ЦИФРОВОЙ ДВОЙНИК: SWOT-АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДИКТИВНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

DIGITAL TWIN: SWOT ANALYSIS OF PREDICTIVE MAINTENANCE TECHNOLOGY FOR INDUSTRIAL EQUIPMENT

Afanasyeva Yulia Evgenievna

Master Student, Graduate School of Business Engineering, St. Petersburg Polytechnic University of Peter the Great,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

Современные цифровые технологии, которые стали неотъемлемой частью повседневной жизни, полностью изменили правила и условия реализации своих бизнес-процессов компаниями. Для того чтобы оставаться конкурентноспособными, компании разных профилей (в том числе и производственные) должны оставаться в повестке развития цифровых технологий и совершенствовать свою деятельность путём их внедрения. В данной статье будет рассмотрена концепция цифрового двойника производства, реализация которой объединила несколько современных цифровых технологий, а именно что это и какую ценность и последствия имеет внедрение этой технологии для бизнеса.

ABSTRACT

Modern digital technologies, which have become an integral part of everyday life, have completely changed the rules and conditions for companies to implement their business processes. In order to remain competitive, companies in various fields (including manufacturing) must remain on the digital technology development agenda and improve their operations through their implementation. This article will consider the concept of a digital twin of production, the implementation of which has combined several modern digital technologies, namely, what it is and what value and consequences the introduction of this technology has for business.

Ключевые слова: цифровой двойник, производство, предиктивное обслуживание, SWOT-анализ.

Keywords: digital twin, production, predictive maintenance, SWOT analysis.

В условиях растущей сложности и стоимости промышленного оборудования традиционные стратегии технического обслуживания, такие как реактивное (ремонт по факту отказа) и планово-предупредительное обслуживание, демонстрируют свою ограниченность. Первое приводит к катастрофическим простоям и высоким затратам на срочный ремонт, а второе - к неоправданным расходам на ремонт и неэффективному использованию ресурсов. В связи с этим внедрение подхода предиктивного обслуживания оборудования является для производственных компаний не просто возможностью выделиться среди конкурентов, но и ключевым фактором устойчивого развития. В достижении данной цели как никогда может быть полезен цифровой двойник.

По результатам исследования «Главные российские ИТ-тренды 2024» [1, c. 12] Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ, около 20% российских компаний внедрили цифровые двойники, ещё 31% предприятий изучают технологию и планируют применять её в будущем. Таким образом, исследование цифровых двойников как инструмента мониторинга и предиктивного обслуживания является своевременным ответом на вызовы современной промышленности.

Впервые понятие «Цифровой двойник» (Digital Twin) было сформулировано Майклом Гривзом в 2002 году. Основной акцент учёный сделал на трёхуровневой архитектуре цифрового двойника, которая включает в себя физический объект, виртуальный объект и связь между ними. Во многих научных исследованиях формулируется своё определение понятия «цифровой двойник», поэтому на данный момент так и не сформировалось его точной и однозначной формулировки. Но говоря о понятии цифрового двойника в современном понимании, мы будем говорить о нём как о «живой» системе, имеющей двунаправленную связь со своим физическим близнецом. Соответственно компоненты архитектуры цифрового двойника должны обеспечивать его полный функционал. Так произошел переход от трехуровневой модели цифровых двойников, которая позволяет только обеспечивать сбор данных, к более расширенным моделям, обеспечивающим анализ на основе больших данных и взаимодействие с реальным миром.

Говоря о важности внедрения предиктивного обслуживания оборудования и использования для этой цели цифрового двойника, важно помнить о главной цели любого бизнеса – эффективная финансовая работа (снижение затрат и повышение выручки). Ниже приведены основные плюсы внедрения цифрового двойника для бизнеса (в рамках использования данной технологии для целей повышения эффективности обслуживания оборудования).

В первую очередь, это снижение затрат:

• на проведение и последствия аварийных ремонтов: экстренная работа аварийных служб, закупка запчастей и материалов, и, что самое главное, снижение потерь от простоев производства;
• на складские запасы: повышение эффективности работы с запасами МТР (материально-технических ресурсов) за счёт отсутствия их переизбытка и недостаточности;
• на проведения плановых ремонтных работ: обслуживание по состоянию оборудования исключает проведение ремонтных работ только потому, что «пришло время»;
• на неэффективный ремонт: возможность проверить различные варианты устранения проблемы работы оборудования в виртуальной модели перед реальным оборудованием сократит случаи финансовых затрат впустую – на неэффективный ремонт.

Во вторую очередь, повышение выручки - повышение потенциала производства: максимизация времени производительной работы оборудования приводит к увеличению количества продукции, которая может быть произведена за единицу времени; создание гарантировано качественной продукции: зачастую выход из строя оборудования приводит к снижению качества продукции. Внедрение цифрового двойника позволит обеспечить качество продукции и зарекомендовать бизнес на рынке.

Однако, конечно же, у возможности использовать цифрового двойника для внедрения предиктивного метода обслуживания оборудования есть свои риски и недостатки: высокая стоимость и необходимость глобальных инвестиционных затрат, в том числе на создание цифровой модели [2, c. 8]; долгий процесс внедрения; необходимость зачастую полностью перестраивать ИТ-ландшафт организации; вероятность потери данных и угроз её безопасности; отсутствие правового регулирования в области использования ИИ как инструмента поддержки принятия решений.

Для более наглядного представления был составлен SWOT-анализ технологии цифрового двойника как инструмента повышения эффективности работы оборудования. На рисунке 1 были отражены strength (сильные стороны), weaknesses (недостатки), opportunities (возможности) и threats (угрозы) технологии цифровой двойник.

Рисунок 1. SWOT-анализ технологии цифровой двойник

Затраты на основные средства являются одними из самых больших в компании. Необходимость постоянного поддерживания эффективности работы оборудования и отсутствия простоев оборудования является не просто возможностью, но и необходимостью в современном динамически развивающемся мире. Несмотря на очевидные плюсы от его внедрения, приведенные в данной работе, компании могут столкнуться с некоторыми проблемами при его внедрении, также освещенными во время проведенного анализа. Тем самым ответственные лица должны оценивать полученные результаты изучения цифрового двойника в разрезе конкретной ситуации в компании при принятии решения о необходимости его внедрения.

Список литературы:

1. Батранков Д.В., Бекларян А.Л., Бурсак А.А., Зараменских Е.П., Иванющенкова М.В., Комаров М.М., Фуколова Ю.В., Чернозатонская Е.В. Главные российские ИТ-тренды — 2024. - М.: ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ ЭКОНОМИКИ, 2023. - 112 с.
2. Advances of Digital Twins for Predictive Maintenance / Y. You, C. Chen, F. Hu [et al.] // Procedia Computer Science : 3, Linz, 19–21 ноября 2021 года. – Linz, 2022. – P. 1471-1480. – DOI 10.1016/j.procs.2022.01.348. – EDN UEBAUR.