CC BY
10
ЦИФРОВОМ БЛИЗНЕЦ КАК ИНСТРУМЕНТ ОЦИФРОВКИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ
Лиманский Андрей Николаевич
доктор экономических наук, доцент,
Высшая школа бизнеса, искусств и технологий «RISEBA», г. Рига, Латвийская республика. E-mail: andrejs.limanskis@riseba.lv
Хофбауэр Гюнтер
доктор экономических наук, профессор,
Технический университет Ингольштадта , г. Ингольштадт, Федеративная Республика Германия. E-mail: Guenter.Hofbauer@thi.de
Аннотация. В данной работе исследовано потенциальное влияние цифровой трансформации в целом и цифровых двойных приложений на процесс менеджмента продуктами (ПМП) в частности. Цель состоит в том, чтобы выяснить потенциальные преимущества использования цифровых близнецов. Методологически концептуальный и аналитический подходы применяются при использовании статистических данных, опросов, новейшей литературы и логических выводов. Таким образом, подход двоякий: с концептуальной точки зрения вводятся различные типы цифровых близнецов; с аналитической точки зрения подлежат исследованию различные приложения на разных стадиях ПМП. Таким образом, эта статья может быть классифицирована как концептуальная работа, основанная на обширном литературном исследовании. Результаты исследований показали, что цифровая трансформация может предложить различные преимущества для ПМП. Можно резюмировать, что на всех этапах ПМП выявляются потенциальные выгоды. Наиболее важными из них являются экономия времени и денег, предотвращение растраты физических ресурсов и одновременное повышение качества, надежности и конкурентных преимуществ.
Что касается оригинальности, то можно констатировать, что это первое всестороннее исследование всего ПМП в отношении цифровой трансформации с целью выявления источников потенциальных выгод. Переориентация национальной экономической политики должна включать поддержку таких инноваций как цифровой близнец.
Ключевые слова: цифровой близнец, цифровая трансформация, оцифровка, инновации, управление стоимостью, управление продуктом.
JEL codes: O14, O32, L15
Для цитирования: Лиманский, А. Н., & Хофбауэр, Г. (2021). Цифровой близнец как инструмент оцифровки процесса управления проектами. Теоретическая экономика, 78(6), 68-81. извлечено от http://www.theoreticaleconomy.ru/index.php/ tor/article/view/83
DOI: 10.52957/22213260_2021_6_68 1. Введение
Генри Форд считал, что все, что делается, можно сделать еще лучше. Этот руководящий принцип также важен для компаний, потому что только те, кто постоянно работает над улучшениями, будут иметь долгосрочный успех. Однако улучшения часто включают в себя изменения. Для того, чтобы реализовать это, компании должны постоянно адаптироваться к текущим разработкам и техническому прогрессу. То же самое относится и к различным задачам в компаниях, таким, как управление продуктами. Далее будут рассмотрены возможности совершенствования процессов управления продукцией, инициированных цифровой трансформацией.
Появляются различные новые технологии и усовершенствованные приложения, основанные на
больших данных. Исследование PriceWaterhouseCoopers [1] показывает многообещающие технологии, которые, по оценкам, будут использоваться к 2022 году. Из рисунка 1 можно сделать вывод, что все многообещающие технологии основаны на оптимизации с поддержкой данных в различных приложениях.
100% 90%
80% 70% 60% 50% 40%
30%
■ используется сегодня ■ используется через пять лет
Рисунок 1. Применение новых технологий
Источник: составлено аторами на основе [1]
Дополнительным выводом является то, что упоминаются разные виды цифровых близнецов. Они относятся к продукту, производственному активу и всему заводу. Это показывает, что цифровой близнец является новой технологией, которая, как предполагается, удвоится к 2022 году. Таким образом, предполагается, что цифровой близнец должен внести ценный прогресс в цифровой переход.
Важность цифрового близнеца для компаний показана на рис 2. Данные, собранные PwC для исследования «цифровые фабрики 2020», показывают, прежде всего, фактическую реализацию в компаниях за 2017 год. Кроме того, у представителей компании также спросили прогноз на 2022 год.
При сравнении этих двух показателей заметно, что прирост в течение всего лишь пяти лет значителен во всех областях цифрового близнеца. Почти половина опрошенных компаний указывают, что к 2022 году цифровые близнецы будут использоваться в производстве и в качестве виртуальной
копии продукта.
45% 40% 35% 30% 25% 2№ 15% 10% 5% 0%
44%
+132%
/
39%
/
43%
+87%
+117%
I
I
19%
циф ро во й бл и знец фабрик и
18%
цифровой близнец производственного актива
23%
цифровой близнец продукта
I используется сегодня
I используется через пять лет
Рисунок 2. Перспективы использования цифровых близнецов
Источник: составлено аторами на основе [1]
По этой причине следует все больше акцентировать внимание на важности темы цифрового близнеца.
2. Tерминология
2.1 Цифровая трансформация
Для понятия цифровой трансформации до сих пор не существует стандартизированного определения. Часто цифровое преобразование отождествляется с цифровизацией, для которой в настоящее время также нет общепринятого определения. Анализируя различные определения цифровой трансформации, можно выделить некоторые ключевые элементы, на основе которых может быть составлено определение, справедливое для данной публикации. Цифровая трансформация-это интеграция технологических разработок в области цифровизации в различные сферы деятельности компаний. Здесь бизнес-процессы или целые цепочки создания стоимости могут быть оптимизированы с помощью новых технологий и на основе собранных данных, а бизнес-единицы, клиенты и другие заинтересованные стороны объединены в сеть друг с другом [2, p. 4 и p. 7]. Таким образом, эти два термина различаются: экономические аспекты рассматриваются в цифровой трансформации, но оцифровка также включает в себя общество [3, с. 3]. Таким образом, цифровая трансформация является подзадачей оцифровки.
2.2 Цифровой близнец
Концепция цифрового или виртуального близнеца все чаще обсуждается, так как эта тема в настоящее время актуальна для многих компаний и приобретает все большее значение. Цифровой близнец-это виртуальный образ физического продукта. Оба они подключены к сети и могут общаться друг с другом. Физическим близнецом могут быть как готовые изделия, так и отдельные компоненты, целые производственные установки или процессы [4, p. 67 и, 5, p. 42].
Цифровой близнец состоит из трех частей: одна-это сам физический продукт, который также называется физическим близнецом. С другой стороны, существует виртуальный близнец, цифровое изображение, которое отражает физического близнеца. И последнее, но не менее важное: существует связь между физическим и виртуальным близнецом, которая обеспечивает передачу данных и
информации [4, p. 67]. Этот принцип показан на Рис.3.
<
связь
-
L
физический близнец
виртуальный близнец
Рисунок 3. Взаимная связь между физическим и виртуальным близнецом
Существует три основных типа цифровых близнецов: DTP, DTI и DTA. Эти три типа показаны на рис.4.
DTP-это прототип цифрового близнеца, который представляет собой изображение физических продуктов на стадии прототипа. Особенностью здесь является то, что виртуальный близнец создается до того, как создается физический близнец. Это позволяет проводить испытания и моделирование виртуального близнеца до тех пор, пока он не будет иметь оптимальную конструкцию и вести себя так, как требуется на протяжении всего жизненного цикла. Если это достигнуто, то можно создать физический прототип. Использование цифровых двойных прототипов особенно полезно для продуктов с высокой сложностью [4, p. 68].
Второй тип цифровых близнецов - это DTI, экземпляр цифрового близнеца. В этом случае виртуальному двойнику присваивается определенный физический продукт, который он сопоставляет на протяжении всего жизненного цикла. Этот тип цифрового близнеца используется, например, для передачи информации о необходимых ремонтных работах [4, p. 68].
Третий тип цифровых близнецов, Digital Twin Aggregate (DTA), представляет собой совокупность нескольких продуктов DTI. DTA сам по себе не собирает данные, но собирает данные DTIs, чтобы объединить и проанализировать их, чтобы дать общее представление о производительности конкретного продукта в его отдельных вариантах [4, p. 68].
Помимо этих трех основных типов цифровых близнецов, существует еще один тип, который встречается в области искусственного интеллекта, интеллектуальный цифровой близнец (IDT). Этот цифровой Близнец не только отражает информацию, как те типы цифровых близнецов, которые мы уже представили, но и способен делать прогнозы на основе собранных нами данных. Использование интеллектуальных цифровых близнецов может предсказать, как этот продукт будет вести себя в ближайшем или отдаленном будущем, основываясь на текущем состоянии продукта. Это позволило бы заранее избежать ошибок и смоделировать полный жизненный цикл продукта [4, pp. 67-69 и 6, с.
2.3 Практическое использование
Широко известны промышленные роботы, которые управляются программным обеспечением и выполняют многие задачи эффективно и надежно. В рамках концепции цифровых близнецов этот
3564-3567].
робот не только физически стоит на заводском этаже, но и существует как виртуальная модель, достоверно описывающая все функциональные возможности робота. Такие цифровые копии называются цифровыми близнецами, поскольку с их помощью можно моделировать процессы, описанные в главе 3. Поскольку эти модели состоят только из данных и алгоритмов и не имеют физических материальных компонентов, они могут быть использованы во многих местах внутри и за пределами компании для улучшения самого устройства или для дальнейшего развития производственного процесса.
Некоторые компании, такие, как Siemens, General Electric, Dassault и др., уже используют цифровой близнец в своей деятельности, в основном для производственной практики.
DTP DTI DTA
Рисунок 4. Основные типы цифровых близнецов 3. Влияние на процесс менеджмента продукта
3.1 Процесс менеджмента продукта
Направления анализа основаны на процессе управления продуктом, показанном на Рис. 5, который представляет собой сокращенную версию цикла управления продуктом Хофбауэра [7, р.340]. Этот процесс состоит из шести этапов, каждый из которых включает в себя определенные виды деятельности. На эти виды деятельности влияет или может быть оптимизирована цифровая трансформация.
о
травпенм идеями
концепция продукта
разработка развитие производства запуск на рынок и продукта и процессов жизненный цикл
* поиск идей * развитие идей * приобретением сохранение идей * отбор идей * развитие концепции * концептуальный тест * разработка технического продукта * тестирование продукта * прототипы • организация производства: • производственная мощность • начало производства • запуск на рынок синхронизация нацеливание маркетинг • управление жизненным циклом * переработка повторно обновленный переработаны
мониторинг и контроль затрат
Рисунок 5. Шесть фаз процесса менеджмента продукта 3.2 Фаза 1 - Менеджмент идеи
Этап управления идеями во многом выигрывает от возможностей цифровой трансформации. Цифровые технологии позволяют вовлечь в процесс генерации идей значительно большее число людей, чем это было раньше. Например, можно использовать открытые инновационные подходы, такие, как конкурсы идей или краудсорсинг.
Краудсорсинг - это поиск решения проблемы с помощью многих специалистов, вносящих свой вклад. Эти люди могут быть экспертами, а также потенциальными клиентами или ведущими пользователями. Существует различие между внутренним и внешним краудсорсингом. Внутренний краудсорсинг в первую очередь включает сотрудников, но он также может включать и внешних людей. Если краудсорсинг происходит вне компании, то обычно используются выделенные платформы [7, pp. 369-371]. В дополнение к принадлежащим компаниям инновационным платформам используются также некомпонентные платформы. Например, успешна платформа InnoCentive, насчитывающая более 300 000 членов из более чем 200 стран [7, pp. 369-371].
Конкурсы идей также работают со знанием большой толпы. Внешние или внутренние люди собирают идеи по конкретным темам. В большинстве случаев конкурсы идей ограничены по времени, и лучшая идея в конечном итоге выбирается жюри или пользователями. Этот тип вовлечения людей, вносящих свой вклад в инновационный процесс, особенно полезен на начальном этапе управления идеями, когда речь заходит о сборе максимально широкого разнообразия идей [8, p. 19 и 9, p. 32]. В основном соревнования идей проводятся через интернет на определенных платформах [10, p. 80].
Кроме того, существуют потенциальные возможности за счет интеграции клиентов в форме интеграции виртуального сообщества (VCI). Здесь клиенты интегрируются через интернет в инновационный процесс. Преимущество заключается в том, что происходит не только диалог между клиентом и компанией, но и между разными клиентами. Компания может следить за этим сообщением и получать от него дальнейшие идеи или идеи [11, p. 27]. Позже, на этапе оценки, вовлечение клиентов также очень полезно.
Одним из основных преимуществ интеграции открытых инновационных подходов в процесс сбора и развития идей является то, что они позволяют работать на международном уровне над выработкой решений, привлекая таким образом значительно большее число людей и экспертов, чем это было бы на национальном уровне. В результате международные компании уже могут получать информацию от различных культур в процессе мозгового штурма. Кроме того, методы открытых инноваций могут сократить время выхода на рынок и повысить признание рынка [10, p. 69].
Также интересна для управления идеями нетнография. Здесь рассматриваются темы, которые потенциальные или текущие клиенты обсуждают в интернете. Это включает в себя комментарии или даже отзывы от пользователей соответствующих веб-сайтов, таких, как тематические блоги или даже каналы социальных сетей. Преимущество заключается в том, что он пробуждает подлинные чувства и мысли пользователей, что, в свою очередь, может помочь компании в генерировании идей, а также в выборе идей. Кроме того, собираются важные сведения о клиентах, такие, как покупательское поведение, предпочтения продукта или даже отзывы о текущих продуктах. Вследствие этого, могут быть выявлены такие меры товарной политики, как дифференциация продукта [7, стр. 372-373 и 8, стр. 13]. Тема реверс-инжиниринга также затронута цифровой трансформацией. До сих пор это было связано в основном с физическими продуктами, но в настоящее время все большее значение приобретает и обратный инжиниринг программного обеспечения [11, p. 1].
В дополнение к подходам к генерированию и сбору идей, цифровая трансформация также предлагает потенциал для захвата и хранения идей. С помощью цифровых решений, таких, как базы данных управления идеями, идеи могут храниться длительное время, присваиваться определенными категориями или проверяться на избыточность. Кроме того, имеет смысл фиксировать идеи уже в цифровом виде, так как это может снизить затраты на обработку. Примером такого инструмента управления идеями является программное обеспечение Idea and Request Management (IRM) [12].
3.3 Фаза 2 - концепция продукта
Начиная с этапа разработки концепции продукта, рекомендуется использовать цифровые близнецы, о чем уже говорилось в разделе 2.2. Если компания хочет интегрировать цифровых близнецов, это должно быть сделано как можно скорее с самого начала этапа концепции продукта.
Это происходит потому, что данные, собранные в соответствующей фазе, формируют основу для последующих фаз, так что цифровой Близнец обогащается все большим количеством данных в ходе процесса, пока наконец не становится возможным предложить многообещающий новый продукт [13, pp.68-69]. Для этапа разработки концепции продукта актуальны также данные прошлых разработок продукта, поскольку они могут быть использованы для быстрого создания основы для цифрового близнеца. Этот вновь созданный цифровой Близнец затем заполняется исходной информацией о конструкции и эксплуатации продукта, для которого существует концепция. Если будет принято решение о дальнейшем развитии концепции продукта, то на последующем этапе разработки продукта ранее поступившие данные могут быть уточнены и расширены. Таким образом, по мере увеличения объема данных визуальный образ виртуального близнеца также растет в процессе разработки [13, p. 70]. На более поздних стадиях виртуальный близнец дополняется своим физическим близнецом, таким образом, входя в реальный мир.
На этапе тестирования самой концепции использование цифровых близнецов дает дополнительные преимущества. Например, с помощью цифровых близнецов могут быть созданы различные варианты дизайна продукта. В результате концепции могут быть протестированы уже на этой стадии, без создания прототипа. Цифровой близнец позволяет проводить моделирование концепций продуктов, а также делать прогнозы относительно их соответствующих характеристик [14, 2018]. На стадии разработки продукта актуальны цифровые прототипы близнецов (DTP), поскольку физического изображения еще нет.
Дополнительные преимущества могут быть получены за счет использования виртуальных технологических моделей. Эти модели формируют основу для различных конструкций и содержат принципы проектирования и технические характеристики, такие, как минимальные поперечные сечения. Это позволяет понять даже на стадии разработки концепции продукта, может ли концепция быть реально реализована в физическом продукте или же реализация неосуществима. Поскольку это происходит без необходимости создания прототипа, существует высокий потенциал экономии с точки зрения затрат на разработку продукта. Кроме того, технологические модели позволяют лучше прогнозировать затраты, поскольку они обычно содержат наиболее дорогостоящие компоненты [15, p. 1267-1268].
В дополнение к технологическим моделям можно также использовать цифровые макеты (DMU). Они, как и технологическая модель, представляют собой продукты или компоненты виртуально. Цифровые макеты могут также использоваться для выполнения симуляций, которые заменяют тесты реальными прототипами и даже расширяют их возможности. Таким образом, моделирование может быть создано уже на ранней стадии концепции продукта, чтобы иметь возможность сортировать концепции, которые плохо работают на ранней стадии [16, p. 356]. Таким образом, плохих инвестиций удается избежать. Цифровые макеты также могут быть объединены с такими технологиями, как дополненная реальность. Это значительно упрощает работу для пользователя и расширяет возможности действия [16, p. 359f]. Кроме того, такие технологии, как дополненная реальность и виртуальная реальность, также открывают новые возможности в тестировании концепций в целом. Благодаря этим технологиям концепции продуктов могут быть визуализированы на ранних стадиях и, таким образом, лучше оценены [17, p. 95]. Оценка концепций также может быть облегчена с помощью программных решений. Еще одним преимуществом использования специального программного обеспечения является то, что оно часто также позволяет хранить отвергнутые концепции продукта, чтобы они не терялись и могли быть просмотрены снова в более позднее время, если их актуальность может измениться [18, p. 148].
3.4 Фаза 3 - развитие продукта
Цифровая трансформация изменила способ разработки продукта. В качестве основы для технического развития и конструирования изделий выступают вспомогательные средства, такие,
как САПР. С помощью САПР могут быть выполнены технические чертежи в цифровом виде, которые служат основой как для производства прототипа, так и для последующего производства. С помощью этой виртуальной разработки продукта время разработки может быть частично сокращено наполовину [19].
Существуют также преимущества для разработки прототипов. Например, помимо физических прототипов могут использоваться и цифровые прототипы. Они облегчают проведение технических исследований, таких, как проведение краш-тестов [20, p. 50]. Помимо термина «цифровые прототипы» часто используется термин «виртуальное прототипирование» [21, p. 19]. Физические прототипы могут быть сделаны быстрее с помощью высокопроизводительных вычислительных систем и аддитивных производственных процессов. Этот факт также сокращает время разработки продукта и позволяет быстро проверить совместимость различных деталей. Это хорошо известно как быстрое прототипирование [7, p. 482]. Однако для производства прототипов с помощью аддитивных производственных процессов, таких, как, например, 3D-печать, изначально требуются цифровые прототипы, содержащие данные, необходимые для производства [22, с. 229]. Разработка прототипов также использует дополненную реальность (AR). AR требует только половины количества физических прототипов, так как тесты и моделирование могут быть выполнены в цифровом виде [17, p. 95].
Использование цифровых близнецов играет важную роль в разработке продукта. Если их использование осуществлялось последовательно в предыдущем процессе управления продуктом, то виртуальный близнец в виде DTP уже содержит данные, разработанные на предыдущем этапе, и теперь может быть использован в качестве основы для дальнейшей разработки продукта. Прежде всего, имеет смысл выполнять разработки на ДТП и проводить моделирование до тех пор, пока оно не будет иметь оптимального дизайна [13, p. 67]. Таким образом, можно протестировать различные варианты и спрогнозировать будущие характеристики продукта [6, p. 3568]. Как только это будет сделано, прототип может быть сделан на основе полученных данных. Если присутствует как физический прототип, так и цифровое зеркальное отражение, то это цифровой экземпляр-Близнец (DTI). При этом виртуальный Близнец может общаться посредством использования датчиков [5, p. 43]. Данные моделирования цифровых близнецов могут быть использованы как для самой разработки продукта, так и для последующих этапов. Это имеет место, например, когда речь заходит о проведении ремонтных работ или когда начинается планирование производства и выпуск нового продукта [23, p. 300 и 13, с. 72]. Кроме того, моделирование с использованием цифровых близнецов дает преимущества по сравнению с моделированием без них. Результаты моделирования ведут себя как виртуальные датчики близнеца. Преимущество здесь в том, что их можно разместить где угодно. Это позволяет получать измерительные данные из мест, где требуется интеграция физического датчика, например, это было бы невозможно из-за ограничений пространства. Благодаря такому сочетанию виртуальных и физических датчиков можно собрать более полные данные, чем это было бы возможно в противном случае [24, pp. 26-27].
3.5 Фаза 4-разработка производства и технологических процессов
На развитие производства и технологических процессов большое влияние оказывают эффекты цифровой трансформации. Что касается процессов предыдущих этапов, то такие технологии, как виртуальная реальность или цифровые макеты, играют важную роль в планировании производства. Это позволяет моделировать и оптимизировать производственные процессы в цифровом виде. Например, производственный процесс, может быть, смоделирован в различных вариантах пространственного расположения, чтобы выяснить, какое расположение позволяет наиболее экономить время производства. Даже внутри отдельных производственных ячеек процесс может быть оптимизирован таким образом [7, pp. 503-504].
В дополнение к цифровому представлению отдельных производственных зон, цифровая фабрика также имеет особое значение на этом этапе. Это полная цифровая модель реального завода.
Это состоит из нескольких отдельных моделей, которые связаны между собой. В результате, например, весь материальный поток внутри фабрики может быть заранее протестирован и оптимизирован, или все производственные процессы могут быть смоделированы. Это помогает, например, определить оптимальные размеры партий или оптимальное распределение кадровых ресурсов и расстановку машин и установок. Моделирование движения транспорта и личных перемещений также может быть выполнено для оптимального планирования движения внутри и вокруг помещений компании, здания, а также путей эвакуации. Дальнейший потенциал цифровых фабрик обеспечивается использованием мобильных устройств, поскольку такая информация, как трехмерные модели фабрик, может быть получена из любого места или GPS, может быть, использован для анализа материальных потоков. Виртуальная и дополненная реальность также могут быть интегрированы в цифровую фабрику. Виртуальная реальность может практически зафиксировать планируемую фабрику, что, с одной стороны, улучшает пространственное восприятие, а с другой-создает новые возможности для оптимизации, например, путем анализа падения света в различных помещениях. С двумерными моделями это было бы невозможно. Дополненная реальность позволяет отображать дополнительные компоненты, такие, как системы, в существующих заводских цехах или визуально предоставлять информацию о машинах [7, pp.510-515].
Для использования цифровых близнецов важно оснастить их соответствующими датчиками. Потому что это, а также подключение через интернет, позволяет соответствующим индивидуальным продуктам общаться со своим виртуальным зеркальным отражением [5, p. 43]. В результате собранных данных дефектные изделия могут быть быстро идентифицированы и собрана ценная информация об эффективности производства. Если выпускается большое количество таких изделий, то каждое из этих отдельных изделий может служить ДТИ. Благодаря введению DTA (Digital Twin Aggregate), который объединяет собранную информацию DTIs, заявления об общей производительности производства могут быть сделаны уже во время производства [4, p. 68].
Помимо использования цифровых близнецов продуктов, цифровые близнецы целых фабрик также используются в производстве и разработке технологических процессов. Они обычно встречаются в контексте так называемых умных фабрик. В умной фабрике отдельные продукты, машины и заводы, а также вся заводская среда объединены в цифровую сеть через интернет. Это позволяет использовать цифровые близнецы в производстве, которые могут отражать текущие процессы и данные в режиме реального времени. Используя цифровые близнецы процессов, машин или целых заводов, можно повысить гибкость производства, эффективность, а также скорость и сократить время выхода на рынок [25]. Цифровые близнецы фабрик обеспечивают мониторинг реальной фабрики, поскольку тот факт, что связь между виртуальным и физическим близнецом имеет место, виртуальный образ также может вмешиваться в реальные процессы и таким образом, например, включаются машины. То же самое происходит и наоборот. Если, например, машины активируются в реальности, виртуальный близнец также отражает это изменение в реальном времени
[26]. Преимущество также заключается в том, что возникающие проблемы могут быть распознаны немедленно, и таким образом возможна быстрая корректировка. Причина проблемы может быть более легко определена, связано ли это с конкретным компонентом или с неисправными процессами
[27].
Внедрение на рынок и управление жизненным циклом (LCM) также находятся под влиянием цифровой трансформации. Появились новые варианты маркетингового микса вводной фазы. Это новые продукты, которые могут стать актуальными благодаря технологическим разработкам. Для поддержки продаж появились такие опции, как цифровая конфигурация продукта через веб-сайты и виртуальная реальность. Кроме того, такие технологии, как виртуальная реальность, интегрированы даже в стационарные продажи. С точки зрения коммуникационной политики, продукты могут рекламироваться через интернет в форме онлайн-рекламы, блогов, влиятельных лиц или веб-сайтов.
Здесь реклама, индивидуально подобранная под заказчика, является важной темой. Даже в реальном мире на коммуникацию продуктов влияют цифровые технологии, такие как дополненная реальность в торговых помещениях.
Существуют также возможности для управления всем жизненным циклом. В отношении маркетинговой деятельности на отдельных этапах жизненного цикла продукта (ПЛК) применяются те же изменения, что и выше. В целом мониторинг производительности продукта стал намного проще. Объем данных, доступных в большем количестве, помогает. Инсайты могут быть получены с помощью методов больших данных [24, р. 27].
3.6 Фаза 5-запуск на рынок
Использование цифровых близнецов также важно для управления жизненным циклом, поскольку это помогает им отслеживать состояние продукта на протяжении всего его жизненного цикла. Это может вмешаться в случае аномалий в работе продукта, прежде чем он выйдет из строя. Это особенно важно для промышленных товаров, но также может быть найдено в товарах длительного пользования. Этот основной принцип называется прогностическим обслуживанием и может также использоваться без цифровых близнецов. Однако качество прогноза возрастает, чем больше имеется данных и тем лучше можно контролировать текущее состояние соответствующего объекта [28, р. 38 и 23, р. 307]. Например, прогнозное техническое обслуживание может сократить простои продукции на 70% и снизить затраты на техническое обслуживание на 25% [24, р. 27]. Еще одним преимуществом цифрового близнеца является то, что данные, собранные в течение жизненного цикла, не хранятся в разных местах, а все собираются цифровым Близнецом [29, р. 253]. Собранные данные о производительности продукта и использовании продукта заказчиком также ценны в связи с предстоящими разработками продукта, поскольку они могут предоставить информацию о потенциале оптимизации [13, р. 73 и 23, р. 27].
Для того чтобы иметь возможность оптимально поддерживать управление жизненным циклом, иногда даже дополненное предыдущими этапами, может быть целесообразно использовать специальное программное обеспечение PLM. Оно позволяет управлять продуктами от разработки до утилизации [30]. Примером такого программного решения является программа Teamcenter от Siemens, которая, помимо управления жизненным циклом, должна также облегчать коммуникацию между отдельными областями и участвующими компаниями [31].
3.7 Фаза 6 - Вторичная переработка
С точки зрения вторичной переработки существуют также оптимизационные потенциалы, которые уже начинаются в процессе разработки и производства продукта. Часто проблема возникает из-за того, что перерабатывающие компании не знают, какие материалы на самом деле содержатся в продуктах. Эта информационная проблема должна быть решена в будущем. Здесь, например, могут помочь такие технологии, как датчики [32, р. 5]. В этом контексте цифровые близнецы также могут предложить преимущества для продуктов. Тот факт, что компании по обращению с отходами знают, какие материалы содержатся в продукте, является основной предпосылкой для переработки ценных материалов [33, р. 1]. Кроме того, цифровой близнец продукта, который больше не может быть использован, может предоставить информацию о состоянии продукта и о том, есть ли у него какой-либо потенциал для повторного использования после его пересмотра [34].
4. Выводы
Эта статья показывает, что цифровая трансформация может предложить много возможностей для управления продуктами. Затраты и время можно сэкономить на каждом из шести анализируемых этапов. Даже повышение эффективности и результативности может быть реализовано. Преимущества, такие, как лучшее принятие клиентов или способность быть более устойчивыми, также могут быть достигнуты. Другая цель может заключаться в частичном распараллеливании отдельных этапов, чтобы еще больше сократить время разработки и, следовательно, время выхода на рынок.
Моделирование и оптимизация могут быть выполнены без необходимости инвестиций в физическое оборудование.
Некоторые из представленных технологий уже внедрены или находятся в стадии внедрения, другие все еще находятся на начальной стадии и будут развиваться дальше, например концепция цифрового близнеца.
На рис. 6 показано краткое изложение результатов, частично дополненное дальнейшими изменениями для соответствующих этапов.
новые подходы преимущества
<
Ф №
открытые инновации интеграция клиентов большое количество данныха
цифровое управление идеями
цифровой близнец техническая модель цифровая модель виртуальная и дополненная реальность инструментарии
цифровой близнец цифровые прототипы моделирование виртуальная разработка быстрое прототипирование тестирование в цикле
цифровой близнец умная фабрика управление данными робототехника производство добавок виртуальная симуляция
цифровой близнец профилактическое обслуживание аналитика данных техническая поддержка удаленный доступ
цифровой близнец сенсорная технология документация по материалу и характеристикам продукта
больше идей новые идеи принятие клиента экономия времени и денег
основа для следующих шагов более простая оценка концепций оптимизация концепций экономия времени и денег улучшение качества
повышение эффективности принятие клиента экономия времени и денег
увеличение стабильности производства
повышение эффективности экономия времени и денег сокращение отходов
повышение эффективности меньше неудач сокращение времени простоя экономия времени и денег
возможность рециркуляции защита окружающей среды устойчивость экономия времени и денег меньше отходов
3 (В
"О 2 "О
О « Ш
ГО ы
ф о а
о 5 5
° 2 3
о н 3
И ® Л
ш
5
И
§ *
Рисунок 6. Цифровой двойник и преобразования в менеджменте продукта
Дигитальная трансформация от продукта может рапространяться на отрасли, например, автомобилестроение, и на страны, например, через прямые инвестиции в предприятия, способные использовать технологии цифрового близнеца. Начало работ над цифровыми близнецами не только
в индустриальной Германии, но и в огромной России [35] и маленькой Латвии [36] свидетельствует об универсальности потребности в изменениях воспроизводственного механизма современной социально-экономической системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. PriceWaterhouseCoopers (PwC). Digital Factories 2020: Shaping the future of manufacturing. April 2017, p. 26.
2. Schallmo, D. Jetzt digital transformieren: So gelingt die erfolgreiche Digitale Transformation Ihres Geschäftsmodells. Wiesbaden: Springer, 2016.
3. BMWi. Industrie 4.0 und Digitale Wirtschaft - Impulse für Wachstum, Beschäftigung und Innovation. Niestetal: Silber Druck oHG, 2015.
4. Grieves, M. The Evolution of the Digital Twin: A visionary product concept brings big changes for the future // IM+io Das Magazin für Innovation, Organisation & Management. 2018. Vol. 3, No. 1, pp. 66 - 69
5. Schonschek, O. Probefahrt mit dem Zwilling // IT Business. 2018. No. 7, pp. 42 - 43.
6. Tao, F. Digital twin-driven product design, manufacturing and service with big data // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. Vol. 33, No. 94, pp. 3563 - 3576.
7. Hofbauer, G., Sangl, A. Professionelles Produktmanagement: Der prozessorientierte Ansatz. Rahmenbedingungen und Strategien. 3rd Ed. Erlangen: Publicis, 2018.
8. Knöchel, M., North, K. Kundeneinbindung im Innovationsprozess - Methoden. Wiesbaden: Springer Gabler, 2018.
9. Brening, A., Hofbauer, G. Open Innovation Toolkatalog. Berlin: uni-edition, 2017. pp. 1 - 84.
10. Piller, F. Interaktive Wertschöpfung kompakt: Open Innovation, Individualisierung und neue Formen der Arbeitsteilung. Wiesbaden: Springer Gabler, 2017.
11. Aabidi, M.H.Benefits of reverse engineering technologies in software development makerspace // ITM Web of Conferences. 2017. No. 13, pp. 1 - 7.
12. XWS (n.d.) IntraPRO INNOVATION Idea & Request Management. Regensburg. URL: https://www. xws.de/Portals/11/Software/IPI/XWS_IRM-SiB.pdf
13. Boschert, S., Rosen, R. Digital Twin - The Simulation Aspect / Hehenberger, P., Bradley, D. (Ed.) // Mechatronic Futures: Challenges and Solutions for Mechatronic Systems and their Designers. Springer International. 2016. pp. 59 - 74.
14. Maplesoft. Digital Twins for Virtual Commissioning. 2018. URL: https://www.maplesoft.com/ solutions/engineering/AppAreas/Virtual-Commissioning.aspx 2018
15. Braess, H. Produktentstehungsprozess / Pischinger, S., Seiffert, U. (Ed.) // Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik. 8. Ed. Wiesbaden: Springer Vieweg, 2016.
16. Riascos, R. Digital Mock Up / Stjepandic, J., Wognum, N., Verhagen, W., Concurrent Engineering // the 21st Century: Foundations, Developments and Challenges. Springer International, 2015.
17. Winkelhake, U. Die digitale Transformation der Automobilindustrie: Treiber Roadmap Praxis. Berlin: Springer, 2017.
18. Jetter, A. Produktplanung im Fuzzy Front End: Handlungsunterstützungssysteme auf der Basis von Fuzzy Cognitive Maps, Wiesbaden: Deutscher Universitäts-Verlag, 2005.
29. WiGim Wissenschaftliche Gesellschaft für innovatives Marketing. 10. Deutscher Marketing Innovations-Tag: Augmented, Virtual & Mixed Reality: Möglichkeiten und Grenzen immersiver Ansätze im Marketing & Vertrieb, 2017. URL: https://www.deutscher-marketing-innovations-tag.de/rueckblick-10-deumit
20. Disselkamp, M. Innovationsmanagement: Instrumente und Methoden zur Umsetzung im Unternehmen. 2nd Ed. Wiesbaden: Springer, 2012.
21. Gausemeier, J., Lanza, G., Lindemann, U. Produkte und Produktionssysteme integrativ konzipieren:
Modellbildung und Analyse in der frühen Phase der Produktentstehung. München: Carl Hanser, 2012.
22. IAV GmbH.Virtuelle Produktentwicklung, Würzburg: Vogel Business Media, 2013.
23. Klostermeier, R., Haag, S., Benlian, A. Digitale Zwillinge - Eine explorative Fallstudie zur Untersuchung von Geschäftsmodellen // HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik. 2018. No. 55, pp. 297 - 311.
24. Gebhardt, C. Digitaler Zwilling veredelt die Sensordaten. // Maschinenmarkt 125. 2017. No. 29, pp. 26 - 27.
25. Daimler AG. Die Smart Factory: Die komplett vernetzte Wertschöpfungskette. 2018. URL: http://media.daimler.com/marsMediaSite/de/instance/ko/Die-Smart-Factory-Die-komplett-vernetzte-Wertschoepfungskette.xhtml?oid=9905147
26. Fraunhofer Gesellschaft. Hannover Messer Preview 2017: Industrie 4.0: Virtueller Zwilling steuert die Produktion, 09.02.2017. 2017. URL: https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2017/ februar/industrie-4-0-virtueller-zwilling-steuert-die-produktion.html
27. Rougoor, J. Der digitale Zwilling: Mehrwert und Nutzen der Digitalisierung für die Prozessindustrie. // Verfahrentechnik. 2018. No. 6, p. 56.
28. Schlotmann, R. Digitalisierung auf mittelständisch: Die Methode Digitales Wirkungsmanagement, Berlin: Springer, 2018.
29. Michels, J. Industrial Connectivity und Industrial Analytics, Kernbausteine der Fabrik der Zukunft. // Sendler, U. (Ed.), Industrie 4.0 grenzenlos. Berlin: Springer Vieweg. 2018. pp. 245 - 270.
30. Günnel, T. Product Lifecycle Management: Ein Produktleben in Digital - die Voraussetzungen, 08.11.2017. 2017. URL: https://www.automobil-industrie.vogel.de/index.cfm?nomobile=1&pid=1&pk=6604 48&p=1
31. Siemens Industry Software GmbH. Lösungen und Produkt-familie: Teamcenter. 2018. URL: https:// www.plm.automation.siemens.com/de/products/teamcenter/
32. Wiltz, H., Berg, H. Digitale Kreislaufwirtschaft: Die Digitale Transformation als Wegbereiter ressourcenschonender Stoffkreisläufe // Brief 04/2017. 2017. Wuppertal.
33. Reckter, B. Digitaler Zwilling optimiert Wertstoffrückgewinnung // VDI Nachrichten. 2018. Vol. 93, No. 20, p. 1.
34. Daniel, C. Digitale Zwillinge aus virtuellen Baugruppen: ISG-Simulationslösung reduziert Inbetriebnahmezeiten, 18.12.2017. 2017. URL: https://wirautomatisierer.industrie.de/allgemein/isg-simulationsloesung-reduziert-inbetriebnahmezeiten-und-projektentwicklungskosten/
35. Tishina, J.Cifrovie dubleri na glavnie roli. Zachem predprijatija i goroda sozdajut sebe cifrovie analogi. 2019. URL: https://www.kommersant.ru/doc/4125753
36. Delfi. Studenti ar RTU zinätnieku un Accenture' ekspertu atbalstu radis virtuälo dvin. 2020. URL: https://www.delfi.lv/campus/raksti/studenti-ar-rtu-zinatnieku-un-accenture-ekspertu-atbalstu-radis-virtualo-dvini?id=52491173&linkId=100000015757857
DIGITAL TWIN AS AN INSTRUMENT OF DIGITIZATION OF THE PROCESS OF PRODUCT MANAGEMENT
Andrejs Limanskis
Associate professor, Dr. rer. Oec,
RISEBA University of Business, Arts and Technology, Riga, Latvia, E-mail: andrejs.limanskis@riseba.lv
Günter Hofbauer
Prof. Dr. rer. pol.,
Technical University of Applied Sciences, Ingolstadt, Germany E-mail: Guenter.Hofbauer@thi.de
Annotation. This paper is devoted to research of potential impact of the digital transformation in general and the digital twin applications in particular on the process of product management (PPM). The aim is to disclose potential advantages of the use of the digital twins. Methodologicallly, conceptual and analytic approaches are implemented by the use of statistics, questioning, latest publications and logical conclusions. Thus, the approach is twofold: from the conceptual point of view, different types of digital twins are introduced; from the analytical point of view, different applications are subject to research for different PPM stages. Overall the article is classified as a conceptual paper based on a broad literature research.
The results of the research show that the digital transformation can provide various advantages for PPM. As a matter of fact, potential advantages are disclosed for all stages of PPM. The most important of them are saving time and money, prevention of squander of physical resources and simultaneously raising of quality, reliability and competitive advantages. As concerns originality, one can state that this is the first multifaceted research of the entirety of PPM in relation to the digital transformation with the aim of disclosing sources of potential benefits. Re-orientation of the national economic policy should include support for such innovations like the digital twin.
Keywords: digital twin, digital transformation, digitization, innovation, product management, value management. JEL codes: O14, O32, L15
For citation: Limansky, A. N., & Hofbauer, G. (2021). Digital twin as an instrument of digitization of the process of product management. Theoretical Economics, 78(6), 68-81. retrieved from http://www.theoreticaleconomy.ru/index.php/tor/article/ view/83
DOI: 10.52957/22213260_2021_6_68
