Цифровое зеркало

AI просчитывает оптимальный вариант

Такой подход лежит в основе концепции цифрового двойника от BFG Group Широкое применение ERP-систем вкупе с CAD/CAM/CAE, IIoT и цифровыми BI-системами вплотную подвело продвинутые промышленные компании к готовности создавать цифровые двойники продукции, а в перспективе – и самих заводов. С помощью современного софта и высокой производительности микроэлектронных компонентов связь между цифровой моделью и реальным автомобилем, подводной лодкой, турбиной имеет место быть, и данные, передающиеся из физического мира в виртуальный, анализируют текущее состояние, позволяют делать прогнозы, моделировать дальнейшее поведение объекта. И если с цифровизацией разработки и выпуска продукта уже всё более-менее понятно, то практические шаги к созданию цифрового двойника предприятия для многих владельцев и руководителей отечественных компаний все еще воспринимаются как слишком затратное и неоправданно рискованное дело. Как минимизировать риски и оправдать вложения в создание цифрового двойника компании, как его применять и какие эффекты могут быть получены? Об этом «Умнпро» рассказал сооснователь и генеральный директор BFG Group Алексей Евсягин.
22 ноября 2019

Повышение эффективности или поиск виноватых?

– Алексей, что, на ваш взгляд, в большей мере препятствует внедрению российскими компаниями цифровых продуктов, услуг, трансформации бизнес-процессов?

– На эту тему я даже выступал с докладом в Агентстве стратегических инициатив. Существует по крайней мере пять сдерживающих факторов. Во-первых, не все желают быть прозрачными. Ведь любая цифровизация сопровождается сбором данных, выстраиванием каких-либо аналитических моделей, обнародованием ошибок и разного рода неэффективных действий взявшихся за нее компаний. Посмотрите на текущий срез формы собственности производственных предприятий в России: до 80% составляют госкорпорации. И с каждым годом их доля растёт. Взять топ-менеджмент и управленцев среднего звена: это, бесспорно, высококлассные профи, но и они не в силах противостоять правилам монополии. Если они дадут зеленый свет прозрачности бизнес-процессов, значит, все вокруг увидят неэффективность не только предприятия, но и конкретных управленцев. Государственные структуры в этом случае нередко действуют топорно – ищут виновных, увольняют, но не решают суть проблемы. Проанализировав данные за прошлый год, наш софт показывал, что предприятие могло бы выполнить годовой план на 20-30% быстрее, а по факту в конце года все работали круглые сутки с большими издержками, чтобы выполнить план. Однако и частные компании не всегда хотят быть прозрачными.
Во-вторых, российские предприятия не любят или, скорее, боятся рисковать. Опасаются работать со стартапами, диверсифицировать свою продукцию и услуги. Ведь большинство тех, кто сейчас работает в сфере цифровизации, – так или иначе новички в бизнесе. В-третьих, определённые барьеры возникают из-за нежелания меняться. Цифровизация ради цифровизации никому не нужна, она предполагает смену бизнес-модели и процессов, что требует огромной работы, и очень часто встречает серьезное сопротивление на местах. В-четвертых, не каждый руководитель предприятия может мыслить стратегически и заглянуть на шаг вперёд. Мол, зачем модернизировать завод, если и так все работает, всё в порядке с рентабельностью? А на самом деле может оказаться так, что внутри предприятия есть резервы, чтобы зарабатывать в разы больше. Но обнаружить эти резервы не так просто без специальных инструментов предиктивного анализа и аналитики. Пятый фактор кроется в низком уровне образования как топ-менеджеров, так и специалистов среднего звена.

– В Ростехе утверждают, что только 10% российских предприятий обрабатывающей промышленности имеют стратегию в области цифровых технологий, а к цифровой трансформации готовы лишь 15% заводов. Вы согласны с такой оценкой ситуации?

– В последнее время BFG Group старается работать с частными предприятиями, где есть возможность прямого выхода на собственника. Что касается данных Ростеха, то, на мой взгляд, 10% – очень оптимистичная цифра. За время работы с различными предприятиями я не видел готовой стратегии цифрового развития, в лучшем случае имелись какие-то ее элементы. Стратегия развития – это ведь не просто дорожная карта с перечнем инструкций к действию, стратегия развития должна быть направлена на кардиальные улучшения. То есть в компании должны понимать, ради чего стоит трансформировать бизнес. Например, ускорить производственные процессы в несколько раз или сделать их на 20% дешевле. Технологии Индустрии 4.0 – лишь средства достижения глобальной цели. Если мы даем людям микроскоп, а они пытаются закручивать им саморезы, а потом удивляются, что у них ничего не получается, то здесь вопрос прежде всего к исполнителям, а не к инструментам.

– Расскажите об успешных примерах внедрения вашего продукта. Чем ваша концепция цифрового двойника отличается от аналогичных решений крупных вендоров уровня Dassault Systemes, Siemens и др.?

– Мы реализовали целый ряд успешных кейсов. Например, для «БТК Текстиль», литейного завода ПАО «КАМАЗ» проведен цифровой реинжиниринг предприятия, внедрены системы поддержки принятия решений BFG Simulation и системы оперативного управления производством с быстрой реакцией BFG iMES. Цифровой двойник позволил сократить циклы производства продукции за счёт устранения хаоса в оперативном планировании и в принятии решений. Мы просто сжали время, сократили незавершенное производство, увеличили скорость движения оборотных средств и в итоге повысили конкурентоспособность. Сейчас в России и в мире современное производственное предприятие – это, по сути, черный ящик. Да, есть коммерческая служба, получающая заказы, есть склады, с разной степенью успешности справляющиеся с хранением комплектующих и доставкой их в цеха, а дальше начинаются дебри. На выходе у такого предприятия готовая продукция, что называется, «плавает» по срокам и качеству, и никто не может разобраться в проблеме, несмотря на то, что предприятие оснащено новейшими станками с ЧПУ, использует систему мониторинга промышленного оборудования и промышленный интернет вещей. Не все понимают, что к производству необходимо относиться как к бизнесу, потому что именно там находится сердце предприятия, и именно производство зарабатывает деньги, а не коммерческий или финансовый отдел. Цифровой двойник производства видит все проблемы и решает их в реальном времени. Ключевое отличие нашей системы от продуктов конкурентов в том, что мы создаем не просто имитационную модель предприятия, а cразу оптимальную модель с помощью AI, то есть алгоритма, способного выбрать наиболее удачный вариант из всех возможных. Международные гиганты, как правило, предлагают большую платформу, которую приходится дорабатывать, описывать в ней все процессы, программировать в ней. В базе таких продуктов мы должны описать все производственные процессы, бизнес-процессы и правила и перенести их в цифру. Но мы ведь и так понимаем, что предприятие не в порядке, а тут имеющийся хаос переходит в цифру, что не решает проблему, а лишь усугубляет ее. А потом в хаосе, но уже цифровом, пытаемся анализировать самих себя и искать решения для оптимизации. Кроме того, описание — это очень трудоемкий процесс.

– Получается некая констатация факта?

– Именно. Безусловно, какие-то процессы оптимизируются, но получаемые на выходе эффекты весьма незначительные – от 5 до 10%. Система от BFG Group, напротив, разрывает существующие бизнес-процессы и правила и выстраивает новые, оптимальные. Самый главный критерий, которым руководствуется наша система при выстраивании цифрового двойника, – это минимальные временные циклы при максимальной производительности.
Еще одним отличием является возможность операционного управления с помощью нашей платформы, то есть мы создали двойника, выстроили процессы, а теперь же их надо исполнять и соблюдать. Для этого мы выдаем сменно-суточные задания, отслеживаем и контролируем их исполнение, и в случае, если есть какие-то изменения и отклонения, то тут же есть возможность проверить разные сценарии, выбрать наилучший вариант и на следующую смену выдать уже измененный план. Таким образом, предприятие всегда будет эффективным в любой момент времени, чтобы ни случилось, можно принимать наилучшие решения и исполнять их. Предприятие начинает быстро реагировать на любые изменения, которые приходят извне или возникают внутри, а это означает – становится более конкурентоспособным и рентабельным.

«Допилить» PLM-систему

– При создании своей системы вы использовали какую-то основу или разрабатывали интеллектуальную программу с нуля?

– В начале пути мы пытались создавать у клиентов цифрового двойника на основе AnyLogic, Siemens Plant Simulation и других сред имитационного моделирования. Мы пробовали разный софт и очень долго искали наиболее подходящую для нас систему. Но все системы в мире основаны на методе описания процессов, поэтому создание цифровых двойников в них – трудоемкий процесс. Например, описание завода может занять в нем до одного года и требовать участия многих людей. А когда мы описываем систему год, у нас уже могут появиться новые технологии, продукты, ресурсы, в итоге двойник не будет соответствовать действительности. Кроме того, как уже говорили выше, еще и занесем кучу ошибок и на выходе получим нерабочий инструмент. В итоге мы решили создавать с нуля систему, предназначенную исключительно для производственных компаний. В мире есть порядка пяти – семи продуктов, на которых можно делать цифрового двойника если не всего предприятия, то по крайней мере цеха. Все эти продукты представляют собой среду для программирования. У нас же нет необходимости в допрограммировании системы под индивидуальные нужды, на выходе получается готовый цифровой двойник всего предприятия, а не одного цеха. Конечно, у ряда существующих систем более широкие возможности, прекрасно подходящие для задач, не лежащих в плоскости промышленных предприятий. Например, AnyLogic способен моделировать работу светофоров, пассажиропотоков в аэропортах, логистику. Наш продукт не является универсальным решением для всего, однако мы сфокусировались на определенной нише, на сегменте производственных предприятий. В своей стихии наша система способна выдать результат чуть ли не в 10 раз быстрее, чем решения от Siemens и других производителей, да еще и добиться эффекта в 10 раз больше!

– Насколько ваш продукт привлекателен по цене?

– Лицензия на наш софт стоит немного дороже, чем тот же Siemens Plant Simulation, но само владение обойдётся гораздо дешевле. Потому что вам не нужно брать в штат нескольких программистов и ждать целый год, пока они внесут данные и «допилят» систему под особенности вашего завода. А за год может произойти всё, что угодно, например, сменится номенклатура изделий, будут приобретены новые станки и т.д. Нашу систему сможет использовать обычный специалист (инженер, технолог) и получить результат уже через два –три месяца.
Кроме того, есть SaaS решение, где платишь только за подписку ежемесячную плату, которая сопоставима с зарплатой одного квалифицированного управленца среднего звена.
Ну и про второй уровень операционного управления, здесь нас надо сравнивать с MES системами. Тут мы точно дешевле иностранных аналогов, учитывая, что мы создаем MES для всего завода в целом, где все потоки синхронизированы от склада до готовой продукции.
Подытожить хотелось бы тем, что по сути мы повышаем эффективность предприятия с помощью наших инструментов и стараемся предложить клиенту такую цену, которая его устроит, и эффект от нашего внедрения позволил бы окупить затраты на наше решение менее чем за год.

– Сейчас на предприятиях еще нередко возникает путаница между родственными понятиями «цифровой двойник» и «цифровая тень». Надо так понимать, что если тень — это некая констатация факта в виде взятых и, возможно, обработанных данных из прошлого и настоящего, то цифровой двойник по своей сути и предназначению должен обладать предиктивными механизмами и предсказывать, как поведет себя тот или иной объект при различных обстоятельствах?

– Когда мы говорим о цифровой тени, то действительно имеем в виду данные, собранные с различных объектов какое-то время назад. Совершенно верно, тень – это немного про прошлое. В рамках этого понятия можно говорить и про системы мониторинга промышленного оборудования, и отчасти про промышленный интернет вещей: сначала мы снимаем данные, а потом анализируем. А вот предсказать, смоделировать будущее, проверить разные сценарии возможно только с помощью цифрового двойника.

– Ваша платформа обладает функцией предиктивной аналитики?

– На цифровом симуляторе можно прогонять различные сценарии развития и видеть последствия принятия тех или иных решений. Например, что будет, если ввести новый продукт: как это отразится на выполнении текущего производственного плана, как в этом случае расширить портфель заказов без ущерба для основного производства и т.д.? Мы называем свой софт – «САПР производственных систем». Все уже ушли от кульманов с ватманом и само понятие цифрового двойника изделий почти не вызывает вопросов. Компании приобретают очень много разнообразного промышленного софта и довольно давно занимаются проектированием и моделированием конкретных изделий на компьютерах, добиваются, чтобы у станков, машин и самолетов были оптимальные характеристики. Мы точно так же стремимся отследить весь жизненный цикл, с той лишь разницей, что наша система заточена не на конечный продукт, на инструмент создания этого продукта и управления им. Вместо самолета или автомобиля мы предлагаем создать бизнес (производственную систему) с заданными свойствами (характеристиками) и предсказуемыми производственными процессами и управлять ей в условиях изменчивости.

Океан возможностей

– Цифровой двойник нельзя назвать коробочным решением, это скорее отражение всей ИТ-инфраструктуры предприятия. PDM, PLM –системы, ERP, MES, BI, IIoT – по большому счёту должна быть связка из этих инструментов, только тогда цифровой двойник сможет полноценно функционировать в масштабах предприятия.

– Безусловно, это один из уровней развития предприятия, к которому стоит стремиться. Постепенно переходить из точки А в точку Б и далее. В любом случае нужно начинать с проектирования и моделирования самого предприятия, чтобы выстроить каркас и понять, каким завод должен быть в идеале, и затем, когда двойник указал путь и результат, постепенно увеличивать степень цифровизации. Точно так же мы начинаем производство изделия с его проектирования в PDM, PLM и только потом запускаем в производство. Так почему бы не начать проектировать также и бизнес? Именно для этого мы и создали наше решение. Нередко предприятие буквально нашпиговано передовыми цифровыми помощниками, однако эффекта для бизнеса в целом они не дают, станки работают на склад, нет четкого взаимодействия между подразделениями, нет координации, циклы производства длинные, большая оборотка. Следуя концепции e-Manufacturing, российские предприятия постепенно учатся использовать цифровой двойник для продукта. И если продуктовые PLM отвечают на вопрос «что», то цифровой двойник предприятий помогает понять, «как» производить.

– Подходит ли цифровой двойник BFG Group для промышленных изделий?

– Нет, наши системы работают только с предприятиями. Рынок PLM достаточно разнообразен, это не наша ниша. Наша компания сфокусирована на огромном голубом океане, где почти никого нет. На данный момент нет решений, когда на единой платформе можно и видеть будущее, и управлять настоящим.

– Как вы думаете, почему вокруг искусственного интеллекта сейчас такой ажиотаж? В чём феноменальность этой технологии?

– ИИ – вовсе не феномен, а скорее необходимость, диктуемая жизнью. Это просто математический алгоритм, построенный на анализе данных, он может подсказывать и помогать в принятии решений. Данных стало столько, что без ИИ не обойтись. Сначала появились счёты, потом калькулятор, компьютер. Тренд, связанный с ИИ, продолжит своё развитие. Мы еще увидим много полезных вещей в той же видеоаналитике, да и в дальнейшем развитии цифровых двойников. Мы его уже применяем и планируем дальнейшее развитие в нашей продуктовой стратегии.



Синергия инжиниринга и ИТ

– Один из часто задаваемых сейчас вопросов – о том, почему ИИ считает одни критерии оптимальными, а другие – нет. Можно обучать ИИ и по ложным данным, и в дальнейшем алгоритм будет выдавать ошибки.

– Представьте торт с вишенкой. Искусственный интеллект – вишенка на торте, но эффект от этой ягодки просто сумасшедший. Но если торт бесформенный и невкусный, то вишенка не спасет. Вспомните недавний бум вокруг Биг Дата – а ведь большие данные, собственно говоря, нужны не всем и не всегда в огромном количестве. Ведь данные могут быть просто хаотичными. Огромное значение имеет правильная верификация информации. Выстраивание причинно-следственных связей.

– Хроническая проблема для российских предприятий – нехватка квалифицированных кадров. Как, на ваш взгляд, нужно готовить кадры для экономики настоящего и будущего?

– Проблема в том, что вузы готовят выпускников, не соответствующих требованиям бизнеса. У нас та же самая проблема – дефицит квалифицированных специалистов. Без фундаментальных знаний не обойтись, но, с точки зрения культивации инноваций, учебные заведения сегодня не блещут. На мой взгляд, нужно продвигать в вузы современные темы и технологии, актуальные для бизнеса.

– Венчурные фонды все больше инвестируют в IT-компании уровня Индустрии 4.0. В этом году Индустриальный фонд Сколково, инвесторами которого выступают «ОАК», «РЖД» и «Вертолеты России», анонсировали инвестиции в вашу компанию в объеме до 200 млн. рублей. В чем вы сами видите ваши конкурентные преимущества?

– Команду BFG Group нельзя считать чисто IT-компанией, в первую очередь мы – «производственники». Сооснователь и председатель совета директоров BFG Group Владимир Кутергин, кроме того, что является доктором технических наук и математиком, работал заместителем генерального директора крупного машиностроительного холдинга. В нашей команде есть и руководители заводов, технологи, инженеры-конструкторы. Мы вышли из производства и поэтому знаем все его болевые точки, а программисты перенесли наши знания в софт. Наша уникальность в симбиозе фундаментальных знаний, промышленной экспертизы и ИТ-оболочки, наверное, поэтому в нас входят венчурные фонды. Недавно я побывал в деловой поездке в Чехию. Так вот, интерес к нашему продукту большой. BFG Group планирует выйти со своей системой на внешний рынок и в перспективе налаживать сотрудничество с международными венчурными фондами.