proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Авторские права
  Агентство  ПРоАтом. 27 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[18/04/2019]     Интеллектуальные технологии на рынке Маринет

АСУ  эксплуатацией  судов на базе  цифровых  технологий

Л.И.Ковтун, вед.н.с. Крыловского ГНЦ

MariNet — один из перспективных глобальных рынков, на которые нацелена Национальная технологическая инициатива (НТИ). Это рынок интеллектуальных систем управления морским транспортом и технологий освоения мирового океана.



«Дорожная карта» Маринет определяет развитие морской отрасли, одной из ведущих отраслей глобальной экономики, на которую приходится свыше 80% объема всех мировых перевозок, более 30% добычи нефти, одного из основных резервов в области добычи полезных ископаемых и производства продовольствия. Объем ключевых гражданских сегментов морской отрасли превышает 2,5 трлн долл. в год: на первом месте — морская добыча полезных ископаемых (1,6 трлн долл.), морской транспорт (500 млрд долл.), рыбный промысел и производство аквакультуры (190 млрд долл.), морской туризм (120 млрд долл.) и судостроение (100 млрд долл.).

Развитие технологий в рамках Маринет позволит России обеспечить ведущую роль в формировании информационной среды и стандартов цифровой навигации; повышении привлекательности российских портов и морских транспортных коридоров (в том числе на трассах Северного морского пути).

Параллельно с началом реализации программы НТИ в развитие мирового тренда «Индустрия 4.0» руководство нашей страны разработало программу «Цифровая экономика РФ» (утверждена Распоряжением Правительства РФ №1632-р от  8.07.2017 г.).

Концепция направления «Индустрия 4.0» было сформулирована в Германии.  Четвертая промышленная революция  нацелена на объединение промышленности и цифровых технологий, приводящее к созданию цифровых производств, где все устройства, машины, продукция и люди общаются посредством цифровых технологий и интернета. На сегодняшний день именно Германия лидирует в темпах развития «Индустрии 4.0». Похожие программы реализуются в Китае — «Сделано в Китае 2025», в Японии – «Connected Factories» - подключение фабрик к сети, в США — Industrial Internet и т.д. Концепцию четвертой промышленной революции сформулировал в 2011 г. Клаус Шваб, президент Всемирного экономического форума в Давосе.   В этой революции больше изменятся не продукты, а сами люди, произойдут глобальные изменения человечества. На реализацию концепции «Индустрия 4.0» уже сейчас выделяются большие средства. Производители промышленных товаров из различных стран планируют до 2020 г. вкладывать в это направление 907 млрд долл. в год.

Для успешной реализации концепции «Индустрия 4.0» первостепенное значение имеет наличие цифровых компетенций, использование современных технологий, таких как: большие данные, нейротехнологии, искусственный интеллект, системы распределённого реестра, квантовые технологии, промышленный интернет, робототехника, сенсорика, беспроводная связь, виртуальная и дополненная реальности.

Необходимость совершенствования процессов  управления  жизненным циклом продукции  морской  индустрии на базе отечественных IT-технологий и мирового опыта акцентирована также в программе РФ «Развитие судостроения на 2013-2030  годы».

Требование преодоления отставания  в области систем  управления полным жизненным циклом продукции машиностроения подтверждается также программами: «Цифровая экономика РФ» и Постановлением Правительства РФ (№1236 от 16.11.2015 г.) «Об установлении запрета на допуск программного обеспечения, происходящего из иностранных государств, для обеспечения государственных и муниципальных нужд».

На сегодняшний день состав цифровых технологий баз знаний  для  производства продукции представляет собой следующий (не полный) перечень:

- PLM (Product lifecycle Management) – управление жизненным циклом;

- PDM (Product Data Management) – управление данными;

- CAD (Computer Aided Design) – проектирование изделий;

- CAE (Computer Aided Engineering) – инженерные расчеты;

- CAPP (Computer Aided Process Planning) – технологическая подготовка производства;

- CAM (Computer Aided Manufacturing) – разработка управляющих программ для станков с ЧПУ;

- ERP (Enterprise Resource Planning) - планирование ресурсов предприятия;

- MPM (Manufacturing Process Management) – управление процессом производства;

- MRP (Manufacturing Resources Planning) - планирование потребностей в материалах,

- SCM (Supply Chain Management) – управление цепочками поставок;

- SRM (Supplier Relationship Management) – управление взаимодействием с поставщиками;

- MES (Manufacturing Execution System) – управление производственными процессами;

- CRM (Customer Relationship Management) – управление связями с клиентами.

Но, к сожалению, это часто не взаимосвязанные, плохо интегрированные продукты, требующие объединения в единую интегрированную систему.

В денежном выражении мировой и отечественный рынок   Маринет представлен следующими морскими интеллектуальными системами (рис.1).     

Рис.1 Интеллектуальные системы на рынке Маринет

Бортовые информационные системы (ЭКНИС - электронная картографическая навигационно-информационная система, интегрированная навигационная система ИНС, системы мониторинга технического состояния  и системы поддержки принятия решений) – на мировом рынке составляют 700 млн долл/год. Отечественные рынки по всем представленным позициям на два порядка меньше по объему. Морские интеллектуальные системы для ВМФ меньше на порядок. И это притом, что российские ИТ-компании традиционно конкурентоспособны на мировом рынке. Так например, компания «Транзас», основанная в 1990 г. в Ленинграде как разработчик и производитель морского бортового оборудования: электронно-картографических систем и морских электронных карт. Сегодня «Транзас» представляет на рынке самые передовые навигационные и интегрированные бортовые системы, морские тренажеры, системы управления движением судов и берегового наблюдения, системы для управления судоходными компаниями и портами. «Транзас» - один из идеологов внедрения цифровой навигации (e-Navigation) предлагает набор решений для обеспечения взаимодействия всех участников морской отрасли в едином информационном пространстве.

Другие российские компании, имеющие по 1-2 конкурентоспособным решениям, не могут соперничать с ведущими мировыми фирмами, которые формируют основной состав поставщиков МИС, занимающих около 70% мирового рынка (рис.2).

Рис.2 Участники  рынка  Маринет

Ведущими игроками рынка  Маринет являются Норвегия, США, Япония, Финляндия.

В Санкт-Петербурге функционирует фирма «Спец Тэк», отпочковавшаяся от норвежской фирмы. Компания Transas Marine разработала систему судовождения и быстрее других наладила процесс перевода бумажных морских карт в компьютерный вид. Специалисты фирмы создали огромный банк данных о мировом океане. «Навиком»  является крупнейшей компанией по производству морской электроники. Группа «Кронштадт» создана в результате реорганизации бизнеса Группы «Транзас» для развития выделенных в самостоятельные бренды направлений: для авиационной отрасли, а также продуктов и решений для обороны и безопасности. 

Отечественные игроки: НПО «Аврора», ЦНИИ «Электроприбор», Концерны «Моринсистем-Агат», «Океанприбор», «Кронштадт Технологии», «Гранит-Электрон» и др. Их оборот  на рынке МИС достаточно скромный. Производство в этих компаниях достаточно дорогое, накладные расходы большие. Это беда всех компаний, ориентированных на гособоронзаказ. Главная проблема разработчиков МИС – малая емкость гражданского рынка, который не позволяет набрать достаточный объем частного бизнеса для конкуренции на мировом рынке. Это ведет к отсутствию серийности производства, отсутствию коммерческих компетенций в работе на зарубежных рынках.

На рис.3 представлены ключевые продукты МИС по сегментам рынка Маринет.

Рис.3 Ключевые продукты МИС по сегментам рынка Маринет

Отечественным разработчикам предлагается обосновать выход на мировой рынок  МИС гражданского назначения с привлечением ведущих фирм и обязательным участием в проекте малых и средних предприятий. В сегментах Ship и Shipping планируется кооперация по разработке АСУ эксплуатацией судов для судовладельцев и бортовых систем мониторинга, диагностики, прогнозирования технического состояния основного судового оборудования Крыловского Центра с ООО «First line Soft», ООО «НТКИНФРЭС», АО «Спец Тэк», ЗАО «Си Проект» и др. Этот рынок емкий, не требующий сложных наукоемких разработок, как у военных.

Выход российской отрасли МИС на рынки Маринет с учетом приоритетов продукции  гражданского назначения предполагается на «дружественных рынках»: БРИКС, ЮВА, Средиземноморского региона (SEMEA),  развивающихся стран. Консолидация крупных российских поставщиков МИС должна включать  отечественных разработчиков малого и среднего бизнеса в рамках промышленного кластера, размер бизнеса которых не позволяет успешно работать на мировом рынке MariNet. Партнерство с зарубежными вендорами и международная финансовая практика получит дополнительное ускорение за счет государственной поддержки и преференций на отечественном рынке в рамках программы «Цифровая экономика». Финансовое обеспечение этих работ не менее 20%.

На базе Санкт-Петербурга и Ленобласти планируется создание кластера морских интеллектуальных систем, с последующим созданием ещё 5 кластеров: в Нижнем Новгороде, на Юге, Дальнем Востоке, в Сибирском регионе (речники). Пилотный проект стартует в Санкт-Петербурге.

Сегменты ship и shiping – корабль и управление кораблем, эксплуатацией флота – требуют значительного увеличения объемов рынка продукции морских интеллектуальных систем. Фирмы, участвующие в разработке систем управления жизненным циклом: «First line Soft», «НТКИНФРЭС», «Спец Тэк», «Си Проект», - планируют привлечь такие «мастодонты» рынка МИС, как НПО «Аврора», «Электроприбор» и др. государственные концерны.

Разрабатываемая АСУ должна удовлетворять требованиям «Регистра морского судоходства РФ» (раздел 11, часть VII, том 2, 2010 г.). Государственная поддержка будет осуществляться за счет ФЦП и госпрограмм, НТИ, госзаказа и государственно-частного партнерства ГЧП, «Российского экспортного центра»  - государственного института поддержки несырьевого неэнергетического экспорта, ГП «Цифровая экономика».

 

Системы управления жизненным циклом изделия

Мы занимаемся системами управления ЖЦ изделия. АСУ ЖЦ изделия имеет следующий контур управления (рис.4).

Рис.4 АСУ ЖЦ изделия

База данных и база знаний содержат обобщенную информацию о том, что мы имеем и что надо делать. Система управления имеет обратную связь. На стадии анализа обосновывается программа развития флота и базовых структур, производится расчет эффективности, стоимости и т.д. Но все эти «пожелания» проверяются на стадии эксплуатации, сервисного обслуживания, ремонта и утилизации кораблей, то есть по фактическому состоянию.

На рис.5 представлена единая структура системы управления полным ЖЦ продукции судостроения на базе информационно-интеллектуальных и коммуникационно-сетевых технологий. Структура  имеет  контуры управления с отрицательной обратной связью  на основных стадиях  ЖЦ МТ для выявления расхождений между расчетными и фактически полученными технико-экономическими характеристиками морской техники  для  формирования корректирующих управленческих решений на базе автоматизированной  системы  моделирования развития флота.

Рис.5 Единая функционально-интегрированная и территориально-распределенная  структура системы управления полным жизненным циклом продукции судостроения на базе информационно-интеллектуальных и коммуникационно-сетевых технологий

На схеме представлены расчетные технологические параметры, а также фактические сроки поставки, коэффициент оперативного напряжения, коэффициент технического использования, материально-техническое обеспечение, техническое обслуживание и ремонт и т.д. В концепции управления ЖЦ указано: смысл системы управления сравнивать планируемые, расчетные, нормативные оценки и фактически достигнутые. По результатам их сравнения должны вырабатываться управляющие воздействия и корректирующее управление.

Черные линии – обратные связи. Отрицательная ОС связывает судовладельца и фирму- судостроителя. Этот контур является обязательным. Система управления должна быть автоматизированной - АСУ. Операторов необходимо освободить от сбора информации, которую он не сможет переработать. У электромеханической боевой части корабля  БЧ-5 сотни контролируемых параметров: 400 аналоговых и около 1000 дискретных сигналов. Обработка такого объема информации - задача для МИС.

Сравнение  оценок  по структурам затрат  на приобретение и владение  продукцией кораблестроения за рубежом  и  в нашей стране чрезвычайно не выгодно для нас. Структура затрат ВМС США на приобретение и владение продукцией судостроения по этапам жизненного цикла АПЛ и его подсистем соотносится примерно 50:50 (рис.6).

Рис.6 Структура затрат ВМС США на приобретение и владение продукцией судостроения по этапам жизненного цикла АПЛ и его подсистем:    1 – НИОКР;  2 – строительство;  3 – испытания, доработка и ввод в эксплуатацию;  4 – подготовка экипажа; 5 – эксплуатация; 6 – оперативное обслуживание в море; 7 – внеплановое обслуживание и ремонт; 8 – техническое обслуживание в заводских условиях; 9 – поддерживающее обслуживание; 10 – модернизация; 11 – непрямая поддержка; 12 – утилизация.

Мы имеем четырехкратное превышение стоимости владения флотом по сравнению с его созданием. Если за 50-100 млн руб. построено судно (например, для «Росатома»), то в течение 10-40 лет необходимо в четырехкратном размере затратить средства на его поддержание (с учетом стоимости топлива).

Это противоречие между отечественным и зарубежным подходами объясняется лучшим обоснованием, логистикой, умением считать деньги западными судовладельцами. Предлагаемые ГОСТами затратные методы структурно-стоимостного анализа не позволяют преодолеть это противоречие между стоимостью производства продукции и затратами на её эксплуатацию. В регламентирующих документах указано, что для увеличения рентабельности при расчетах можно применять современные экономико-математические методы, требующие современной математики и точных данных по фактическому состоянию техники. Таких же требований придерживается и Морской регистр.

 

Об одном из таких инновационных экономико-математических методов на базе численного моделирования  -  методе функционально-стоимостного анализа для обоснования программ судостроения и развития флота рассказал аспирант  Крыловского   ГНЦ Н.Л. Ковтун.

 

Полный текст статьи опубликован в журнале «Атомная стратегия» № 149 (апрель, 2019).

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомный флот
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Атомный флот:
Вспоминая яркое далёкое

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 5
Ответов: 1


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 1 Комментарий | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Интеллектуальные технологии на рынке Маринет (Всего: 0)
от Гость на 20/04/2019
АСУ и без подольного)


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.13 секунды
Рейтинг@Mail.ru