Цифровое будущее Евразийского союза: взгляд из России

«Евразия.Эксперт» публикует финальный материал из цикла интервью с победителями конкурса «Евразийские цифровые платформы», целью которого было выявление компаний и проектов, способных внести значимый вклад в развитие интегрированной информационной системы ЕАЭС. Ранее мы уже писали о лауреатах конкурса из Армении, Беларуси, Казахстана и Кыргызстана. Победителем из России стала цифровая платформа разработки цифровых двойников и система управления деятельностью в области компьютерного инжиниринга CML-Bench™. В чем состоит уникальность проекта и его польза для бизнеса, в интервью «Евразия.Эксперт» раскрыл руководитель Инжинирингового центра CompMechLab®, проректор по перспективным проектам СПбПУ, член рабочей группы экономического совета при президенте России по направлению «Цифровая экономика» Алексей Боровков.

– Алексей Иванович, ваш проект «CML-bench» занял призовое место на конкурсе «Евразийские цифровые платформы». Расскажите, в чем его основной замысел?

– Если дать краткое описание, то «CML-bench» – это цифровая платформа прежде всего по разработке цифровых двойников с помощью системы интеллектуальных помощников. В названии объединено несколько технологий, которые связаны с цифровой экономикой и цифровой промышленностью.

Алексей Боровков с президентом России Владимиром Путиным. Фото: fea.ru

Прежде чем создавать цифровой двойник (это технология-интегратор, технология-драйвер, обеспечивающая устойчивое развитие компании, промышленности, отрасли, если этим владеть), составляется матрица цифровых показателей и ограничений, в которой фактически нужно заложить все знания человечества об этом объекте или процессе, будь то автомобили, самолеты или что-то еще.

Здесь, соответственно, сразу возникают и цифровые показатели, которых мы хотим добиться, в том числе как элемент бенчмарка здесь возникают показатели лучшего в мире изделия, которые мы хотим обойти, обогнать и так далее.

Соответственно, у нас возникают и ограничения, которые могут быть временные (скажем, до получения решения за год), финансовые (максимальная стоимость того решения, которое мы в итоге получим, в противном случае рынок не будет его покупать), и, если мы собираемся изготавливать высокотехнологичные решения, ограничения также будут и производственные, и технологические. А целевые показатели, начиная с самого верхнего уровня, когда мы хотим сделать бенчмарк лучше, начинаем называть те условия, за которые рынок и потребители платят – это могут быть комфорт и безопасность (если мы имеем ввиду автомобили), а дальше мы начинаем спускаться все ниже и ниже, занимаясь каскадированием и декомпозицией этих показателей. И тут уже появляются такие профессиональные показатели, как крутильная жесткость, частоты, сварные точки и так далее. Мы пытаемся собрать информацию и создаем эту матрицу. Дальше начинается процесс непосредственного проектирования, традиционный подход к которому к гарантированному результату с первого раза никогда не приводит. Это называется доводкой изделия до требуемых характеристик через испытания. Мы делаем опытный образец, выходим с ним на испытания, понимаем, что требуемых показателей достичь не получилось, далее происходит возврат и изменение вариантов конструкции.

– В чем же тогда состоит задача цифрового двойника?

– А задачей для цифрового двойника ставится пройти эти испытания с первого раза. Именно для этого и нужны все эти десятки тысяч целевых показателей и ограничений. Дальше каждому целевому показателю и ограничению фактически соответствует так называемое виртуальное испытание. Производятся сотни виртуальных испытаний на суперкомпьютерах, и каждое из таких испытаний – фактически решение сложнейшей задачи.

Очень важный момент состоит в том, что обычно трудятся группами, каждая из которых отвечает за один вид характеристик. К примеру, одна группа отвечает за прочность, вторая – за аэродинамику, третья – за промышленный дизайн, а четвертая – за то, как этот промышленный дизайн потом красиво изготовить.

И где-то отдельно на виртуальных стендах и полигонах происходит сборка разных оптимальных решений, которые, будучи собранными, оптимальными быть перестают. В итоге в кратчайшие сроки мы должны прийти к решению лучше, чем заданный бенчмарк.

Весь процесс построен таким образом, что запускается несколько траекторий проектирования (не одна, а десять, двадцать, тридцать и так далее).

Источник: fea.ru/article/cml-bench

– То есть они идут одновременно, и вы не знаете, какая именно из них дойдет до финиша, т.е. будет удовлетворять всем требованиям ТЗ?

– Верно. Многолетний опыт, который уже есть, показывает, что, как правило, до финиша доходит примерно треть из тридцати траекторий, каждая из которых имеет шанс завершиться решением (и все эти десять траекторий отличные друг от друга, но все они удовлетворяют требованиям ТЗ). Если первая часть работы – это фактически цифровая трансформация бизнес-процессов, связанных в первую очередь с проектированием и производством, то на этом этапе, когда мы получаем десять решений, удовлетворяющих требованиям ТЗ, фактически происходит цифровая трансформация бизнес-модели.

Цифровой двойник определяет, какую из моделей материализовать для того, чтобы выпустить на рынок.

Модели раскладываются по определенным характеристикам, например, если есть модели, которые достигают виброускорения в 5, 8, 9, 10 и 11 G, можно не один год биться очень серьезными коллективами и работать над достижением уровня в 5 – 5,5 G при условии, что мировой лидер рынка держит виброускорение на уровне 7 G. Наш же процесс должен дать и 5, и 6, и 7, и 8, и 9, и 10, и все испытания должны быть пройдены с первого раза. Дальше должна быть выпущена документация, проведены межведомственные испытания, и в итоге должна быть выпущена продукция на рынок. Естественно, при этом лучше выпускать такую продукцию, которая опережает мирового лидера, например, с показателем в 9 G.

Тогда осуществляется отрыв от него, но у вас есть уже решения на 10 и на 11 G. Здесь меняется цифровая трансформация бизнес-модели, и те решения, которые не материализуются на данный момент (а их материализовать и не надо, так как рынок и так уже сделал решение на 9 G), мы называем «цифровые двойники сидят в засаде», то есть они могут быть материализованы в любой момент, когда того потребует конъюнктура рынка. Известный российский экономист Александр Александрович Аузан назвал это зарезервированным развитием.

То есть у определенной компании получается запас зарезервированного развития, когда она может выпускать эти решения через несколько лет.

А вот когда она их выпустит – зависит уже от конъюнктуры рынка, может быть, через год, а может, и через пять лет. Выиграв для акционеров по одному из показателей лидирующую позицию в мире, опередив по нему мирового лидера, компания дальше спокойно занимается другими изделиями и установками. Все то, что я описал, как раз и обеспечивает цифровая платформа «Система интеллектуальных помощников», которая разрабатывает цифровые двойники в кратчайшие сроки.

Важно понимать, что в первую очередь мы имеем дело с высокотехнологичной и наукоемкой продукцией, работа по которой идет на глобальных рынках, то есть необходимо сделать, спроектировать и изготовить продукцию, которая гарантированно будет лучшей в мире.

Источник: fea.ru/article/cml-bench

– Получается, что основная функция платформы – предлагать какие-то решения для высокотехнологичных продуктов?

– Да, причем не одно, а целую серию решений, и это является очень важным моментом. Если раньше традиционно одно решение получалось с большим боем, путем многих итераций и доводки изделий через испытания, то теперь необходимо фактически обеспечить прохождение испытаний с первого раза, получив при этом серию решений, удовлетворяющих требованиям ТЗ.

– Нацелен ли проект на получение прибыли?

– Конечно, он нацелен на прибыль, ведь мы говорим про коммерцию. Допустим, есть установка, что определенный продукт в течение трех лет не могли спроектировать при требованиях рынка на уровне 7 G, к примеру. Соответственно, если выходить на рынок с установкой, которая показывает лучшие характеристики, чем у мирового чемпиона, то рынок, естественно, будет ориентироваться на нее. Не стоит забывать также, что она должна быть лучшей по стоимости, срокам и характеристикам.

Мы изначально проектируем под конкретное производство с определенным оборудованием, станками и так далее – и это не просто оптимальное решение, над которым мы будем ломать голову, как его изготовить, и потом в итоге поймем, что его вообще изготовить нельзя.

Это называется «game changing», т. е. вы становитесь в определенном сегменте законодателем мировых мод и лидером, оставляя другим возможность вас догонять. А в это время вы занимаетесь другими установками, приводя их тоже в кратчайшие сроки на мировой или превышающий его уровень. Конечно, во всем этом заложена большая конверсия и прибыль.

– А есть уже реальные проекты или кейсы, которым помогла эта платформа?

– Всю технологию я рассказывал на примере конкретного кейса из нефтегазового машиностроения с виброускорением, где наша платформа активно использовалась. И с каждым годом платформа совершенствуется, становясь все лучше и лучше, мощнее.

Платформа использовалась (и во многом обеспечила успех) в проекте «Кортеж» – разработке президентского лимузина.

Главным исполнителем этого проекта был НАМИ, но все, что связано с кузовами, делалось во многом с помощью CML-Bench: прохождение испытаний, учет всевозможных ограничений, как скоростных, так и временных, потому что необходимо было успеть выпустить автомобиль к инаугурации, а также технологических.

Источник: fea.ru/article/cml-bench

– Какие у вас есть дальнейшие планы по развитию платформы?

– Сейчас платформа фактически вышла на международный уровень. Мы работаем с такими странами, как Германия, Великобритания, Франция, Швеция, Китай (кстати, очень интересная бизнес-модель по работе с Китаем), ну и с Россией, безусловно. Естественно, хотелось бы, чтобы платформа стала бы более универсальной, могла быстрее генерировать семейства решений, удовлетворяющих требованиям ТЗ, т.е. побеждать в конкурентной борьбе.

Ведь в ближайшие десятилетия побеждать в конкурентной борьбе будет тот (если мы говорим про промышленность), кто быстрее генерирует цифровые двойники, которые по мере требований и необходимости вывода на рынок могут быть материализованы в кратчайшие сроки – за месяц или несколько месяцев.

– И последний вопрос. Как, на ваш взгляд, сейчас можно оценить уровень развития цифровых технологий в Евразийском экономическом союзе? Насколько действующее законодательство лояльно к цифровым технологиям сейчас и сколько простора оно им дает для развития?

– Сейчас мы с вами обсуждали то, что называется технологическим прорывом. А когда делаются подобные прорывы, то зачастую реализуются во многом не благодаря, а вопреки законодательным стандартам. В итоге в ваших руках оказывается настолько мощный инструмент, что его можно легко подогнать под любое законодательство, в частности, расставив те ограничения, о которых я говорил. Первый этап – это технологический прорыв, второй – мировые лидеры, с которыми мы работаем, высокотехнологические компании, которое осуществляют технологический отрыв, увеличивая его с каждым днем. На третьем этапе они фактически переходят в стадию технологического превосходства. Далее наступает такое время, когда некоторые моменты их деятельности за 3-5 лет подлежат стандартизации, а стандартизация – это уже переход к производству.

С другой стороны, здесь налицо притормаживание конкурентов, потому что лидеры уже работают за мировым технологическим фронтиром, они уже научились делать такие вещи не благодаря стандартам, а вопреки. В итоге задаются новые стандарты в виде некоего потолка. Кто-то пытается выше этого потолка прыгнуть, а лидеры находятся уже на следующих этажах, поднявшись на высокоскоростном лифте, и теперь за этим всем просто наблюдают свысока.

И то, что был конкурс, на котором эта платформа была оценена и победила (а оценивали ее уважаемые эксперты из разных стран) – безусловно, подтверждение того, что инструмент это уникальный, на широкий, массовый рынок он не предлагается.

В XXI в. очень развиты технологии реверсивного инжиниринга, а аналога нашей платформы нет в том числе и у мировых лидеров.

Работа при помощи разработанной нами системы может вестись только над реальными проектами, которые могут быть из любой страны и практически из любой отрасли, пусть в широком смысле нам ближе всего машиностроение. Эта цифровая платформа является инвариантой в отношении изделий, компаний, отраслей. На данном этапе выполнения пилотных проектов формируются смешанные команды и происходит обучение. Нельзя обучить традиционным образом через курсы лекций или иные традиционные курсы тому, о чем еще вообще никто ничего не знает и не понимает, и тому инструменту, который позволяет осуществлять технологические прорывы. Здесь может быть только сотрудничество, совместная работа над проектами и обучение в рамках реализации конкретных проектов.

Беседовала Ксения Волнистая