Технет 4.0 План мероприятий (дорожная карта) Национальной технологической инициативы (2020 год) - часть 4

 

  Главная      Книги - Разные     Технет 4.0 План мероприятий (дорожная карта) Национальной технологической инициативы (2020 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     2      3      4      5     ..

 

 

 

Технет 4.0 План мероприятий (дорожная карта) Национальной технологической инициативы (2020 год) - часть 4

 

 

 

49

 

 

 

 

 

стандартизации в области передовых производственных 

технологий; 

 

Организационно–методическая поддержка разработки 

проектов нормативных правовых, нормативных 

технических и иных актов для стимулирования 

распространения передовых производственных 

технологий 

 

IV квартал 2025 – Проведение периодических опросов 

организаций сферы передовых производственных 

технологий в целях выявления существующих 

потребностей в совершенствовании законодательства и 

устранении административных барьеров; 

– по результатам проведенных опросов формирование 

перечня документов кандидатов для включения в 

«Технет 2.0» НТИ; 

– разработка проектов документов по 

совершенствованию законодательства и устранению 

административных барьеров, не вошедших в «Технет 

2.0» НТИ, но представляющих интерес для 

стейкхолдеров и акторов; 

– проведено не менее 5 опросов и разработано не менее 

10 проектов НПА и документов по стандартизации. 

 

Нормативно–правовое обеспечение инициатив в 

области оценки соответствия передовых 

производственных технологий 

 

II квартал 2021 года – проведены консультации с 

министерствами, ведомствами и заинтересованными 

подведомственными организациями, посвященные 

изучению международного опыта сертификации 

продукции ППТ, а также выработке предложений по 

внедрению методов оценки соответствия, направленных 

на обеспечение ускоренного  выпуска в обращение 

продукции ППТ;  

 

IV квартал 2021 года – cформирован Международный 

консорциум для научно–технической поддержки 

создания нормативной базы разработки и применения 

методов оценки соответствия продукции ППТ;  

 

IV квартал 2021 года (далее – ежегодно) – подготовлен 

перечень рекомендаций по уточнению мероприятий 

государственных программ, влияющих на развитие рынка 

ППТ; 

 

IV квартал 2021 года – разработан комплект нормативно–

методической документации, регулирующей 

деятельность центров сертификации (TestBeds –  в виде 

органа или лаборатории сертификации. Формат будет 

 

50

 

 

 

 

 

определен в процессе реализации при координации с 

Министерством промышленности и торговли Российской 

Федерации; 

 

IV квартал 2021 – подготовлен перечень рекомендаций и 

изменений нормативно–технической документации, 

стандартов российских и международных НПА, 

регламентирующих разработку, реализацию и внедрение 

ППТ в России; 

 

IV квартал 2022 года – разработаны комплекты  

требований к методам оценки соответствия 

высокоответственных изделий из полимерных 

композиционных материалов общетехнического 

назначения и объектов транспортной инфраструктуры; 

 

IV квартал 2022 года – разработаны и внесены 

предложения по дополнениям и изменениям 

международных нормативных документов (UN, IMO, ISO и 

др.), регулирующих проектирование, изготовление и 

эксплуатацию высокоответственных изделий из 

полимерных композиционных материалов; 

 

IV квартал 2022 года – принято не менее 10 новых 

стандартов в области оценки соответствия продукции 

ППТ; 

 

IV квартал 2025 года –  принято не менее 30 новых 

стандартов в области оценки соответствия продукции 

ППТ. 

 

Проекты развития сертификации продуктов и 

сервисов, основанных на использовании новых 

материалов, аддитивных технологий и конструкций 

нового поколения (Университетско–промышленные 

сертификационные TestBeds) 

 

2020 (далее ежегодно) – проведены консультации с 

министерствами, ведомствами и заинтересованными 

подведомственными организациями, посвященные 

изучению международного опыта современной 

сертификации, а также выработке предложений по 

внедрению подходов сертификации, основанных на 

оценке риска и направленных на внедрение ускоренного  

выпуска в обращение производственной продукции, 

созданной с использованием передовых 

производственных технологий; 

 

IV квартал 2022 года – выполнен комплекс НИОКР в 

обеспечение реализации пилотных проектов–

демонстраторов эффективности и результативности 

внедрения современных подходов в проведении 

сертификации продукции, полученной с использованием 

ППТ; 

 

51

 

 

 

 

 

 

IV квартал 2022 года – создан объединенный 

экспериментально–цифровой центр сертификации 

(TestBed) и сетевой промышленный экспериментально–

цифровой центр сертификации (TestBed); 

 

IV квартал 2022 года –  разработаны сертификационные 

правила и требования к высокоответственным 

композитным конструкциям; 

 

ИТ– обеспечение деятельности по развитию 

сертификации продукции, полученной с 

использованием ППТ 

 

IV квартал 2020 – создан пилотный банк данных 

натурных и виртуальных стандартов качества для 

сертификации продукции, получаемой с помощью 

различных технологий; 

 

IV квартал 2025 – разработана архитектура банка 

натурных и виртуальных моделей, нормативно–

методическая документация в обеспечение обращения с 

моделями; 

 

IV квартал 2025 – разработан модуль базы данных 

материалов для автомобилестроения; 

 

IV квартал 2025 – разработан модуль базы данных 

материалов для авиастроения. 

 

 

Совершенствование системы образования для 

обеспечения перспективных кадровых 

потребностей динамично развивающихся 

компаний, научных и творческих коллективов, 

участвующих в создании новых глобальных 

рынков. 

 

Совершенствование системы профессионального 

образования для подготовки кадров рынка «Технет» 

 

IV квартал 2022 года (далее – на регулярной основе) – 

проведение корпоративных программ повышения 

квалификации и переподготовки в области ППТ; 

 

I квартал 2023 года – образовательные программы 

масштабированы в 30 вузах России (накопленным 

итогом). 

 

Совершенствование инфраструктуры (создание сети 

образовательных площадок –learning factories) 

 

IV квартал 2021 года – сформирована сеть не менее чем 

из 5 университетских зеркальных инжиниринговых 

центров 

 

52

 

 

 

 

 

 

IV квартал 2023 – запущено не менее 2 программ сетевых 

магистратур по направлению «Технет» НТИ 

 

IV квартал 2025 года – создана сеть Learning factories в 

федеральных округах Российской Федерации 

 

Развитие инженерно–технического образования и 

трансфера компетенций путем развития сети 

«зеркальных инжиниринговых центров» (ЗИЦ), в том 

числе университетских (УЗИЦ). 

 

 

IV квартал 2021 года – созданы 5 ЗИЦ в федеральных 

округах Российской Федерации; 

 

IV квартал 2021 года – создана 1 команда у партнеров, 

реализующих проекты создания зеркальных 

инжиниринговых центров (ЗИЦ) на базе университетов и 

предприятий; 

 

IV квартал 2024 года – созданы 3 команда у партнеров, 

реализующих проекты создания зеркальных 

инжиниринговых центров (ЗИЦ) на базе университетов и 

предприятий; 

 

IV квартал 2024 года – созданы 10 ЗИЦ в федеральных 

округах Российской Федерации. 

 

 

Развитие системы профессиональных сообществ и 

популяризация Национальной технологической 

инициативы. 

 

Развитие инженерно–технического творчества 

 

II квартал 2021 года (ежегодно) – проведение 

соревнования по перспективным профессиям Future Skills 

в рамках World Skills Hi–Tech; 

 

III квартал 2021 года – разработаны метрики для оценки 

региональной технологической инфраструктуры, поиска и 

формирования реестра технологических проблем для 

мейкерских сообществ; 

 

II квартал 2022 года – выстроена система кооперации по 

взаимодействию с институтами развития, учреждениями 

дополнительного образования, представителями 

дорожной карты «Кружковое движение» для реализации 

проектов по вовлечению молодого поколения в 

инженерную сферу, популяризации инженерных 

профессий 

 

 

Развитие региональных партнерств по направлению 

«Технет» НТИ 

 

I квартал 2021 – подписание 3 соглашений о 

 

53

 

 

 

 

 

сотрудничестве АО «РВК» (РВК), Ассоциации «Технет», 

научно–образовательных центров мирового уровня; 

 

IV квартал 2022 – сформированы устойчивые партнерства 

с 5–6 регионами России. 

 

 

Организационно–техническая и экспертно–

аналитическая поддержка, информационное 

обеспечение Национальной технологической 

инициативы. 

 

Координация и управление реализацией ДК «Технет» 

 

IV квартал 2025 года – создано не менее 15 консорциумов 

для реализации проектов «Технет», тестирования и 

пилотирования технологический решений, запуска Фабрик 

Будущего «Технет». 

 

Экспертно–аналитическая поддержка тематических и 

предметных направлений реализации ДК «Технет» 

 

IV квартал 2020 года (далее ежегодно) – проведены 

экспертно–аналитические исследования для 

формирования проектов (актуализация перечня «best–in–

class» продуктов, разработка технических заданий) в 

рамках реализации ДК «Технет»; 

 

IV квартал 2020 года – подготовлен доклад «Передовые 

производственные технологии: возможности для России»; 

 

III квартал 2026 года –  подготовлен доклад и план 

действий «Гибкие, сетевые, умные производства России 

2035». 

 

 

Создание механизмов акселерации 

компаний Национальной технологической 

инициативы и механизмов экспортного 

продвижения создаваемых продуктов. 

 

Развитие экосистемы формирования, привлечения 

развития и передачи компетенций и лучших в своем 

классе технологий 

 

IV квартал 2021 года – представлены рекомендации и 

предложения в инвестиционные программы компаний с 

государственным участием; 

 

IV квартал 2021 года (ежегодно) –запущен 1 

преакселератор развития глобально конкурентно-

способных бизнесов на базе ППТ; 

 

IV квартал 2021 года (ежегодно) – запущен 1 

акселератор развития глобально конкурентоспособных 

бизнесов на базе ППТ. 

 

54

 

 

 

 

 

 
 

 

 

IV квартал 2025 года – создание корпоративной системы 

управления проектами, обеспечивающей внедрение 

решений по направлению «Технет» НТИ в реальное 

производство (не менее 5 решений в год) 

 

IV квартал 2021 год (ежегодно) – не менее 5 заявок по 

всем конкурсам Фонда содействия инновациям по 

тематике направления «Технет» НТИ и сквозной 

цифровой технологии «Новые производственные 

технологии» 

Общий объем 
финансового 
обеспечения по 
основным этапам, 
включая оценку 
объемов 
государственной 
поддержки 
реализации 
мероприятий  

 

Всего 11 193 млн рублей, включая: 

• 

2021  –  3 943  млн рублей (из них 2130,5  млн 

рублей средства федерального бюджета в 

различных формах); 

• 

2022  –  4018  млн рублей (из них 2425,5  млн 

рублей средства федерального бюджета в 

различных формах); 

• 

2023  –  3232  млн рублей (из них 2 095,5  млн 

рублей средства федерального бюджета в 

различных формах)

 

 

55

 

 

 

 

 

VI.

 

ОПИСАНИЕ СФЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПЛАНА МЕРОПРИЯТИЙ («ДОРОЖНОЙ 
КАРТЫ») 

1.

 

Краткое описание возникающего рынка  

1.1.

 

Фабрики будущего 

«Фабрики Будущего» понимаются как системы комплексных технологических 

решений (интегрированные технологические цепочки), обеспечивающие в кратчайшие 
сроки проектирование и производство глобально конкурентоспособной продукции нового 
поколения. «Фабрики Будущего», как правило, генерируются на испытательных полигонах 
(TestBeds).  

Сейчас перед промышленностью России стоит новый вызов –  Time to Market – 

минимальное время вывода конкурентоспособной продукции нового поколения на рынок 
(конкурентное преимущество – преимущество продукта над конкурентами, обеспечиваемое 
за счёт предоставления потребителю более высокой ценности). Ответом на этот вызов 
должны стать «Фабрики Будущего» – Цифровые – «Умные» – Виртуальные, которые за 
счет: 

 

принципиально новых подходов к цифровому проектированию на основе 

полного математического моделирования и технологий оптимизации;  

 

виртуальных испытаний, которые, к тому же, значительно снижают объемы 

дорогостоящих натурных испытаний; 

 

передовых производственных технологий и цифрового умного производства 

обеспечат выпуск высокотехнологичной  продукции лучше и быстрее, чем в настоящий 
момент существует в экономике России. 

Цифровая Фабрика ориентирована на проектирование и производство продукции 

нового поколения, как правило, от стадии исследования и планирования, когда 
закладываются базовые принципы изделия, до стадии создания цифрового макета продукта 
(Digital Mock–Up, DMU), «цифрового двойника» (Digital  Twin) и опытного образца или  
мелкой серии. Оценка общих эффектов от внедрения «Цифровой» Фабрики в сравнении с 
традиционными моделями производства и проектирования: снижение затрат –  10–50%; 
сокращение времени производства –  20–70%; рост прибыли –  10–50% (установлено 

 

56

 

 

 

 

 

эмпирическим способом при реализации сопоставимого передового проекта – GE Brilliant 
Factory).  

В результате внедрения технологий Цифровой Фабрики заказчик получит 

современную высокотехнологичную производственную цепочку, объединяющую передовые 
программные системы в единую систему с цифровизацией производственных процессов на 
уровне до 95%. 

«Умная» Фабрика – ориентирована на производство продукции нового поколения 

от заготовки до готового изделия по цене серийного производства текущего 
индустриального уклада. В качестве входного продукта «Умной» Фабрики используется 
результат работы Цифровой Фабрики. Отсутствие зависимости цены от признака серийности 
обеспечивается за счет увязанных общей системой управления и логистической системой 
отдельных модулей, обеспечивающих реализацию всех технологических переделов без 
участия человека (24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году). Оценка общих 
эффектов от внедрения «Умной» Фабрики в сравнении с традиционными моделями 
производства и проектирования: 2–4-кратное сокращение времени производства; рост 
вводов 50–70%; рост прибыли до 2 раз (установлено эмпирическим способом при 
реализации сопоставимого передового проекта – GE Brilliant Factory). 

В результате внедрения технологий «Умной» Фабрики заказчик получит 

автоматизированный «Умный» завод с безлюдным интеллектуальным производством не 
менее 100% основных технологических операций. 

Виртуальная Фабрика – объединение Цифровых и (или) «Умных» Фабрик в единую 

сеть либо как части глобальных цепочек поставок (поставки => производство => 
дистрибьюция и логистика => сбыт и сервисное обслуживание), либо как распределенных 
производственных активов. Продукт Виртуальной фабрики – это виртуальная модель всех 
организационных, технологических, логистических процессов территориально 
распределённых «цифровых» и «умных» производств, представленных для пользователя 
как единый объект.  Оценка общих эффектов от внедрения Виртуальной Фабрики в 
сравнении с традиционными моделями производства и проектирования: 2–4–кратный рост 
предсказуемости; 40% снижение затрат; сокращение числа единиц оборудования – 7–15% 

 

57

 

 

 

 

 

(установлено эмпирическим способом при реализации сопоставимого передового проекта – 
GE Brilliant Factory). 

В результате внедрения технологий Виртуальной Фабрики заказчик получит пакет 

решений для виртуального управления цепочками поставок на предприятии. 

Цифровые и Виртуальные Фабрики покрывают все уровни готовности технологий и 

производства (TRL–1  –  TRL–9,  MRL–1  –  MRL–10), «Умные» Фабрики покрывают уровни 
готовности технологий и производства с TRL–4–TRL–9, MRL–4 – MRL–10. 

Результаты внедрения систем комплексных технологических решений могут 

существенно повысить производительность и ресурсоэффективность производственного 
процесса. Соединение всех трех типов «Фабрики Будущего» позволит произвести процесс 
трансформации из традиционного производства в передовое, трансформируя все элементы 
цепочки добавленной стоимости. 

Все  названные передовые производственные технологии имеют быстрорастущие 

рынки, но различную структуру, стадию развития и уровень зрелости, количество и 
мощность игроков, страны–лидеров и т.  д. Средние прогнозируемые темпы роста по 
направлениям составляют от 4–5% до 25–30% в год. Объем рынка «Фабрик Будущего» 
(передовых производственных технологий, систем комплексных технологических решений 
на их основе, а также продукции, выпускаемой предприятиями, внедрившими технологии 
«Фабрик Будущего») к 2035 году составит более $3 трлн. 

В ДК «Технет 4.0» включены следующие технологические направления, 

составляющие компоненты «Фабрики Будущего», которые включают: 

цифровое проектирование, математическое моделирование и управление 

жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) как совокупность технологий, 
обеспечивающих реализацию концепции передового цифрового «умного» проектирования, 
драйвером которых выступает технология разработки цифрового двойника (Digital Twin);  
технологий  компьютерного проектирования (CAD), математического моделирования, 
компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга (CAE и HPTC) / имитационного 
моделирования, технологий оптимизации (CAO), технологий управления процессами 
проектирования, моделирования и данными (SPDM), планирования технологических 
процессов (CAPP),  технологической подготовка производства (CAM),  CAM  и  CAE  для 

 

58

 

 

 

 

 

аддитивного производства, планирование производственных процессов (CAPP),  технологии 
управления данными о продукте (PDM), технологии управления жизненным циклом (PLM), 
интегрированная логистическая поддержка (ILS); 

новые материалы (технологии их создания, обработки, контроля качества, 

инжиниринга материал – конструкция, включая аддитивные технологии): совокупность 
технологий, обеспечивающих реализацию концепции инжиниринга -  материал  - 
конструкция (М-К), включая, но не ограничиваясь, разработку, моделирование, создание, 
контроль качества и использование новых материалов. Создание систем с 
заданными/управляемыми свойствами. Технологии формирования систем М-К, включая 
технологии производства композиционных и керамических материалов и технологии 
аддитивного производства (на всех этапах жизненного цикла от создания базовых 
компонентов, до эксплуатации систем М-К); 

технологии «умного» производства (Smart Manufacturing), включая технологии 

подготовки и реализации производственного процесса с минимальным участием человека 
на основе данных PLM–системы и цифрового двойника, технологии управления 
технологическими процессами, производством, предприятием; технологическую подготовку 
и реализацию производственного процесса для кастомизированной продукции широкой 
номенклатуры на основе гибких, реконфигурируемых и модульных машин, оборудования и 
робототехники,  CNC–технологии и гибридные технологии, информационные системы 
управления предприятием (Industrial Control System – ICS, Manufacturing Execution System 
– MES, Enterprise Resource Planning – ERP, Enterprise Application Software – EAS); 

технологии робототехники и сенсорики: 

сегмент  “Робототехника”  включает технологии применения роботов и 

робототехнических систем для производства промышленных товаров. В настоящее время 
промышленные роботы–манипуляторы  являются наиболее развитой областью 
робототехники и широко применяются в мировой практике. Опережающее развитие 
возможно только благодаря разработке новых технологических решений. Ключевыми 
являются технологии  захвата и манипулирования объектов;  технологии высокоточного 
контактного взаимодействия;  технологии коллаборативной робототехники;    технологии 
человеко–машинных интерфейсов на базе виртуальной и дополненной реальности, 

 

59

 

 

 

 

 

нейроинтерфейсов; технологии и алгоритмы дистанционного управления 
робототехническими системами;  технологии мультиагентных робототехнических систем в 
производстве и складском хозяйстве;  технологии матричного производства;  технологии 
мехатроники, в частности технологии электроприводов, обеспечивающих высокую точность 
и жёсткость или высокую податливость и демпфирующие свойства, интеллектуальное 
управление и другое; технологии сенсоров и обработки сенсорной информации; технологии 
моделирования и симулирования робототехнических устройств;  

сегмент «Сенсорика» включает сенсорные систем и методы обработки сенсорной 

информации, взаимодействия технических систем между собой и с человеком. Сенсорика 
основываются на методах материаловедения, микроэлектроники, мехатроники и других 
науках. Сенсорика направлена на замену человека при выполнении мониторинга 
окружающей среды, в труднодоступных, опасных местах, а также там, где требуется 
постоянный сбор информации с множества точек контроля окружающей среды. 
Современная сенсорика, в свою очередь, является комплексной цифровой технологией, 
включающей в себя не только методы измерения физических величин, но и методы 
обработки сенсорной информации;  

технологии беспроводной связи и индустриального интернета  –  набор 

технологий для организации сетевого взаимодействия подключенных промышленных / 
производственных объектов («вещей» –  изделий, зданий, машин, оборудования, 
робототехники, инструментов, устройств идентификации) к различным приложениям, 
платформам, информационным и управленческим системам разных уровней (приводы и 
сенсоры, контроль, управление разработкой, производством, реализацией и планированием) 
для осуществления преимущественно автоматического сбора, обработки, и передачи 
информации (о состоянии вещей, систем, окружающей среды, условиях их эксплуатации и 
операционных показателей), с возможностью удаленного контроля и управления без участия 
человека, на основе научного анализа получаемых данных (с инструментами Data Science, 
Big Data, Искусственного интеллекта, машинного / самообучения) в режиме,  близком к 
реальному времени. 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

1.2.

 

 Цели и задачи дорожной карты «Технет 4.0» 

В основе цифровой трансформации в промышленности лежит использование 

передовых производственных технологий, разработке и внедрению которых посвящены 
масштабные программы в целом ряде ведущих стран – Advanced Manufacturing Partnership 
в США, Industrie 4.0 в Германии, Factories of the Future в Европейском союзе, Made in China 
2025 в Китае и др. 

В настоящий момент в России реализуются следующие крупные инициативы 

национального уровня по поддержке развития передовых производственных технологий.  

 

Национальная технологическая инициатива (далее – НТИ), о начале реализации 
которой было объявлено в декабре 2014 года; 

 

Стратегия научно–технологического развития (далее –  СНТР), утвержденная в 
декабре 2016 года; 

 

национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации», 
паспорт которой был утвержден в декабре 2018 года. 

План мероприятий («дорожная карта») «Технет» (Передовые производственные 

технологии) Национальной технологической инициативы (Далее – ДК «Технет 4.0» НТИ) 
является стратегическим документом планирования и целеполагания технологического 
развития Российской Федерации и национальной экономики. ДК «Технет 4.0» НТИ 
является актуализированной версией дорожной карты «Технет» НТИ (Передовые 
производственные технологии), одобренной 14 февраля 2017 года на заседании 
президиума Совета при Президенте Российской Федерации по модернизации экономики и 
инновационному развитию России, которое провел Председатель Правительства 
Российской Федерации Д.А. Медведев. 

При разработке ДК «Технет» в основу был положен ряд тезисов, которые 

определили позиционирование и дифференциацию рынков / сегментов, которые ее 
образуют. 

1)

 

Технологии создают и развивают рынки, а не наоборот, а развитие цифровой 

экономики связано, в первую очередь, с мультидисциплинарными, кросс–  и 
надотраслевыми технологиями, которые, зачастую будучи созданными для решения 

 

61

 

 

 

 

 

узкоотраслевых задач, затем становятся востребованными во многих отраслях 
промышленности, то есть в высокотехнологичном мире происходит постоянный 
кросс–отраслевой трансфер технологий. Этот тезис в полной мере распространяется 
на передовые производственные технологии, в первую очередь цифровое 
проектирование и моделирование, новые материалы и аддитивные технологии, 
которые носят кросс–рыночный характер, то есть не имеют привязки к конкретным 
рынкам НТИ и в той или иной степени будут применяться в рамках всех будущих 
рынков, в каждом случае получая определенную фокусировку и рыночную 
проблематику.  

2)

 

Важно отметить, что среди множества передовых производственных 

технологий, технология «цифровой двойник» (Digital Twin, DT, далее – ЦД) является 
технологией–интегратором практически всех «сквозных» цифровых технологий и 
субтехнологий, выступает технологией–драйвером, обеспечивает технологические 
прорывы и позволяет высокотехнологичным компаниям переходить на новый уровень 
технологического и устойчивого развития на пути к промышленному лидерству на 
глобальных рынках. 
В сравнении с традиционными подходами, разработка изделий и продукции на 
основе технологии «цифрового двойника» может обеспечивать снижение 
временных, финансовых и иных ресурсных затрат до 10 раз и более. Фактически, 
именно с помощью разработанных заранее цифровых двойников лидеры мировых 
высокотехнологичных рынков формируют «гарантированное зарезервированное 
развитие» (А.И. Боровков, А.А. Аузан). В этом случае семейство цифровых двойников 
обеспечивают производство («материализация цифрового двойника») и поставку 
продукции с конкурентными характеристиками в кратчайшие сроки в зависимости от 
возникающей конъюнктуры на глобальном высокотехнологичном рынке, реализуя 
триаду «технологический прорыв –  технологический отрыв –технологическое 
лидерство / превосходство». 

Цифровой двойник – это комплексная технология, процесс проектирования, в основе 
которого лежит разработка и применение семейства сложных 
мультидисциплинарных математических моделей, описываемых 3D 

 

62

 

 

 

 

 

нестационарными нелинейными дифференциальными уравнениями в частных 
производных, с высоким уровнем адекватности  

 

поведению в различных условиях эксплуатации реальных материалов, объектов / 
систем / машин / конструкций / …  
и  

 

разнообразным технологическим процессам, с помощью которых создаются реальные 
материалы и реальные объекты / изделия / продукты / …,  
и, конечно, цифровой двойник –  это технология (процесс) создания глобально 
конкурентоспособной продукции, интегрирующая следующие необходимые 
ключевые компоненты: 

Best-in-class («лучшие в классе»)

 

технологии мирового уровня, из которых путем 

комплексирования формируется цепочка создания глобально конкурентоспособной 
продукции,  

Модельно-ориентированный системный инжиниринг (Model  Based  System 
Engineering, MBSE) – междисциплинарный, межотраслевой подход, используемый 
для разработки и применения сложных инновационных изделий и систем, 

Многоуровневая гиперматрица M

DT 

требований / целевых показателей и 

ресурсных (временных, финансовых, технологических, производственных, 
экологических и т. д.) ограничений  –  ключевой элемент технологии разработки 
цифрового двойника. 

Эта матрица целевых показателей M

DT

  предназначена для обеспечения 

рациональной «балансировки» большого количества (несколько тысяч или десятков 
тысяч) целевых характеристик как объекта в целом, так и его компонентов в 
отдельности, которые, как правило, «конфликтуют» между собой  

 

как на одном уровне, так и на разных уровнях описания системы,  

 

как на одном этапе, так и на разных этапах жизненного цикла,  

более того, нужно не только достичь целевых характеристик, но и удовлетворить 
множеству ресурсных ограничений. 

Ключевым и необходимым этапом работы для формирования глобально 
конкурентоспособных «цифровых двойников» в промышленности является 

 

63

 

 

 

 

 

реализация комплекса мероприятий «Формирование национального Digital 
Brainware»  –  «оцифровка» всех физических, натурных и т. д., как правило, 
дорогостоящих и зачастую уникальных экспериментов  -  фактически разработка и 
валидация математических моделей высокого уровня адекватности материалов 
(MultiScale- и MultiStage- подходы), машин / конструкций / приборов / установок / 
сооружений / ..., физико-механических и химических процессов, технологических и 
производственных процессов (MultiDisciplinary- подход). 
Формирование Digital Brainware позволяет в рамках комплексного подхода 
разработки «цифровых двойников» перейти от традиционной парадигмы 
проектирования и разработки («доводка продуктов / изделий до требуемых 
характеристик на основе многочисленных дорогостоящих испытаний и 
итерационного перепроектирования») к одному из основных компонентов разработки 
«цифровых двойников» – современной триаде:  
«Виртуальные испытания» & «Виртуальные стенды» & «Виртуальные 
полигоны».  В процессе разработки полномасштабного цифрового двойника 
сложных объектов / систем / машин / конструкций / …, необходимо выполнить, как 
правило, десятки тысяч виртуальных испытаний (фактически «вычислительных 
экспериментов») материалов, узлов, компонентов, подсистем и систем, причём, как 
показывает опыт, количество виртуальных испытаний примерно соответствует 
количеству требований / целевых показателей и ограничений, представленных в 
матрице. 

2) Рабочая группа «Технет» фокусируется на создании в кратчайшие сроки 
глобально конкурентоспособной и кастомизированной продукции нового поколения 
за счет отбора и комплексирования технологий мирового уровня в технологические 
цепочки, называемые Цифровыми, «Умными», Виртуальными Фабриками Будущего 
(Digital, Smart, Virtual Factories of the Future). 

При этом Цифровая фабрика (Digital Factory)  характеризуется использованием 
технологий цифрового проектирования и моделирования как самих продуктов или 
изделий, так и производственных процессов на всем протяжении жизненного цикла, 
что позволяет радикально сократить сроки вывода на рынок и повысить 

 

64

 

 

 

 

 

интеллектуалоемкость новых продуктов или изделий (машин, конструкций, 
агрегатов, приборов, установок и т.д.). 

«Умная» фабрика (Smart Factory) формируется, как правило, на основе Цифровой 
фабрики. «Умная» фабрика подразумевает, прежде всего, наличие 
высокотехнологичного оборудования –  3D–принтеров, станков с числовым 
программным управлением, робототехнических комплексов и др. Применение 
датчиков, сенсоров, а также автоматизированных систем управления 
технологическими процессами и систем оперативного управления 
производственными процессами на уровне цеха, предоставляет возможность 
осуществлять быструю и гибкую («автоматизированную») переналадку 
оборудования. Такой подход позволяет радикально повысить производительность, 
экологичность и энергоэффективность производства как массовой, так и 
кастомизированной продукции, удовлетворяющей требованиям рынка и 
потребителей. 

Виртуальная фабрика (Virtual Factory) формируется как распределенная сеть 
Цифровых и «Умных» фабрик, а также поставщиков услуг / компонентов. 
Виртуальная фабрика призвана радикально повысить добавленную стоимость 
продуктов и изделий и расширить конкурентные предложения на рынке за счет 
использования технологий управления глобальными цепочками поставок и 
распределенными производственными активами. 

3)

 

 Для формирования Фабрики Будущего, при отборе и комплексировании различных 
лучших в мире технологий с добавлением собственных кросс–отраслевых 
интеллектуальных ноу–хау, необходимо иметь место, где эти технологии можно было 
бы опробовать на практике, в среде, отвечающей реальным условиям, – 
испытательный полигон (TestBed). 

4)

 

 Дуальность направления «Технет», заключающаяся в ориентированности на работу 
не только со средними и малыми технологическими компаниями, которые в 
соответствии с идеологией НТИ в наибольшей степени участвуют в создании и 
развитии новых рынков, но и с крупными компаниями –  лидерами существующих 
отраслей высокотехнологичной промышленности (кросс–отраслевой характер 
направления «Технет»). 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     2      3      4      5     ..