Досье локомотивов

Акционерное общество «ВНИИЖТ» ведёт разработку цифровой технологической платформы «Доверенная среда локомотивного комплекса». Директор Центра технологических информационных систем института Олег Харин рассказал «Пульту управления» о назначении и функционале платформы, а также о философии создания цифровых технологических платформ как основы цифровизации холдинга «РЖД».

– О работах по созданию «Доверенной среды для локомотивного комплекса» было объявлено этим летом. В чём суть этого проекта?
– Основное назначение этой платформы – обеспечить сбор, хранение и анализ данных о функционировании локомотивного комплекса и бортовых систем диагностики локомотивов, эксплуатирующихся на сети РЖД, и предоставить всем участникам локомотивного комплекса – сервисным компаниям, локомотиворемонтным заводам, заводам-изготовителям и поставщикам оборудования для локомотивов – равный доступ к этим данным о работе локомотивов.
Второе – на основе собираемых данных о локомотивах в течение всего их жизненного цикла будут сформированы «цифровые двойники локомотивов», на основе машинного обучения – построены интеллектуальные модели, позволяющие осуществлять эксплуатацию, обслуживание и ремонт тягового подвижного состава по показателям предиктивной диагностики.

– Каким образом устроена платформа и каких ресурсов требует её внедрение?
– Если вкратце, то «Доверенная среда» состоит из двух основных элементов – платформы для обработки и анализа больших данных и блокчейн-платформы для создания распределённого реестра записей. Предусмотрена кластерная распределённая архитектура, которая не требует серьёзных аппаратных ресурсов, система может быть размещена на уже имеющихся мощностях в дата-центрах РЖД и масштабирована по мере необходимости.

– Почему у платформы такое название?
– Технология блокчейн создаёт неизменяемый реестр записей данных обо всех событиях в жизненном цикле объектов локомотивного комплекса – все показания бортовых систем диагностики, данные об отказах, обслуживании, ремонтах, потреблении топлива или электроэнергии, замене запчастей и так далее. Это и есть залог доверия – все участники платформы могут доверять объективным данным, записанным в систему с учётом механизмов контроля и достижения консенсуса.

– На каком этапе разработки сейчас находится платформа?
– До конца текущего года будет завершена разработка первого этапа системы, включающего базовые функции платформы по формированию единого информационного пространства. На следующем этапе, в 2019 году, предполагается подключение всех источников для наполнения системы данными и построение на их основе «цифровых двойников» и интеллектуальных прогнозных моделей.

– Складывается впечатление, что платформа способна в корне изменить механику работы локомотивного комплекса.
– Да, безусловно. Во-первых, эксплуатирующая организация, то есть РЖД, сможет получать сведения о состоянии локомотивов в реальном времени, что позволит холдингу эффективно планировать использование локомотивного парка, заранее строить график обслуживания парка. Сервисная компания получит возможность заранее планировать объёмы работ и закупки необходимых запчастей.
Производитель, в свою очередь, сможет получать объективные данные о состоянии тех или иных узлов локомотива относительно нормативных значений и повысить качество и надёжность узлов как собственного производства, так и закупаемых у поставщиков.
Кроме того, потенциально сравнительный анализ данных об эксплуатации локомотивов одной и той же модели в различных условиях, например на юге и на севере, даст возможность оперативно вносить изменения в конструкцию, а это позволит повысить надёжность. Всё это в совокупности даст существенный рост надёжности и снизит стоимость жизненного цикла локомотива.

– Давайте вернёмся к локомотивному комплексу. На сети эксплуатируется достаточно много моделей локомотивов нескольких производителей и различные комплексы датчиков. Как платформа сможет работать с ними?
– Программное обеспечение платформы разработано таким образом, что в состоянии принимать и обрабатывать данные всех форматов во всех имеющихся протоколах. В перспективе, по мере обновления парка, планируется подключить к платформе все локомотивы на сети.

– Разработанный вами продукт вы называете «цифровой технологической платформой», не могли бы вы разъяснить значение этого термина?
– Традиционно выделяют три вида цифровых платформ – инструментальная, инфраструктурная и прикладная. В качестве примера можно привести приложение «YandexТакси». «YandexТакси» – это прикладная платформа, а карты «Яндекс», обеспечивающие работу «YandexТакси», – инфраструктурная платформа, графическая среда WebGL, обеспечивающая работу карт, – инструментальная платформа.
Применительно же к цифровизации РЖД целесообразно рассматривать понятие цифровых технологических платформ, создаваемых на пересечении традиционных цифровых технологий и технологий работы железнодорожного транспорта.
Сеть РЖД достаточно высоко автоматизирована. У нас имеется множество данных от различных автоматических систем управления. Инфраструктура, подвижной состав, управление движением, перевозочный процесс – во всех этих процессах уже используются автоматизированные системы управления, содержащие множество данных. Применение цифровых технологических платформ позволит интегрировать эти системы и использовать содержащиеся в них данные для построения интеллектуальных моделей, обработки этих данных с помощью алгоритмов искусственного интеллекта и перехода на цифровую модель бизнес-процессов.

– В каких именно секторах такие платформы могут быть построены, кроме тягового подвижного состава?
– Цифровые технологические платформы должны создаваться для каждого сервисного блока: пассажирские перевозки, грузовые перевозки, управление движением, управление инфраструктурой.
Применение цифровых моделей для формирования и анализа профилей пассажиров позволит формировать персональные тарифы и увеличить доходность пассажирских перевозок.
Сбор и обработка данных с оснащённых датчиками элементов инфраструктуры с целью прогнозирования состояния позволит значительно повысить надёжность инфраструктуры.
Управление движением с применением искусственного интеллекта может дать существенную оптимизацию процесса перевозок.
Цифровые технологические платформы должны строиться с помощью программных решений, обеспечивающих применение ключевых цифровых технологий, таких как большие данные, блокчейн, искусственный интеллект, Интернет вещей, на основе данных уже эксплуатируемых в холдинге «РЖД» автоматизированных систем. Совокупность этих платформ образует интегрированную цифровую платформу РЖД, являющуюся основой интеллектуальной системы управления. Подобные платформы активно создаются на зарубежных железных дорогах.

– Есть вопросы по безопасности таких систем. Какова защита от возможного проникновения?
– В основе нашей реализации системы лежат программные продукты с открытым исходным кодом, внесённые в Единый реестр российских программ. Все они содержат встроенные системы обеспечения безопасности. Кроме того, платформа будет развёрнута внутри Системы передачи данных ОАО «РЖД», которая также защищена от внешних воздействий.

– По данным компании McKinsey, озвученным недавно на научно-практическом семинаре РЖД, успешная цифровизация бизнес-процессов способна дать прирост прибыли до 10–20%. Каким образом можно оценить экономический эффект от внедрения цифровых технологических платформ?
– Главное, для чего предназначены все цифровые решения в производстве, – оптимизация бизнес-процессов и снижение транзакционных издержек на всех этапах производственного цикла. Цифровые технологические платформы способны серьёзно снизить издержки холдинга практически во всех областях применения, и наша предварительная оценка экономического эффекта в целом совпадает с оценкой компании McKinsey.

– Выступая на панельной дискуссии «Транспорт России. Единая цифровая платформа» в рамках прошедшего в Москве XII Международного форума «Транспорт России», генеральный директор РЖД Олег Белозёров сообщил, что на развитие цифровизации до 2025 года холдинг направит порядка 150 млрд руб. Это много или мало?
– Такой объём инвестиций позволит эффективно провести цифровую трансформацию отрасли в соответствии с концепцией цифровой железной дороги, создать и внедрить технологические платформы, направленные на повышение эффективности бизнес-процессов компании, развивать цифровые сервисы для клиентов и в целом способствовать реализации утверждённой правительством программы «Цифровая экономика Российской Федерации».

Беседовал Лев Кадик