Реальная прибыль от виртуальных технологий

Для многих составляющих реального мира уже созданы цифровые эквиваленты. В сети можно найти как гигантские библиотеки, так и сложные промышленные установки или инфраструктурные объекты. Огромный объем генерируемых данных измеряется в зеттабайтах. Если попытаться сохранить объем данных в один зеттабайт на DVD, то получится башня высотой, равной 30-кратному расстоянию от Земли до Луны.

В ближайшие годы весь наш окружающий мир будет перенесен в Интернет и станет коммуникационной средой. В промышленности будущего оборудование и изделия станут самостоятельно обмениваться информацией для выработки согласованных действий, что приведет к появлению децентрализованных, автономных, самооптимизирующихся производственных процессов.

Цифровые технологии – движущая сила развития

Как показывает исследование международной консалтинговой компании Booz&Company, экономические и социальные последствия процесса перехода на цифровые технологии огромны. Увеличение доли использования цифровых технологий в стране на 10% приводит к росту ВВП на душу населения на 0,75% и снижению уровня безработицы на 1%. Внедрение цифровых технологий позволило в 2011 году создать в Северной Америке и Западной Европе почти 400 тысяч новых рабочих мест, а в Азиатско-Тихоокеанском регионе – 3,5 миллиона.

Воплощением цифрового производства будущего является виртуальный завод. Он позволяет детально моделировать любой технологический процесс. Это не только облегчает разработку новых продуктов, но и способствует оптимизации текущего производства. Физический и виртуальный заводы функционируют параллельно, вследствие чего реальное производство становится более продуктивным, эргономичным и менее энергоемким. В свою очередь, виртуальный завод постоянно обогащается опытом реального производства, что делает модель более точной.

В глобальном масштабе компании из своих средств, направляемых на научные исследования и разработки, тратят на цифровые технологии в среднем 8,1%. Одним из рекордсменов в этом направлении является компания Siemens, которая направляет на цифровые разработки около 40% своего исследовательского бюджета. Эта компания настолько высоко оценивает значение ИТ для промышленности, что в ее новой организационной структуре появилось подразделение Digital Factory (цифровой завод).

Виртуальная жизнь продуктов

Не удивительно, что в портфолио компании Siemens входит система управления жизненным циклом продукта PLM, которая фактически отвечает за его виртуальную жизнь. Она дает возможность аккумулировать данные и моделировать процессы во время производства продукта, а также предлагать конечным пользователям дополнительные сервисы, основанные на сборе и анализе больших массивов информации.

В качестве примера можно привести дистанционное обслуживание около 250 тысяч установок и оборудования производства Siemens с помощью программного решения common Remote Service Platform (cRSP). Система сRSP представляет собой цельную ИТ-инфраструктуру с центрами обработки и каналами передачи данных, через которую все подразделения Siemens осуществляют дистанционное обслуживание оборудования, установленного на электростанциях, в мельничных приводах горнодобывающей промышленности, на производстве цемента или в нефте-газодобывающих установках. Все эти приводы и редукторы оснащены датчиками температуры и вибрации, с помощью которых в диспетчерские центры команды техобслуживания регулярно передаются информация о состоянии агрегатов. Также поступает информация о числе оборотов и крутящем моменте, а следовательно, и о нагрузке на систему. Если величины превышают критические значения, техник может просмотреть данные углубленного анализа, а также подключиться напрямую к работе систем мониторинга состояния. За счет этого можно своевременно распознать опасные нарушения в работе, вызванные, например, износом подшипника, и вовремя устранить их. Такой подход экономит средства и гарантирует бесперебойную работу предприятия.

Александр Мельник, руководитель отдела систем ЧПУ и сервоприводов ДП «Сименс  Украина» отмечает, что на украинских предприятиях применение цифровых технологий находится пока в самом начале пути. Однако позитивный опыт существует. Например, цифровые технологии успешно применяются на ведущих украинских предприятиях ГП «Антонов» и АО «Мотор Сич»,  где внедрены модули компьютерного проектирования и подготовки Siemens PLM. На ГП «Антонов» современные PLM технологии впервые были применены в полной мере при разработке опытной модели самолета Ан−178, что позволило сконструировать его в буквальном смысле без чертежей. Также существует опыт применения оборудования с дистанционным мониторингом его состояния заводом-изготовителем на АО «Турбоатом» и АО «Мотор Сич».

«У нас есть перспективы по внедрению и применению цифровых технологий в Украине, ведь данные технологии могут охватывать широкий спектр задач по управлению предприятием. Например, планирование профилактических и регламентных работ различного оборудования, вплоть до пассажирских самолетов, оптимальное планирование закупок оборудования и складских запасов и многое другое», – комментирует г-н Мельник.

Кроме этого, у системы PLM есть и другие практические приложения. Одно из них – обеспечение экономии энергоресурсов конечного заказчика. Например, уже сейчас машинисты на основе эксплуатационных данных транспортных средств могут получать советы по энергоэффективному управлению локомотивами Siemens, а собственники зданий – по экономии расходов на отопление и энергообеспечение на основе данных, поступающих от систем автоматизации.

Управляемый энергорынок

Кроме экономии энергии, ИТ-технологии способствуют ее более эффективной и гибкой генерации. Рынок энергоносителей будущего напоминает сбалансированный подвижный механизм. Например, если растет производство ветровой энергии, необходимо снижать производительность традиционных электростанций. При этом возможно изменение стоимости и различное географическое распределение электроэнергии. Поэтому вторая важная задача ИТ заключается в гармонизации энергопотребления и постоянно меняющегося объема доступной электроэнергии.

Здесь важную роль играет программное обеспечение для прогнозирования SENN (Simulation Environment for Neural Networks) от Siemens. Система SENN основана на нейронных сетях – это компьютерные модели, построенные по принципу работы человеческого мозга. Путем анализа данных прошлых периодов они обучаются распознавать взаимозависимости и делать прогнозы. Например, система SENN позволяет спрогнозировать цену на электричество на основе анализа большого числа взаимодействующих параметров (например, кривых изменения цены на электроэнергию и другие виды сырья, данных о колебаниях потребления или стоимости квот на выбросы СО2).

Электрогенерирующие компании, владеющие несколькими электростанциями, могут использовать SENN уже сегодня для того, чтобы покупать газ по более низким ценам и оптимизировать производство электроэнергии, ориентируясь на прогнозы цены на электроэнергию и на квоты на выбросы CO2. В будущем операторы энергосетей смогут предоставлять им прогнозы ожидаемого энергопотребления и необходимого объема электроэнергии для балансировки в сети, которые они, в свою очередь, определяют на основе прогнозов производства и потребления других партнеров. Таким образом, мобильный энергорынок станет управляемым, поскольку каждый из его участников сможет своевременно подготовиться к ожидаемым изменениям.

В облаках

Когда речь заходит о больших массивах данных, остро становится вопрос их обработки и хранения. Нынешняя ситуация делает привлекательной альтернативу расширению собственного парка серверов – перенос вычислений в облако. Такая модель позволяет экономить и улучшает качество обработки данных. Однако, несмотря на все преимущества, крупные технологические компании опасаются, что данные из облака могут попасть в чужие руки. Поэтому безопасность является главным требованием. Вместе с тем, облако предоставляет возможность для разработки новых продуктов, которые без него были бы вообще немыслимы. Уже сегодня рынок облачных приложений растет быстрее рынка ИТ. Движущей силой выступают новые сценарии использования информационных технологий, а также перенос традиционных ИТ-услуг в сервисную среду нового типа. Siemens, в частности специализированное подразделение Cloud, также принимает участие в этом процессе изменений.

Благодарим за предоставленные материалы ДП «Сименс Украина».