Разработка программно-методического комплекса формирования информационных моделей производственно-технологических систем и проведения их анализа в рамках создания и развития цифровых двойников машиностроительных предприятий

Развитие информационных технологий в последние годы неразрывно связано с появлением новых тенденций и подходов к проектированию и организации производства. Важным переходным периодом стало появление концепции «Индустрия 4.0», основная идея которой заключается в цифровизации производства, повышения уровня автоматизации и изменении роли человека в производстве. Разработка и производство в кратчайшие сроки конкурентоспособной продукции нового поколения возможны сегодня с применением Фабрик Будущего (Factories of the Future) – систем комплексных технологических решений, ключевым элементом которых становятся «умные» системы и цифровые двойники (Digital Twins) объектов/изделий/продуктов, производственных систем и технологических/производственных процессов. Под цифровым двойником (ЦД) понимается виртуальная модель реального физического объекта / процесса / системы, позволяющая с высокой точностью описывать его поведение. Цифровой двойник может создаваться и использоваться на различных стадиях жизненного цикла объекта/процесса/системы и предназначен для решения задач диагностирования и прогнозирования работы объекта / процесса / системы. Основой для построения любого цифрового двойника является информационная модель объекта/процесса/системы, описывающая его поведение и текущее состояние, а также системы анализа, оценки и моделирования, которые обрабатывают полученные данные для решения конкретных задач. Разрабатываемый продукт представляет собой программно-методический комплекс для разработки и поддержки информационных моделей производственно-технологических систем машиностроительных предприятий, а также проведению их анализа. В настоящее время для решения локальных задач на различных уровнях управления предприятием формируются соответствующие информационные модели, связи между которыми отсутствуют. Разработка данного продукта позволит создавать унифицированное описание производственно-технологической системы предприятия в виде информационной модели, учитывающей как производственные, так и технологические аспекты предприятия. Построение подобных моделей современных машиностроительных предприятий послужит основой для решения задач разработки и сопровождения цифрового двойника производственно-технологической системы машиностроительного предприятия, с помощью которого можно адекватно и наиболее полно оценивать ее возможности, текущее состояние, моделировать различные ситуации и сценарии ее работы и развития. Также, разрабатываемый продукт позволит осуществлять анализ производственно-технологической системы машиностроительного предприятия на основе расчета производственных и экономических показателей эффективности. Данный расчет может производиться для различных уровней абстракции предприятия: предприятие в целом, площадка, цех, участок, рабочее место и др., в зависимости от принятой на конкретном предприятии структуры их подразделений. Это позволит реализовать глубокий анализ производственно-технологических систем машиностроительных предприятий, оценивать ее возможности и текущее состояние, моделировать различные ситуации и сценарии работы, тем самым обеспечить поддержку принятия решений руководителей различных уровней и повысить эффективность управления производственными процессами. Разрабатываемый программно-методический комплекс будет полностью отечественным решением, что соответствует курсу на импортозамещение, и его использование сможет осуществляться на любых предприятиях машиностроительной отрасли. Проект имеет четкую прикладную направленность в интересах предприятий машиностроения.