Цифровые двойники: появление нового продукта. Ч.3

По мере роста количества цифровых двойников и виртуальных испытаний будет расти и запрос на получение данных от производителей о состоянии и качестве поставляемой продукции. Цифровые данные производителей о товаре могут стать самостоятельным продуктом на рынке, считает начальник ИТ-отдела ОАО «ЗиД» Андрей Лабутин. В новой статье о цифровых двойниках он рассказывает о конкретных типах цифровых данных, которые дают производителям серьезные конкурентные преимущества на рынке.

Предыдущие материалы:

Скрытые грани «цифровых двойников»: почему виртуальные испытания отличаются от физических? Ч.1

Цифровые двойники: так ли нужен цифровой паспорт материала (DMP)? Ч.2

Что могут производители

1. конкуренция;
2. требования законодательства.

В определенный момент роста компании как минимум один из этих факторов вынуждает производителя переходить сначала на сплошной контроль качества выпускаемой продукции, затем на увеличение числа параметров контроля и, как следствие, увеличение средств и систем неразрушающего контроля.

Что есть что:

-  «сплошной контроль качества» - контроль каждой единицы продукции на определенных (контрольных) операциях независимо от принадлежности к партии;

-  «параметры контроля» - конкретный измеряемый параметр детали или изделия на соответствие документации, ГОСТ или ТУ (например: длина, ширина, зернистость, плоскостность, волнистость и т.д.);

-  «средства неразрушающего контроля» - инструменты, системы и измерительные комплексы, позволяющие проводить измерения заданных параметров деталей и систем без их разрушения, повреждения или изменения (например: рентгеновское измерение, радиоизотопное, электрохимические, машинное зрение и т.д.).

Переход на сплошной контроль с увеличением числа параметров контроля позволяет получить производителю новые знания о выпускаемой им продукции, которые сам производитель использует для сертификации качества, отбраковки продукции и для изменений (совершенствования) техпроцессов и приспособлений.

Если допустить, что производитель решил выпускать DMP для своих покупателей, то на основе уже имеющихся данных, снятых с систем контроля качества, он может получить:

Или же такой вариант:

Еще один возможный сценарий:

Итоговые параметры зависят от уровня цифровой зрелости производителя и производственной кооперации. Ключевой особенностью таких DMP является наличие ED data (Enriched Digital data) – обогащенных цифровых данных, которые могут присутствовать в DMP даже при отсутствии Digital Twin.

Обогащенный DMP

При проектировании базового DMP было понятно, что 90% данных по каждому продукту будут созданы единожды и останутся одинаковыми до изменений в составе конструкции или технологии конечного продукта. В базовом DMP меняются только:

-  срок изготовления;

-  срок хранения;

-  номер партии;

-  параметры логистики.

Переход на DMP, обогащенный данными, дает возможность получать дополнительные срезы данных:

-  на продукт (эталонные средние/предельные значения) – данные базового DMP;

-   на партию (выборочные и/или средние/предельные значения);

-   на каждую единицу продукции (средние, предельные значения и/или наборы данных).         

Параметры обогащения данными могут быть представлены в следующем виде:

Что хотят заказчики

Под заказчиками, в данном случае, будем понимать таких же производителей, но с более высоким уровнем кооперации. Помимо повышения качества продукции любой производитель стремится к увеличению прибыли, а также к более высокой прозрачности и управляемости компании.

Автоматизация уже доказала свою состоятельность в достижении перечисленных выше критериев в любой сфере деятельности. Для многих предприятий открылась дорога к цифровизации.

Исходные данные для автоматизированных и цифровых систем вносят люди. Занесение информации в системы даже с самым дружественным интерфейсом является постоянным и очень трудоёмким процессом, который каждая компания желает оптимизировать.

Самым очевидным способом оптимизации трудозатрат на наполнение системы данными является получение нужных системам данных автоматически извне:

-  от физических систем и продукции (IoT, RFID, штрих-коды и т.д.);

-  от других ИТ систем (API);

-  от поставщиков и юридических покупателей (ЮЗДО).

-  от сотрудников и частных заказчиков (RPA);

На этом фоне вполне естественным видится запрос заказчиков, которые уже доросли до цифровых двойников и виртуальных испытаний, к производителям на предоставление данных о состоянии и качестве поставляемой продукции для использования их в своих системах автоматизации и цифровых решениях.

Детализация данных (на продукт, на партию, на каждую единицу продукции), которые могут понадобиться заказчику, зависит от глубины погружения заказчика в автоматизацию, цифровизацию, а также от сферы деятельности заказчика. Например, запрос на наибольший объем и глубину данных поступает от предприятий атомной отрасли, ракетной, авиационной, космической и ряда других отраслей. В то же время даже компании с уровнем автоматизации просто складского учета уже вполне могут создавать запрос на DMP, чтобы часть данных о поставляемой продукции автоматически перекладывалась в их системы, заменяя ручной труд.

Запросы на DMP, которые уже сейчас может создавать большое число заказчиков в России, могут выглядеть по-разному в зависимости от уровня ИТ или цифровой зрелости производителя и производственной кооперации.

Наибольшую вариабельность запрашиваемых структур DMP можно представить в виде схемы:

Потенциальный цифровой продукт

Условия, когда:

-  заказчики хотят;

-  производители могут;

-  эволюция ИТ и стратегия развития государства подталкивает,

являются идеальными для формирования полноценного рынка. Однако, такой рынок возникнет, когда будет достигнута некая критическая масса заказчиков, уверенно двигающихся в сторону цифровизации и способных грамотно сформулировать свои требования к производителям. Это очень непростой процесс, на котором как раз застряла Европа.

Рынок подразумевает наличие некоего товара. На такой товар претендует не сам DMP, а цифровые данные производителей о товаре.

Получение цифровых данных очень недешево обходится производителям, даже поверхностная оценка затрат только на получение и управление данными показывает, что сразу весь комплекс контроля и измерений доступен далеко не всем компаниям.

Но и в этих условиях перспективы у рынка нового потенциального цифрового продукта довольно высоки.

Даже если допустить, что число предприятий производителей не будет расти, рынок цифровых данных DMP будет увеличиваться в объеме. На это влияет несколько факторов:

-  увеличение объемов выпуска (N партий – на схеме);

-  расширение номенклатурного ряда (Выпускаемая номенклатура – на схеме);

-   создание новых способов, технологий и систем измерений различных параметров изделий (N новых типов датчиков – на схеме).

Не стоит ожидать очень быстрого роста объемов цифровых данных DMP, поскольку переход на них и для производителей, и для заказчиков является болезненным, длительным и дорогостоящим.

Интересно, что в стимулировании роста объемов данных на рынке, скорее всего, будут больше всех заинтересованы производители, поскольку помимо повышения контроля качества и совершенствования производства они получат ещё и целый набор потенциальных конкурентных преимуществ. Если ещё раз внимательно посмотреть на схему всех данных в DMP, то можно выделить конкретные типы цифровых данных, наличие которых у производителя даёт им серьезные конкурентные преимущества относительно игроков на рынке, которые ещё не внедрили у себя системы обогащения данными своей продукции.

Смещение любых цифровых данных в зону бесплатной части DMP, которую производитель готов передавать заказчику в рамках договора бесплатно, позволяет заказчику помимо приобретения самого физического товара:

-  сильно сэкономить на вводе данных о товаре в свои информационные системы;

-  гарантированно повысить качество такой информации, убрав человеческий фактор на своей стороне;

-  получить исходные данные для цифровых двойников уже на свою продукцию;

-  повысить качество виртуальных испытаний своей продукции.

И чем большими цифровыми данными располагает производитель, тем больше у него запас для маневра в переговорах с заказчиками.

В следующей статье рассмотрим модель, которая может позволить всем предприятиям, подходящим к использованию DMP, не разориться на получении крайне важных и нужных данных для развития цифровизации и повышения качества виртуальных испытаний на цифровых двойниках. Продолжение следует!

Читать еще:

Скрытые грани «цифровых двойников»: почему виртуальные испытания отличаются от физических? Ч.1

Цифровые двойники: так ли нужен цифровой паспорт материала (DMP)? Ч.2

Истинные причины импортозамещения: отечественные решения и ИБ