January 13th, 2021

2019

Цифровой -- это новый информационный, цифровая нить -- это новая интеграция данных

Цифровая трансформация, инженерия, модель, тень, нить и так далее
В языке медленно, но верно слово цифровой/digital заменяет слово информационный/information. Где лет десять назвали бы "информационный", сегодня называют "цифровой". Означает ли это хоть что-нибудь? Нет, ничего особенного, кроме как вы будете попадать в правильные строчки бюджетов, если будете следовать моде. Под "организационные изменения" и даже "организационную трансформацию", равно как и под "автоматизацию/компьютеризацию" деньги не дадут, а вот под "цифровую трансформацию" -- пожалуйста. Ещё объяснят, что это ж вы будете думать и о людях, и о компьютерах, и о бизнес-моделях, как будто это в голову не придёт при использовании более старых терминов для того же (подробней я писал об этом год назад в "Об цифровую трансформацию: то же оргразвитие, и даже не в профиль", https://ailev.livejournal.com/1497402.html, там был и слоган про "больше buzzwords богу buzzwords"). Но новых "цифровых" терминов в коропоративной цифре (раньше бы сказали "айти", но поддамся тренду) к началу 2021 года резко набежало, давайте с ними разберёмся.

Речь пойдет о digital transformation, digital engineering, digital engineer, digital twins, digital model, digital shadow, digital thread, SDM (simulation data management), model-based engineering, model-based systems engineering, digital mission engineering, и тут давайте пока остановимся (игнорируя всякие маркетинговые терминологические затеи одной фирмы, типа specification data management, который формулируется как "высокоуровневый PLM", https://specright.com/blog/specright/whats-the-difference-between-product-lifecycle-management-and-specification-data-management/).

Сразу оговорка: о значении этих терминов в мире так и не договорились. Поскольку нет ни одного законодательного органа одной страны, ни одного комитета по стандартизации, ни одного факультета в каком-то университете, где приватизировали бы язык, есть множество документов, в которых даются самые разные толкования этим терминам. А ещё язык живёт независимо от всех этих официальных документов и словарей, и люди в самых разных фирмах используют эти слова уж как бог на душу положит. И помним, что словарные значения -- это значения вне контекста какого-то проекта, а в конкретных высказываниях у всех этих слов появляется ещё и уточнённый контекстом смысл. Но не всё так плохо: несмотря на дикий разнобой в значениях можно понять, о чём идёт речь. Уж точно не о сыроварении и не о бирюзовых организациях! Нельзя сказать, что "эти термины вообще ни о чём".

С цифровыми двойниками мы разобрались ("Цифровые двойники: физика ведёт математику, математика ведёт компьютерную науку", https://ailev.livejournal.com/1549559.html). Цифровые двойники/digital twin -- информационные/цифровые модели aka виртуальные системы для киберфизических систем (реальных экземпляров hardware), существующие на всём протяжении их жизненного цикла, особенно включая эксплуатацию.

Если мы провалимся на системный уровень выше, то получим сеть цифровых двойников/digital twins network. Если провалимся на уровень ниже, то получим целый ряд моделей как по разным viewpoints на стадии эксплуатации, так и по жизненному циклу (все эти механические, электрические, тепловые и прочие модели).

Цифровая инженерия: делаем цифрового двойника и связываем его цифровой нитью
Цифровая нить/digital thread -- это технология (инструменты и практика федерирования-объединения-интеграции данных, обычно на основе так называемых семантических моделей данных/semantic data models, тысячи их), связывающая между собой все эти отдельные модели, а также цифровые двойники окружения и физического двойника. Инженер старой закалки скажет "интеграция данных жизненного цикла" и помянет множество PLM (а если это не машиностроение, то помянет "корпоративную шину данных"), менеджер новой закалки скажет "цифровая нить" и помянет PLM, ERP, EAM и даже CRM (и вообще всё остальное). И, поскольку "цифровой -- это новый информационный", то заметят, что для какого-нибудь здания или моста кроме BIM/building information model цифровая нить добавит к цифровому двойнику данные дронов, сенсоры интернета вещей и какой-нибудь искусственный интеллект обнаружения аномалий для ремонта по состоянию. А разве это не предусматривалось концепцией BIM? Предусматривалось, но тогда и деньги были бы прежние. А цифровая нить -- это новый бюджет, новые слова для новых денег! Скажем, вы просите денег на интеграцию данных жизненного цикла, какие слова будете говорить? А тут говорят так: Digital thread -- golden thread of information that runs right throuht the life cycle of a project, the thread that grows and gathers more strands until it develops the heft and weight of a digital twin (https://www.raconteur.net/technology/digital-engineering-what-is-it-and-why-you-need-to-know-about-it/). Инженеры старой закалки продолжают говорить "управление информацией" или "управление данными", их эта менеджерская поэзия не увлекает. Так, если нужно сшить между собой мультифизическую модель (модели нескольких физик -- механическую модель, электрическую модель, тепловую модель, акустическую модель и т.д.), то инженеры будут говорить управление данными имитационного моделирования/SMD/simulation data management, а менеджеры старой закалки предпочтут говорить управление информацией (имитационного/мультифизичного) моделирования/simulation information management (но говорят так довольно редко, менеджеры до этих тонкостей уже не доходят, они больше про "нить").

Цифровая инженерия/digital engineering -- это создание цифрового двойника путём сплетения цифровой нитью различных его моделей, экземпляра его физического двойника и цифровых двойников окружения. Цифровой инженерией занимается цифровой инженер/digital engineer, и сразу признаётся, что знания цифрового инженера должны быть настолько широки (вся просто инженерия и всё просто айти), что его роль выполняется обычно большими командами.

Если цифровая нить не привязывает экземпляр цифровой модели цифрового двойника к физическому двойнику (экземпляру киберфизической системы, чей двойник), то это просто цифровая модель/digital model, данные к ней и из неё попадают "вручную", асинхронно. Если цифровая нить привязывает физического двойника к модели, и модель обновляется автомагически, то это будет цифровая тень/digital shadow. И только если цифровая нить привязывает не только физического двойника как источника калибровочной информации для модели, но и модель как источник калибровочной информации для физического двойника -- вот тогда это полноценный цифровой двойник/digital twin. И помним, что формально для ответов на вопросы "а что если..." можно породить несколько digital siblings (ибо они не будут соответствовать полностью физическому двойнику, их не любят называть цифровыми двойниками, но признают кровное родство).

Вот в этой картинке (из https://www.cadmatic.com/en/resources/blog/digital-model,-digital-shadow,-or-digital-twin-%E2%80%93-what-is-at-the-core-of-data-driven-shipbuilding/) пунктирная нить означает ту самую цифровую нить:

Вот типичное софтовое предложение для организации цифровой нити, найдите хоть одно отличие от предложений по организации PLM и интеграции данных жизненного цикла: https://prostep.us/cpmn/apidt/digital-thread-and-digital-twin-solutions/ (и да, это предложение от фирмы, которая традиционно занималась тематикой PLM, а дальше просто переписала свои тексты с использованием модной лексики).

Вот картинка новой V-диаграммы от Boeing, в которой поминается ещё один синоним для цифровой инженерии: моделеориентированная инженерия/model-base engineering/MBE, и теперь это не V, а MBE-ромб/diamond, с 2018 (https://www.incose.org/docs/default-source/midwest-gateway/events/incose-mg_2018-11-13_scheurer_presentation.pdf):

В этой диаграмме к традиционной V-диаграмме физической системы/двойника добавлена симметричная Λ-диаграмма цифрового двойника, а серединка отдана цифровой нити (вместо показа традиционных для этой диаграммы проверок и приёмок).

MBE любят в NIST и туда включают модели требований, архитектуры мультифизику и всё остальное, в отличие от INCOSE, которая любит MBSE/model-based systems engineering/моделеориентированную системную инженерию с акцентом на модели требований и архитектуры и меньшим акцентом на мультифизику -- но в INCOSE тоже переобуваются на ходу, и ветер там дует с военной стороны (см., например, как определяют digital engineering в SEBoK, https://www.sebokwiki.org/wiki/Digital_Engineering -- прямо ссылаются на DoD и в тексте, и в литературе).

Цифровая трансформация/digital transformation -- это прежде всего постановка практики цифровой инженерии, переход к тому, чтобы физические двойники (предприятие в ходе его работы, пациенты в ходе операции, здания в ходе эксплуатации, самолёты в полёте) управлялись со стороны своих цифровых двойников. Если этого нет, а просто вы ставите какую-то ещё одну базу данных и ещё одну систему аналитики, вроде как можете говорить о big data всём таком прочем модном, можете добавлять что-нибудь про цифровую тень но слово "цифровой" для такой трансформации говорить должно быть неудобно. Но с этим, конечно, никто не считается.

Военная цифровая инженерия
Как всегда, волну новой терминологии оседлали военные, прежде всего США. Они сходу объявили, что у них теперь цифровая инженерия, а в ней цифровая инженерия (военных) миссий/digital mission engineering -- удостоверение того, что вся инженерная работа как-то повлияет на результативность военных миссий. Если вы начнёте искать в сети всю эту цифровую терминологию, то найдёте много военного (они хорошо разрабатывают регламенты, стандарты и прочее подобное, что в нормальном бизнесе аккуратно срезается lean-подходом) -- так что аккуратней с источниками. Вот вам ссылки на тексты военных, прелесть ведь как всё структурировано, но не факт, что именно в этом виде оно будет хорошо работать в коммерческом секторе (факт, что не будет):
-- "What Is Digital Engineering and How Is It Related to DevSecOps?", ноябрь 2020, https://insights.sei.cmu.edu/sei_blog/2020/11/what-is-digital-engineering-and-how-is-it-related-to-devsecops.html (помним, что DevSecOps -- это те же DevOps, только с добавкой безопасности. Это ж военные!). При этом чётко говорится, что это всё для спасения жизней в том числе разработчиков и испытателей (во время испытаний F100 в 50-е погибли 324 пилота и потеряно 889 самолётов, https://en.wikipedia.org/wiki/North_American_F-100_Super_Sabre, а "цифровые испытания" позволяют сократить потери в подобных проектах).
-- "Digital Engineering Metrics. Supporting Technical Report SERC-2020-SR-003", июнь 2020, https://sercuarc.org/wp-content/uploads/2020/06/SERC-SR-2020-003-DE-Metrics-Summary-Report-6-2020.pdf (в этом отчёте старинное MBSE/model based systems engineering из INCOSE используется как синоним с Digital engineering, хотя MBSE это только часть digital engineering, ибо в MBSE обычно поддержка работы с требованиями, архитектурой и планами испытаний, а в digital engineering ещё и non-architectural part of design как минимум, плюс ремонт и обслуживание на стадии эксплуатации, во время работы digital twin. И это ж военные и государственные: если вы хотите попросить приличных денег за цифровую инженерию, то вам сюда: десятки метрик для оценки этой самой цифровой инженерии! KPI получите в количестве, никаких денег не хватит, чтобы их выполнять и по ним отчитываться! И упор тут именно на digital transformation: как определить, идёт трансформация, или таки не очень. Но если вам вдруг выпало заняться информатизацией, тьфу, цифровизацией, тьфу, цифровой трансформацией в части постановки цифровой инженерии, то это хорошие чеклисты: о чём нужно подумать -- но ни в коем случае не делать всё сразу, ибо тогда точно не сделаете, но зато освоите много денег, по круглой сумме за каждую метрику. Вот прямо берёте метрику и заключаете какой-нибудь договор на её реализацию с кем-нибудь, будет не хуже, чем в армии США).
-- digital mission engineering, https://www.agi.com/digital-mission-engineering (больше всего тут материалов от AGI, an ANSYS company -- поставщик софта для системной инженерии в военных применениях, вот и смотрите материалы на этой странице). Можно ли это применить гражданским? Ну, считайте, что речь идёт о нацеленности всей инженерии на эксплуатацию в условиях разнородного окружения целевой системы.

Смотреть новости по всему этому богатству цифровой инженерии можно на порталах https://www.plmportal.org, https://www.digitalengineering247.com, на немецком https://www.digital-engineering-magazin.de/. А что со старинными названиями? Например, "автоматизация"? Тоже всё найдёте, https://www.automation.com/ -- ресурс международного общества автоматизации. Ну, вы поняли: где раньше занимались PLM, автоматизацией, САПРами, инженерным моделированием, там и продолжают заниматься. Но слов стало больше, и ресурсов стало больше. Ну, и старые слова тоже вполне живут, люди-то никуда не делись. По последней ссылке вы найдёте и smart manufacturing (Industry 4.0), и integrated manufacturing business operations, и IIoT/Industrial Internet of Things.

Для не-заводов всё тоже цифровое, но единства в терминологии ещё меньше
У банка, страховой компании, вуза, логистической компании и многих других нет PLM, но цифровая трансформация есть. У нас для них советы:
-- иметь таки для их целевых систем цифровых двойников, а для этого целевую систему придётся таки найти в физическом мире как физического двойника.
-- считать, что прохождение кейсов по проектированию, как бы "изготовлению" и как бы "эксплуатации" (как это у них называется? у всех ведь по разному) -- это цифровой банкинг, цифровое образование, цифровое страхование и т.д.. Тем более что все эти слова есть (и означают в том числе уход в онлайн плюс ту же автоматизацию и биг дату с data-driven enterprise, тьфу, это ж теперь цифровая трансформация!).
-- смело пересказывать тексты и идеи промышленников, заменяя слова, там ведь всё то же самое. Не забывайте только вставлять слова про privacy, safety и security, хотя и у промышленников compliance через слово. С другой стороны, там везде и своих слов хватает. Но если вам приходится работать и с промышленными предприятиями, и банками, то лучше бы как-то экономить мышление и научиться думать о самой разной цифровой трансформации одинаково.

Обычно непромышленные организации идут впереди промышленных, у них что сейчас происходит с цифровизацией? Ну, hyperautomation/AI-Transformation/Digital Process Automation/Intelligent process automation (и ряд других терминов от разных лавок, пока совсем-совсем не договорились, вот обзор терминологии: https://research.aimultiple.com/hyperautomation/ (там полный винегрет изо всех идей, абсолютно разноуровневый). Отличается всё это от цифровой инженерии только тем, что явно и специально поминается через слово искусственный интеллект и машинное обучение, но не говорится о том, куда этот интеллект употребляется (а тут как с людьми и употреблением естественного интеллекта: нельзя ничего сказать, использовать-то можно везде!). В инженерии проще: объявляем эти "искусственные интеллекты" просто какими-то отдельными моделями/вычислителями и вплетаем их цифровой нитью в состав цифрового двойника. А что тогда RPA? Ну, это инструментарий цифровой нити, который может связать и текущий корпоративный софт, и вплести в него а хоть и людей. Интерфейсы к живым людям в PRA тоже есть, Текущий RPA состоит из набора коннекторов к софту, набора коннекторов к человеку (все эти распознавания речи), плюс BPM-движка (можно думать, насколько там близко к case management -- они ж себя процессниками считают, и языки там типа CMMN есть, хотя пока выглядит как "голимый недоBPMN". Но это ж ровно то же самое, что PLM, только данные берём не сапровские, и не только через API, но и через формы, и непосредственно от живых людей!

Так что терминологию цифровизации/цифровой трансформации для всех этих разных предприятий меняем, а мышление -- нет. Оно продолжает быть системным и вычислительным, трансдисциплинарным.

UPDATE: обсуждение в фейсбуке -- https://www.facebook.com/ailevenchuk/posts/10220193584883882, обсуждение в чате блога -- с https://t.me/ailev_blog_discussion/5866