Учебно-методический комплекс для студентов, обучающихся по специальности 1-25 01 03 «Мировая экономика»

Киберфизические системы (КФС) - умные системы, охватывающие вычислительные и эффективно интегрируемые физические компоненты, которые тесно взаимодействуют между собой, чтобы чувствовать изменения состояния реального мира. Примеры ки- берфизических систем: роботы, интеллектуальные здания, медицинские имплантаты, са­моуправляемые автомобили и беспилотные самолеты.
Суть КФС в том, что они соединяют физические процессы производства или иные другие процессы (например, управления передачи и распределения электро­энергии), требующие практической реализации непрерывного управления в ре­жиме реального времени, с программно-электронными системами (рис. 6.3).
Техническими предпосылками появления КФС стали:

• 
  стремительное увеличение числа устройств со встроенными процессо­рами и средствами хранения данных: сенсорных сетей, работающих во всех протяженных технических инфраструктурах; медицинского оборудования; умных домов и т. д.;
  
• 
  интеграция, которая позволяет достигать наибольшего эффекта путем объединения отдельных компонентов в большие системы: интернета вещей, умных сред обитания, оборонных систем будущего.
  

Помимо технических предпосылок, в числе причин появления КФС обра­щают внимание на ограничение когнитивных способностей человека, которые эволюционируют медленнее, чем машинный интеллект.
Производственные системы на базе КФС способны осуществлять само­диагностику и самостоятельно себя ремонтировать, что в конечном итоге при­ведет к повышению гибкости и индивидуализации производства.


Система интеграции пар «поставщик - клиент» в единый контур управления сквозными бизнес- процессами и обмена данными

Анализ больших
данных для поддержки принятия решений в режиме онлайн

Системы
автоматизированного проектирования CAD/CAE

КИБЕРФИЗИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА

Технологии AR и VR для создания визуальных «инструкций - подсказок» на рабочих местах, а также для продвижения и продажи продукции

Промышленные роботы и координирующие их взаимодействие системы компьютерного зрения

ЗЮ-печать для создания прототипов и изготовления небольших партий на локальных площадках


Рис. 6.3. Киберфизические системы
Внедрение КФС позволяет наладить более эффективные, гибкие и быст­рые методы получения качественных товаров с меньшими издержками и, со­ответственно, со сниженными ценами, что обеспечивает рост экономики, ква­лифицированных рабочих мест и в конечном счете изменяет конкурентоспо­собность компаний и регионов.
Примером применения КФС в промышленном производстве может служить завод корпорации Chrysler в Толедо. Каждый день здесь выпуска­ется более 700 кузовов для автомобилей Jeep Wrangler. В этот производ­ственный процесс включены 259 немецких роботов KUKA, которые «об­щаются» с 60 тыс. других устройств и станков. Обмен и хранение данными организованы по облачной технологии. Современные информатизирован­ные решения позволили существенно повысить производительность и гиб­кость массового промышленного производства на основе выполнения ин­дивидуальных заказов.
В Австралии на месторождениях железной руды австралийско-британ­ской транснациональной горнодобывающей и металлургической корпорации Rio Tinto (вторая по величине в мире) работают самоуправляемые грузовики и буры, не требующие присутствия людей-операторов.
Распространение киберфизических систем приведет не только к измене­нию производственных процессов в промышленности, но и преобразованиям бизнес-процессов в целом и взаимосвязей между экономическими субъектами.
КФС развивают кастомизированное производство, когда каждый продукт может быть создан под индивидуального заказчика с модификацией изделия на разных стадиях производственной цепочки, управляемой в режиме реаль­ного времени. Это превращает потребителей из потребляющих конечный про­дукт в участвующих в создании продукта вместе с производителями. В свою очередь производители стремятся теперь не к наращиванию объемов выпуска и экономии на масштабах, а к экономии на разнообразии, конкурируя в скоро­сти создания постоянно новых продуктов.

3. 
   Умные производства
   

Отличие умного производства от обычного - максимально интенсивное и всеобъемлющее использование сетевых информационных технологий и киберфи- зических систем на всех этапах производства продукции и ее поставки (табл. 6.1).
Таблица 6.1