Российская НПК "Разумные решения" выиграла конкурс Airbus

Airbus выбирает мультиагентные технологии в производстве A350

Научно-производственная компания «Разумные решения» - первая российская IT -компания, которая выиграла престижный НИОКР конкурс по программе FP7 «Factories of the Future».

НПК «Разумные решения» выступила одним из инициаторов проекта ARUM и ключевым разработчиком по проекту, предложив мультиагентные технологии для создания инновационной интеллектуальной системы планирования, оптимизации и контроля работы производственных подразделений по выпуску А-350.

9 ноября в Брюсселе консорциум компаний-участников международного НИОКР проекта 7-ой Рамочной программы Европейского союза «Фабрики будущего» Factories of the Future* официально представил результаты проекта Adaptive Production Management (ARUM) Европейскому научному и деловому сообществу. НПК «Разумные Решения», участник консорциума, выступила содокладчиком и представила свои достижения в рамках проекта.

*Седьмая Рамочная программа (FP7) нацелена на повышение конкурентоспособности исследований, развития образования и инноваций в пространстве Евросоюза. Объем инвестиций в рамках FP7 составил более 50 млрд. евро с 2007 по 2013 годы. Программа объединила все исследовательские инициативы ЕС, ведущие университеты и крупные корпорации.

Комиссия по приемке результатов 7-ой Рамочной программы Европейского союза, а также представители корпорации EADS и концерна Airbus высоко оценили результаты проекта ARUM, который признан самым инновационным в рамках программы FP7 «Factories of the Future» и его разработки рекомендованы к использованию и развитию в новых программах Horizon 2020 и, в особенности, в проектах Industry 4.0.

Проект ARUM стартовал в 2012 году по итогу конкурсного отбора лучших Европейских разработок и выполнялся в международном консорциуме из 14 научных, инженерных и консалтинговых организаций из Германии, Англии, Голландии, Чехии, Португалии, Греции и России. В проекте приняли участие Европейское Агентство по космосу (EADS), корпорация Airbus, а также организации, известные своими разработками в области мультиагентных систем: НПК «Разумные Решения», университеты Кельна, Манчестера и Праги, инженерные компании TIE из Голландии и P3 из Германии и другие. Корпорация EADS, один из учредителей корпорации Airbus, осуществляла координацию проекта.

Цель проекта ARUM - разработка и интеграция самых передовых научных, управленческих, технологических и программных решений по созданию интеллектуальных систем управления современными крупными машиностроительными предприятиями. Основой для таких систем стали мультиагентные технологии, которые предлагает НПК «Разумные решения»; именно эта компания одна из первых в мире стала разрабатывать и применять мультиагентные технологии в своих программных продуктах.

Мультиагентные технологии – революционно новый подход к созданию интеллектуальных систем, базирующийся на фундаментальных принципах самоорганизации и эволюции, присущих окружающим нас живым системам.

По оценкам рынка информационных технологий всемирно известной компании Gartner к 2020 году мультиагентные технологии будут служить основой для более чем 40% всех мобильных приложений.

НПК «Разумные решения» полностью специализируется на разработке мультиагентных систем и технологий для решения самого широкого круга задач: для управления проектами и производством, цепочками поставок товаров в магазины и грузовыми перевозками, железнодорожным движением и группировками микро-спутников, а также решает другие сложные задачи по управлению ресурсами в реальном времени по специальным заказам промышленных предприятий.

Созданная по проекту ARUM мультиагентная система управления ресурсами позволяет планировать, оптимизировать и контролировать сложные и многосвязные процессы производства на стадии ramp-up - начальном этапе создания новых технических изделий, которые еще не вошли в серийное производство. На этой стадии в производстве комплектующих часто возникают дефекты и различные непредвиденные события, что вызывает необходимость адаптировать в реальном времени сменно-суточные задания для рабочих и выполнять индивидуальную доработку изделий под требования заказчиков.

Как раз таким сложным техническим изделием является новый среднемагистральный самолет корпорации Airbus А-350, хит мирового рынка авиации, на 70% состоящий из композитных материалов, оснащенный новым двигателем и имеющий ряд других инноваций. Выпуск кардинально новой модели лайнера – это большой вызов даже для такого гиганта как Airbus. Корпорация получила более 500 заказов на А-350 и в ближайшие два года должна увеличить выпуск с 40 до 60 машин в месяц, чтобы выдерживать график поставок. В этих условиях даже самый минимальный простой грозит большими потерями. Линия по сборке фюзеляжа А-350 в Гамбурге стала первой экспериментальной площадкой для отработки мультиагентной интеллектуальной системы в действии – система прошла тестирование на данных с производства.

Также система прошла апробацию на производстве IACOBUCCI Aerospace – поставщика бортового оборудования для обслуживания пассажиров.

Рольф Рименшнайдер, координатор ЕС программ «Фабрики будущего» отметил: «В результате проекта был создан технологически полноценный инновационный продукт. Модульная и масштабируемая архитектура данного программного продукта позволяет использовать его во многих приложениях и соответствовать меняющимся требованиям индустрии. Продукт может решать сложные проблемы и должен далее развиваться в рамках наших дальнейших программ, таких как Industry 4.0. Качество выполненной работы не вызывает вопросов. Главы многих промышленных компаний уже заинтересовались мультиагентными технологиями для оснащения своих производств».

Арнд Ширрманн, координатор проекта из EADS и эксперт Airbus Group в области производственных процессов, считает, что «российская команда НПК «Разумные решения» предложила революционно новый метод адаптивного «скользящего» производственного планирования на основе мультиагентных технологий, основанный на принципах самоорганизации сложных расписаний, что позволяет значительно повысить эффективность использования ресурсов в реальном времени».

Бьорн Мэдсен, директор по международным проектам, и Дарья Казанская, руководитель проекта ARUM со стороны НПК «Разумные Решения», также поделились своими впечатлениями от проекта: «Созданная в результате проекта система - это результат больших и слаженных усилий нашей команды как в области разработки программного обеспечения, так и в развитии новой методологии управления производством в реальном времени. Вместе с зарубежными партнерами мы провели тщательный анализ предметной области и проработали модели, методы и алгоритмы принятия решений программными агентами. Работать в многонациональном консорциуме было непросто и интересно.
Чтобы достичь требуемых результатов важно было поддерживать баланс интересов всех партнеров. Ключевым фактором успеха, на наш взгляд, стали грамотно выстроенные процессы работы внутри консорциума и творческая ответственная работа всех членов команды. А это и есть мультиагентный подход в реальной жизни! Для НПК «Разумные Решения» – это бесценный опыт международного научно-технологического сотрудничества на самом высоком уровне, который мы готовы использовать в наших дальнейших проектах в России и зарубежном».

Свой успех НПК «Разумные решения» во многом связывает с инновационным климатом в России, который улучшился за последние годы. По словам д.т.н. Петра Скобелева, основателя и генерального конструктора: «создать первые образцы мультиагентных интеллектуальных систем для входа в такой престижный проект, как ARUM было бы просто невозможно без поддержки идей и разработок на самых ранних стадиях со стороны Фонда Бортника, Министерства образования и науки РФ, а также Правительства Самарской области, которым мы искренне очень благодарны».

Планируется создание совместного предприятия с партнерами по консорциуму для дальнейшей коммерциализации продукта для мирового рынка.

Команда проекта ARUM (Брюссель, 9 ноября 2015 г.)

Краткая справка об использовании мультиагентных технологий в проекте ARUM
Мультиагентные технологии – новый способ распределенного решения сложных задач (Distributed Problem Solving), для которых плохо работают или не работают вовсе традиционных комбинаторные математические методы и средства, в частности, исследования операций. При этом подходе любая сложная задача разбивается на отдельные подзадачи, которые быстро решаются автономно, а потом выполняется выявление конфликтов между ними и их разрешение путем переговоров программных агентов, представляющих разнородные интересы заказов, технологических операций, рабочих, станков, материалов и т.д. В результате, любое сложное расписание формируется путем самоорганизации указанных выше сущностей, которым теперь дается возможность конкуренции и кооперации на внутреннем рынке системы, что предполагает разработку моделей, методов и алгоритмов работы агентов в процессах выработки и согласования решений, проведения переговоров с взаимными уступками, принятия и контроля исполнения решений в интересах объединяющего общего целого (предприятия).

Мультиагентные системы позволяют перейти от традиционных централизованных, жестких, иерархических, последовательных, монолитных программных систем, построенным по объектному принципу, к программным сетям небольших автономных программ - умных объектов - агентов, способных к многокритериальной самоорганизации, и потому более подходящих для построения открытых к изменениям, гибких и эффективных интеллектуальных систем управления нового поколения класса «эмерджентного интеллекта», построенных по образу роя пчел или колонии муравьев.

В ходе проекта компанией были принципиально улучшены характеристики разработанных ранее систем и была развита сетецентрическая платформа для управления адаптивной р2р сетью мультиагентных планировщиков сборочных цехов крупного аэрокосмического предприятия, способных к взаимодействию как «равный с равным» и «каждый с каждым» для согласования планов в случае любых непредвиденных событий: новый заказ, поломка станка, задержка поступления материалов со склада и другие.

В научном плане была впервые в мире экспериментально показана возможность построения принципиально нового поколения распределенных интеллектуальных систем «эмерджентного интеллекта», в которых реализуется ко-эволюция самоорганизующихся систем и вместо уже привычного взаимодействия одного агента с другим, целый рой агентов начинает взаимодействовать с роем других агентов.

Такой подход открывает совершенно новый путь в информационных технологиях ИТ, когда любая экстремально сложная адаптивная система может строиться как самоорганизующаяся структура фрактального типа, порождаемая рекурсивной разверткой самоподобных систем, что крайне важно для развития ИТ будущего, в частности, построения умного Интернета вещей.

В практическом плане предложенная интеллектуальная система для управления производством нового поколения показала высокую оперативность и гибкость, производительность, масштабируемость, надежность и живучесть для крупных промышленных внедрений.