Перспективы внедрения индустриального интернета вещей (IIoT) в машиностроительном комплексе Российской Федерации
Статья посвящена анализу влияния современных цифровых технологий на эффективность машиностроительных предприятий. Особое внимание уделяется процессам цифровой трансформации в России и их влиянию на промышленное производство.
Анализ текущего состояния и тенденции развития
Российская промышленная индустрия активно внедряет цифровые инструменты, что способствует повышению производительности и оптимизации производственных процессов. Основной задачей является исследование достигнутых результатов и разработка рекомендаций по дальнейшему развитию этих технологий.
Ключевые аспекты цифровой индустриализации в РФ включают:
-
Снижение стоимости цифровых технологий и их доступность для бизнеса.
-
Недостаток квалифицированных кадров при одновременном усложнении технологических решений.
Киберфизические системы (КФС) представляют собой автоматизированные комплексы, интегрированные в интернет-инфраструктуру. Они включают в себя различные устройства и вычислительные компоненты, объединённые в единую сеть. Основная цель КФС заключается в создании цифровой модели (двойника) физического объекта для более эффективного управления производственными процессами.
Промышленные предприятия можно разделить на две категории:
-
Энерго- и транспортные системы (газо-, нефте- и электроэнергетика, транспорт).
-
Обрабатывающие производства.
Для каждой из этих категорий характерны различные бизнес-процессы: непрерывные производственные циклы для первых и дискретные процессы для вторых, что определяет специфику необходимых цифровых решений.
Основные направления цифровой трансформации
Цифровая трансформация промышленных предприятий осуществляется в двух ключевых направлениях:
-
Виртуализация (soft-тренд) — применение информационных технологий для управления производственными процессами на всех этапах жизненного цикла продукции.
-
Физическая автоматизация (hard-тренд) — создание систем с минимальным участием человека в производственных процессах.
Эти направления взаимосвязаны через использование цифровых двойников, сетевых технологий и интеллектуальных систем. Важно обеспечить гармоничное взаимодействие обоих направлений, адаптируя их в зависимости от специфики конкретных производственных задач.
Soft-тренд включает в себя применение информационных технологий для автоматизации процессов разработки, проектирования и управления производством. Это особенно актуально на начальных стадиях жизненного цикла продукции.
Hard-тренд направлен на оцифровку производственного оборудования и создание автоматизированных систем, функционирующих без участия человека. Это достигается за счёт внедрения технологий, обеспечивающих взаимодействие машин через интернет-инфраструктуру.
Структура и принципы функционирования киберфизических систем
Киберфизические системы представляют собой сложные интегрированные решения, объединяющие различные цифровые и физические компоненты на единой платформе. Основные характеристики КФС включают:
-
Интеграция цифровых и физических элементов.
-
Архитектура, аналогичная концепции интернета вещей (IoT).
-
Использование распределённых вычислительных ресурсов в составе физической системы.
Основой КФС является IIoT-платформа, обеспечивающая обмен данными между устройствами и общей базой данных. Это позволяет принимать обоснованные управленческие решения на уровне предприятия или производственного комплекса.
Практические аспекты внедрения киберфизических систем
Российские разработчики предлагают готовые сценарии внедрения КФС для решения практических задач на производстве. Однако рынок IIoT в России характеризуется фрагментарностью, что затрудняет внедрение комплексных решений и требует координации усилий различных участников.
Заключение
-
Digital-решения, такие как системы управления жизненным циклом продукции (PDM/PLM) и киберфизические системы, играют ключевую роль в современной промышленности.
-
Перспективным направлением для предприятий является создание автоматизированных производственных систем с минимальным участием человека.
-
Киберфизические системы представляют собой интегрированные решения, объединяющие различные дисциплины и направленные на оптимизацию производственных процессов.
-
КФС могут быть применены на различных уровнях управления — от рабочего места до корпоративного уровня.
-
Российские разработчики готовы предложить сценарии для организации автоматизированного производства и эффективного управления производственными процессами.
