CC BY
50Методические положения по интеграции высокотехнологичных предприятий промышленности в цифровое пространство (на примере предприятий авиастроительной отрасли)
Афанасьева Ольга Анатольевна,
кандидат экономических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», [email protected]
Вдовин Владимир Александрович,
кандидат экономических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», [email protected]
Российская промышленность является одним из самых наукоемких секторов экономики, а авиапредприятия принадлежат к наиболее высокотехнологичной сфере с огромным количеством задействованных высококвалифицированных кадров. Авиастроение имеет большое значение как для экономики в целом, так и науки и обороны страны. Авиационная промышленность является катализатором развития экономики, создание нескольких десятков рабочих мест в этой отрасли ведет к созданию сотни рабочих мест в смежных отраслях. В статье рассматривается место и роль авиационной промышленности в машиностроительном комплексе, отмечается её значимость для экономики нашей страны. Также изучаются особенности современного состояния авиаотрасли, выделяются проблемы и обосновывается необходимость интеграции отрасли в единый контур экономическихотношений с учетом современных трендов цифровизации. Предлагается модель такой интеграции на базе создания технологической платформы, обеспечивающей необходимое условие для проведения качественных преобразований на всех стадиях жизненного цикла изделий авиапромышленности. Подробно рассмотрены принципы цифровой трансформации, реализация которых позволит добиться целей, поставленных в государственной программе «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 года».
Ключевые слова: авиационная промышленность, цифровая трансформация, инструменты и технологии, модель трансформации, принципы цифровизации.
Ведущей и наиболее сложной укрупнённой отраслью сферы материального производства является промышленность, а в ней - машиностроение. Машиностроение производит и оснащает новейшей техникой другие отрасли и как показатель технического развития страны определяет состояние её производственного потенциала.
Машиностроение из-за неоднородности своей структуры называют также «Машиностроительным комплексом» или «Машиностроением и металлообработкой», который включает два с половиной десятка подотраслей, в том числе авиационную промышленность.
Машиностроение - это ведущая отрасль народнохозяйственного комплекса и ему принадлежит главная роль в развитии научно-технического прогресса,Роль машиностроения в народном хозяйстве непрерывно возрастает с учетом изменений мировой экономики, которые в современных условиях проявляются при переходе от постиндустриального к информационному обществу.
Авиастроительная отрасль занимается выпуском летательных аппаратов, а также необходимых для них деталей и оборудования. Авиапром осуществляет проектирование, производство, испытания, ремонт и утилизацию авиационной техники.
Российская промышленность является одним из самых наукоемких секторов экономики, а авиапредприятия принадлежат к наиболее высокотехнологичной сфере с огромным количеством задействованных высококвалифицированных кадров.
Авиастроение имеет большое значение как для экономики в целом, так и науки и обороны страны. Авиационная промышленность является катализатором развития экономики, создание нескольких десятков рабочих мест в этой отрасли ведет к созданию сотни рабочих мест в смежных отраслях.
Кроме, разработки и внедрения произведённых аппаратов и узлов, авиастроительная отрасль занимается их обслуживанием в процессе эксплуатации, проведением ремонтных, восстанавливающих работ, модернизацией и, в конечном счете, утилизацией непригодных аппаратов, узлов и частей.
Производство авиационной техники невозможно без использования составляющих компонентов электронной промышленности. Любой летательный аппарат оснащен электронным оборудованием, имеющим название «авионика».
Головной организацией в сфере авиастроения является Госкорпорация Ростех, созданная в 2007 г. для содействия разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции гражданского и военного назначения, одна из крупнейших промыш-
X X
о
го А с.
X
го т
о
ю
2 О
м
см
0 см
1Л
01
О Ш
т
X
<
т О X X
ленных компаний России. В настоящее время существенно укрупняется интегрированная авиационная производственная структура в рамках ГК «Ростех» при одновременном внедрении инструментов и технологий цифровой экономики.
Говоря об особенностях авиационной промышленности, следует отметить, что производственные предприятия располагаются по всей стране, в том числе в Москве, Нижнем Новгороде, Комсомольске-на-Амуре, Перми, Самаре, Казани, Омске, Иркутске, Новосибирске, Воронеже, Ульяновске. Они отличаются от других характерными особенностями применяемой техники и технологий, используемых предметов труда, подготовкой рабочей силы.
Данные предприятия выпускают чрезвычайно широкий круг изделий - десятки тысяч наименований и сотни тысяч типоразмеров - от простейших до сложнейших, состоящих из множества деталей и узлов, отличающихся высочайшей точностью изготовления,
Производственный процесс авиастроительного предприятия характеризуется относительно высокой сложностью, многостадийностью, многооперационно-стью, многообразием методов обработки, разнообразием используемых материалов и энергоносителей. Это требует применения разнообразного обрабатывающего оборудования, инструментов и оснастки, средств механизации и автоматизации производства. Технологические процессы отличаются достаточно высокой трудоемкостью и длительностью производственных циклов изготовления машин. Жизненный цикл продукции авиастроения составляет в среднем 30 лет.
Трудовые ресурсы высокотехнологичных предприятий обладают высоким уровнем профессиональной подготовки от рабочего до управляющего, что обусловлено применением сложной техники, созданием сложнейшей конкурентоспособной продукции и технологических процессов ее изготовления, а также в связи с постоянной необходимостью координации и регулирования хода производства, обусловленных его прерывностью.
Для поддержки и развития авиационной отрасли в РФ принята Государственная программа «Развитие авиационной промышленности на 2013 — 2025 годы»[3], целью которой является создание высококонкурентной авиационной промышленности и закрепление ее позиции на мировом рынке в качестве третьего производителя по объемам выпуска авиационной техники.
Характерным примером являются показатели реализации основных индикаторов Госпрограммы РФ «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы» на начальных этапах, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Оценка выполнения целевых индикаторов ГП РАП на 2013-
Наименование показателя 2016 год 2017 год
план факт план факт
Количество поставленных самолетов гражданской и государственной авиации (за исключением малой авиации) единиц 198 136 129 133
Количество поставленных вертолетов единиц 390 169 220 213
Количество поставленных авиационных двигателей единиц 1 961 844 1 185 955
Количество поставленных неавиационных двигателей единиц 114 423 360 314
С 2014 по 2017 годы в России наблюдался рост производства летательных аппаратов. Так, за этот период по сравнению с предыдущим годом производство выросло на 9%, 19,6%, 9,8%, 8,9% соответственно.^]
Из данных Росстата выясняется, что производство российских летательных аппаратов, включая космические, в 18 году рухнуло на 13,5%. Производство по коду ОКВЭД «Производство летательных аппаратов, включая космические, и соответствующего оборудования» стало резко снижаться с июля 2018. За первые два месяца 2019-го производство упало на 48% по сравнению с аналогичным периодом 2018 года.
РФ по итогам 2019 года снизила объем поставок отечественных самолетов почти на 40%, до 73 машин (для сравнения в 2018 году поставлен 121 самолет), говорится в заключении Счетной палаты на отчет правительства об исполнении федерального бюджета 2019 года. Поставки вертолетов снизились до 153 машин с 169, авиадвигателей было поставлено 841 штуки по сравнению с 846 двигателями за предыдущий год. [2]
Доля самолетов российского производства в парке крупнейших российских авиаперевозчиков снизилась до 9% в 2019 году с 13% в 2018 году. Доля поставок российских гражданских самолетов на мировом рынке самолетов гражданской авиации составляет 1%, в мировом производстве вертолетов — 19%.
Доля страны в мировом рынке авиационных двигателей для гражданских самолетов составляет 0,4% (план на 2020-2025 годы составляет 1,6-4,5%), для вертолетов — 8%.
В 2019 году, по оценке Счетной палаты, степень эффективности Государственной программы РФ «Развитие авиационной промышленности» соответствовала уровню «низкая степень эффективности госпрограммы». Уровень выполнения всех показателей (индикаторов) госпрограммы и входящих в ее состав подпрограмм и ФЦП составил 40,1 %», — говорится в заключении Счетной палаты.
Таким образом, в авиастроении накоплен значительный потенциал конструкторской, технологической, производственной, кадровой мощи, создана база для дальнейшего совершенствования всей инфраструктуры отрасли. Также в настоящее время в авиационной промышленности происходит концентрация и централизация как административно - управленческих, так и кон-структорско- проектных структур, на плечи которых ложится задача интеграции всех ресурсов, обеспечения условий для существенной модернизации отрасли с учетом внедрения цифровых технологий для решения текущих и долгосрочных задач, стоящих перед нашей страной с учетом геополитической ситуации. То есть, на текущий момент, опираясь на значительный потенциал авиаотрасли, ставится задача её существенной трансформации на базе действующих глобальных трендов, связанных с внедрением достижений информационно -коммуникационных технологий и цифровизации производственных и организационно - управленческих процессов.
Авиационная промышленность является одной из наиболее консервативных отраслей с точки зрения информационных технологий. Это связано со спецификой отрасли и требованиями к защите данных. Исторически, авиапредприятия находятся на разных стадиях технологического развития, поэтому и уровень зрелости в отношении проектов цифровизации также заметно отличается в зависимости от компании [4].
В таких областях как оперативное планирование, управление загрузкой производства и отражение хода выполнения работ часто используются системы собственной разработки и технически устаревшие решения, что напрямую влияет на сроки выполнения заказов и себестоимость продукции.
Примером может служить программа для автоматизации расчета резервов сокращения сроков технологической подготовки производства на стадии проектирования технологической оснастки,Ускорение хода разработки конструкции оснастки может быть достигнуто путем моделирования, выявления и использования технологических резервов на данной стадии. [5]
Исторически, наиболее продвинутыми в плане технологий были предприятия, работающие на экспорт: помимо качества и надежности продукции, для многих зарубежных заказчиков обязательными являются предоставление данных по продуктам в цифровых форматах, возможность оперативного сервисного обслуживания и ремонта.
В российском авиакомплексе преобладают интегрированные структуры, объединяющие разработку, испытания и производство. В рамках холдингов ИТ-решения используются в основном на уровне предприятий, где пока невелико количество проектов управления жизненным циклом, недостаточная глубина автоматизации документооборота и процессов принятия решений. При этом доля импортных ИТ-решений высока: 88% софта в промышленности — это зарубежные разработки.
Вместе с тем, решая задачу импортозамещения программного обеспечения и оценивая уровень зрелости отечественного ПО для поддержки жизненного цикла сложных изделий, отмечается, что наблюдается отсутствие полного спектра отечественного ПО для обеспечения всех стадий разработки, производства и эксплуатации.
Прежде чем серийно производить высокотехнологичную продукцию, на головных предприятиях авиастроения необходимо создать конструкцию и разработать под неё технологический процесс. Поэтому качество труда конструктора и технолога является определяющим для реализации всего проекта, но на большинстве предприятий конструктор и технолог - это специалисты, работа которых хуже всего автоматизирована. В связи с этим, цифровизации конструкторско-технологической подготовки производства должна быть начальным этапом преобразования всей производственной цепочки. На базе созданных цифровых двойников изделия (конструкции), моделей производственных операций, двойников технологических процессов и оборудования можно логически переходить к качественному изменению управления последующим стадиям жизненного цикла.
Также одна из первостепенных задач — улучшение ИТ-инфраструктуры информационных систем авиастроительных предприятий и исправление многочисленных негативных последствий лоскутной информатизации за счет применения отечественного сертифицированного ПО с интегрированными средствами защиты информации.
Укрупненная модель цифровой трансформации (ЦТ) авиационной промышленности в представлена на рис.1.
Основу цифровой трансформации любого объекта экономики составляет технологическая инфраструктура, включающая линии связи, техническое и про-
граммное обеспечение, организационно - технологические механизмы и процедуры, реализующие взаимодействие между всеми объектами и субъектами процессов. Эти составные части служат базисом для цифровой платформы авиационной отрасли. Обязательным требованием к такой инфраструктуре является функциональность, надежность, устойчивость к различным атакам и обеспечение безопасности как самой информации, так и алгоритмов, и моделей работы с данными. Это достигается путем жесткого регламента работы, резервного копирования, создания дублирующих каналов взаимодействия и применением организационных, технических и программных средств обеспечения безопасности информационных объектов.
Рис. 1. Укрупненная модель цифровой трансформации авиастроительной промышленности
Такой технологический фундамент является необходимым условием для реализации потенциала авиационной промышленности в современных условиях с учетом перспективных трендов с использованием различных инструментов и технологий цифровой трансформации с соблюдением определенных принципов.
К принципам трансформации отрасли авиастроения следует отнести следующие:
Технические принципы
• Системность решений;
• Технологичность;
• Техническая надежность;
• Открытая архитектура;
• Информационная и организационная безопасность;
• Персонализация действий;
• Модульность, динамичность.
Организационно - экономические принципы
• Комплексность
• Долгосрочный характер решений;
• Централизация/децентрализация;
• Компетентность персонала;
• Актуальность информации;
• Эффективность (экономическая, технологическая).
Базируясь на этих принципах, с учетом накопленного опыта и современного инструментария цифровизации,
X X
о
го А с.
X
го т
о
ю
2 О
м
CS
0
CS
in
01
строятся процессные блоки, соответствующие стадиям жизненного цикла изделий. Все блоки могут взаимодействовать между собой, обмениваясь информацией.
Каждый блок укрупненно включает в себя систему мониторинга и управления, управляемую систему, информационное обеспечение. Конкретные технологии и применяемые инструменты реализуются в виде конкретных информационных систем соответствующего функционального назначения.
Каждый блок можно рассматривать в качестве законченной субплатформы соответствующего назначения.
Таким образом, получается постадийная разбивка. Возможна разбивка по типам и маркам продукции. Но, в общем виде, разбивка (разграничения) должны быть динамические, позволяющие осуществлять выборку по текущим потребностям.
С нашей точки зрения, сила (устойчивость) новой парадигмы системы функционирования должна заключаться в гибкости, динамизме, сетевых связях, адаптируемости. Имея всестороннюю информацию об изделиях, которая должна быть монолитной, неизменной, так как она является фактографической, функционал и технико-технологическое обеспечение должно быть маневренным, резервируемым, адаптируемым к текущей и перспективной ситуациям.
Литература
1. Министерство промышленности и торговли. Официальный сайт. Департамент авиационной промышлен-ности.[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://minpromtorg.gov.ru/activities/industry/otrasli/avia/
2. Счетная палатаРФ. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ach.gov.ru/
3. Государственная программа РФ «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025года» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://minpromtorg.gov.ru/docs/#!42984
4. Информационные технологии в оборонно-промышленном комплексе. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://www.tadviser.ru/index.php/%Adviser_2020 (дата обращения: 30.01.2021)
5. Вдовин В.А., Оганов В.А., Афанасьева О.А. Моделирование резервов сокращения сроков технологической подготовки производства на стадии проектировани-ятехнологической оснастки. Журнал «Ресурсы, Информация, Снабжение, Конкуренция», №2/2018, с. 203-207
Methodological provisions for the integration of high-tech industrial enterprises into the digital space (for example, enterprises of the aviation industry)
Afanasieva O.A., Vdovin V.A.
Moscow aviation institute (national research university)
JEL classification: D20, E22, E44, L10, L13, L16, L19, M20, O11, O12, Q10,
Q16, R10, R38, R40, Z21, Z32_
Russian industry is one of the most high-tech sectors of the economy, and aviation enterprises are among the most high-tech areas with a huge use of highly qualified personnel. The aircraft industry is of great importance for the economy as a whole, as well as for science and defense of the country. The aviation industry is a catalyst for economic development, the creation of several dozen jobs in the industry leads to the creation of jobs in this industry.
The article examines the role of our industry in the machine-building complex. Also, the features of the current state of the aviation industry are studied, problems arise and integration into a single contour of economic relations is substantiated, taking into account modern trends in digitalization. A model of such integration is proposed based on the creation of a technological platform that provides the necessary condition for high-quality transformations at all stages of the life cycle of aircraft products. The principles of digital transformation, the implementation of which will allow to achieve the goals set in the state program "Development of the aviation industry for 2013-2025", are considered in detail.
Keywords: aviation industry, digital transformation, tools and technologies, transformation model, principles of digitalization.
References
1. Ministry of Industry and Trade. Official site. Department of Aviation Industry. [Electronic resource]. - Access mode: http://minpromtorg.gov.ru/activities/industry/otrasli/avia/
2. Counting Polata [Electronic resource]. - Access mode: https://ach.gov.ru/
3. State program of the Russian Federation "Development of the aviation industry for 2013-2025" [Electronic resource]. - Access mode: https://minpromtorg.gov.ru/docs/#!42984
4. Information technology in the military-industrial complex. [Electronic resource]. - Access mode: URL: https://www.tadviser.ru/index.php_TAdviser_2020 (date accessed: 30.01.2021)
5. Vdovin V.A., Oganov V.A., Afanasyeva O.A. Modeling of reserves for reducing the terms of technological preparation of production at the stage of designing technological equipment. Journal "Resources, Information, Procurement, Competition", No. 2/2018, p. 203-207
О Ш
m x
<
m о x
X
