ecnaЭкономика наукиEconomics of Science2410-132X2949-4680Delo Publishing house10.22394/2410-132X-2020-6-1-2-62-74ecna-243Research ArticleЭкономика наукиEconomics of sienceПрименение методологии уровней готовности для бережливой разработки цифровых двойников сложных инженерных системApplication of the methodology of readiness levels for the lean development of digital twins of complex engineering systemsСарториА. В.SartoriA. V.

к.ф.- м.н., советник

Старомонетный переулок, д. 26, г. Москва, 119180

Staromonetnyj lane, 26, Moscow, 119180

sartoriandrey@gmail.comПершуковВ. А.PershukovV. A.

д.т.н., руководитель проектного направления «Прорыв» – специальный представитель Госкорпорации «Росатом» по международным и научно-техническим проектам

ул. Большая Ордынка, д. 24, г. Москва, 119017

Bolshaya Ordynka Str., 24, Moscow, 119017

VAPershukov@rosatom.ruМосуноваН. А.MosunovaN. A.

д.т.н., заведующая Отделением разработки программного обеспечения для анализа безопасности АЭС ИБРАЭ РАН

Большая Тульская ул., д. 52, г. Москва, 115191

Bolshaya Tul’skaya Str., 52, Moscow, 115191

nam@ibrae.ac.ruМанцевичН. М.MantsevichN. M.

д.т.н., руководитель направления 

Старомонетный переулок, д. 26, г. Москва, 119180

Staromonetnyj lane, 26, Moscow, 119180

nmman1@rambler.ruАО «Наука и инновации»JSC «Science and Innovations»Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»Rosatom State Atomic Energy CorporationИнститут проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наукNuclear safety institute of the Russian Academy of Sciences20202403202061-26274Copyright © Сартори А.В., Першуков В.А., Мосунова Н.А., Манцевич Н.М., 20202020Сартори А.В., Першуков В.А., Мосунова Н.А., Манцевич Н.М.Sartori A.V., Pershukov V.A., Mosunova N.A., Mantsevich N.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecna.elpub.ru/jour/article/view/243

В силу сложности полномасштабного моделирования объектов и необходимости применения передовых вычислительных технологий, процесс создания цифровых двойников может потребовать значительных временных, финансовых и человеческих ресурсов. Поэтому важным для бережливого управления разработкой цифрового двойника является его позиционирование по функциональным возможностям, определение текущего уровня технологической готовности (TRL) и контроля его динамики на коротких промежутках времени. Предложено описание этапов жизненного цикла виртуальных моделей цифровых двойников и адаптированные к ним условия достижения уровней технологической готовности. Использование детального планирования разработки с целеполаганием по конкретным результатам формализованной TRL-метрики приводит к сокращению времени на разработку, затрат, повышению качества полученных результатов.

Due to the complexity of full-scale object modeling and the need to use advanced computing technologies, the digital twin development process may require significant time, financial and human resources. Therefore, it is important for lean management of digital twin development to classify them by functionality, determine the current technology readiness level (TRL), and monitor its dynamics over short periods of time. A description of the life cycle stages of digital twins virtual models and adapted conditions to achieve technology readiness level are proposed. The use of the formalized TRL metric for detailed project planning by specific results reduces the development time, costs, and improves the quality of the results.

цифровой двойниктехнологическая готовность TRLвиртуальная моделькритический элементверификациявалидацияжизненный циклdigital twinTRLtechnological readiness levelvirtual modelcritical elementverification and validationlife cycleReferencesGartner Survey Reveals Digital Twins Are Entering Mainstream Use (2019) / Gartner. https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2019-02-20-gartner-survey-reveals-digital-twins-are-entering-mai.Gartner Survey Reveals Digital Twins Are Entering Mainstream Use (2019) / Gartner. https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2019-02-20-gartner-survey-reveals-digital-twins-are-en-tering-mai.Nuclear Innovation 2050 (2019) / Nuclear Energy Agency. https://www.oecd-nea.org/ndd/ni2050.Nuclear Innovation 2050 (2019) / Nuclear Energy Agency. https://www.oecd-nea.org/ndd/ni2050.Сартори А.В, Ильина Н. А., Манцевич Н. М. (2019) Концепция оценки потенциала коммерциализации результатов НИОКР в научных организациях и вузах // Высшее образование сегодня. № 6. С. 11–25.Sartori A. V., Ilyina N. A., Mantsevich N. M. (2019) The concept of assessing the potential for the commercialization of R&D results in scientific organizations and universities // Higher Education Today. № 6. P. 11–25.Сартори А. В., Гареев А. Р., Ильина Н. А., Манцевич Н. М. (2020) Применение подхода уровней готовности для различных предметных направлений в бережливом НИОКР // Экономика науки. Т. 6. № 1–2. С. 118–134.Sartori A. V., Gareev A. R., Ilyina N. A., Mantsevich N. M. (2020) Application of the approach of readiness levels for various subject areas in lean R&D // The Economics of Science. V. 6. № 1–2. P. 118–134.Комраков А. В., Сухоруков А. И. (2017) Концепция цифрового двойника в управлении жизненным циклом промышленных объектов // Научная идея. № 3 (3).Komrakov A. V., Sukhorukov A. I. (2017) The concept of the digital twin in the management of the life cycle of industrial facilities // Scientific idea. № 3 (3).Digital twin (2019) / Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin.Digital twin (2019) / Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin.Fei Tao et al. (2018) Digital twin-driven product design framework // International Journal of Production Research. V. 57. Is. 12. P. 3935–3953.Fei Tao et al. (2018) Digital twin-driven product design framework // International Journal of Production Research. Vol. 57. Is. 12. P. 3935–3953.Grieves M. (2014) Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication / LLC. 7 p.Grieves M. (2014) Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication / LLC. 7 p.Фабрика цифровой трансформации. Цифровые двойники промышленного оборудования и технологических процессов (2019) / Фабрика цифровой трансформации. https://digitaltwin.ru/media/resources/DTF_Broshure.pdf.Factory of digital transformation. Digital twin of industrial equipment and technological processes (2019) / Factory of digital transformation. https://digitaltwin.ru/media/resources/DTF_Broshure.pdf.GE Digital Twin: Analytic Engine for the Digital Power Plant (2016) / General Electric. 30 p.GE Digital Twin: Analytic Engine for the Digital Power Plant (2016) / General Electric. 30 p.ГОСТ 33855–2016 (2016) Обоснование безопасности оборудования. Рекомендации по подготовке / Техэксперт. http://docs.cntd.ru/document/1200146269.GOST 33855–2016 (2016) Justification of equipment safety. Recommendations for the preparation / Techexpert. http://docs.cntd.ru/document/1200146269.Большов Л. А., Стрижев В. Ф. (2014) Современные компьютерные коды – инструмент анализа и обоснования безопасности. Презентация. https://www.youtube.com/watch?v=rC9nKxDrKaU.Bolshov L. A., Strizhev V. F. (2014) Modern computer codes – a tool for safety analysis and justification. Presentation. https://www.youtube.com/watch?v=rC9nKxDrKaU.Сартори А.В, Сушков П. В., Манцевич Н. М. (2018) Школа бережливого НИОКР: практика подготовки исследователей в вузе с использованием грантов эндаумент-фонда // Высшее образование сегодня. № 7. С. 2–9.Sartori A. V., Sushkov P. V., Mantsevich N. M. (2018) Lean R&D School: the practice of training researchers at universities using an endowment fund // Higher Education Today. № 7. P. 2–9.Петров А. Н., Сартори А. В., Филимонов А. В. (2016) Комплексная оценка состояния научно-технических проектов через уровень готовности технологий // Экономика науки. Т. 2. № 4. С. 244–260.Petrov A. N., Sartori A. V., Filimonov A. V. (2016) A comprehensive assessment of the state of scientific and technical projects through the level of technology readiness // The Economics of Science. V. 2. № 4. P. 244–260.Technology readiness levels (TRL) (2014) Horizon 2020 – work programme 2014–2015 General Annexes / European Commission. http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/annexes/h2020-wp1415-annex-g-trl_en.pdf.Technology readiness levels (TRL) (2014) Horizon 2020 – work programme 2014–2015 General Annexes / European Commission. http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/annexes/h2020-wp1415-annex-g-trl_en.pdf.Graettinger C. P., Caroline P. et al. (2002) Using the Technology Readiness Levels Scale to Support Technology Management in the DOD’s ATD/STO Environments / Carnegie Mellon University. 41 p.Graettinger C. P., Caroline P. et al. (2002) Using the Technology Readiness Levels Scale to Support Technology Management in the DOD’s ATD/STO Environments / Carnegie Mellon University. 41 p.Mankins J. C. (1995) Technology readiness levels / Artemis Innovation. http://www.artemisinnovation.com/images/TRL_White_Paper_2004-Edited.pdf.Mankins J. C. (1995) Technology readiness levels / Artemis Innovation. http://www.artemisinnovation.com/images/TRL_White_Paper_2004-Edited.pdf.The TRL Scale as a Research & Innovation Policy Tool (2014) / EARTO Recommendations. http://www.earto.eu/fileadmin/content/03_Publications/The_TRL_Scale_as_a_R_I_Policy_Tool_-_EARTO_Recommendations_-_Final.pdf.The TRL Scale as a Research & Innovation Policy Tool (2014) / EARTO Recommendations. http://www.earto.eu/fileadmin/content/03_Publications/The_TRL_Scale_as_a_R_I_Policy_Tool_-_EARTO_Recommendations_-_Final.pdf.DOE (2015) / National Energy Technology Laboratory-2015/1710. Technology Readiness Assessment – Clean Coal Research Program. 144 р.DOE (2015) / National Energy Technology Laboratory-2015/1710. Technology Readiness Assessment – Clean Coal Research Program. 144 р.Сартори А. В., Сушков П. В., Манцевич Н. М. (2020) Принципы бережливого управления исследованиями и разработками на основе методологии уровней готовности инновационного проекта // Экономика науки. Т. 6. № 1–2. С. 22–34.Sartori A. V., Sushkov P. V., Mantsevich N. M. (2020) The principles of lean research and development management based on the methodology of the innovation project readiness levels // The Economics of Science. V. 6. № 1–2. P. 22–34.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.