Технологии сквозного действия
Как атомная отрасль реализует национальные технологические приоритеты
— Борис Сергеевич, прежде всего давайте попробуем кратко рассказать читателям «Вестника атомпрома», что такое сквозные цифровые технологии и почему они получили такое название.
— Если коротко, то это ключевые научно-технические направления в цифровой сфере, которые способны оказать, а в действительности уже оказывают наиболее существенное влияние на развитие самых разных индустрий и рыночных сегментов. Трансформирующее влияние этих технологий на глобальную экономику со временем будет только нарастать, поскольку они одновременно охватывают множество трендов и отраслей. Поэтому их и называют «сквозными».
В 2017 году была утверждена первая редакция национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации», в которой появилось понятие сквозных цифровых технологий. В конце 2018 года программа «Цифровая экономика» была обновлена. Кроме того, был утвержден федеральный проект «Цифровые технологии», в котором к приоритетным для страны направлениям были отнесены квантовые технологии, новые производственные технологии, искусственный интеллект, виртуальная и дополненная реальность и ряд других.
— Какова роль Росатома в развитии этой группы цифровых технологий?
— После принятия национальной программы «Цифровая экономика», а затем и федерального проекта «Цифровые технологии» встал очень непростой вопрос. Как на практике реализовать национальные технологические приоритеты? Кто конкретно возьмет на себя ответственность за достижение целевых показателей? В результате сформировалось понимание, что без крупнейших государственных корпораций и компаний — с их ресурсами, компетенциями и возможностями — здесь просто не обойтись.
В рамках взаимодействия с правительством России в 2019 году Росатом выступил центром компетенций федерального проекта «Цифровые технологии». С привлечением сотен ведущих экспертов удалось реализовать полный цикл разработки семи дорожных карт развития сквозных цифровых технологий в нашей стране. А первой утвержденной правительством дорожной картой развития сквозных цифровых технологий в прошлом году стала наша карта по квантовым вычислениям.
— Какое место сквозным технологиям отведено в Единой цифровой стратегии Росатома?
— В рамках Единой цифровой стратегии (ЕЦС) программа развития сквозных цифровых технологий и управления данными рассматривается как одна из ключевых. С точки зрения архитектуры нынешней, четвертой, редакции ЕЦС 4.0, это один из базовых элементов, который поддерживает другие направления.
Во-первых, мы развиваем сквозные технологии в интересах цифровизации страны. В том числе с учетом тех целей, которые закладываются сегодня в проект новой фронтальной стратегии социально-экономического развития России.
Во-вторых, мы решаем внутренние задачи вместе с дивизионами и предприятиями атомной отрасли, которые нацелены на достижение значимых эффектов благодаря внедрению нового поколения цифровых решений на основе сквозных технологий.
И, наконец, сквозные технологии — это основа для создания конкурентоспособных рыночных цифровых продуктов Росатома.
— По каким направлениям развития сквозных цифровых технологий Росатом работает наиболее активно?
— Сегодня к категории сквозных в России отнесены 10 цифровых технологий. Это управление данными, промышленный интернет, производственные технологии, виртуальная и дополненная реальность, беспроводная связь, робототехника и сенсорика, нейротехнологии и искусственный интеллект, системы распределенного реестра, квантовые технологии и отраслевые цифровые технологии. Мы работаем практически по всему списку. За исключением разве что блокчейна.
В прошлом году объем разработок в области сквозных цифровых технологий и управления данными продемонстрировал очень заметный рост. Общее количество наших проектов, прототипов и инициатив за 2020 год составило 56. Кроме того, мы сформировали несколько совместных лабораторий с партнерами. Это хорошая база для того, чтобы двигаться дальше.
— Как оцениваются те позитивные эффекты, которые могут принести нашей отрасли, да и стране в целом, проекты на базе сквозных технологий?
— В рамках программы сквозных цифровых технологий и управления данными (СЦТиУД) каждой сквозной технологии соответствуют разрабатываемые платформы и, главное, ожидаемые результаты.
Платформа данных позволяет использовать данные в качестве одного из важнейших активов корпорации. Создаваемая цифровая промышленная платформа нацелена на повышение эффективности промышленных предприятий в эпоху «Индустрии 4.0». А развиваемая нами платформа «Сохранение критически важных знаний» призвана обеспечить накопление и систематизацию знаний, включая узкоотраслевые.
В свою очередь, цифровая система управления атомной отраслью «Навигатор» должна обеспечить повышение качества принятия решений. Платформа виртуальной и дополненной реальности — это новая степень свободы в работе с цифровыми моделями. А платформа искусственного интеллекта — уникальный инструмент для создания широкого спектра отраслевых решений.
Очень важно, что все проекты в рамках программы сквозных цифровых технологий и управления данными мы запускаем только после проведения тщательного анализа реальных потребностей. На сегодняшний день мы уже проанализировали 546 дивизиональных цифровых проектов и 173 проекта по СЦТиУД в рамках взаимодействия с 19 дивизионами и новыми бизнесами. Так формируется основа для пилотного внедрения самых востребованных цифровых технологий.
Например, недавно в Волгодонске было проведено развернутое обследование двух производственных площадок машиностроительного дивизиона — филиала АО «АЭМ-технологии» «Атоммаш» и АО «Атомтрубопроводмонтаж». По обеим площадкам осуществлен сбор и анализ потребностей в цифровых технологиях (таких как промышленный интернет вещей, управление данными, виртуальная и дополненная реальность, предиктивная аналитика, искусственный интеллект). Результаты этого обследования станут основой для развития программ внедрения и развития сквозных цифровых технологий и сервисов в одном из ключевых дивизионов госкорпорации.
— У каждого дивизиона Росатома — своя специфика деятельности, что требует индивидуального подхода к цифровизации…
— Это так. Поэтому недавно в отрасли стартовал цикл сессий по цифровому дизайн-мышлению, организованный специалистами «Цифрума». Цель программы — вместе с командами предприятий создать «цифровой образ» каждой компании. А в итоге — выработать конкретные предложения для разработки дорожных карт цифровизации предприятий.
Первая такая сессия прошла в АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» — Троицком институте инновационных и термоядерных исследований Росатома. Коллектив предприятия и команда «Цифрума» вместе выявили ряд актуальных задач, определили шорт-лист самых востребованных технологий и составили перечень приоритетных цифровых проектов для потенциального внедрения в рамках дорожной карты. В наших планах — расширить географию дизайн-сессий на другие ключевые дивизионы.
— Каковы конкретные эффекты, которые способны принести предприятиям отрасли новые решения на базе сквозных технологий?
— Как правило, речь идет не об одном единичном эффекте, а о целом комплексе результатов. Это увеличение сроков службы основных фондов, сокращение затрат на материалы, топливно-энергетические ресурсы и логистику, снижение затрат на плановые ремонты, сокращение внеплановых простоев… И, что важно, эффекты от проектов на базе сквозных цифровых технологий могут измеряться в десятках процентов.
— Как на практике работает такой подход?
— В качестве примера приведу результаты проекта «Цифровой эксперт» на основе технологии дополненной реальности, который был реализован в машиностроительном дивизионе Росатома «Атомэнергомаш» (АЭМ) совместно с командой «Цифрума». Тестирование проходило на двух предприятиях — филиалах АО «АЭМ-технологии»: «Петрозаводскмаш» в г. Петрозаводске и «Атоммаш» в г. Волгодонске.
Благодаря применению носимых устройств — очков дополненной реальности и наушников — разработанная платформа позволяет оперативно подключать экспертов для решения самых разных задач в дистанционном режиме. Один из вариантов использования системы — удаленная приемка сложных технических изделий. В рамках решения тестовых задач мы убедились, что инспектору заказчика не обязательно лично находиться на предприятии, поскольку современные технологии дают полный эффект присутствия.
Если говорить об эффектах, то применение этой технологии — хорошее подспорье в условиях все еще непростой эпидемиологической ситуации. Ведь появляется возможность выполнять производственные планы вне зависимости от того, могут ли представители заказчика физически посетить предприятие. Но очевидны и другие позитивные результаты: экономия на командировках, сокращение неплановых остановов из-за аварийных ситуаций и целый ряд других.
— Расскажите, пожалуйста, о других примерах отраслевых проектов, которые реализуются с опорой на сквозные цифровые технологии.
— Один из очень интересных проектов, который мы сейчас ведем совместно с ЧУ «ИТЭР-Центр», предполагает пилотный запуск на серверных мощностях «ИТЭР-Центра» информационного решения по управлению интеллектуальным капиталом «Интеллектум», разработанного специалистами «Цифрума». Согласно текущей концепции системы, в будущем она позволит организовывать доступ ко всем источникам знаний через одно окно, интегрировать различные источники хранения данных и информации, выстраивать онтологические модели, а также осуществлять полнотекстовый семантический поиск с применением инструментов искусственного интеллекта и машинного обучения.
Другой многообещающий проект, над которым работают специалисты МСЗ и «Цифрума», связан с применением искусственного интеллекта для оптимизации качества топливных таблеток. С помощью технологий машинного обучения и ИИ были созданы математические модели производственных процессов, которые позволяют не только сокращать расходы на обслуживание и капитальный ремонт оборудования за счет уменьшения количества внеплановых остановов, но и увеличить качество готовой продукции при одновременном снижении ее себестоимости. Нынешние результаты проекта позволяют говорить о возможности широкого тиражирования такой технологии на предприятиях отрасли и за ее пределами.
Еще один пример — очень позитивные результаты тестирования системы предиктивной аналитики электролизеров на производстве технического фтора сублиматного завода Сибирского химического комбината (АО «СХК»). Система позволяет фиксировать отклонения от нормальной эксплуатации оборудования (электролизеров) для увеличения межремонтного интервала и повышения доли автоматизации в процессах диагностики. Для решения этой задачи специалистами «Цифрума» был разработан прототип системы предиктивного анализа и мониторинга оборудования на базе анализа данных и искусственного интеллекта. На наш взгляд, этот проект также имеет высокий потенциал масштабирования на предприятиях отрасли.
— Есть ли в портфеле программы развития сквозных технологий проекты, которые связаны с расширением использования робототехники в отрасли?
— Безусловно! Например, в Петрозаводском филиале компании «АЭМ-технологии» (входит в машиностроительный дивизион Росатома) при участии «Цифрума» было успешно проведено тестирование роботизированного токарно-револьверного станка с числовым программным управлением (ЧПУ). Токарный станок был дополнительно оборудован коллаборативным роботом — коботом, который умеет взаимодействовать с человеком. Система числового программного управления станка и система управления коботом были связаны между собой и составили единый технологический комплекс. По итогам испытаний наши коллеги из «Петрозаводскмаша» подтвердили возможность роботизации станков с ЧПУ для изготовления отдельных элементов оборудования АЭС.
— Спектр сквозных цифровых технологий достаточно широк. На каких направлениях планируется сфокусировать усилия в 2021 году?
— Все проекты в рамках программы СЦТиУД для нас важны, поскольку они дополняют и взаимно обогащают друг друга. Но ряд направлений потребует от нас особого внимания и приложения максимальных усилий.
В числе безусловных приоритетов 2021 года я бы назвал перевод прототипа цифровой системы управления атомной отраслью «Навигатор» в режим опытной эксплуатации, развитие вместе с партнерами самообучающейся нейроморфной системы искусственного интеллекта, участие в создании федеральной сети опорных центров компетенций в сфере ИИ, развитие платформы виртуальной и дополненной реальности, а также создание отраслевой платформы промышленного интернета вещей, которую в дальнейшем планируется использовать в качестве одного из компонентов цифровой промышленной платформы — комплексного решения, создаваемого в интересах Росатома и других отраслей экономики страны.
Планов и задач множество. Но уверен, что при поддержке наших коллег из дивизионов и предприятий Росатома мы обязательно справимся!
