Современные цифровые технологии как элемент стратегии устойчивого развития предприятий аэрокосмической отрасли

Язык труда и переводы:
УДК:
004
Дата публикации:
25 ноября 2021, 02:09
Категория:
Секция 08. Экономика космической деятельности
Авторы
Калинина Ольга Андреевна
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация:
Актуальность данного исследования обусловлена тем, что вопросы применения цифровых технологий рассматриваются в различных отраслях промышленности и являются важными потому, что для эффективной цифровизации производственных процессов необходимо их предварительное изучение и анализ применимости. Космическая отрасль не является одной из ведущих отраслей цифровой трансформации, однако там уже применяются различные цифровые технологии, с помощью которых Россия занимает лидирующие позиции.
Ключевые слова:
цифровые технологии, стратегия устойчивого развития, аэрокосмическая отрасль, наукоемкие предприятия, аддитивные технологии, 3D-печать, цифровые двойники
Основной текст труда

Ключевое понятие «зеленой» экономики — устойчивое развитие, исполнение потребностей без ущерба для будущих поколений. ООН выделяет 17 целей устойчивого развития. Технологии дают стимул новому этапу устойчивого развития и открывают новые рынки. Достижение глобальных целей ООН к 2030 году потребует радикально более устойчивых способов управления продуктами и услугами на протяжении всего их жизненного цикла изделия, объекта или услуги, от проектирования до использования и вывода из эксплуатации [1].

Цифровая трансформация — это выход на новый этап развития как информационных, так и организационных технологий, который начался несколько десятков лет назад и продолжается сегодня. Масштабность и многообразие проектов на рынке являются свидетельством того, что в отраслях активно происходят процессы цифровой трансформации [2].

Технологии активно используются в космической отрасли, обеспечивая безопасность, эффективность и производительность, а также снижая стоимость работ и продукции. Особенностью космических исследований является получение новых знаний, среди которых пространственные занимают особое место. Особенность космических исследований также состоит в многоканальности и получении информации в разных диапазонах. Это привело к диверсификации космических исследований — каждая технология обслуживает свой канал получения информации [3].

Согласно федеральному проекту «Цифровые технологии», существует семь сквозных цифровых технологических пакетов.

  1. Нейротехнологии — технологии, которые используют или помогают понять работу мозга, мыслительные процессы, высшую нервную деятельность, в том числе технологии по усилению, улучшению работы мозга и психической деятельности. Искусственный интеллект — комплекс технологических решений, имитирующий когнитивные функции человека и позволяющий при выполнении задач достигать результаты, как минимум сопоставимые с результатами интеллектуальной деятельности человека. 
  2. Технологии беспроводной связи — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации между двумя и более точками на расстоянии, не требуя проводной связи. 
  3. Технология «компоненты робототехники и сенсорика» охватывает направления разработки автоматизированных технических систем и методов управления ими, разработки сенсорных систем и методов обработки сенсорной информации, взаимодействия технических систем между собой и с человеком.
  4. Технология виртуальной реальности — это комплексная технология, позволяющая погрузить человека в иммерсивный виртуальный мир при использовании специализированных устройств. Технология дополненной реальности — технология, позволяющая интегрировать информацию с объектами реального мира в форме текста, компьютерной графики, аудио и иных представлений в режиме реального времени.
  5. Большие данные представляют собой массивы информации, характеризующиеся колоссальными объемами, стремительно растущей скоростью накопления, разнообразием их формата представления в виде как структурированной, так и неструктурированной информации.
  6. Индустриальный интернет — концепция построения инфокоммуникационных инфраструктур, которая подразумевает подключение к интернету любых небытовых устройств, оборудования, датчиков, сенсоров, автоматизированной системы управления технологическим процессом, а также интеграцию данных элементов между собой, что приводит к формированию новых бизнес-моделей при создании товаров и услуг, а также их доставке потребителям [4]. 
  7. Цифровые двойники — это виртуальные представления продукта или даже такой сложной экосистемы как город в реальном времени. Они используются для моделирования и тестирования инноваций.

В рамках реализации Стратегии развития информационных технологий ГК «Роскосмос» предполагается формирование новой открытой информационной экосистемы отрасли «Роскосмос 2.0», которая объединит все предприятия отрасли. В Стратегии сформулировано 11 ключевых направлений развития, по каждому из них в отрасли будут созданы центры компетенции, которые будут заниматься развитием этих направлений, оказывать методическое сопровождение и осуществлять их внедрение. Информационные технологии должны дать старт развитию цифровизации в ракетно-космической отрасли [5].

Платформы «Цифровой регион» и «Цифровое госуправление» через единое окно открывают аналитические отчеты на основе объективных данных ДЗЗ (дистанционное зондирование Земли) о недропользовании, лесопользовании, использовании сельхозземель, экологическом статусе территорий, строительстве и др., а в рамках проекта Atlas VR специалистами компании «Терра Тех» создан полноценный цифровой двойник Земли, в котором рельеф и ландшафт строятся на основе космической и аэрофотосъемки, обеспечивая модели максимальное соответствие реальному миру и эффект присутствия высокой степени [6].

Технология создания цифровых моделей различных устройств и агрегатов широко применяется в разработке самых разных продуктов — от самолетов и автомобилей, до компьютеров и научных приборов. Компании Accenture и Dassault Systèmes недавно выпустили отчет, в котором раскрывается, как цифровые двойники могут стимулировать инновации, а также сокращать расходы и использование ресурсов, что в конечном итоге способствует устойчивости и цикличности экономики. Согласно этому совместному исследованию («Designing Disruption: The Critical Role of Virtual Twins in Accelerating Sustainability», Accenture и Dassault Systèmes, 2021 г.), цифровые двойники могут помочь компаниям получить к 2030 г. совокупную экономическую выгоду в размере 1,3 трлн долл. США и добиться в следующие 10 лет сокращения выбросов CO2 на 7,5 Гт [7].

Аддитивные технологии, связанные с послойным наращиванием и синтезом объектов с помощью компьютерных 3D-технологий, сегодня выходят на первый план при создании космического оборудования. Одно из ключевых преимуществ нового подхода в том, что один 3D-принтер может заменить огромное количество обычного заводского оборудования [8]. 

Внедрение аддитивных технологий — еще одна тенденция в аэрокосмической отрасли. Перспектива изготовления металлических деталей аддитивным методом вызывает у инженеров большой интерес. Путем объединения деталей инженеры смогут сократить время и стоимость сборки. Кроме того, небольшое количество деталей, а также их легковесность упростят процесс техобслуживания и позволят экономить на топливе. Аддитивные технологии также позволят изготавливать детали по мере необходимости, поэтому система поставок будет работать более эффективно [9]. 

Искусственный интеллект активно помогает астрономам изучать космос, он быстрее собирает и обрабатывает большое количество сигналов, рассчитывает идеальное место для посадки космических кораблей на основе многих факторов, а также может показать, что скрывается в темных уголках Луны. Сегодня ИИ наравне с астрономами занимается изучением космоса.  На Луне существуют темные пятна, чаще всего они локализуются на дне кратеров. Из-за того, что туда не проникает солнечный свет, рассмотреть их тяжело. Изучить то, что находится в кратерах можно с помощью миссий, которые пролетают близко к спутнику. Одна из них — LCROSS, лунная миссия НАСА. Несмотря на это, кратеры не находятся в полном и непроницаемом мраке, их могут освещать, например, отраженные лучи [10]. 

Цифровые технологии — важный шаг вперед в обеспечении устойчивости и улучшении финансовых показателей компаний. Для достижения целей ООН в области устойчивого развития необходимы прорывные инновации. Цифровая трансформация аэрокосмической отрасли подразумевает создание единого информационного пространства управления производством и жизненным циклом выпускаемых изделий, цифровое проектирование, применение технологий математического моделирования и суперкомпьютерных вычислений в рамках управления жизненным циклом изделий, преобразование системы управления на базе эффективных механизмов работы с данными, развитие компетенций, повышение вовлеченности персонала в реализацию процесса цифровой трансформации, вывод на рынок принципиально новых цифровых продуктов и сервисов.

Литература
  1. Программа устойчивого развития // Официальный сайт ООН. URL: https://www.un.org/sustainabledevelopment/ru/about/development-agenda/ (дата обращения 14.11.2021).
  2. Самогородская М.И., Бейнар И.А., Наролина Т.С. Особенности цифровой трансформации предприятий авиакосмической отрасли // Научная электронная библиотека «КиберЛенинка». URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-tsifrovoy-transformatsii-predpriyatiy-aviakosmicheskoy-otrasli (дата обращения 14.11.2021).
  3. Шиболденков В.А., Ионина Я.А. Применение технологии роботизации бизнес-процессов в авиационно-космической промышленности // Матер. молодеж. науч.-техн. конф., посв. 105-летию со дня рождения академика В.Н. Челомея. Москва, 2019, С. 118–120.
  4. Федеральный проект «Цифровые технологии» // Официальный сайт Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации. URL: https://digital.gov.ru/ru/activity/directions/878/ (дата обращения 10.11.2021).
  5. Стратегия развития информационных технологий аэрокосмический отрасли // Официальный сайт ГК «Роскосмос». URL: https://www.roscosmos.ru/25892/ (дата обращения 10.11.2021).
  6. Барыгин В.В. Цифровые технологии для изделий авиационно-космической отрасли // Научная электронная библиотека «КиберЛенинка». URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-tehnologii-dlya-izdeliy-aviatsionno-kosmicheskoy-otrasli (дата обращения 14.11.2021).
  7. Гарина И.О. Реализация концепции цифрового двойника в машиностроении с использованием технологии блокчейн // Матер. науч. конф. молодых ученых и специалистов (с междунар. участием) «Будущее машиностроения России». Москва, 2020. С. 295–298.
  8. Савин Н.Д. Перспективы использования 3D-принтеров в ракетостроительной отрасли // Научная электронная библиотека «КиберЛенинка». URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-ispolzovaniya-3d-printerov-v-raketostroitelnoy-otrasli (дата обращения 14.11.2021).
  9. Шиболденков В.А., Калинина О.А. Анализ специфики применения технологии process mining для моделирования бизнес-процессов на предприятиях аэрокосмической отрасли // Матер. XLV Академических чтений по космонавтике: в 4 т. Т. 2. Москва, 2021. С. 119–122.
  10. Гарина И.О. Разработка методики оценки внедрения технологии блокчейн в контракты жизненного цикла космической отрасли // Матер. XLV Академических чтений по космонавтике: в 4 т. Т. 2. Москва, 2021. С. 145–148.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.