Цифровой двойник организации: требования, структура, примеры
Рассмотрим подробно содержание, особенности (требования) и практическое применение цифрового двойника организации.
Общеизвестно, что при создании технических систем цифровые двойники позволяют инженерам экономить время и деньги. Один из примеров – проектирование и производство авиадвигателей для самолётов. Испытания авиадвигателя – это очень дорогостоящие и технологически сложные процедуры. Необходимо проработать разные режимы (взлётный, горизонтальный полёт, посадка), разные высоты полёта (эшелоны), разные климатические условия (температура, дождь, снег, давление), отказы разных систем и многое другое. Поэтому разрабатывается цифровой двойник авиадвигателя, чтобы заранее до начала физических испытаний всё это смоделировать, оценить все параметры и факторы, выполнить детальный анализ и затем корректировки (доработки).
С организациями (заводами, фабриками, финансовыми компаниями, банками, торговыми сетями и т.д.) ситуация полностью аналогичная. Необходим цифровой двойник организации, чтобы обладать абсолютно полной информацией о её работе, анализировать влияние различных внешних и внутренних факторов, внедрять изменения, выбирать лучшие стратегии, выполнять проекты организационного развития, оптимизации бизнес-архитектуры, автоматизации и роботизации.
Главные термины и определения
В данной предметной области есть 2 стандарта.
-
ГОСТ Р 57700.37-2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения.
-
ISO 23247-1:2021. Automation systems and integration. Digital twin framework for manufacturing. Part 1: Overview and general principles.
В российском стандарте установлены следующие два термина и определения:
-
Цифровая модель изделия – система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов изделия, описывающая структуру, функциональность и поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла.
-
Цифровой двойник изделия – система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями.
Таким образом, первое понятие является статическим, а второе – динамическим, т.е. содержит актуальную и постоянно меняющуюся информацию о состоянии (показателях) физического объекта. Согласно стандарту ISO 23247 цифровой двойник – это цифровая модель конкретного физического элемента или процесса с подключениями к данным, которая обеспечивает конвергенцию между физическим и виртуальным состояниями с соответствующей скоростью синхронизации.
Применительно к организациям данные термины будут выглядеть следующим образом:
-
Цифровая модель организации (Digital model of organization) – система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов, описывающая деятельность организации, включая её бизнес-архитектуру и ИТ-архитектуру.
-
Цифровой двойник организации (Digital twin of organization) – система, состоящая из цифровой модели организации и функциональной части, которая позволяет анализировать и контролировать (по состоянию на любой момент времени), а также прогнозировать деятельность организации.
Требования к цифровому двойнику организации
1. С технологической точки зрения цифровой двойник должен разрабатываться в единой ИТ-системе (программном продукте бизнес-моделирования) и единой базе данных. Например, для этих целей может служить система бизнес-моделирования Business Studio. Также требуется интеграция с многими другими ИТ-системами, включая BI-системы (Business Intelligence) и DWH (Data Warehouse). Необходим постоянный импорт актуальной информации (по показателям KPI, по рискам, по организационной структуре и персоналу, по финансам и т.д.).
2. Обязательно применение архитектурного, процессного и системного подхода к разработке. Проектируется бизнес-архитектура и ИТ-архитектура организации (согласно современным стандартам и правилам, например, TOGAF), детально описываются бизнес-процессы (в виде графических моделей и единого дерева-реестра). Вся информация и все объекты должны быть взаимосвязанными с работающим механизмом автоматической внутренней синхронизации. Должна быть именно система в полном понимании, а не набор разрозненных слабо связанных объектов, моделей и документов.
3. Обязательно оцифровать, т.е. перевести в формализованный электронный формат всю информацию о деятельности организации (см. Рис. 1 и 2). Разработать комплексную цифровую модель организации в виде набора структурированных справочников (например, в разрезе систем управления или компонентов корпоративной архитектуры) и графических моделей. Однако если вся деятельность организации полностью и детально описана только в виде электронных документов – это нельзя назвать цифровым двойником.
4. Особенно важно, чтобы была оцифрована не только описательная часть (модели, документы и справочники), но также показатели и метрики для всех уровней управления и объектов (процессы, ИТ-системы, ИТ-оборудование, структурные подразделения, филиалы, должности). Пример приведён на Рис. 3.
-
Для процессов измеряются следующие группы показателей: время (выполнения, ожидания), стоимость, эффективность, результативность, качество, удовлетворённость клиентов (потребителей).
-
Для персонала – это статистика и статусы выполнения задач и проектов, показатели из системы мотивации.
-
Для ИТ-оборудования – это информация с физических датчиков.
-
Для ИТ-систем – это метрики, измеряющие их функционирование, включая все логические компоненты.
-
Большая группа показателей – КИРы (ключевые индикаторы рисков), которые помогают отслеживать ошибки, дефекты, сбои, внешние и внутренние негативные воздействия в деятельности организации.
5. Возможность моделировать (выполнять имитацию работы реальных объектов, процессов и систем) в режиме онлайн.
-
Имитационное моделирование бизнес-процессов (см. Рис. 4). Проводится многократная имитация (simulation) выполнения процесса с разными параметрами (время выполнения функций, поток клиентов, вероятности в логических / условных операторах, стоимости / объёмы ресурсов и т.п.), чтобы выбрать такую комбинацию параметров, при которой процесс будет самым быстрым и самым дешёвым.
-
Управление рисками: моделирование случайных событий (инцидентов) с разными вероятностями (например, с применением метода Монте-Карло), стресс-тестирование, оценка и анализ разных сценариев. Необходимо до момента фактической реализации рисков оценить и обеспечить операционную надёжность и непрерывность деятельности организации.
-
Функционирование ИТ-оборудования и ИТ-систем: моделирование и прогнозирование распределения нагрузки, технических параметров, внешних атак и угроз (кибербезопасность). Например, до ввода в эксплуатацию ИТ-оборудования или ИТ-систем проводится детальный анализ влияния изменений на основе данных из цифрового двойника.
-
Отдельная большая тема – это финансовое моделирование, т.е. прогноз и анализ финансовых показателей организации в зависимости от разных факторов, стратегий и сценариев.
6. Постоянное обновление и актуализация всей информации, а также хранение всей истории: прошлые версии графических моделей и документов (1.0, 2.0 и т.д.), значения параметров объектов и связей в прошлых версиях.
7. Возможность быстрого получения любой необходимой информации о работе организации (за несколько секунд и за несколько кликов мышкой) и формирования любых видов аналитических отчётов с помощью цифрового двойника организации.
8. Самое главное – это наличие практической ценности, т.е. понимание, какую пользу принесёт цифровой двойник, кто будет применять его в работе, какой будет экономический эффект и улучшение показателей KPI, выраженные в цифрах, не в абстрактных отдалённых оценках.
9. Если организация производит технологически сложный продукт (например, авиадвигатель или аппаратный робот), то необходимо также наличие цифрового двойника этого продукта (изделия). Некоторые организации также активно внедряют в работу цифровых сотрудников. Это программные роботы (software robot), которые выполняют работу сотрудника в автоматическом режиме 24/7 через обычные интерфейсы ИТ-систем организации. Приведём несколько примеров:
-
Робот-бухгалтер обрабатывает первичные бухгалтерские документы и формирует отчётность.
-
Робот-кадровик выполняет ежедневный мониторинг сайтов для поиска работы, подбор подходящих резюме и сохранение их базу данных кадровой службы, оформление новых сотрудников / уходящих сотрудников, подготовку ежедневной кадровой документации.
-
Робот-юрист оформляет и отправляет типовые договора по реквизитам контрагентов, оформляет пакеты типовых документов по оценке активов, конкурсным процедурам, электронным торгам, тендерам.
-
Робот-менеджер по продажам обрабатывает входящую почту, оформляет поступление товаров и продажи в 1С/ERP, формирует счета и отправляет их на е-мейл контрагентов для оплаты, контролирует оплату счетов.
10. Доступ к цифровому двойнику организации должны иметь все необходимые сотрудники (в соответствии с правами) из любой точки мира и с любого устройства через веб-браузер.
Рис. 1. Структура комплексной цифровой модели организации
Рис. 2. Пример работающего цифрового двойника (скриншот)
Рис. 3. Контроль показателей KPI (фрагмент dashboard)
Рис. 4. Имитационное моделирование процесса (фрагмент)
Практические примеры
Разработка цифрового двойника организации возможна только в профессиональном программном продукте (ПП) бизнес-моделирования (один из них – Business Studio). Поэтому и примеры есть среди пользователей ПП данного класса. В России таких организаций уже много, но не все называют свои разработки цифровым двойником и находятся на разных уровнях его детализации и зрелости систем управления в целом. Примеры размещены в открытом доступе на следующих информационных ресурсах:
-
Книги с описанием реализованных проектов и применяемых методик [1] и [2]
-
Доклады на ежегодных конференциях « Проектирование бизнес-архитектур», например [3]
-
Отчёты победителей ежегодного конкурса « BPM-проект года», например [4]
-
Типовая цифровая модель организации (для онлайн просмотра через браузер)
Для ускорения и повышения эффективности разработки цифрового двойника можно использовать сборники готовых документов и моделей, например Большая библиотека бизнес-аналитика и специалиста по бизнес-процессам [5], Большая библиотека системного аналитика и ИТ-архитектора [6]. Они позволят выполнить все необходимые задачи и проекты с минимальными рисками, трудозатратами и финансовыми расходами, внедрить современные наработки из практики ведущих организаций.
Литература и источники информаци:
[1] Исаев Р.А. 60 примеров успешных и проблемных проектов организационного развития. – Инфра-М, 2021. Форматы: печатный, электронный, аудио.
[2] Исаев Р.А. Управление ИТ-архитектурой организации: проектирование, анализ, оптимизация и трансформация. – Инфра-М, 2023. Том 1, Том 2.
[3] Эволюция процессного управления в банке: от внедрения стандартов к построению цифрового двойника (видео).
[4] Практика описания и оптимизации бизнес-процессов (видео).
[5] Большая библиотека бизнес-аналитика и специалиста по бизнес-процессам.
[6] Большая библиотека системного аналитика и ИТ-архитектора.
Опубликовано 01.02.2023
