Эксперты ГКС (АО «Группа Систематика»): «Цифровизация промышленного производства должна строиться на основе PDM/PLM-инструментариев»
Научно-технический центр «Машиностроение» ГКС (АО «Группа Систематика») предлагает услуги по интеллектуальному цифровому инжинирингу, внедрению технологий управления жизненным циклом изделий и систем информационно-безразрывного управления производством, а также услуги по разработке корпоративных и отраслевых стандартов в области цифрового проектирования и цифровой технологической подготовки производства для машиностроительных и оборонных предприятий, создающих сложные наукоемкие изделия. О цифровизации промышленных предприятий говорят вице-президент ГКС по работе с машиностроительной отраслью Андрей Кармишин и доктор технических наук, ведущий научный сотрудник НТЦ «Машиностроение» ГКС Владимир Макаров.
– Цифровизация промышленных предприятий - насколько успешно проходит этот процесс? Какие ее этапы на сегодня можно считать пройденными? Что особенно актуально на данный момент?
– В цифровизации промышленных предприятий главная задача - не скатится к «лоскутности», как это было в период первичной информатизации и автоматизации в прошлых технологических укладах. Само понятие цифровизация характеризуется тотальностью за счет комплексного сквозного охвата бизнес-процессов жизненного цикла (ЖЦ) изделий и безлюдностью за счет интеллектуализации. «Тотальность» цифровизации заключается в том, что она должна охватывать все этапы жизненного цикла изделия и обеспечивать передачу данных между ними «всквозную» за счет электронного «бесшовного» обмена данными при кросс-коммуникациях между службами.
Но предприятия эту разницу между информатизацией и цифровизацией пока не всегда осознают. Нередко имеет место подход к цифровизации как набору современных «модных» технологий, которые можно внедрять поэтапно и фрагментарно. Двигаясь такими последовательными шагами оцифровки бизнес-процессов, мы с высокой степенью риска как раз и придем к той самой «лоскутности» и не получим ожидаемого от цифровизации эффекта. Именно в этой связи цифровизация – дорогостоящий инвестиционный проект в силу необходимости широкого охвата основных бизнес-процессов ЖЦ цифровыми технологиями.
– Цифровизация промышленных предприятий - насколько успешно проходит этот процесс? Какие ее этапы на сегодня можно считать пройденными? Что особенно актуально на данный момент?
– В цифровизации промышленных предприятий главная задача - не скатится к «лоскутности», как это было в период первичной информатизации и автоматизации в прошлых технологических укладах. Само понятие цифровизация характеризуется тотальностью за счет комплексного сквозного охвата бизнес-процессов жизненного цикла (ЖЦ) изделий и безлюдностью за счет интеллектуализации. «Тотальность» цифровизации заключается в том, что она должна охватывать все этапы жизненного цикла изделия и обеспечивать передачу данных между ними «всквозную» за счет электронного «бесшовного» обмена данными при кросс-коммуникациях между службами.
Но предприятия эту разницу между информатизацией и цифровизацией пока не всегда осознают. Нередко имеет место подход к цифровизации как набору современных «модных» технологий, которые можно внедрять поэтапно и фрагментарно. Двигаясь такими последовательными шагами оцифровки бизнес-процессов, мы с высокой степенью риска как раз и придем к той самой «лоскутности» и не получим ожидаемого от цифровизации эффекта. Именно в этой связи цифровизация – дорогостоящий инвестиционный проект в силу необходимости широкого охвата основных бизнес-процессов ЖЦ цифровыми технологиями.
«Изменения» - одно из «проклятий» машиностроительного производства. Выпуск высокотехнологичной продукции характеризуется итерациями путем вынужденного возврата на предыдущие этапы работ для внесения уточнений в созданные до этого результаты (проектные документы, опытные образцы, инновационные технологии). Соответственно, и жизненный цикл имеет итерационный характер – на всех этапах нужно организовать процедуры внесения изменений по ходу разработки, освоения производства и эксплуатации изделия. Цифровизация даёт возможность сделать изменения управляемыми и прозрачными, сокращая при этом количество циклов изменений и время итогового цикла выхода изделия на рынок.
Информационная PDM/PLM-среда обеспечивает требуемые итерационные связи, минимизацию циклов управления изменениями и их безошибочность. Это повышает качество проектной, конструкторской, технологической, эксплуатационной документации.
Можно сказать, что в России пока оцифрована лишь начальная фаза жизненного цикла изделий, а все последующие его стадии в «цифре» не реализованы, синергичной интегрированности цифровых решений в бизнес-процессах подавляющего большинства российских предприятий пока не наблюдается.
Информационная PDM/PLM-среда обеспечивает требуемые итерационные связи, минимизацию циклов управления изменениями и их безошибочность. Это повышает качество проектной, конструкторской, технологической, эксплуатационной документации.
Можно сказать, что в России пока оцифрована лишь начальная фаза жизненного цикла изделий, а все последующие его стадии в «цифре» не реализованы, синергичной интегрированности цифровых решений в бизнес-процессах подавляющего большинства российских предприятий пока не наблюдается.
Для российских промышленных предприятий CAD-овский этап стадии «Разработки» пройден, и цифровизация конструкторской подготовки, как правило, реализована, так как огромное количество российских конструкторов освоили в 2000-е CAD-системы и свободно работают в них.
Цифровизация технологической подготовки производства остается на нуле в силу слабой внедренности в информационную среду PLM-инструментов управления жизненным циклом изделий. Закрывавшие ранее эту нишу широко известные программные средства класса «САПР ТП» (ТехноПро, СПРУТ…) прошлого технологического АСУПП-клада не могут быть «бесшовно» встроены в цифровую модель современного предприятия, и потому накопленные CAПP-технологические электронные наработки подвисли в «цифре». Стадия «Производство» пока оцифровывается по методологии лоскутной автоматизации. SCM-управление цепями поставок (англ. Supply Chain Management) на стадии «Закупки» полноценно трудно оцифровать в силу юридических ограничений, соображений информационной безопасности, нестабильности правового пространства, санкций. Более глубокие стадии ЖЦ (испытания, эксплуатация, послепродажный сервис) практически не оцифрованы в силу отсутствия отечественных прикладных информационных инструментов, правовой дезорганизованности и требований высокой интеллектуальности таких решений в «цифре».
– Как отражается на цифровизации промышленных предприятий текущая ситуация и необходимость ускоренного перехода на импортозамещающие решения? Какие вызовы преодолеть особенно сложно, а к чему отечественный рынок достаточно хорошо готов?
– Импортозамещение – это преобразования, связанные с технологическими, продуктовыми и организационными рисками. Российская производственная среда специфична, а информационные технологии – это в любом случае некоторая идеализированная модель бизнес-процессов или их совокупности.
Если трансформировать существующие бизнес-процессы предприятия под ИТ-среду, то она «режет» наработанный годами бизнес-опыт, сложившиеся бизнес-процессы и коммуникации. ИТ-специалисты часто склонны идти таким путем, исходя из того, что ИТ-система – это «идеальная модель» для определенной прикладной сферы. Но важно правильно применить такой IT-инструмент с учетом специфики предприятия, что требует инженерноориентированного подхода.
На крупных машиностроительных предприятиях, особенно связанных с государственными заказами, руководители чаще требуют от вендоров трансформировать внедряемые ИТ-системы под существующие на предприятии процессы, чтобы не ломать их и не рисковать сроками исполнения госзаказов, так как трансформация бизнес-процессов всегда сопряжена с риском остановки производства и невыполнением госзаказа, а это чрезвычайно высокий уровень ответственности.
Информационные среды, которые поддерживают известные лучшие практики в области PLM - импортные. И не стоит ставить задачу скопировать эти системы, так как это невозможно, поскольку в эти решения вложены за рубежом огромные финансовые средства, человеко-дни, интеллектуальная работа. Но на базе уже внедренных в РФ импортных PLM-систем надо сформировать свои лучшие практики, которые соответствуют особенностям российского производства, которые затем можно использовать как стандарты или нормативы, к которым надо стремиться при разработке своих аналогичных IT-систем.
На большинстве промышленных предприятий сформирован некоторый парк ИТ-решений (ERP, MES, АСУТП), каждое из которых решают свою бизнес-задачу. Для реализации идеи сквозной цифровизации надо реструктурировать этот перечень и обеспечить их информационно безразрывную интеграцию по обмену данными.
Одна из задач, возникающих на этом пути – совместимость информационных потоков. Это не только вопрос форматов, это вопрос коммуникаций с теми же поставщиками, у которых, например, может не оказаться совместимой информационной системы – надо решать, как организовывать электронный обмен данными с внешними контрагентами. Для этого применяют технологии интероперабельности.
Есть также ограничение со стороны нормативной базы: это стандарты, регламенты, которые обязательны к исполнению на машиностроительном предприятии. Они часто препятствуют созданию единой цифровой среды сквозного обмена данными и требуют доработки под современные требования цифровизации и при взаимодействии с военной приемкой. Создание соответствующих стандартов и регламентов - одна из задач легитимизации цифровых технологий на высокотехнологичных предприятиях, которую ГКС в числе прочих задач решает и готова внедрять такие нормотворческие решения.
Цифровизация технологической подготовки производства остается на нуле в силу слабой внедренности в информационную среду PLM-инструментов управления жизненным циклом изделий. Закрывавшие ранее эту нишу широко известные программные средства класса «САПР ТП» (ТехноПро, СПРУТ…) прошлого технологического АСУПП-клада не могут быть «бесшовно» встроены в цифровую модель современного предприятия, и потому накопленные CAПP-технологические электронные наработки подвисли в «цифре». Стадия «Производство» пока оцифровывается по методологии лоскутной автоматизации. SCM-управление цепями поставок (англ. Supply Chain Management) на стадии «Закупки» полноценно трудно оцифровать в силу юридических ограничений, соображений информационной безопасности, нестабильности правового пространства, санкций. Более глубокие стадии ЖЦ (испытания, эксплуатация, послепродажный сервис) практически не оцифрованы в силу отсутствия отечественных прикладных информационных инструментов, правовой дезорганизованности и требований высокой интеллектуальности таких решений в «цифре».
– Как отражается на цифровизации промышленных предприятий текущая ситуация и необходимость ускоренного перехода на импортозамещающие решения? Какие вызовы преодолеть особенно сложно, а к чему отечественный рынок достаточно хорошо готов?
– Импортозамещение – это преобразования, связанные с технологическими, продуктовыми и организационными рисками. Российская производственная среда специфична, а информационные технологии – это в любом случае некоторая идеализированная модель бизнес-процессов или их совокупности.
Если трансформировать существующие бизнес-процессы предприятия под ИТ-среду, то она «режет» наработанный годами бизнес-опыт, сложившиеся бизнес-процессы и коммуникации. ИТ-специалисты часто склонны идти таким путем, исходя из того, что ИТ-система – это «идеальная модель» для определенной прикладной сферы. Но важно правильно применить такой IT-инструмент с учетом специфики предприятия, что требует инженерноориентированного подхода.
На крупных машиностроительных предприятиях, особенно связанных с государственными заказами, руководители чаще требуют от вендоров трансформировать внедряемые ИТ-системы под существующие на предприятии процессы, чтобы не ломать их и не рисковать сроками исполнения госзаказов, так как трансформация бизнес-процессов всегда сопряжена с риском остановки производства и невыполнением госзаказа, а это чрезвычайно высокий уровень ответственности.
Информационные среды, которые поддерживают известные лучшие практики в области PLM - импортные. И не стоит ставить задачу скопировать эти системы, так как это невозможно, поскольку в эти решения вложены за рубежом огромные финансовые средства, человеко-дни, интеллектуальная работа. Но на базе уже внедренных в РФ импортных PLM-систем надо сформировать свои лучшие практики, которые соответствуют особенностям российского производства, которые затем можно использовать как стандарты или нормативы, к которым надо стремиться при разработке своих аналогичных IT-систем.
На большинстве промышленных предприятий сформирован некоторый парк ИТ-решений (ERP, MES, АСУТП), каждое из которых решают свою бизнес-задачу. Для реализации идеи сквозной цифровизации надо реструктурировать этот перечень и обеспечить их информационно безразрывную интеграцию по обмену данными.
Одна из задач, возникающих на этом пути – совместимость информационных потоков. Это не только вопрос форматов, это вопрос коммуникаций с теми же поставщиками, у которых, например, может не оказаться совместимой информационной системы – надо решать, как организовывать электронный обмен данными с внешними контрагентами. Для этого применяют технологии интероперабельности.
Есть также ограничение со стороны нормативной базы: это стандарты, регламенты, которые обязательны к исполнению на машиностроительном предприятии. Они часто препятствуют созданию единой цифровой среды сквозного обмена данными и требуют доработки под современные требования цифровизации и при взаимодействии с военной приемкой. Создание соответствующих стандартов и регламентов - одна из задач легитимизации цифровых технологий на высокотехнологичных предприятиях, которую ГКС в числе прочих задач решает и готова внедрять такие нормотворческие решения.
– Какие особенности можно отметить в той или иной отрасли промышленности?
– Под особенностями машиностроения можно рассматривать множество так называемых «проклятий» - проблем, усложняющих управляемость и прозрачность высокотехнологичной бизнес-деятельности. Например, дискретное машиностроительное производство очень разнородно и многомерно по номенклатуре предметов производства и компетенций. Или, например, сейчас создать предприятие полного замкнутого цикла невозможно - приходится кооперировать, и поэтому сегодня доминируют распределенные производства, когда конечное изделие создается коллективно огромным количеством поставщиков комплектующих компонентов - от сотни и более. Цифровизация процессов взаимодействия по субконтрактам – это серьезный вызов для машиностроительных предприятий. И с точки зрения интеграции информационных систем, и с точки зрения нормативной базы.
В связи с цифровизацией также необходимо отметить, что подход технологического (в том числе цифрового) развития на основе сопоставления бизнес-моделей «как есть / как должно быть», который обычно используется консультантами при внедрении информационных систем, для цифровизации высокотехнологичных машиностроительных предприятий оборонного сектора не совсем подходит.
Для оборонных промышленных предприятий классическую бизнес-модель «как есть» необходимо рассматривать как модель «как описано» во внутренних регламентах, поскольку производство в ОПК строго регламентировано и недопустимо исполнять его по принципу «как есть». Чтобы изменить отрегламентированный бизнес-процесс «как описано» на модель «как должно быть» в «цифре», необходимо изменить и согласовать на всех уровнях «цифровые» регламенты и новую нормативную базу. А чтобы сформулировать предложения по сбалансированным цифровым решениям в бизнес-модели «как должно быть» - надо опираться на лучшие бизнес-практики цифровой трансформации, которые как эталоны должны лечь в основу новых «цифровых» регламентов, нормативов и стандартов.
– Какими технологиями и компетенциями располагает ваша компания в этом направлении?
– Если говорить о компетенциях научно-технического центра «Машиностроение» Группы «Систематика», то мы предлагаем услуги по интеллектуальному цифровому инжинирингу, внедрению технологий управления жизненным циклом изделий и систем информационно-безразрывного управления производством, а также услуги по разработке корпоративных и отраслевых стандартов в области цифрового проектирования и цифровой технологической подготовки производства для машиностроительных и оборонных предприятий, создающих сложные наукоемкие изделия.
Для эффективной цифровизации необходимым условием является использование электронной модели изделия в качестве подлинника конструкторской документации. При этом форма представления конструкторской документации является цифровой, а не бумагоориентированной. Эксклюзивность нашего рыночного предложения состоит в комплексном инжиниринговом подходе при цифровой трансформации предприятий и сквозном управлении жизненным циклом изделий в цифровом формате, обеспечивающем уникальные конкурентные преимущества, позволяющие в разы уменьшить длительность циклов разработки и создания изделий, существенно повысить их качество при значительном сокращении операционных издержек.
Нашей инновационной разработкой для сквозной цифровизации жизненного цикла изделия является его «живой» электронный макет на основе цифровых компоновочных схем (ЦКС), методология синтеза которых практически апробирована на предприятиях ОПК. Сформированная на основе ЦКС ассоциативность связей электронных моделей проектируемых изделий позволяет осуществлять параллельное проектирование, вариативный поиск оптимальных решений и достигать оперативной безошибочности изменений конструкторских данных изделия по жизненному циклу. Подробнее можно посмотреть на сайте.
– В каком направлении, по вашей оценке, рынок решений для цифровизации промышленных предприятий будет двигаться в дальнейшем? Какие интересные задачи его ждут? Что будет сложным, какие пути преодоления этих рубежей могут быть?
– Цифровизация промышленного производства должна строиться на основе PDM/PLM-инструментариев как эффективных технологиях сквозного управления данными об изделиях в их жизненном цикле. В противном случае мы останемся в рамках «лоскутной» автоматизации и не достигнем нужного операционного и экономического эффекта. Сейчас полноценных российских PLM-разработок ничтожно мало, но развитие должно и будет идти в этом интегрированном CAD/CAE/CAM/PDM/PLM/Workflow-направлении на основе отечественных PLM-продуктов, что эффективно при наличии у них нативных CAD-сред.
Сейчас важен IT-инструмент для обеспечения единого цифрового формата для всего российского машиностроения. В качестве такой платформы отметим PLM-систему САРУС.PLM (РФЯЦ-ВНИИЭФ), работающую на российской операционной системе Astra Linux с использованием российской СУБД. Это отечественное программное обеспечение имеет исполнение как для коммерческого рынка, так и защищенное исполнение для предприятий ОПК, и предназначено для цифровизации жизненного цикла изделий – от проектирования до эксплуатации – в машиностроительной индустрии.
– Большое спасибо за беседу!
– Под особенностями машиностроения можно рассматривать множество так называемых «проклятий» - проблем, усложняющих управляемость и прозрачность высокотехнологичной бизнес-деятельности. Например, дискретное машиностроительное производство очень разнородно и многомерно по номенклатуре предметов производства и компетенций. Или, например, сейчас создать предприятие полного замкнутого цикла невозможно - приходится кооперировать, и поэтому сегодня доминируют распределенные производства, когда конечное изделие создается коллективно огромным количеством поставщиков комплектующих компонентов - от сотни и более. Цифровизация процессов взаимодействия по субконтрактам – это серьезный вызов для машиностроительных предприятий. И с точки зрения интеграции информационных систем, и с точки зрения нормативной базы.
В связи с цифровизацией также необходимо отметить, что подход технологического (в том числе цифрового) развития на основе сопоставления бизнес-моделей «как есть / как должно быть», который обычно используется консультантами при внедрении информационных систем, для цифровизации высокотехнологичных машиностроительных предприятий оборонного сектора не совсем подходит.
Для оборонных промышленных предприятий классическую бизнес-модель «как есть» необходимо рассматривать как модель «как описано» во внутренних регламентах, поскольку производство в ОПК строго регламентировано и недопустимо исполнять его по принципу «как есть». Чтобы изменить отрегламентированный бизнес-процесс «как описано» на модель «как должно быть» в «цифре», необходимо изменить и согласовать на всех уровнях «цифровые» регламенты и новую нормативную базу. А чтобы сформулировать предложения по сбалансированным цифровым решениям в бизнес-модели «как должно быть» - надо опираться на лучшие бизнес-практики цифровой трансформации, которые как эталоны должны лечь в основу новых «цифровых» регламентов, нормативов и стандартов.
– Какими технологиями и компетенциями располагает ваша компания в этом направлении?
– Если говорить о компетенциях научно-технического центра «Машиностроение» Группы «Систематика», то мы предлагаем услуги по интеллектуальному цифровому инжинирингу, внедрению технологий управления жизненным циклом изделий и систем информационно-безразрывного управления производством, а также услуги по разработке корпоративных и отраслевых стандартов в области цифрового проектирования и цифровой технологической подготовки производства для машиностроительных и оборонных предприятий, создающих сложные наукоемкие изделия.
Для эффективной цифровизации необходимым условием является использование электронной модели изделия в качестве подлинника конструкторской документации. При этом форма представления конструкторской документации является цифровой, а не бумагоориентированной. Эксклюзивность нашего рыночного предложения состоит в комплексном инжиниринговом подходе при цифровой трансформации предприятий и сквозном управлении жизненным циклом изделий в цифровом формате, обеспечивающем уникальные конкурентные преимущества, позволяющие в разы уменьшить длительность циклов разработки и создания изделий, существенно повысить их качество при значительном сокращении операционных издержек.
Нашей инновационной разработкой для сквозной цифровизации жизненного цикла изделия является его «живой» электронный макет на основе цифровых компоновочных схем (ЦКС), методология синтеза которых практически апробирована на предприятиях ОПК. Сформированная на основе ЦКС ассоциативность связей электронных моделей проектируемых изделий позволяет осуществлять параллельное проектирование, вариативный поиск оптимальных решений и достигать оперативной безошибочности изменений конструкторских данных изделия по жизненному циклу. Подробнее можно посмотреть на сайте.
– В каком направлении, по вашей оценке, рынок решений для цифровизации промышленных предприятий будет двигаться в дальнейшем? Какие интересные задачи его ждут? Что будет сложным, какие пути преодоления этих рубежей могут быть?
– Цифровизация промышленного производства должна строиться на основе PDM/PLM-инструментариев как эффективных технологиях сквозного управления данными об изделиях в их жизненном цикле. В противном случае мы останемся в рамках «лоскутной» автоматизации и не достигнем нужного операционного и экономического эффекта. Сейчас полноценных российских PLM-разработок ничтожно мало, но развитие должно и будет идти в этом интегрированном CAD/CAE/CAM/PDM/PLM/Workflow-направлении на основе отечественных PLM-продуктов, что эффективно при наличии у них нативных CAD-сред.
Сейчас важен IT-инструмент для обеспечения единого цифрового формата для всего российского машиностроения. В качестве такой платформы отметим PLM-систему САРУС.PLM (РФЯЦ-ВНИИЭФ), работающую на российской операционной системе Astra Linux с использованием российской СУБД. Это отечественное программное обеспечение имеет исполнение как для коммерческого рынка, так и защищенное исполнение для предприятий ОПК, и предназначено для цифровизации жизненного цикла изделий – от проектирования до эксплуатации – в машиностроительной индустрии.
– Большое спасибо за беседу!