Применение прорывных технологий искусственного интеллекта в промышленных экосистемах Индустрии 4.0

Коллеги!

Представляем Вам доклад Генерального директора ООО «Программные системы Атлансис» Александра Чесалова на IX Санкт-Петербургском экономическом конгрессе (СПЭК-2024).

Основой доклада послужили совместные совещания и консультации по смежным проблемам цифровой трансформации отечественных предприятий и организаций со специалистами МГТУ им. Н.Э. Баумана, Российского экономического университета имени Г.В. Плеханова и Национальной ассоциации архитекторов предприятий.

***

В текущих экономических условиях, когда концепция развития Цифровой экономики сменяется новым трендом развития – «Экономикой данных»,  внедрение цифровых инноваций  и прорывных технологий искусственного интеллекта в промышленных экосистемах Индустрии 4.0,  созданных ведущими научными организациями, ВУЗами и ИТ-компаниями является приоритетным направлением в формировании и развитии технологического суверенитета Российской Федерации.

В основе всех процессов формировании и развития технологического суверенитета нашей страны находится Цифровая трансформация производителей и потребителей продуктов и услуг.

Цель цифровой трансформации продуктов и услуг промышленных предприятий Российской Федерации должна заключаться в реализации ряда комплексных мероприятий и проектов основывающихся на прорывных и перспективных технологиях «Индустрии 4.0», включающие в себя технологии искусственного интеллекта в промышленных экосистемах, которые позволяют создать на первом этапе цифровую инфраструктуру промышленности, а в последствии экосистему, способную не только объединить разрозненные цифровые решения, платформы, системы и миллионы «умных» устройств промышленного Интернета вещей в рамках одного информационного поля, но и дать толчок к созданию и развитию новых конкурентных продуктов и услуг в Российской Федерации и за ее пределами.

Важным аспектом проектирования, разработки, производства и развития новых промышленных ИТ-решений является применение передовых технологий четвертой промышленной революции, к которым можно отнести: технологии работы с большими данными, машинное обучение и искусственный интеллект, а также создание цифровых платформ и сервизов, функционирующих в рамках вышеупомянутой цифровой экосистемы.

Под цифровой промышленной инфраструктурой понимается комплекс нормативно-технических и программно-аппаратных решений (ПАК), обеспечивающий разработку, реализацию и поддержку новых «умных» продуктов и цифровых услуг.

Создание цифровой промышленной инфраструктуры должно основываться, прежде всего, на определении перечня (стека) базовых технологий, которые будут взяты за основу при его реализации.

Одним из приоритетных направлений для отечественной промышленности является широкое использование технологий промышленного Интернета вещей, обработки и анализа больших данных, а также искусственного интеллекта. В свою очередь, правильная компоновка технологического стека позволяет в кратчайшие строки приступить к проектированию и созданию новых платформенных решений для отечественной промышленности.

В основе цифровых промышленных платформ должны быть использованы передовые информационные технологии (такие, например, как Инжиниринг ИИ, объединяющий в себе DataOps, MLOps, DevOps, а также композитный искусственный интеллект), способные обеспечить сбор и анализ больших данных с сотен тысяч устройств и датчиков для анализа и построения системами искусственного интеллекта качественной прогнозной аналитики в интересах промышленных предприятий.

На сегодняшний день, создание отечественных отраслевых платформенных решений, обработки и верификации гетерогенных данных, собираемых с «умного»-оборудования инфраструктуры промышленного Интернета вещей в режиме реального на основе применения новых технологий обработки больших массивов данных, глубокого машинного обучения, а также отечественного аппаратного комплекса высокой производительности для решения широкого круга задач в интересах промышленных предприятий Российской Федерации – одна из приоритетных задач Укрепления национальной безопасности Российской Федерации, решение которой позволит получить новый «цифровой» инструмент государственной политики в области промышленной безопасности и существенно снизить риски возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций.

Основное назначение разрабатываемых платформенных решений должно  заключается в сквозной автоматизации сложных рутинных процессов сбора и обработки большого количества разнородных данных с миллионов «smart» устройств промышленного Интернета вещей, требующих высокой квалификации инженерно-технического персонала, а также предоставление цифровых сервисов по их обработке и постобработке при помощи новых промышленных облачных моделей распределенных систем искусственного интеллекта, с целью получения новых знаний, дополнительной ценности из имеющихся данных для повышения эффективности и безопасности производства продукции, строительства и эксплуатации промышленной инфраструктуры.

Создаваемые отраслевые платформенные решения должны использоваться для решения следующих производственных задач:

• Контроль качества.
• Контроль промышленной безопасности.
• Планирование производства.
• Прогнозируемое обслуживание (в том числе предиктивный ремонт).
• Автоматизация заводов.

Использование отраслевых платформенных решений должно:

• Повысить производительность труда при выполнении операций за счет сокращения времени контроля и увеличения объема контролируемых объектов в автоматизированном режиме.
• Снизить трудозатраты.
• Повысить качество, точность и достоверность, получаемых данных.
• Снизить риски возникновения аварий и стоимость возможного ущерба.
• Повысить эффективность производства.
• Увеличить объем производства без ущерба для качества.

Это достигается, в том числе, за счет создания и совершенствования научно-технического потенциала, реализуемого в автоматизированных системах, а именно:

• Разработки новых и применения технологий композитного искусственного интеллекта.
• Математического моделирования и применения новых технологий машинного обучения.
• Формирования единых требований к структуре и составу обрабатываемых больших данных.

В результате чего, применение платформенных решений, составляющих основу промышленных экосистем, для предприятий и организаций различных отраслей экономики, позволяет повысить качество производимой продукции, являющейся как средствами, так и объектами производства, а также создавать и развивать на их основе новые цифровые инструменты с применением прорывных технологий искусственного интеллекта. Это в свою очередь позволяют значительно повысить уровень промышленной безопасности предприятий Российской Федерации и заложить твердую основу технологического суверенитета нашей страны.