CC BY
31Сливицкий А.Б.
начальник сектора ФГУП «ГосНИИАС»
СИТУАЦИОННЫЙ ЦЕНТР КАК ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВНЕШНЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Ключевые слова: авиационная техника, внешнее (концептуальное) проектирование, инновационный цикл, системные исследования, ситуационный центр.
Системные мультидисциплинарные исследования (далее - СМИ) и внешнее (концептуальное) проектирование авиационной техники (далее - ВП АТ) - являются важнейшими этапами её жизненного цикла [2], см. рис. 1 [6]. Данный тезис, безусловно, верен для любой новой техники и инновационной продукции.
Рисунок 1.
Концептуальная модель инновационного цикла
В ходе проведения СМИ и ВП АТ обосновываются технические требования к образцу АТ (инновационной продукции), его технический облик и встраиваемость в надсистему [3]. Эти этапы, объединяемые иногда воедино, характеризуются большой неопределенностью возможных проектных решений, обусловленной необходимостью научно-технического прогнозирования характеристик факторов (внешних и внутренних, контролируемых и неконтролируемых, детерминированных и случайных) с горизонтом предвидения на минимум 10-15 лет. Сложность проведения
СМИ и ВП АТ обусловлена разнородностью анализируемой информации и её междисциплинарностью, требующей привлечения различных узкоспециальных экспертов и соответствующего модельно-методического аппарата [4, 8].
В ходе проведения СМИ и ВП АТ научно-техническая информация о разрабатываемой АТ претерпевает как операции по её механической передаче между экспертами, так и операции по её видоизменению (структурированию и преобразованию) в математических и имитационных моделях и организацию её представления экспертам и лицам, принимающим решения. В советский период и в настоящее время информация передаётся, в основном, как на бумажных и электронных носителях, так и посредством электронной почты, а для её представления экспертам используется как бумажная форма, так и одноэкранные компьютерные системы. Данные способы достаточно надёжны, безопасны, наглядны и информативны, но они в недостаточной степени отвечают цели сокращения времени проведения СМИ и ВП АТ, повышению качества и достоверности проектной информации о разрабатываемой АТ (инновационной продукции).
Неопределённость в развитии технологий, увеличение сроков их отработки и интеграции, усложнение техники и концепций её применения, превалирование влияния скрытых, латентных внешних обстоятельств на их развитие в долгосрочной перспективе затягивают начальные этапы жизненного (и соответствующего инновационного) цикла. Делают процессы становления принципиально нового продукта неопределёнными, вероятностными, итерационными, неустойчивыми. Обусловливают необходимость постановки перед разработчиками новых перспективных технологий и конкурентоспособной инновационной техники важнейшей целевой задачи существенного уменьшения времени разработки, сокращения сроков проектирования [6].
Для решения задачи быстрого и, по возможности, безошибочного проектирования необходимы: во-первых, свободный обмен информацией и идеями в сетевой структуре виртуального предприятия; во-вторых, разумное структурирование процесса разработки технологий на основе концепции уровней готовности технологий и уровней производственной готовности. В-третьих, применение адекватного модельно-методического аппарата. И, в-четвёртых, использование оптимальной организационно-коммуникационной модели научно-производственного взаимодействия [5, 6].
Сформулированная нами цель коррелированна с одной из ключевых проблем модернизации России: скоростью (или быстротой) осуществления модернизации. Важность этой проблемы (и её существование) подчеркивается многими технарями, экономистами и политологами. Эта проблема является общей, то есть системной для всех направлений научно-технического и технологического развития России. Более того, проблема быстроты проведения модернизации (т.е. изменений) является системной и для системных мультидисциплинарных исследований в различных областях науки и техники. Другими словами, СМИ сами по себе испытывают необходимость в убыстрении, в увеличении скорости их проведения.
Новым перспективным средством (инструментом) обработки информации в ходе СМИ и ВП АТ является использование ситуационного или информационно-аналитического центра [5-7], позволяющего сконцентрировать и скоординировать различные потоки разнородной информации об АТ, её элементах и перспективных технологиях, обеспечить её многоэкранное представление и, соответственно, предоставить возможность её анализа не одному (двум), а целой группе - коллективу экспертов (в том числе, и территориально разнесенных). Применение ситуационного центра (далее - СЦ) позволяет достичь цели сокращения времени проведения СМИ и ВП АТ, повышения качества и достоверности проектной информации о разрабатываемой АТ, за счёт увеличения интеллектуального потенциала разработчиков (за счёт роста концентрации научной мысли) при необходимой и достаточной информационной поддержке.
Основными направлениями деятельности СЦ являются:
1. Методическая, информационная, программная, аппаратная поддержка исследований и разработок, проводимых в рамках выполнения контрактов, договоров, соглашений, поручений вышестоящих организаций, заданий руководства, инициативных проектов по тематике профильных предметных областей предприятия-разработчика;
2. Методическая, информационная, программная, аппаратная поддержка коммуникаций на корпоративном уровне и с внешним окружением (партнеры, вышестоящие организации и др.) и обеспечение наглядного представления информации (профильные предметные области: технические средства, программное обеспечение, организация корпоративной связи и взаимодействий с внешней средой и др.).
Задачи, решаемые СЦ при проведении СМИ и ВП АТ:
1. Оперативное получение и использование полной и достоверной информации подразделениями и руководством предприятия-разработчика АТ, организациями-партнерами, федеральными органами исполнительной власти:
- проблемный мониторинг - постоянное слежение за развитием ситуации в профильных предметных областях, автоматизированное смысловое обобщение информации, оперативное информирование в соответствии с рангом и направленностью интересов экспертов;
- сбор, хранение, обработка, предоставление информации по тематике профильных предметных областей, а также составу, направленности интересов, предпочтениям экспертов (в объеме, определяемым их рангом);
- проведение разносторонних экспертиз информации. Анализ, обобщение, интерпретация данных как по отдельным направлениям, так и в целом по всему спектру направлений в каждой профильной предметной области;
- обеспечение сохранности информационных ресурсов, контроль за их использованием в зависимости от степени конфиденциальности и уровня доступа эксперта, защита от несанкционированных воздействий и разрушения;
- электронный документооборот между экспертами.
2. Наглядное представление информации: иллюстрированное представление тематических докладов; проблемных ситуаций - ситуаций принятия решений, целей, задач, критериев, вариантов, процедур принятия решений, полученных результатов исследований и др.
3. Поддержание коммуникационных процессов на корпоративном уровне и с внешним окружением:
- автоматизированный обмен большими объемами информации и результатами исследований;
- функционирование корпоративной электронной почты;
- организация и проведение электронных и видеоконференций;
- взаимодействие с внешними информационно-справочными, информационно-аналитическими и информационно-управляющими системами, см. рис. 2 [5, 6].
4. Моделирование целевых и обеспечивающих функциональных систем (далее - ФС) - систем с участием АТ и научно-производственной базы их создания:
- моделирование отдельных процессов, состояний, ситуаций, имеющих место в ФС первого (целевых) и второго (обеспечивающих) типов;
- комплексное моделирование целевых ФС в интересах оценки эффективности целевого использования, выявления дефицита функциональных возможностей, оптимизации состава и применения АТ, формирования требований к перспективным образцам АТ, выработки новых концепций применения;
- комплексное моделирование обеспечивающих ФС (предприятий, отраслей) в интересах оценки затрат и промышленной реализуемости программ развития АТ, оптимизации состава, структуры, порядка функционирования предприятий и организаций авиационной отрасли;
- обеспечение возможности проигрывания различных вариантов развития событий в зависимости от реализа-цин тех или иных вариантов поведения различных сторон, участвующих в рассматриваемых событиях или процессах.
Рисунок 2.
Организационно-коммуникационная модель научно-производственного взаимодействия «Система информационно-аналитических (ситуационных) центров»
5. Концептуальное (внешнее) проектирование АТ и их компонентов в интересах формирования облика перспективных образцов, обоснования требований к технологической базе, обеспечивающей создание АТ и их компонентов с требуемыми характеристиками, прогнозирования характеристик систем, которые могут быть созданы в стране и за рубежом на базе перспективных и прорывных научно-технических разработок и использованы в конкурентной борьбе и конфликтных ситуациях.
6. Поддержка задач планирования развития и применения АТ, стратегического управления научно-производственной базой создания АТ:
- поддержка задач программно-целевого планирования развития и оптимизации применения АТ. В том числе: определение рационального состава основных, вспомогательных, обеспечивающих элементов систем с участием АТ (внутрисистемное планирование); планирование операций с участием АТ и автоматизированная подготовка заданий на выполнение работ; формирование предложений в программы развития АТ, и её компонентов АТ (программно-целевое планирование); формирование предложений в программы развития технологической базы, обеспечивающей создание перспективных образцов и компонентов АТ;
- поддержка задач стратегического управления научно-производственной базой создания АТ - задач рационализации продуктовой политики, технического и технологического перевооружения, структурных преобразований в интересах обеспечения конкурентоспособности и устойчивого динамичного развития отдельных предприятий-разработчиков АТ, авиационной отрасли;
- подготовка и обоснование вариантов решений для руководства организации и федеральных органов исполнительной власти.
7. Поддержка процессов обучения: проведение компьютерных экспериментов и деловых игр в интересах повышения профессиональной квалификации экспертов различных рангов; предоставление услуг в сфере автоматизированного, в том числе удаленного обучения.
Характеризуя интенсивность использования СЦ для решения задач СМИ и ВП АТ логично предположить, что максимальная отдача от использования данного организационно-информационного инструмента будет достигаться при его ежедневной эксплуатации. Теоретически, в самом общем виде, диаграмма загрузки СЦ будет иметь вид, представленный на рис. 3. На практике, при учете ограничения времени рабочего дня и выходных дней диаграмма загрузки СЦ будет иметь провалы и может быть представлена в виде, см. рис. 4.
100%
Рисунок 3. Диаграмма загрузки СЦ
Рисунок 4.
Диаграмма загрузки СЦ с учетом длительности трудового дня, выходных и праздничных дней
Огромную роль в интенсификации инновационного развития играет информационный обмен, позволяющий каждой из сторон соответствующих общественных отношений - инновационного процесса - (государства, федеральных органов исполнительной власти, оборонно-промышленного комплекса, государственных корпораций, частного бизнеса, то есть субъектов инновационной системы) находить приемлемые варианты взаимодействия. Создавать гибкие и динамичные организационные структуры - виртуальные предприятия - научно-исследовательского и научно-производственного характера. Сопрягать отдалённые области знаний, обеспечивая мультидисциплинарность системных исследований по прогнозированию будущего, определению дефицита свойств и качеств существующей техники, определению облика (технической концепции) перспективной техники, разработке технологий и оценке уровня их готовности. Концентрировать разнородные компетенции и ресурсы, получая доступ к разнообразным когнитивным возможностям. Строить эффективную коммуникацию между участниками распределённого многомерного инновационного процесса, организованными на основе сетевых принципов и механизмов и взаимодействующих в рамках единой интегрированной информационно-аналитической среды - поля (пространства) знаний и технологий, являющихся интеллектуальной собственностью [6].
Анализ мировых тенденций показывает, что «инновационная деятельность сейчас становится во многом процессом распределенного создания знания. Посредством межфирменного взаимодействия создается сообщество - проницаемая система с изменяющимися границами, нечто среднее между воплощениями закрытой иерархической концепции инновации и концепции открытой инновации. ... Использование модели сообщества позволяет фирмам-участникам создавать сложную нелинейную среду, в которой поддерживается высокий уровень разнообразия и гибкости, но которая при этом не разрушается. В результате применения модели источником инноваций становится не отдельная организация, а сообщество членов в области притяжения определенной возможности. Кардинальное отличие сетевых моделей от прежних иерархических моделей заключается в том, что частицы общей ценности создаются распределено, и периферия перестает быть менее значимой, чем центр, поскольку важными становятся все частицы индивидуального опыта» [1, с. 5], см. иллюстрацию данного тезиса на рис. 5. Инновационная деятельность теперь становится процессом распределенного коллективного создания знания.
Рисунок 5.
Концептуальная схема модели распределенного создания знания [6]
Обобщённо представлена некая сетевая структура, в которой обозначены центры роста инноваций (А0, В0, С0, ...) и их ближнее окружение - организации-партнеры (А1, В1, С!, ...). Показаны информационные связи субъектов инновационного цикла (например, А0 - С0), погруженных в поле (пространство) знаний и технологий.
Территориальная распределённость сети СЦ по проведению СМИ и ВП АТ, схематично показанная на рис. 2 и 5, позволяет повысить интенсивность проведения исследований. На рис. 6 показана диаграмма загрузки сети из двух территориально разнесённых СЦ в течение суток. Легко видеть, что при обеспечении надлежащей согласованности действий время активного функционирования рассматриваемой сети из двух СЦ увеличивается практически в два раза.
СЦ предприятий-разработчиков АТ будут функционировать в едином информационном пространстве на основе согласованных процедур представления и обмена информацией. В таком СЦ формируется информационно-управляющее поле, аккумулирующее в себе разнородную информацию и предоставляющее широкие возможности для её демонстрации, анализа и принятия на её основе научно-обоснованных решений. При оснащении современными телекоммуникационными средствами, СЦ позволяет осуществлять коммуникации и визуализацию в режиме реального времени, и выступать в качестве основы интегрированной информационной среды системы поддержки комплексных исследований и разработок.
100%
Дальний Восток
Рисунок 6.
Диаграмма загрузки сети из двух территориально разнесённых СЦ в течение суток
Важно отметить, что система информационно-аналитических (ситуационных) центров позволяет не просто обмениваться научно-технической информацией о перспективных технологиях и разработках, но осуществлять саму разработку этих технологий и новшеств. Вести сопутствующую информационную и научно-техническую работу. То есть осуществлять [6]:
- организацию и проведение основного производственного процесса;
- математическое, полунатурное и натурное моделирование;
- интеграцию результатов аналитической обработки данных средствами полиэкранных форм визуализации информации;
- сопряжение проводимых фундаментальных, прикладных и опытно-конструкторских разработок с помощью развития взаимодействия и сотрудничества научных организаций с предприятиями высокотехнологичных секторов экономики на основе реализации новых форм взаимодействия и интеграции;
- мониторинг трендов научно-технологического развития с целью повышения уровня осведомленности экспертного и научно-производственного сообщества и прогнозирования развития науки, техники и технологий;
- поддержку принятия решений о развитии технологий, производства, инвестировании благодаря своевременной адекватной экспертной оценке и моделированию проблемных ситуаций в реальном масштабе времени;
- эффективное управление рисками.
Данный механизм общения нескольких субъектов информационного обмена о разработанных и разрабатываемых технологиях является оптимальным механизмом межфирменного научно-технического и инновационно-технологического взаимодействия. Оптимальной концептуальной моделью сетевой коммуникации.
В настоящее время ситуационные центры широко используются для нужд государственного управления. Общественности хорошо известны ситуационные центры Президента и Правительства Российской Федерации, МЧС и Минобороны России, объединённые в иерархическую систему. Предлагается распространить этот успешный опыт на инновационно-технологический комплекс, организуя на предприятиях, в корпорациях информационно-аналитические (ситуационные) центры.
Комплексная практическая реализация системы ситуационных центров как технологии проведения системных исследований и внешнего проектирования авиационной техники усилит информационно-аналитическую поддержку разработчиков технологий и инвесторов, станет существенным вкладом в систему необходимых условий - мер и мероприятий - для реиндустриализации в России. Позволит перезапустить инновационный цикл, то есть успешно реализовать национальную технологическую инициативу, задача формирования и реализации которой была поставлена 4 декабря 2014 года Президентом России Владимиром Путиным в его ежегодном послании Федеральному собранию.
Список литературы
1. Гудков А.Г., Горлачева Е.Н. Межфирменное взаимодействие высокотехнологичных предприятий / Под ред. И.Н. Омельченко. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014.
2. Жеребин А.М., Коротин О.С. Элементы внешнего проектирования ударных авиационных комплексов: Учебное пособие. - М.: МАИ, 1987.
3. Жеребин А.М., Попов В.А., Демидов С. Л. Решение задач внешнего проектирования на этапе комплексных предаванпроектных исследований авиационных боевых комплексов. // Всероссийская научно-техническая конференция «Моделирование авиационных систем», Москва, ФГУП «ГосНИИАС», 12-14 апреля 2011 г. - М.: ФГУП «ГосНИИАС», 2011.
4. Жеребин А.М., Топоров Б.П., Горлов В.М. Методы моделирования в задачах анализа и управления при проектировании авиационных комплексов // Труды III Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах». - Самара, 2001.
5. Сливицкий А.Б. Механизмы сетевого взаимодействия при решении проблем инновационно-технологического развития России // Россия: тенденции и перспективы развития. Ежегодник. Вып. 10, ч. 2. Редкол.: Пивоваров Ю.С. (отв. ред.) и др. - М.: ИНИОН РАН, 2015. - С. 292-299.
6. Сливицкий А.Б. Инновационная деятельность как процесс распределенного сетевого создания знания // Проблемы и перспективы инновационного развития экономики в XXI веке: материалы XX международной научно-практической конференции, сентябрь 2015, Алушта. - Симферополь, 2015.
7. Сливицкий А. Б. Распределенный процесс сетевого создания знания как основа инновационной деятельности // Социальное знание и проблемы интенсификации развития белорусского общества: материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Минск, 1213 ноября 2015 г. / ред. кол.: Котляров И.В. (гл. ред.) и др.; НАН Беларуси, Ин-т социологии НАН Беларуси. - Минск: Право и экономика, 2015.
8. Топоров Б.П., Горлов В.М. Методы операционного моделирования в процессах внешнего проектирования авиационных комплексов // Всероссийская научно-техническая конференция «Моделирование авиационных систем», Москва, ФГУП «ГосНИИАС», 12-14 апреля 2011 г. - М.: ФГУП «ГосНИИАС», 2011.
