В Южно-Уральском государственном университете прошел трехдневный глобальный форум «Цифровая индустрия: состояние и перспективы развития-2020» (ЦИСП’2020). Международная научная конференция проведена совместно с корпорацией Emerson (США), международной конфедерацией по измерениям (IMEKO), международным научно-техническим обществом приборостроителей и метрологов, Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE).

Ректор ЮУрГУ, доктор технических наук, профессор Александр Шестаков рассказал о главных итогах форума и об основных трендах развития Индустрии 4.0 в России и в мире.

Индустрия 4.0

- Напомните предысторию. Как возникла идея проведения в ЮУрГУ глобального международного форума по цифровой индустрии?

- Идея возникла благодаря нашему взаимодействию с корпорацией Emerson. Это идеолог цифровой индустрии, мировой лидер в области Индустрии 4.0. Нас связывает давнее и плодотворное сотрудничество, корпорация открыла завод и инжиниринговый центр в городе Челябинске.

Цифровая индустрия – одно из трех стратегических направлений развития Южно-Уральского государственного университета. Мы ведем работу по различным аспектам: сенсорика, обработка данных сенсоров и оценка состояния оборудования, цифровые двойники, информационная безопасность производственных систем. В нашем вузе проводятся серьезные исследования, реализуются масштабные проекты. Интернет вещей, цифровые двойники, киберфизические системы - ключевые элементы Индустрии 4.0, кардинально меняющие нашу жизнь. Цифровизация касается всех сфер деятельности. Первый глобальный форум по цифровой индустрии мы провели в 2018 году. В этом году международная конференция был посвящена внедрению разработок, цифровым двойникам, использованию машинного обучения, киберфизическим системам и анализу больших данных.

- В какой атмосфере проходила конференция? Большой интерес она вызвала у представителей научного мирового сообщества?

- Безусловно, интерес большой. Форум объединил ведущих специалистов в области цифровой индустрии из восьми стран, прозвучало 14 пленарных и 70 секционных докладов. Первым выступил президент корпорации Emerson Майкл Трейн. Он поделился своим видением новых горизонтов цифровой трансформации общества и индустрии.

Интересным было выступление президента и генерального директора SMS group Inc.(США) Пино Тезе. В своем докладе он рассказал о цифровых решениях и примерах их использования в металлургической промышленности.

В работе конференции принял активное участие ректор Санкт- Петербургского политехнического университета, академик РАН Андрей Рудской. Он рассказал о созданной в вузе платформе, на которой проектируются цифровые двойники продуктов промышленного производства. Это очень высокий уровень. Большой шаг в развитии цифровой индустрии в нашей стране.

Профессора ведущих университетов мира увлеченно рассказывали о достижениях Индустрии 4.0, о перспективных разработках и об опыте внедрения инноваций в крупных транснациональных и отечественных промышленных компаниях. Могу сказать, что в нашей стране форум ЦИСП - одна из самых серьезных конференций, посвященных цифровой индустрии. Планируем и дальше ее проводить раз в два года. Труды конференции ЦИСП’2020 будут представлены для индексирования в IEEE Xplore, Scopus и Web of Science.

Проекты ЮУрГУ

- Внедрение цифровых технологий важно не только для индустрии, но и для жизни горожан. Расскажите о цифровом двойнике Челябинска - масштабном проекте, который реализует ЮУрГУ.

- Цифровой двойник Челябинска позволит в реальном времени видеть, что происходит в различных системах города. Например, в системе теплоснабжения. Цифровая модель и установленные сенсоры дадут возможность получать данные, оценивать состояние и моделировать всю систему теплоснабжения города, понимать, насколько эффективно она работает, какие нужны решения и к каким результатам приведет то или иное действие.

Или, например, система наблюдения за дорожным движением. Установка видеокамер (прежде всего на перекрестках), анализ получаемой информации позволят увеличить пропускную способность городских улиц и даже оценивать количество выбросов вредных веществ из двигателей автомобилей. Такие технологии сделают жизнь челябинцев безопасней и комфортней.

- Конференция ЦИСП’2020 - многофункциональная платформа, которая используется в том числе и для демонстрации результатов. Какие проекты ЮУрГУ, заявленные два года назад на форуме, уже реализованы?

- Совместно с компанией SMS group реализован проект, связанный с оценкой состояния кристаллизаторов - особых объектов непрерывной линии разливки стали. Реализован он с помощью нейро-сетевых технологий – одного из методов искусственного интеллекта. Мы получили очень хороший результат. Существенным образом (до 99 процентов) подняли вероятность правильного определения внутреннего состояния кристаллизатора.

 - Речь идет об экономии больших денег?

- На практике один прорыв грозит сталелитейному заводу убытком в среднем 250000 евро. Компания SMS group - один из ведущих производителей сталелитейного оборудования в мире - разработала киберфизическую систему для предотвращения прорывов. А специалистами ЮУрГУ для компании SMS group была разработана искусственная нейронная сеть, которая снижает во много раз количество ложных срабатываний этой системы.

- Магнитогорский металлургический комбинат - лидер российской индустрии по масштабу применения информационных технологий. С ММК ЮУрГУ тоже связывает давнее и перспективное сотрудничество…

- Внедрено немало наших разработок. В этом году мы завершаем еще один масштабный проект, связанный с оценкой состояния оборудования в листопрокатном цехе на основе нейро-сетевых технологий. И перспективы хорошие. Мы приняли решение о создании совместного предприятия, которое будет вести инженерные разработки и заниматься вопросами их внедрения на ММК. У нас есть проекты будущего развития именно с применением искусственного интеллекта. В нашем регионе много металлургических производств. Я думаю, тот опыт, который получаем с ММК, мы будем тиражировать на предприятиях, работающих на глобальном рынке. Это позволит поднимать уровень производства на предприятиях не только Челябинской области, но и Большого Урала.

Главные тренды

- А чем удивили зарубежные коллеги?

- Зарубежные коллеги не то, чтобы удивили... Они рассказывали о тенденциях развития цифровой индустрии. Emerson - лучшая в мире корпорация в области измерительной техники. Она создавала системы автоматизированного управления для технологического производства. А сейчас корпорация изменила парадигму бизнеса благодаря тому, что плотно стала заниматься цифровой индустрией. То есть от сенсоров и систем управления перешла к оказанию услуг по повышению эффективности производства. Это очень смелый шаг. И мы увидели, что, сменив парадигму, корпорация успешно работает в новом направлении.

- Каковы главные тренды цифровой трансформации общества и индустрии?

- Без цифры сегодня невозможно развитие общества. Она входит во все сферы жизни. В мире и в России, в частности, начинают появляться первые магазины без продавцов. Там все автоматизировано, человек сам себя обслуживает. В обществе идет смена профессий. Все востребованней становятся специалисты в области цифровой индустрии. Методы искусственного интеллекта входят в решение задач, связанных с теми или иными предпочтениями. Мы это уже можем наблюдать в своей реальной повседневной жизни. Например, если ты интересуешься определенной темой, в твой гаджет приходят новости на эту тему. Это цифра, искусственный интеллект тебе их «подкидывают».

Что касается индустрии, то цифра позволяет повышать эффективность производства в плане энергосбережения, обеспечивает надежность оборудования и эффективность его работы, снижает риск аварий. А еще цифра позволяет защищать информацию. Не секрет, что актуальна проблема промышленного шпионажа, существует вероятность диверсий, связанных с нарушением работы систем. Нужно защищаться от кибератак на производстве, и такая техническая возможность есть. Сегодня информационная безопасность - один из основных элементов цифровой индустрии.

- Трудно переоценить важность информационной безопасности. В этом направлении активно работает научная мысль?

 - Научная мысль в этом направлении работает активно и продуктивно. Не так давно у нас состоялась встреча с Касперским. Мы договорились с Евгением Валентиновичем, что в Южно-Уральском государственном университете будет создан центр Касперского. Это позволит, с одной стороны, более масштабно заниматься вопросами информационной безопасности, а с другой стороны – организовать ученых нашего университета и привлечь к решению задач мирового лидера в области информационной безопасности.

Будущее профессий

- Какие новые профессии будут появляться?

- Там, где производство связанно с большими данными, появляются профессии, связанные со сбором и анализом информации. Можно тотально увеличить количество датчиков на производстве. Поступающую информацию нужно собирать, анализировать. Это специфические информационные технологии. Очевидно, что это направление будет развиваться. Также перспективна аналитика с учетом применения больших данных и технологий искусственного интеллекта. Сказать, что со временем вместо юристов будут работать роботы, я не могу. Но не вызывает сомнений то, что у юристов появятся очень серьезные электронные помощники, которые увеличат эффективность работы.

- Но какие-то профессии будут и отмирать. Скептикам, критикующим цифровизацию, это не очень нравится…

- Конечно, будут отмирать. Но ведь так и было на протяжении всей истории человечества. Профессий, связанных с автоматизацией, цифровизацией, аналитикой, будет становиться все больше. Сейчас появляются роботы, которые осуществляют уборку в квартире. Хотелось бы, чтобы низкооплачиваемой работы было меньше. Думаю, что людей, которые занимаются безопасностью на различных объектах и в жилых комплексах, тоже будет становиться меньше. Информация, передаваемая с помощью датчиков, уменьшит количество сотрудников, которые сегодня непосредственно занимаются вопросами охраны тех или иных объектов.

Цифровые трансформации

- Очень важно своевременно внедрять передовые технологии в производство и оперативно реагировать на тенденции рынка. России это удается?

- Восприимчивость к инновациям в России меньше, чем, к примеру, в Израиле или США. Масштабное внедрение у нас запаздывает. Однако у России хороший потенциал. На сегодняшний день в Российской Федерации есть много достойных разработок. Внедрять их нужно активнее.

- Каковы главные итоги глобального форума ЦИСП’2020?

- На мой взгляд, есть два главных результата. Первое - мы увидели уровень сегодняшней цифровой индустрии. Были представлены новые задачи и подходы, связанные с их решением. И второе - мы увидели новое поколение исследователей, с которыми можно эти задачи решать. Молодым ученым хорошо знакомы информационные технологии. Но для того, чтобы заниматься вопросами цифровой индустрии серьезно, нужна мощная фундаментальная база в области математики, физики, информатики. В Южно-Уральском государственном университете есть и талантливые молодые исследователи, и фундаментальная наука.

Цифра – это очень быстро изменяющееся направление развития. Людям в возрасте сложно следить за этими изменениями. Сейчас молодежь практически живет в Интернете, с детства хорошо разбирается в гаджетах, в устройствах информационных систем. сегодня. Вполне естественно направить молодых людей на решение задач цифровизации. Это их область, их сила. А наша задача – дать им фундаментальные знания. Вот тогда они станут высококвалифицированными специалистами и смогут получать достойные результаты.

- Как вы считаете, сколько потребуется времени, чтобы у людей в возрасте цифровая трансформация перестала вызывать отторжение?

- Если речь идет о совершенствовании сервиса, то отторжения не будет при одном важном условии. Для людей, которые пользуются результатами цифровой трансформации, все должно быть просто. Все крупные проекты социальной сферы на это нацелены. С уверенностью могу сказать: изменений происходит гораздо больше, чем мы ожидаем. И скорость этих изменений увеличивается.

- Это хорошо?

- С одной стороны, это хорошо. А с другой стороны, это вызов для высшей школы. Южно-Уральский государственный университет вызовы принимает и старается вовремя и адекватно на них отвечать.

Татьяна Строганова
Фото Данила Рахимова и Сергея Гордиенко