Logo Международный форум «Евразийская экономическая перспектива»
На главную страницу
Новости
Информация о журнале
О главном редакторе
Подписка
Контакты
ЕВРАЗИЙСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ English
Тематика журнала
Текущий номер
Анонс
Список номеров
Найти
Редакционный совет
Редакционная коллегия
Представи- тельства журнала
Правила направления, рецензирования и опубликования
Научные дискуссии
Семинары, конференции
 
 
 
Проблемы современной экономики, N 2 (78), 2021
ПРОБЛЕМЫ МОДЕРНИЗАЦИИ И ПЕРЕХОДА К ИННОВАЦИОННОЙ ЭКОНОМИКЕ
Симченко Н. А.
заведуюший кафедрой экономической теории
Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского» (г. Симферополь),
доктор экономических наук

Филонов В. И.
заместитель генерального директора АО «Завод «Фиолент» (г. Симферополь),
кандидат экономических наук

Цёхла С. Ю.
заведуюший кафедрой менеджмента предпринимательской деятельности
Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского (г. Симферополь),
доктор экономических наук


Стратегирование развития экономической среды внедрения цифровых двойников в промышленности
В статье концептуально исследуется проблема стратегирования развития экономической среды внедрения цифровых двойников в промышленности. Рассмотрены особенности применения основ «новой системности» к стратегированию. Обосновано, что в основу стратегирования развития экономической среды внедрения цифровых двойников в промышленности следует заложить принципы «новой системности», которые раскрывают сущность стратегирования с позиций устойчивости системы как совокупности объектов, среды, процессов и платформ
Ключевые слова: цифровая трансформация, стратегирование, цифровой двойник, экономическая среда, управление, промышленность
УДК 338.45.01   Стр: 31 - 35

Развитие интеллектуализации производственных отношений обусловливает широкомасштабную цифровую трансформацию промышленности. Ожидаемый революционный вектор четвертой промышленной революции (Индустрия 4.0) в направлении формирования Общества 5.0 / Индустрии 5.0, по мнению многих ученых, является неизбежным, что в определенной степени предусматривает переориентацию с процессов цифровой трансформации на цифровую коммуникацию людей на базе созданных цифровых технологий [13, 16, 19, 22, 23]. Э. Остегаард характеризует Индустрию 5.0 менее промышленной, нежели Индустрию 4.0, что связано с ожидающимся стремительным ростом персонализированного спроса и переходом от массового производства к массовой кастомизации [19].
Технологии Индустрии 4.0, такие как цифровые двойники, искусственный интеллект, машинное обучение, большие данные, цифровизация и Интернет вещей, в результате активного внедрения в процессы промышленного производства, стали претерпевать критическое переосмысление со стороны руководства компаний, ведущих специалистов в сфере цифровой инженерии. Инновационные технологии непосредственного взаимодействия человека и роботов определяют мейнстрим развития современной промышленности, что обусловливает трансформации в экономической системе производственных отношений, социально-экономические сдвиги в процессах стратегирования внедрения прорывных технологий.
На протяжении последнего десятилетия четвертая промышленная революция рассматривалась как феномен разрешения нарастающих технико-технологических противоречий в развитии общества. Понимая революционный характер трансформации ныне сложившихся, но не устойчивых, экономических отношений в сфере внедрения технологий Индустрии 4.0 в направлении формирования Общества 5.0, возникает необходимость в обеспечении стратегического развития процессов цифровой трансформации промышленных компаний на системной основе. Речь идет, прежде всего, об ускорении процессов трансформации в обеспечении технологического лидерства России на мировой арене и преодолении институционально-технологических разрывов в массовом применении технологий Индустрии 5.0.
В этой связи весьма важным представляется концептуальное обоснование стратегирования развития экономической среды внедрения цифровых двойников в промышленности как одной из ведущих технологий Индустрии 4.0, что и предопределило цель и логику написания данной статьи.
В экономической науке понятие стратегирования преимущественно рассматривается в неразрывной взаимосвязи со стратегическим планированием [4, 8, 18, 20]. В работе А.А. Никоновой процессы стратегирования обсуждаются с позиций «новой системности» стратегического планирования в Индустрии 4.0 [4]. По мнению ученого, «новая системность стратегического планирования позволяет привести к согласию внутреннюю логику эволюции системы с требованиями экономики знаний и Индустрии 4.0» [4, с. 145]. В прикладном аспекте стратегирование «основывается на текущих практиках экономических акторов и ориентировано на обеспечение адаптивности их действий к быстро меняющимся условиям внешней среды» [18].
Рассмотрение стратегирования с позиций системности экономики находит свое отражение в работах Г.Б. Клейнера, который рассматривает концепцию системной экономики как «новое направление в экономической теории, основанное на представлении экономики как сочетания процессов создания, функционирования, взаимодействия и трансформации экономических систем» [2]. Разделяя позицию Г.Б. Клейнера относительно возможности рассмотрения системной экономики как концептуальной платформы для решения актуальных проблем современной экономической теории, мы придерживаемся системообразующего направления в применении методологии стратегирования к решению задач цифровых трансформаций общества и перехода к Индустрии 5.0.
Рассмотрим особенности применения основ «новой системности» к стратегированию развития экономической среды внедрения цифровых двойников в промышленности.
Цифровой двойник, являясь аналитической компьютерной сетью конкретного физического объекта, позволяет осуществлять автоматизированную обработку информации, поступающей в режиме реального времени с датчиков, установленных на этом оборудовании [9]. Несомненно, важной составляющей внедрения цифрового двойника в промышленности является агрегация показателей датчиков в течение всего жизненного цикла оцифрованного объекта [5].
К основным преимуществам внедрения цифровых двойников относят [10]:
– возможность интеграции с существующими платформами;
– создание схем в режиме проектирования;
– разграничение доступа, настройка прав и ролей;
– делегирование поручений;
– быстрый доступ к результатам инвентаризации в форме отчетов и с карты города.
Фактически цифровой двойник — это виртуальная копия каждого физического объекта, устройства, машины, производственного или промышленного процесса, которые можно увидеть в компьютерной системе. Цифровой двойник может существовать на любом этапе жизненного цикла и нацелен на использование элементов виртуальной среды (высокая точность, мультифизика, внешние источники данных), вычислительных методов (виртуальное тестирование, оптимизация, прогнозирование), а также элементов физической среды (производительность, обратная связь с клиентами, стоимость и т.д.) для улучшения свойств продукта (производительность, функция, поведение, технологичность и т.д.).
Область применения цифрового двойника зависит от того, на каком этапе жизненного цикла изделия происходит моделирование. Существуют три типа цифровых двойников: двойник изделия, двойник производства и двойник производительности. Сочетание и интеграция этих трех цифровых двойников в процессе совместной эволюции называется цифровой связью. Эта связь объединяет данные со всех этапов жизненного цикла изделий и производства.
Изучение зарубежного опыта внедрения цифровых двойников в промышленности показывает рост перспективности данной технологии для бизнеса, в основном, за счет комплексного применения технологий искусственного интеллекта, машинного обучения и IoT. По прогнозам аналитиков IBM, к 2023 году рынок digitaltwins будет расти на 37% ежегодно [15]. На рис. 1 представлен глобальный рынок использования цифровых двойников в различных отраслях. Как отмечают аналитики Grand View Research, масштабный рост внедрения цифровых двойников будет наблюдаться в высокотехнологических отраслях промышленности, а именно — в автомобильной отрасли.
Рис. 1. Глобальный рынок использования цифровых двойников по видам экономической деятельности
Источник: составлено на основе [14]
Компании применяют технологию цифровых двойников для перевода текущих операций на новый уровень эффективности. Цифровые двойники способствуют тестированию продуктов перед их запуском и сводят проблемы с риском к минимуму. Применение цифровых двойников осуществляется практически во всех отраслях материального и нематериального производства.
Цифровой двойник может использоваться для различных целей. Прежде всего, данная технология позволяет глубже понимать производственные процессы. Также цифровые двойники помогают быстро и точно выявлять проблемы в бизнесе, обеспечивая «зарезервированное развитие бизнеса» [1]. Благодаря этому, компании могут ускорить выпуск продукции, снизить свои расходы по всей производственной цепочке, тем самым оптимизировав бизнес. Все изменения, происходящие в реальном устройстве, машине или системе, будут отражены в ее цифровой модели. Это обеспечит эффективное дистанционное управление объектом и позволит заранее выявить сбои в работе оборудования или вовремя зафиксировать начало его износа.
Анализ передового зарубежного и российского опыта внедрения цифровых двойников в промышленности позволяет сделать вывод, что актуальным вызовом для бизнеса является четкое понимание выгод от инвестиций в создание цифрового двойника и механизма влияния данной технологии на переоценку стоимости бизнеса. Рассматривая экономические эффекты внедрения цифровых двойников, компании должны сосредоточиться на вопросах, связанных со стратегической производительностью и динамикой рынка. Важными преимуществами внедрения цифровых двойников являются повышение качества и продолжительности эксплуатации продукта, ускорение цикла проектирования изделия, планирование новых источников поступлений и более эффективное управлением расходами. Указанные стратегические преимущества могут быть преобразованы в конкретные программы, способные реализовать технологии цифровых двойников.
Отметим, что большинство поставщиков IoT весьма заинтересованы во внедрении цифровых двойников. Почти каждая платформа IoT способствует реализации определенных возможностей для цифровых двойников, хотя существуют различия в сроках их апробации. Цифровой двойник в составе IoT концептуально принадлежит к сетям следующего поколения, поэтому его архитектура во многом схожа с известной архитектурой NGN. Цифровой двойник состоит из набора разных инфокоммуникационных технологий, обеспечивающих функционирование IoT, и его архитектура показывает, как эти технологии связаны друг с другом.
Таким образом, одним из стратегических преимуществ внедрения цифровых двойников является непрерывность цифрового технологического мониторинга процессов производства изделия во всей производственной цепочке, что непосредственно приводит к оптимизации затрат на изготовление и продвижение на рынок. Однако здесь важнейшим технологическим аспектом обеспечения стратегической конкурентоспособности компании является именно этап предиктивного проектирования, который позволит обеспечить впоследствии зарезервированное развитие компании в долгосрочной перспективе.
Если этап предиктивной аналитики цифровой инженерии проектирования цифровых двойников является технологическим вызовом, то для экономики важно понять сущность прироста эффекта использования цифровых двойников. С этой точки зрения рассмотрим использование цифровых двойников через призму сетевых эффектов, которые генерируются с развитием цифровых платформ.
Формирование сетевого эффекта означает, что каждый дополнительный участник сети своим участием увеличивает полезность сети для других индивидов. Сетевой эффект становится значительным после того, как достигается определённое число пользователей продукта или услуги, называемое критической массой. В сети действует принцип возрастающей полезности. Это приводит к парадоксальному, с точки зрения традиционной микроэкономики явлению, когда с ростом численности сеть становится «интереснее» для её участников [6]. Данная зависимость, известная как закон Б. Меткалфа, показывает, что полезность сети пропорциональна квадрату числа ее пользователей: n (n–1) = n2 – n [17].
Использование закона Меткалфа применительно к цифровым двойникам позволяет отметить возрастающую полезность от использования данной технологии, вследствие чего цифровые двойники становятся «умнее» в процессе эксплуатации.
Проявление сетевых эффектов тесно связано с формированием сетевых благ. Сетевые блага обладают такими основными свойствами: 1) комплементарность, совместимость, стандартность; 2) существенная экономия на масштабе производства; 3) сетевые внешние эффекты; 4) эффекты ловушки [6].
Свойство комплементарности, совместимости, стандартности подразумевает, что благо может быть использовано только совместно с другими благами данной сети. В этом есть достоинства и недостатки. Дело в том, что потребители покупают не отдельно взятое благо, а части единой системы сети, членами которой они теперь являются. Поэтому при создании сети основная часть затрат приходится на начальный период производства сетевого блага. Издержки производства первого экземпляра при этом непропорционально велики. В то же время сетевая экономика входит в противоречие с традиционными основами неоклассической теории. В неоклассике действует принцип убывающей полезности, тогда как сетевые блага демонстрируют возрастающую доходность в отличии от традиционных благ.
Эффект масштаба, в отличие от традиционных благ, характеризуется двумя особенностями. В сети благо увеличивает свою ценность, как правило, не линейно, а экспоненциально, потому что сеть предоставляет возможность даже небольшим компаниям получать существенный выигрыш за счет множественности хозяйственных единиц.
Несмотря на критику закона Меткалфа со стороны ученых Б. Брискоу, A. Одлизко, Б. Тилли в части неточности прогнозирования роста полезности сети [12], тем не менее, данный закон остается важным инструментом постановки целей в процессе разработки новшеств.
Рассматривая экономические преимущества внедрения цифровых двойников на основе изучения сетевых эффектов, важно уделить внимание возникающим институциональным ловушкам при использовании технологии цифровых двойников. Исследования сетевого эффекта ловушки показали, что в современных сетях клиенты оказываются «пойманными» условиями уже заключенных ранее контрактов, которые, как правило, довольно трудно расторгнуть. Более того, они оказываются «пойманными» условиями функционирования сети [21].
Для того, чтобы правильно пользоваться сетевым благом, необходимо предварительное обучение. Сетевой эффект во многом будет определяться и развитием рационализации поведения потребителя. В условиях, когда усложняется поведенческая функция, резко возрастает проблема выбора. В условиях изобилия информации выбор сделать довольно сложно: приходится соотносить издержки и выгоды, и отнюдь не всегда выбор становится оптимальным. Рациональный потребитель будет прислушиваться к рыночным сигналам, роль которых для него повышается. При этом, все большее значение имеет не пространство, а время. В условиях глобальной экономики оперативность принятия решения в первую очередь зависит от того, насколько быстро была получена необходимая информация.
Природа сетевых ловушек тесно связана с действием ряда устойчивых неэффективных паттернов поведения, обусловливающих действие институциональных ловушек. В теории институциональных ловушек речь идет о специальном случае множественности устойчивых равновесий, возникающем в сообществе экономических агентов, выбирающих норму поведения. Институциональная ловушка — это равновесие, в котором агенты выбрали норму поведения, которая является неэффективной, по сравнению с другой нормой, также являющейся равновесной при тех же внешних условиях [7].
Процесс формирования и стабилизации возникновения институциональных ловушек осуществляется под воздействием механизма координации, механизма обучения, механизма сопряжения, культурной инерции и лоббирования. Механизмы координации и обучения имеют важное значение в процессе блокировки технологического развития [11]. Механизмы формирования и закрепления норм непосредственно охватывают три различных пространства: пространство норм, пространство агентов и временное пространство [3].
Действие закона возрастающей полезности при использовании цифровых двойников сопряжено с такими институциональными ловушками, как: кибербезопасность, интероперабельность данных, качество связи. Сущность ловушки «кибербезопасность» заключается в том, что чем больше нарастает сетевой эффект от использования цифровых платформ, тем выше должны предъявляться требования к обеспечению безопасности хранения данных.
Наряду с рассмотренными ловушками в сфере безопасности применения технологии цифровых двойников, необходимо также отметить экономические риски внедрения, такие как: высокая стоимость решений по внедрению, недостаточное число специалистов в данной области, отсутствие регламентирующих актов применения и использования стратегий цифрового двойника.
Рассматривая особенности формирования экономической среды внедрения цифровых двойников на основе сетевых эффектов, важно обеспечить стратегирование развития экономической среды. Стратегирование, как система стратегического планирования внедрения цифровых двойников, характеризуется особой значимостью принятия стратегических решений.
Принимая во внимание вышеизложенное, в основу стратегирования развития экономической среды внедрения цифровых двойников в промышленности следует заложить следующие принципы «новой системности», которые раскрывают сущность стратегирования с позиций устойчивости системы как совокупности объектов, среды, процессов и платформ:
– принцип системности, предусматривающий установление между структурными элементами системы управления партнерской сети информационно-коммуникационных связей, обеспечивающих целостность и устойчивость функционирования сети как единой социально-экономической и цифровой системы;
– принцип экосистемной синергии, характеризующий увеличение стоимости компании на основе кросс-отраслевого сетевого взаимодействия через управление большими данными, аналитическими процедурами, облачными технологиями, Интернетом вещей, виртуальной реальностью, искусственным интеллектом и машинным обучением;
– принцип платформенного взаимодействия между партнерами сети, характеризующий платформизацию экономических отношений, стирание административных границ, ускоренный обмен данными;
– принцип сетизации, предусматривающий повышение ценности и стоимости сети с включением в сеть дополнительных экономических агентов (участников) сети;
– принцип цифрового проектирования процессов управления, предусматривающий функционирование аппаратно-программного комплекса электронного обмена данными, реализующего функционал специализированной системы обмена данными и обеспечивающий высокий уровень защиты информации от несанкционированного доступа;
– принцип непрерывного обучения кадров цифровым компетенциям, предусматривающий постоянную вовлеченность работников в процессы повышения цифровой грамотности;
– принцип стандартизации процедур, предусматривающий наличие и развитие большей степени свободы;
– принцип кросс-культурных цифровых коммуникаций, основывающийся на необходимости построения эффективных, взаимопонятных всем участникам, коммуникаций в цифровой среде;
– принцип социально ответственного цифрового партнерства, предусматривающий постоянное улучшение бизнес-практик и совместное развитие эффективности с целью партнерского развития социальной и экологической ответственности.
Проведенные исследования позволяют прийти к выводу, что в современных условиях революционного изменения экономических отношений осуществляется цифровая трансформация основ применения информационных технологий Индустрии 4.0. и переход общества к формированию Индустрии 5.0. Данный вектор сопровождается переориентацией с процессов цифровой трансформации на цифровую коммуникацию людей на базе созданных цифровых технологий. При этом ускорение и эффективность процессов цифровой трансформации должно осуществляться на основе системного стратегирования.
Стратегирование, как динамический процесс стратегического планирования, базируется на принципах новой системности, которые раскрывают сущность стратегирования с позиций устойчивости системы как совокупности объектов, среды, процессов и платформ. Стратегирование развития экономической среды внедрения цифровых двойников непосредственно связано с приращением экономических эффектов в деятельности промышленных компаний на основе сетизации и платформизации экономических отношений. В России имеются значительные ключевые компетенции в сфере проектирования, моделирования, испытаний, производства и эксплуатации продуктов и изделий, что позволит сформировать национальный рынок цифровых двойников. Одним из важнейших направлений цифровой трансформации промышленности России является государственная поддержка стимулирования потребительского спроса на рынке технологий с учетом нарастания эффектов использования цифровых двойников в обеспечении стратегической конкурентоспособности промышленных предприятий.


Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-010-00346

Список использованных источников:
1. Аузан А.А. Цифровые двойники, цифровые тени и цифровое пиратство [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=Tx9Ws4680vM (дата обращения: 02.03.2021).
2. Клейнер Г.Б. Системная экономика как платформа развития современной экономической теории // Вопросы экономики. — 2013. — №6. — С. 4–28. https://doi.org/10.32609/0042–8736–2013–6–4–28
3. Клейнер Г.Б. Эволюция институциональных систем. — М.: Нaука, 2004. — 240 с.
4. Никонова А.А. «Новая системность» стратегического планирования в Индустрии 4.0 // Journal of New Economy.– 2019. — Т. 20. — № 2. — С. 145–165.
5. Нужны ли промышленности «цифровые двойники» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://pro.rbc.ru/demo/ (дата обращения: 23.04.2021 г.).
6. Нуреев Р.М. Цифровая экономика: на пороге четвертой промышленной революции? // Теоретическая экономика. — 2018. — № 6 (48). — С. 70–73.
7. Полтерович В.М. Элементы теории реформ. — М.: Экономика, 2007. — 447 с. |
8. Рисин И.Е. Стратегирование процессов развития научно-инновационной сферы субъектов Российской Федерации // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Экономика и управление. 2020. № 3. С. 78–88.
9. Цифровой двойник [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://digicity.io/wp-content/uploads/2021/ (дата обращения: 21.03.2021 г.).
10. Цифровые двойники в промышленности: сегодня и завтра [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.iksmedia.ru/articles/5585041-Czifrovye-dvojniki-v-promyshlennost.html (дата обращения: 16.04.2021 г.).
11. Arthur, W.B., Anderson, P.W., Arrow, K., Pines, D. (1988). Self-Reinforcing Mechanisms in Economics // The Economy as an Evolving Complex System. — Santa Fe: Addison-Wesley Publishing Company, pp. 9–28.
12. Briscoe, B., Odlyzko, A., Tilly, B. (2006). Metcalfe’s Law Is Wrong. IEEE Spectrum. — Available at: http://spectrum.ieee.org/computing/networks/metcalfes-law-is-wrong (date of access: 11.03.2021).
13. Chen, X., Eder, Martin A., Shihavuddin, A. et al. (2021) A Human-Cyber-Physical System toward Intelligent Wind Turbine Operation and Maintenance // Sustainability. Vol. 13. Issue 2. Article Number: 561.
14. Digital Twin Market Size, Share & Trends Analysis Report By End-use (Automotive & Transport, Retail & Consumer Goods, Agriculture, Manufacturing, Energy & Utilities), By Region, And Segment Forecasts, 2021 — 2028 [Electronic resource]. — Available at: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/digital-twin-market (date of access: 04.04.2021).
15. IBM-Industry Transformation with IBM Digital Twin (2018) [Electronic resource] // IBM Watson IoT Connected Products Solutions. — Available at: https://www-01.ibm.com (date of access: 09.03.2021).
16. Manganello, K. (2019) Will Industry 5.0 Really Be Revolutionary? [Electronic resource]. — Available at: https://www.thomasnet.com/insights/will-industry-5–0-really-be-revolutionary (date of access: 21.04.2021).
17. Metcalfe, B. (1996) There Oughta Be a Law // The New York Times, 15 July 1996. — Available at: https://archive.nytimes.com/www.nytimes.com/library/cyber/week/0715laws.html#metcalfe (date of access: 20.04.2021).
18. Orlikowski, W.J. Improvising Organizational Transformation Over Time: A Situated Change Perspective // Information Systems Research. Vol. 7, No. 1 https://doi.org/10.1287/isre.7.1.63
19. Østergaard, E. (2017) The «human touch» revolution is now under way [Electronic resource]. — Available at: https://www.isa.org/intech-home/2018/march-april/features/welcome-to-industry-5–0 (date of access: 24.04.2021).
20. Ruel, H., Rowlands, H. and Njoku, E. (2021) Digital business strategizing: the role of leadership and organizational learning //Competitiveness Review. Vol. 31. No. 1, pp. 145–161. https://doi.org/10.1108/CR-11–2019–0109
21. Shapiro, C., Varian, H. (1999). Information rules: A Strategic Guide to the Network Economy. Boston, Massachusetts: Harvard Business School Press. 352 pp.
22. Vogt, J (2020) Where is the human got to go? Artificial intelligence, machine learning, big data, digitalisation, and human-robot interaction in Industry 4.0 and 5.0 Review Comment on: Bauer, M. [Electronic resource]. — Available at: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00146–020–01123–7.pdf (date of access: 11.03.2021).
23. Zengin, Y., Naktiyok, S., Kaygin, E. et al (2021) An Investigation upon Industry 4.0 and Society 5.0 within the Context of Sustainable Development Goals // Sustainability. Vol. 13. Issue: 5. Article Number: 2682.

Вернуться к содержанию номера

Copyright © Проблемы современной экономики 2002 - 2021
ISSN 1818-3395 - печатная версия, ISSN 1818-3409 - электронная (онлайновая) версия