Цифровая трансформация военной составляющей

Цифровая трансформация военной составляющей: от физического оборудования к активам, поддерживающим данные

Цифровая трансформация, охватившая оборону, фундаментально меняет природу военных компонентов. Речь идет уже не просто о поставке военного авиационного реле или авиационного датчика ; Речь идет о предоставлении интеллектуального, подключенного и богатого данными актива, который повышает производительность, устойчивость и эксплуатационную готовность платформы. Для менеджеров по закупкам этот сдвиг требует новой структуры для оценки поставщиков, определения требований и управления общей стоимостью жизненного цикла таких компонентов, как контакторы, предохранители и устройства контроля двигателя.

Основы цифровой трансформации на уровне компонентов

Цифровая трансформация на уровне компонентов построена на трех взаимосвязанных столпах, которые добавляют уровни интеллекта и возможности подключения к традиционному оборудованию.

1. Цифровая нить и отслеживаемость

Каждый физический компонент связан с всеобъемлющей цифровой записью — своей цифровой нитью. Эта нить следует за компонентом от сырья (например, конкретного сплава в контакторе военной авиации ), через производство (каждый результат испытания) до установки, эксплуатационного использования и обслуживания. Для закупок это означает беспрецедентную прозрачность происхождения, качества и соответствия требованиям, что резко снижает риск подделок и упрощает проверки.

2. Встроенный интеллект и периферийное подключение

Компоненты становятся умнее. Современный авиационный датчик больше не просто выдает аналоговый сигнал; он может включать в себя микроконтроллер, который выполняет базовую диагностику, калибруется и передает данные по цифровой шине. «Умный» авиационный предохранитель может сообщать о своей температуре в реальном времени и историческом профиле нагрузки. Этот интеллект превращает компоненты в узлы сети управления работоспособностью платформы.

3. Аналитика данных и возможности прогнозирования

Данные, генерируемые интеллектуальными компонентами, агрегируются и анализируются. Алгоритмы AI/ML могут обнаруживать аномалии в характере вибрации высококачественного авиационного двигателя или прогнозировать оставшийся срок службы контактов реле на основе истории его переключений и воздействия окружающей среды. Это переводит обслуживание с реактивного на прогнозное, что максимизирует доступность.

Влияние на ключевые категории компонентов и закупки

Цифровая трансформация по-разному проявляется в различных типах компонентов, каждый из которых предлагает уникальные преимущества.

Электромеханические силовые компоненты (контакторы, реле)

• Интеллектуальное переключение: Военные авиационные реле следующего поколения могут регистрировать каждое событие переключения (ток, напряжение, энергия дуги) и контролировать износ контактов с помощью встроенных микродатчиков. Эти данные прогнозируют отказы и оптимизируют графики технического обслуживания.
• Работа в зависимости от состояния: интеллектуальный силовой контактор может получать команды на временное снижение номинальных характеристик, если его датчик температуры обнаруживает перегрев, что предотвращает сбой.

Зондирование и измерение (датчики, счетчики)

• Датчики с самопроверкой. Авиационные датчики со встроенной функцией самотестирования могут предупреждать систему о отклонении калибровки или внутренних неисправностях, обеспечивая целостность данных для принятия важных решений.
• Интеллектуальный учет: авиационный счетчик для дронов может отслеживать и отслеживать энергопотребление, выявлять неэффективные подсистемы или прогнозировать проблемы с аккумулятором.

Расходные материалы и защитные устройства (предохранители, автоматические выключатели)

• Цифровая история: цифровая запись, прикрепленная к каждому авиационному предохранителю, подтверждает его подлинность и записывает дату установки и историю цепи.
• Индикация и отчетность о перегоревших предохранителях. Интеллектуальные предохранители могут сообщать о своем статусе (перегорел/исправен) системе технического обслуживания, ускоряя поиск и устранение неисправностей.

Драйверы отрасли и перспективы российского рынка

Динамика исследований и разработок в области новых технологий и их применения

Этому способствуют стандарты Интернета вещей, легкие периферийные вычисления и безопасные и отказоустойчивые сети.

• Стандартизированные модели данных (OPC UA, NAMUR). Принятие стандартов открытых данных позволяет компонентам разных производителей беспрепятственно обмениваться информацией в цифровой экосистеме платформы.
• Безопасные микроконтроллеры и аппаратные корни доверия: необходимы для обеспечения целостности и подлинности данных от компонентов, предотвращения подделки или взлома в оспариваемых киберсредах.
• Глобальные сети с низким энергопотреблением (LPWAN). Для больших платформ или распределенных сенсорных полей LPWAN обеспечивает связь на большом расстоянии от простых интеллектуальных компонентов с питанием от батареи.

Аналитика: 5 главных приоритетов цифровой трансформации в сфере военных закупок России и СНГ

Цифровая трансформация в этом регионе осуществляется с упором на суверенитет и безопасность:

1. Разработка государственных стандартов и протоколов данных: стремление установить и ввести в действие российские стандарты передачи данных (替代 OPC UA, MQTT) для военных платформ для обеспечения контроля и безопасности, требуя от поставщиков компонентов поддержки этих протоколов.
2. Создание национальных цифровых потоков/логистических платформ (например, в рамках Единой государственной информационной системы): интеграция компонентов цифровых потоков в государственные системы логистики и управления жизненным циклом для обеспечения полной прозрачности и контроля активов.
3. Сосредоточьтесь на киберфизической безопасности интеллектуальных компонентов: тщательная проверка любого встроенного программного обеспечения или соединений в компонентах. Предпочтение отечественным разработкам микросхем и потребность в тщательном тестировании на проникновение и проверке исходного кода интеллектуальных компонентов зарубежного производства.
4. Модернизация устаревших платформ посредством «цифровой модернизации»: добавление интеллектуальных комплектов датчиков и блоков сбора данных к старым танкам, самолетам и кораблям для обеспечения возможности профилактического обслуживания и интеграции их в цифровые сети C2, создавая большой рынок адаптеров и шлюзовых решений.
5. Создание отечественных аналитических возможностей искусственного интеллекта и машинного обучения для прогнозирования: инвестиции в разработанные в России инструменты искусственного интеллекта для обработки операционных данных с платформ, снижение зависимости от зарубежного аналитического программного обеспечения и обеспечение настройки алгоритмов на местные условия эксплуатации и режимы сбоев.

Дорожная карта закупок в цифровую эпоху

Закупочные организации должны совершенствовать свою практику посредством следующих ключевых шагов:

1. Переопределите техническое задание (SOW) и спецификации:
   • Помимо MIL-PRF-xxx, укажите требования к данным: какие параметры должен сообщать компонент? В каком формате? Через какой интерфейс? Каким стандартам кибербезопасности (например, NIST SP 800-171) должно соответствовать встроенное программное обеспечение?
2. Оцените поставщиков на предмет цифровой зрелости:
   • Могут ли они предоставить цифрового двойника или полный цифровой паспорт продукта? Есть ли у них безопасный портал для доступа к данным компонентов? Каков их план развития встроенного интеллекта?
3. Уделяйте особое внимание правам и собственности на данные жизненного цикла:
   • В контрактах должно быть четко определено, кому принадлежат операционные данные, генерируемые интеллектуальным компонентом, и как их можно использовать для обслуживания, анализа и улучшения продукта.
4. Повысьте внутреннюю компетентность в области управления данными и аналитики:
   • Отделам закупок необходимо сотрудничать с группами ИТ и специалистов по обработке данных, чтобы понять, как хранить, обрабатывать и извлекать выгоду из потока данных о компонентах.
5. Пилот с ударопрочными компонентами:
   • Начните трансформацию с компонентов, данные о которых обеспечивают четкую рентабельность инвестиций, таких как высококачественные датчики контроля состояния авиационных двигателей или критически важные блоки распределения энергии.

Путь цифровой трансформации YM: создание более разумных цепочек поставок

YM инвестирует в то, чтобы наши компоненты были не просто надежным оборудованием, а неотъемлемой частью цифровых экосистем наших клиентов.

Производственные масштабы и мощности: рождение цифровой нити

Наши заводы внедряют принципы Индустрии 4.0 . Каждое производимое нами реле или контактор для военной авиации имеет серийный номер с уникальным QR-кодом или RFID-меткой. В процессе производства каждый параметр машины, результат испытаний (контактное сопротивление, импеданс катушки, диэлектрическая прочность) и идентификатор партии материала автоматически записываются и привязываются к этому серийному номеру в нашей системе управления производством (MES). Это создает рожденную цифровую нить для каждой поставляемой нами единицы продукции.

НИОКР и инновации: разработка строительных блоков «Компонент как услуга»

Нашей основной инициативой в области исследований и разработок является встраиваемая интеллектуальная платформа «Y-Connect». Это модульная аппаратно-программная платформа, которую можно интегрировать в наши продукты. Например, авиационный датчик с поддержкой Y-Connect включает в себя чувствительный элемент, защищенный микроконтроллер с зашифрованной связью и предварительно загруженные алгоритмы для базовой самопроверки состояния и сжатия данных. Это позволяет нам предлагать ряд уровней «умности» для одного и того же физического датчика, предоставляя клиентам масштабируемый путь к цифровизации.

Развивающиеся стандарты и вопросы безопасности

Ландшафт цифровых компонентов регулируется новыми и развивающимися структурами:

• ASD S系列标准 (например, S1000D, S2000M, S3000L): международные спецификации технических публикаций, данных логистики и управления жизненным циклом, составляющие основу многих реализаций цифровых потоков.
• NIST SP 800-171 и DFARS 252.204-7012: стандарты США по защите контролируемой несекретной информации (CUI), критически важные для обработки любых компонентов или передачи конфиденциальных данных.
• ISO 55000 (Управление активами): обеспечивает основу для управления физическими активами (например, компонентами) на протяжении всего их жизненного цикла, что напрямую обеспечивается цифровыми данными.
• DO-326A/ED-202A (Безопасность летной годности): в авиации его принципы применимы для обеспечения кибербезопасности любого критически важного для безопасности интеллектуального компонента.
• Новые стандарты ГОСТ/СТО для цифрового производства и Интернета вещей: Россия разрабатывает собственный набор стандартов для цифровых двойников, промышленного Интернета вещей и безопасного обмена данными в оборонной сфере.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Делает ли цифровая трансформация компоненты более дорогими и сложными?

О: Первоначально стоимость единицы изделия и сложность конструкции увеличиваются из-за добавления электроники и программного обеспечения. Однако совокупная стоимость владения (TCO) может быть значительно ниже. Экономия достигается за счет: снижения затрат на техническое обслуживание (прогнозируемое по сравнению с реактивным), продления срока службы компонентов (оптимизированное использование), снижения затрат на складские запасы (лучшее прогнозирование) и исключения контрафактных деталей. Ключевым моментом является применение разведки там, где она обеспечивает максимальную оперативную отдачу.

Вопрос: Как обеспечить кибербезопасность «умного» контактора или датчика военной авиации?

Ответ: Кибербезопасность должна быть продумана с самого начала. Требовать от поставщиков:

• Внедрите аппаратный корень доверия для безопасной загрузки и проверки встроенного ПО.
• Используйте зашифрованные каналы связи (например, TLS) для передачи данных.
• Предоставьте спецификацию программного обеспечения (SBOM) для всего встроенного кода.
• Обеспечьте безопасный процесс обновления встроенного ПО для устранения уязвимостей.

Это должны быть договорные требования, а не дополнительные функции.

Вопрос: Могут ли устаревшие компоненты быть частью стратегии цифровой трансформации?

О: Да, посредством аугментации. Устаревшие «глупые» компоненты, такие как традиционные авиационные предохранители или реле, можно интегрировать в цифровую систему с помощью дополнительных интеллектуальных датчиков (например, токовых клещей с беспроводными передатчиками) и шлюзовых устройств. Эти шлюзы объединяют данные из устаревших и новых интеллектуальных компонентов, создавая гибридную цифровую экосистему. Это позволяет проводить поэтапную модернизацию, не требуя капитального ремонта платформы.

Ссылки и дополнительная литература

• ASD (Европейская ассоциация аэрокосмической и оборонной промышленности). (2022). Используемые компоненты: S1000D (технические публикации), S2000M (управление материальными потоками), S3000L (анализ логистической поддержки).
• Национальный институт стандартов и технологий (NIST). (2020). СП 800-171 Ред. 2: Защита контролируемой несекретной информации в нефедеральных системах и организациях.
• Международная организация по стандартизации (ISO). (2014). ISO 55000:2014 Управление активами. Обзор, принципы и терминология.
• Портер, МЭ, и Хеппельманн, Дж. Э. (2015). Как умные, сетевые продукты преобразуют компании. Гарвардский бизнес-обзор.
• Авторы Википедии. (2024, 10 июня). Цифровой двойник. В Википедии, Свободной энциклопедии. Получено с https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin.