Трансформация отраслевого управления в ракетно-космической промышленности на основе цифровых технологий

  • Vasily Pavlovich Kupriyanovsky Российский университет транспорта, Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" http://orcid.org/0000-0003-3493-8729
  • Roman Sergeevich Stupin Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Центральный научно-исследовательский институт машиностроения http://orcid.org/0000-0001-9594-7480
  • Vladimir Alexandrovich Sukhomlin Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова http://orcid.org/0000-0001-9468-7138
  • Konstantin Vladimirovich Utolin Центральный научно-исследовательский институт машиностроения http://orcid.org/0009-0007-2506-0244

Аннотация

В статье рассмотрены основные аспекты, тренды и подходы к цифровой трансформации предприятий ракетно-космической промышленности зарубежных стран. Рассмотрены основные инициативы в сфере цифровизации производственных и управленческих процессов управления на зарубежных предприятиях ракетно-космической промышленности и используемые в них подходы и методики исследования цифровых технологий, и оценки перспектив их внедрения. В статье сопоставлены основные подходы международных космических агентств к практике управления. На основе изучения кейсов цифровой трансформации рассмотрены методы повышения эффективности управления на предприятиях ракетно-космической промышленности за счёт внедрения сквозных цифровых технологий и дана оценка возникающих при этом барьеров и рисков. Сделан вывод о том, что за рубежом в ракетно-космической отрасли набирают силу направления цифровых технологий, развиваемые на основе синтеза онтологий, модельно-ориентированной системной инженерии (model-based systems engineering, MBSE) и ИИ. Причём эта тенденция возникла одновременно для решения задач и по ускорению производства космических аппаратов и ракет для формирования многоспутниковых группировок, и по проектированию переспективных систем для лунной и марсианской программ. В статье также рассмотрены возможности применения для снижения некоторых рисков Модели анализа поведенческой сложности напряженных социотехнических систем.

Сведения об авторах

Vasily Pavlovich Kupriyanovsky, Российский университет транспорта, Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"

заместитель директора научно-образовательного центра "Цифровые высокоскоростные транспортные системы" Российской открытой академии транспорта; Высшая инжиниринговая школа НИЯУ МИФИ

Roman Sergeevich Stupin, Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Центральный научно-исследовательский институт машиностроения

аспирант НИУ ВШЭ; руководитель проекта

Vladimir Alexandrovich Sukhomlin, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

заведующий лабораторией открытых информационных технологий факультета вычислительной математики и кибернетики, доктор технических наук, профессор

Konstantin Vladimirovich Utolin, Центральный научно-исследовательский институт машиностроения

руководитель проекта

Литература

1. Bousedra K. Downstream Space Activities in the New Space Era: Paradigm Shift and Evaluation Challenges. Space Policy. 2023;64:101553. https://doi.org/10.1016/j.spacepol.2023.101553
2. Brandenburg M., Lieberman S. Critical Spaces: European and US Institutions for Outer Space. Astropolitics. 2022;20(1):93-111. https://doi.org/10.1080/14777622.2022.2098014
3. Aloini D., Latronico L., Pellegrini L. The impact of digital technologies on business models. Insights from the space industry. Measuring Business Excellence. 2022;26(1):64-80. https://doi.org/10.1108/MBE-12-2020-0161
4. Kritsyn A.A., Stupin R.S. Technological partnerships and innovation clusters in the aerospace industry. Ekonomika i upravlenie v mashinostroenii. 2022;(3):38-48. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: DNAWOV
5. Bohlmann U.M., Petrovici G. Developing planetary sustainability: Legal challenges of Space 4.0. Global Sustainability. 2019;2:e10. https://doi.org/10.1017/sus.2019.10
6. Giannopapa C., Staveris-Poykalas A., Metallinos S. Space as an enabler for sustainable digital transformation: The new space race and benefits for newcommers. Acta Astronautica. 2022;198:728-732. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.06.005
7. Gorokhov V.L., Baryshev Yu.V., Vitkovsky V.V. Methodology of cognitive visualization of multidimensional data. Soft Measurements and Computing. 2018;(4):26-61. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: YMBGHZ
8. Stark R. Future Virtual Product Creation Solutions with New Engineering Capabilities. In: Virtual Product Creation in Industry. Berlin, Heidelberg: Springer; 2022. p. 555-648. https://doi.org/10.1007/978-3-662-64301-3_21
9. Brunton S.L. et al. Data-Driven Aerospace Engineering: Reframing the Industry with Machine Learning. AIAA Journal. 2021;59(8):2820-2847. https://doi.org/10.2514/1.J060131
10. Ritter C., Browning J., Nelson L., Borders T., Bumgardner J., Kerman M. Digital Engineering Ecosystem for Future Nuclear Power Plants: Innovation of Ontologies, Tools, and Data Exchange. In: Madni A.M., Boehm B., Erwin D., Moghaddam M., Sievers M., Wheaton M. (eds.) Recent Trends and Advances in Model Based Systems Engineering. Cham: Springer; 2022. p. 15-24. https://doi.org/10.1007/978-3-030-82083-1_2
11. Xue Z., Liu J., Wu C., Tong Y. Review of in-space assembly technologies. Chinese Journal of Aeronautics. 2021;34(11):21-47. https://doi.org/10.1016/j.cja.2020.09.043
12. Makridakis S. The forthcoming Artificial Intelligence (AI) revolution: Its impact on society and firms. Futures. 2017;90:46-60. https://doi.org/10.1016/j.futures.2017.03.006
13. Campos J., Ferguson P. Decentralized project management concept for schedule-critical space projects Aerospace Systems. 2021;4(3):191-200. https://doi.org/10.1007/s42401-021-00098-7
14. Pop G.I., Titu A.M., Pop A.B. Enhancing Aerospace Industry Efficiency and Sustainability: Process Integration and Quality Management in the Context of Industry 4.0. Sustainability. 2023;15(23):16206. https://doi.org/10.3390/su152316206
15. Blount P.J. One Small Step: The Impact of the U.S. Commercial Space Launch Competitiveness Act of 2015 on the Exploitation of Resources in Outer Space. North Carolina Journal of Law and Technology. 2016;18(2):160-186. Available at: https://ssrn.com/abstract=3388543 (accessed 29.06.2023).
16. Yavuz H., Konacaklı E. Digital Twin Applications in Spacecraft Protection. In: Karaarslan E., Aydin Ö., Cali Ü., Challenger M. (eds.) Digital Twin Driven Intelligent Systems and Emerging Metaverse. Singapore: Springer; 2023. p. 283-294. https://doi.org/10.1007/978-981-99-0252-1_14
17. Wilson A.R., Vasile M., Maddock C., Baker K.J. The Strathclyde space systems database: a new life cycle sustainability assessment tool for the design of next generation green space systems. In: Proceedings of the 8th International Systems & Concurrent Engineering for Space Applications Conference (SECESA 2018). Glasgow, United Kingdom: Technology & Innovation Centre; 2018. Article number: 21. Available at: https://strathprints.strath.ac.uk/65685/ (accessed 29.06.2023).
18. Maury T., Loubet P., Serrano S.M., Gallice A., Sonnemann G. Application of environmental life cycle assessment (LCA) within the space sector: A state of the art. Acta Astronautica. 2020;170:122-135. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2020.01.035
19. Fischer P.M., Lüdtke D., Lange C., Roshani F.-C., Dannemann F., Gerndt A. Implementing model-based system engineering for the whole lifecycle of a spacecraft. CEAS Space Journal. 2017;9(3):351-365. https://doi.org/10.1007/s12567-017-0166-4
20. Younse P.J., Cameron J.E., Bradley T.H. Comparative Analysis of Model-Based and Traditional Systems Engineering Approaches for Architecting a Robotic Space System Through Automatic Information Transfer. IEEE Access. 2021;9:107476-107492. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3096468
21. Mattila J., Ala-Laurinaho R., Autiosalo J., Salminen P., Tammi K. Using Digital Twin Documents to Control a Smart Factory: Simulation Approach with ROS, Gazebo, and Twinbase. Machines. 2022;10(4):225. https://doi.org/10.3390/machines10040225
22. Costantini A., Di Modica G., Ahouangonou J.C., Duma D.C., Martelli B., Galletti M.. Antonacci M., Nehls D., Bellavista P., Delamarre C., Cesini D. IoTwins: Toward Implementation of Distributed Digital Twins in Industry 4.0 Settings. Computers. 2022;11(5):67. https://doi.org/10.3390/computers11050067
23. Zhang Y., Tsang D. Knowledge and Innovation Within Chinese Firms in the Space Sector. Journal of the Knowledge Economy. 2023;14(3):2905-2926. https://doi.org/10.1007/s13132-022-00935-w
24. Ansar A., Flyvbjerg B. How to solve big problems: bespoke versus platform strategies. Oxford Review of Economic Policy. 2022;38(2):338-368. https://doi.org/10.1093/oxrep/grac009
25. Corrado L., Cropper M., Rao A. Space exploration and economic growth: New issues and horizons. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023;120(43):e2221341120. https://doi.org/10.1073/pnas.2221341120
26. George K.W. The Economic Impacts of the Commercial Space Industry. Space Policy. 2019;47:181-186. https://doi.org/10.1016/j.spacepol.2018.12.003
27. Nam Yu. One-Way Ticket to Mars: The Priv o Mars: The Privatization of the Space Industr atization of the Space Industry and its Environmental Impact on Earth and Beyond. Northwestern Journal of Law & Social Policy. 2023;19(1):6. Available at: https://scholarlycommons.law.northwestern.edu/njlsp/vol19/iss1/6 (accessed 29.06.2023).
28. Leon A.M. Mining for meaning: an examination of the legality of property rights in space resources. Virginia Law Review. 2018;104(3):497-547. Available at: https://virginialawreview.org/articles/mining-meaning-examination-legality-property-rights-space-resources/ (accessed 29.06.2023).
29. Malinetskii G.G., Timofeev N.S. To the Methodology of Forecast of Aircraft and Aerospace Development. Keldysh Institute Preprints. 2012;(72):1-16. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: PIUYTN
30. Petropoulos F. et al. Forecasting: theory and practice. International Journal of Forecasting. 2022;38(3):705-871. https://doi.org/10.1016/j.ijforecast.2021.11.001
Опубликована
2023-10-15
Как цитировать
KUPRIYANOVSKY, Vasily Pavlovich et al. Трансформация отраслевого управления в ракетно-космической промышленности на основе цифровых технологий. Современные информационные технологии и ИТ-образование, [S.l.], v. 19, n. 3, p. 752-770, oct. 2023. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/961>. Дата доступа: 08 oct. 2024 doi: https://doi.org/10.25559/SITITO.019.202303.752-770.
Раздел
Когнитивно-информационные технологии в цифровой экономике

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>