешево, и это одно из препятствий на пути их распространения. Хотя в итоге долгосрочные вложения окупаются сторицей. К слову, созданная в СПбПУ система интеллектуальных помощников завоевала в 2017 году национальную промышленную премию "Индустрия". К примеру, в Свердловской области этот продукт успешно работает уже три года на предприятии НПО "Центротех" в Новоуральске с результатами, превышающими мировые характеристики.
- Ключевой элемент системы - матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений. Это как кубик Рубика: нужно сбалансировать десятки тысяч задач, порой противоречащих друг другу, и мы это делаем, - поясняет Боровков. - Цифровые двойники переворачивают ситуацию: улучшение показателей на 1-3 процента ничего не решает, а если получается сделать в 10 раз быстрее, дешевле и т. д. - это хороший результат. Причем наиболее эффективны ЦДИ именно на этапе разработки. Если создаем двойника для готового изделия, считай, уже проиграли. Самым передовым должно быть и ПО, ведь программа - это инструмент, и ее отставание переносится и на изделие.
Так, отечественные предприятия считают большим достижением внедрение таких цифровых технологий, как BIM-проектирование в строительстве или PLM (управление жизненным циклом изделия) в ряде отраслей. Однако этим "новинкам" уже по 30-40 лет, и, если Россия хочет быть по-настоящему конкурентоспособной, нужно создавать новое, подчеркивают эксперты.
- PLM есть почти у всех, но это не спасает, - констатирует генеральный директор компании "ПЛМ Урал" Владимир Жураховский. - Для полноценного использования цифровых технологий в промышленности, в том числе ЦДИ и цифровых прототипов изделия, необходима правильная организация этого процесса с учетом практик системной инженерии.
Российские компании порой сталкиваются и с другими преградами, преодолеть которые они просто не в состоянии. Например, предприятия ОПК, создающие значительную долю российских инноваций, вместе с тем жалуются на слишком забюрократизированный порядок принятия решений.
- Госпредприятиям с их традиционной системой управления, требованиями и ограничениями не просто осуществлять инновационную деятельность, - констатирует Анна Белошейкина, советник генерального директора екатеринбургского НПО автоматики. - Мы сами разрабатываем цифровые решения для рынка и уже имеем инструменты для управления жизненным циклом своих изделий - и космических, и гражданских. Но предприятиям необходимо порой приложить гигантские усилия, чтобы вписаться в рыночные реалии и необходимые сроки вывода продуктов, при этом сохранив свои требования к качеству и себестоимости продукции.
Отдельная тема - законодательное регулирование процесса цифровизации. Если в машиностроении и других высокотехнологичных отраслях такую необходимость диктует рынок, то есть сферы, в которых требуются другие стимулы, например теплоэнергетика. Как отмечает технический директор компании "А7 Системы" из Санкт-Петербурга Андрей Логинов, потенциал внедрения цифровых решений здесь огромен, но пока у большинства теплоснабжающих организаций (ТСО) все сводится к "красным магнитикам на стенде", показывающим состояние задвижек.
- Потребление тепла в России составляет около двух миллиардов гигакалорий в год, это порядка пяти триллионов рублей. Есть отработанные технологии, реализованные пилотные проекты, которые показывают: с помощью цифровых двойников и математического моделирования можно снижать теплопотребление на 20 процентов - гигантские цифры в рублях в масштабах регионов. Почему до сих пор это не распространено повсеместно? Мешает зазор в законотворчестве, - заключает Логинов.
По его словам, у ТСО нет экономического стимула для эффективного управления потреблением, скорее даже наоборот. Аварии - проблема скорее жителей и мэрии, а для теплоснабжающей организации потери - источник дохода. И чем выше цена гигакалории, тем лучше. Жители не могут управлять теплоснабжением, это делает УК, чьи доходы никак не связаны с эффективностью системы. В результате потери тепла огромны. Их реально снизить, но нужны законодательные решения, которые мотивировали бы на это ТСО.
Впрочем, с мнением разработчика готовы поспорить практики. Может, мелкие ТСО действительно работают по старинке, но крупные компании, особенно энергохолдинги, имеющие в управлении и теплоисточники, и сети, активно внедряют новые технологии. Так, "Т Плюс" реализует в Екатеринбурге крупнейший проект "Умный город" - это цифровой двойник системы теплоснабжения столицы Урала, включающий в числе прочего и автоматическое управление подачей тепла - она регулируется в режиме онлайн в зависимости от изменения температуры атмосферного воздуха. При этом исполнительный директор Екатеринбургской теплосетевой компании Андрей Шмельков убежден, что с экономическими стимулами внедрения цифры в теплоснабжении тоже все в порядке, ведь сверхнормативные потери - это прямой убыток ТСО, поэтому поставщики тепла заботятся об их сокращении, активно занимаются модернизацией сетевого хозяйства.
Таким образом, резюмируют эксперты, нужна система стимулов для бизнеса, причем адаптированная к отечественным реалиям. Иначе "цифровизация сверху" будет фрагментарной и неэффективной.