Прямую связь цифровизации и конкуренции отметил модератор круглого стола «Тенденции и перспективы развития конкуренции в условиях перехода к цифровым финансовым технологиям» председатель правления Росбанка Илья Поляков. «Диджитализация важна каждому банку для увеличения доходов и снижения издержек, — заявил он. — И тут у России есть существенные успехи. По данным компании Ernsthttps://bosfera.ru/bo/biznes-modeli-cifrovoy-epohi» target=»_blank»]bosfera.ru[/mask_link]
Цифровая модель производства как часть экономической системы предприятия
Как на «Азоте» продолжается создание цифровых двойников основных технологических цехов.
На «Азоте» продолжается создание цифровых двойников основных технологических цехов: аммиачной селитры, азотной кислоты, карбамида и аммиака-1. О том, как продвигается работа в этом направлении, мы поговорили с руководителем группы моделирования технологических процессов Евгением Соколовым.
Модель трансформации крупного бизнеса
Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством». 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
— Евгений Владимирович, расскажите, на каком этапе сейчас ваша группа?
— Сейчас мы находимся на стадии проверки. И уже есть определённые результаты. Цифровая модель аммиачной селитры на завершающей стадии. Параллельно продолжается работа в цехах карбамида, азотной кислоты и аммиака-1. Модели основного оборудования уже созданы, и сейчас начался этап отработки оптимизационных сценариев и синхронизации моделей с реальными данными.
До конца года работы будут завершены. Процесс достаточно долгий, как можно заметить на примере пилотного двойника — цеха аммиака-2. Там ещё год назад была создана цифровая модель и система мониторинга, но детали дорабатываются до сих пор.
Тут, безусловно, надо учитывать, что за это время прошёл остановочный капитальный ремонт, во время которого заменили часть оборудования, кое-где изменили свойства. И мы модернизировали модель, потому что требовалась перенастройка всей системы. И так будет в дальнейшем — цифровой двойник должен быть под постоянным точечным управлением.
— С чем приходится сталкиваться при создании двойника? Это творческий процесс или монотонная скрупулёзная работа?
— При моделировании возникает необходимость решать необычные и сложные задачи. Это довольно деликатный и сложный процесс. Масштаб производства таков, что в общей картине детали и нюансы скрадываются. А при создании модели точность настолько высокая, что любой, даже незначительный элемент виден, как под увеличительным стеклом.
Например, если в третьем знаке после запятой будет обнаружен какой-то дисбаланс, система покажет, что результат не сходится. В этом определённые сложности. Математическая модель—это идеальная система. Поэтому приходится искать разные способы, чтобы математику срастить с реальным производством, учитывая его особенности.
Что такое цифровизация бизнеса?
— А на данном этапе какое-то применение моделей уже возможно?
— Мы видим, что «Азот» активно развивает бизнес-систему. И очень скоро офису трансформации понадобится проверять в реальной жизни технические решения, нацеленные на сокращения разрывов и потерь. На производстве что-то им смогут посчитать, но не всё можно примерить на действующие объекты. И именно детальная модель — это тот инструмент, который позволит эти сценарии оценивать.
В цехах аммиака, где она есть, мы уже больше года многие решения проверяем в модели и смотрим, как она отработает, например, на увеличенной нагрузке или с новым оборудованием. Но я сразу бы хотел предостеречь от упрощённого взгляда на этот инструмент. Нет такого, что мы нажимаем на кнопку, и система решает все наши проблемы. Система не решает проблемы.
Система говорит: у вас вот здесь проблемы. Какое решение будет наиболее адекватным — это зона работы технолога и специалиста по моделированию. А далее модель поможет определить, какие будут показатели после внедрения этого решения.
Цифровые модели будут легко применимы в качестве элемента общей экономической модели предприятия. Мы можем просчитать параметры максимально допустимой производительности и конкретно показать, куда должны быть направлены усилия по улучшению.
— А в части локального применения цифрового двойника можете привести какой-нибудь пример?
— Допустим, мы хотим заменить один из ключевых теплообменников, предполагая, что после этого система станет работать лучше. Понятие «лучше» на языке моделирования должно быть облечено в какие-то цифры. Плюс сам теплообменник со всеми его новыми параметрами нужно просчитать, смоделировать и заново поместить в общую технологическую цепочку.
Можно посмотреть, как система отрабатывает и есть ли смысл в этой замене. К тому же есть возможность поиграть с режимом работы установки, поменять температуру, давление, расход, не затрачивая средств и ничем не рискуя. Сама по себе система требует осознанного управления. Она не сделает дешевле замену оборудования, если его нужно менять.
Но она может сказать, что его нужно менять и даст возможность определить параметры для запроса оборудования у поставщиков. В этом её ценность.
— Каждый из цифровых двойников в цехах это отдельный проект. Сколько людей над этим работают?
— К сожалению, меньше, чем должно быть. Сейчас нас пятеро, и не хватает как минимум ещё 5 человек. Но опытных сотрудников надо где-то брать. А привлечь их можно или очень хорошей оплатой на какой-то период времени, или удалённым режимом работы, который нужно организовать. Это сложно. Как показывает практика — само моделирование занимает 30–40% времени.
Всё остальное — это сбор исходных данных, уточнение и проверка. У нас очень мало оцифрованных документов, а получение необходимой исходной информации — процесс небыстрый и трудозатратный.
— Но ведь вы сами обучаете специалистов?
— Мы сейчас обучаем основам моделирования троих сотрудников с производства, назначенных от цехов аммиака и азотной кислоты. Планируем обучить ещё несколько человек из других цехов, где создаются математические модели. В идеале в каждом цехе должен быть человек с выделенным функционалом, умеющий моделировать и погружённый в работу с двойником своего цеха, с которым можно было максимально быстро и плодотворно контактировать. У него бы концентрировалась вся необходимая информация, и люди, работающие удалённо, могли бы к нему обращаться. Активно продвигаю эту идею.
Но первоначальный фактор — его внутренняя мотивация, в том числе и в плане развития дополнительных компетенций, так как это довольно перспективная история саморазвития. Также кадровой службой ведётся работа по созданию отдельной кафедры или курса в КузГТУ, которые бы готовили для «Азота» специалистов по моделированию.
— Что дальше? Кто будет осуществлять техподдержку цифрового двойника после окончания работ?
— Думал над этим. Должен быть создан механизм поддержки математических систем в работоспособном состоянии. Текущие задачи по техподдержке и работа с двойниками — это разные задачи. Ведь совсем не каждый раз нужно задействовать большую общую модель, зачастую есть менее трудоёмкая возможность решить локальные вопросы. Вот пример.
Появилась задача определить причины неэффективной работы теплообменника в новом цехе водорода. Его модели у нас нет, но есть материально-тепловой баланс работы оборудования. Мы посчитали и определили основные причины.
— Что вы сами ждёте от реализации этого проекта?
— Я жду от этого нормализации процесса инвестиционной деятельности. Помимо крупнобюджетных инвестиционных проектов, которые направлены на создание новых установок, есть и другие, менее затратные. Технологии математического моделирования смогут повысить точность прогноза при решении вопроса о целесообразности выделения средств на их реализацию.
Лично для меня это будет значимым результатом. Кроме того, хотелось бы передать уже изготовленные модели в нормальную эксплуатацию, чтобы использование этого инструмента перестало быть чем-то волшебным и приносило ежедневную практическую пользу. Успешные практики использования в нашей стране говорят, что управление установками может целиком осуществляться с помощью двойников, а результаты моделирования могут становиться основой для получения финансирования на значимые затратные проекты. Если говорить об окупаемости и экономическом эффекте, то даже один последний внедрённый проект, над которым работали с помощью инструментов технологического моделирования, дал плановый эффект около 200 миллионов рублей — то есть сразу окупил затраты на создание всех моделей.
Источник: up-pro.ru
Цифровой двойник организации: требования, структура, примеры
Понятие «цифровой двойник» активно входит в нашу жизнь, становится очень популярным и востребованным. Используется оно не только в промышленно-производственной деятельности, но и в менеджменте (управлении организациями).
Главные термины и определения
- ГОСТ Р 57700.37-2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения.
- ISO 23247-1:2021. Automation systems and integration. Digital twin framework for manufacturing. Part 1: Overview and general principles.
В российском стандарте установлены следующие два термина и определения:
- Цифровая модель изделия – система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов изделия, описывающая структуру, функциональность и поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла.
- Цифровой двойник изделия – система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями.
Таким образом, первое понятие является статическим, а второе – динамическим, т.е. содержит актуальную и постоянно меняющуюся информацию о состоянии (показателях) физического объекта. Согласно стандарту ISO 23247 цифровой двойник – это цифровая модель конкретного физического элемента или процесса с подключениями к данным, которая обеспечивает конвергенцию между физическим и виртуальным состояниями с соответствующей скоростью синхронизации.
Применительно к организациям данные термины будут выглядеть следующим образом:
- Цифровая модель организации (Digital model of organization) – система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов, описывающая деятельность организации, включая её бизнес-архитектуру и ИТ-архитектуру.
- Цифровой двойник организации (Digital twin of organization) – система, состоящая из цифровой модели организации и функциональной части, которая позволяет анализировать и контролировать (по состоянию на любой момент времени), а также прогнозировать деятельность организации.
Требования к цифровому двойнику организации
1. С технологической точки зрения цифровой двойник должен разрабатываться в единой ИТ-системе (программном продукте бизнес-моделирования) и единой базе данных. Например, для этих целей может служить система бизнес-моделирования Business Studio. Также требуется интеграция с многими другими ИТ-системами, включая BI-системы (Business Intelligence) и DWH (Data Warehouse). Необходим постоянный импорт актуальной информации (по показателям KPI, по рискам, по организационной структуре и персоналу, по финансам и т.д.).
2. Обязательно применение архитектурного, процессного и системного подхода к разработке. Проектируется бизнес-архитектура и ИТ-архитектура организации (согласно современным стандартам и правилам, например, TOGAF), детально описываются бизнес-процессы (в виде графических моделей и единого дерева-реестра). Вся информация и все объекты должны быть взаимосвязанными с работающим механизмом автоматической внутренней синхронизации. Должна быть именно система в полном понимании, а не набор разрозненных слабо связанных объектов, моделей и документов.
3. Обязательно оцифровать, т.е. перевести в формализованный электронный формат всю информацию о деятельности организации (см. Рис. 1 и 2). Разработать комплексную цифровую модель организации в виде набора структурированных справочников (например, в разрезе систем управления или компонентов корпоративной архитектуры) и графических моделей. Однако если вся деятельность организации полностью и детально описана только в виде электронных документов – это нельзя назвать цифровым двойником.
4. Особенно важно, чтобы была оцифрована не только описательная часть (модели, документы и справочники), но также показатели и метрики для всех уровней управления и объектов (процессы, ИТ-системы, ИТ-оборудование, структурные подразделения, филиалы, должности). Пример приведён на Рис. 3.
- Для процессов измеряются следующие группы показателей: время (выполнения, ожидания), стоимость, эффективность, результативность, качество, удовлетворённость клиентов (потребителей).
- Для персонала – это статистика и статусы выполнения задач и проектов, показатели из системы мотивации.
- Для ИТ-оборудования – это информация с физических датчиков.
- Для ИТ-систем – это метрики, измеряющие их функционирование, включая все логические компоненты.
- Большая группа показателей – КИРы (ключевые индикаторы рисков), которые помогают отслеживать ошибки, дефекты, сбои, внешние и внутренние негативные воздействия в деятельности организации.
5. Возможность моделировать (выполнять имитацию работы реальных объектов, процессов и систем) в режиме онлайн.
- Имитационное моделирование бизнес-процессов (см. Рис. 4). Проводится многократная имитация (simulation) выполнения процесса с разными параметрами (время выполнения функций, поток клиентов, вероятности в логических / условных операторах, стоимости / объёмы ресурсов и т.п.), чтобы выбрать такую комбинацию параметров, при которой процесс будет самым быстрым и самым дешёвым.
- Управление рисками: моделирование случайных событий (инцидентов) с разными вероятностями (например, с применением метода Монте-Карло), стресс-тестирование, оценка и анализ разных сценариев. Необходимо до момента фактической реализации рисков оценить и обеспечить операционную надёжность и непрерывность деятельности организации.
- Функционирование ИТ-оборудования и ИТ-систем: моделирование и прогнозирование распределения нагрузки, технических параметров, внешних атак и угроз (кибербезопасность). Например, до ввода в эксплуатацию ИТ-оборудования или ИТ-систем проводится детальный анализ влияния изменений на основе данных из цифрового двойника.
- Отдельная большая тема – это финансовое моделирование, т.е. прогноз и анализ финансовых показателей организации в зависимости от разных факторов, стратегий и сценариев.
6. Постоянное обновление и актуализация всей информации, а также хранение всей истории: прошлые версии графических моделей и документов (1.0, 2.0 и т.д.), значения параметров объектов и связей в прошлых версиях.
7. Возможность быстрого получения любой необходимой информации о работе организации (за несколько секунд и за несколько кликов мышкой) и формирования любых видов аналитических отчётов с помощью цифрового двойника организации.
8. Самое главное – это наличие практической ценности, т.е. понимание, какую пользу принесёт цифровой двойник, кто будет применять его в работе, какой будет экономический эффект и улучшение показателей KPI, выраженные в цифрах, не в абстрактных отдалённых оценках.
9. Если организация производит технологически сложный продукт (например, авиадвигатель или аппаратный робот), то необходимо также наличие цифрового двойника этого продукта (изделия). Некоторые организации также активно внедряют в работу цифровых сотрудников. Это программные роботы (software robot), которые выполняют работу сотрудника в автоматическом режиме 24/7 через обычные интерфейсы ИТ-систем организации. Приведём несколько примеров:
- Робот-бухгалтер обрабатывает первичные бухгалтерские документы и формирует отчётность.
- Робот-кадровик выполняет ежедневный мониторинг сайтов для поиска работы, подбор подходящих резюме и сохранение их базу данных кадровой службы, оформление новых сотрудников / уходящих сотрудников, подготовку ежедневной кадровой документации.
- Робот-юрист оформляет и отправляет типовые договора по реквизитам контрагентов, оформляет пакеты типовых документов по оценке активов, конкурсным процедурам, электронным торгам, тендерам.
- Робот-менеджер по продажам обрабатывает входящую почту, оформляет поступление товаров и продажи в 1С/ERP, формирует счета и отправляет их на е-мейл контрагентов для оплаты, контролирует оплату счетов.
10. Доступ к цифровому двойнику организации должны иметь все необходимые сотрудники (в соответствии с правами) из любой точки мира и с любого устройства через веб-браузер.
Рис. 1. Структура комплексной цифровой модели организации
Рис. 2. Пример работающего цифрового двойника (скриншот)
Рис. 3. Контроль показателей KPI (фрагмент dashboard)
Рис. 4. Имитационное моделирование процесса (фрагмент)
Практические примеры
Разработка цифрового двойника организации возможна только в профессиональном программном продукте (ПП) бизнес-моделирования (один из них – Business Studio). Поэтому и примеры есть среди пользователей ПП данного класса. В России таких организаций уже много, но не все называют свои разработки цифровым двойником и находятся на разных уровнях его детализации и зрелости систем управления в целом. Примеры размещены в открытом доступе на следующих информационных ресурсах:
- Книги с описанием реализованных проектов и применяемых методик [1] и [2]
- Доклады на ежегодных конференциях « Проектирование бизнес-архитектур », например [3]
- Отчёты победителей ежегодного конкурса « BPM-проект года », например [4]
- Типовая цифровая модель организации (для онлайн просмотра через браузер)
Для ускорения и повышения эффективности разработки цифрового двойника можно использовать сборники готовых документов и моделей, например Большая библиотека бизнес-аналитика и специалиста по бизнес-процессам [5], Большая библиотека системного аналитика и ИТ-архитектора [6]. Они позволят выполнить все необходимые задачи и проекты с минимальными рисками, трудозатратами и финансовыми расходами, внедрить современные наработки из практики ведущих организаций.
Литература и источники информаци:
[1] Исаев Р.А. 60 примеров успешных и проблемных проектов организационного развития. – Инфра-М, 2021. Форматы: печатный , электронный , аудио .
[2] Исаев Р.А. Управление ИТ-архитектурой организации: проектирование, анализ, оптимизация и трансформация. – Инфра-М, 2023. Том 1 , Том 2 .
Источник: www.it-world.ru