Промышленность — это не заводы и пароходы, не поворот рек вспять и не бурение скважин. Промышленность в XXI-м веке — это интенсивная игра в сверхреалистичную компьютерную игру.

Как сказал один профессор из бизнес-школы — мне запало в душу — сменились значения слов. Что такое «развитие промышленности»? Слыша это выражение, наш разум рисует картины строительства заводов и комбинатов, бамов и магниток; но, возможно, сегодня развитие промышленности — это просто поставить 3D-принтер, сказал бизнес-профессор.

Оказывается, дело даже и не в 3D-принтере! Нахожусь под большим впечатлением от выступления Алексея Боровкова, заведующего научно-исследовательской лаборатории «Вычислительная механика» Санкт-Петербургского политехнического унивеситета на конференции инноваторов «Остров» во Владивостоке, прошедшей в июле. Его трехчасовая лекция под названием «Новые парадигмы проектирования. Фабрики будущего, цифровые двойники» доступна по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=cbUkFx1WXfs

Данное выступление полностью поменяет ваше представление о промышленности.

Известен хрестоматийный закон — именно с него начал лектор — в соответствии с которым ошибка, выявленная на этапе проектирования, экономит огромные средства, которые точно были бы потеряны, дойди эта ошибка до этапа производства или — Боже, упаси — до этапа эксплуатации. Отзывы дефектной продукции с рынка, «тойот» и «фольксвагенов», в сотнях тысяч, а то и в миллионах экземпляров — можете себе представить, сколько это может стоить!

Подход, который помогает это предотвратить, фундаментальная технология «четвертой промышленной революции» — это технология «цифровых двойников». Цифровые двойники — это сверхреалистичные математические модели физических свойств проектируемых объектов и условий их эксплуатации. Цифровые двойники — это «киллерский» метод проектирования изделий, позволяющий проводить испытания проектируемых объектов без их физического изготовления. Там, где традиционный процесс проектирования создает ряд дорогих штучных прототипов и их тестирует в реальных условиях, процесс, основанный на «умных цифровых двойниках» (smart digital twins), успевает создать и протестировать десятки, а то и сотни виртуальных прототипов, отсеять неудачные конструкторские решения и выбрать лучшие — и все это не выходя за пределы компьютера.

Никто из нас не Королев с его смелым волюнтаристским решением о том, что «грунт следует считать твердым, будем садиться», подчеркнул лектор. Подобные решения, если они неудачны, обходятся чрезвычайно дорого. Мы просто не можем себе этого позволить. Традиционный последовательный процесс разработки изделий, основанный на следовании сетевому графику и диаграмме Гантта, практически точно приведет нас к результату, который не будет удовлетворять требованиям. Данный процесс слишком «глуп», долог и дорог. Сегодня все сместилось в цифровое проектирование. Именно этап цифрового проектирования нужно насытить сверхподробными цифровыми моделями, цифровыми испытаниями, цифровыми стендами, цифровыми полигонами. Именно на этапе цифрового проектирования следует высказать ряд конструкторских гипотез о том, как могло бы выглядеть изделие — и протестировать эти гипотезы в условиях виртуальной эксплуатации.

Если в рамках вашего процесса проектирования ваши физические прототипы «накатали» и «налетали» на реальных полигонах десятки тысяч часов — то вы молодец с точки зрения XX-го века. Но вы никогда не сможете соперничать с таким подходом в веке XXI-м, где ваши конкуренты накатали и налетали цифровыми двойниками на цифровых полигонах миллионы часов. Промышленность XXI-го века — это промышленность интенсивного цифрового моделирования и испытания альтернативных конструкторских решений.

А произвести сам продукт физически, напечатать его на 3D-принтере — это не составляет труда.

Промышленность XXI-го века — это отказ от «мнений генералов», подчеркнул докладчик. Никакой главный конструктор не может ударить кулаком по столу. Никакой объективной истины, полученной в рамках божественного откровения. Промышленность XXI-го века — это выдвижение массы конструкторских предположений — и все их нужно проверить на цифровом двойнике. И дальше «безжалостно объективный искусственный интеллект выдает результат». На суперкомпьютере за сутки считаются десятки вариантов вместо того, чтобы месяцами и годами и миллионами долларов это все создавать и испытывать. Промышленность XXI-го века — это неограниченное параллельное проектирование.

Произошла «компрессия времени», денег нет и не будет, шансов сделать новое и конкурентоспособное нет никаких в рамках традиционного проектирования. В новой реальности можно победить только за счет усложнения: наши инструменты должны быть адекватны тем задачам, которые мы решаем.

Не будет цифровых двойников — не будет промышленности, подвел черту лектор. Она неконкурентоспособна уже сейчас.