novtexmechМехатроника, автоматизация, управлениеMekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie1684-64272619-1253Commercial Publisher «New Technologies»10.17587/mau.20.387-397novtexmech-661Research ArticleСИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИSYSTEM ANALYSIS, CONTROL AND INFORMATION PROCESSINGКонцептуальная модель цифровой платформы для кибер-физического управления современным предприятием. Часть 2. Цифровые сервисыConceptual Model of a Digital Platform for Cyber-Physical Management of a Modern Enterprises. Part 2. Digital ServicesГородецкийВ. И.GorodetskyV. I.

Д-р техн. наук, проф.

г. Москва

vladim.gorodetsky@gmail.comЛарюхинВ. Б.LaryukhinV. B.

Аспирант

г. Самара

vl@kg.ruСкобелевП. О.SkobelevP. O.

Д-р техн. наук, cт. науч. сотр.

г. Самара

petr.skobelev@gmail.comИнститут проблем управления РАНРоссияInstitute of Control Sciences, Russian Academy of SciencesRussian FederationСамарский государственный технический университетРоссияSamara State Technical UniversityRussian FederationИнститут проблем управления сложными системами РАН; Научно-производственная компания "Разумные решения"РоссияInstitute for the Control of Complex Systems RAS; SEC "Smart Solutions"Russian Federation201904072019207387397Copyright © Commercial Publisher «New Technologies», 20192019Commercial Publisher «New Technologies»Commercial Publisher «New Technologies»https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://mech.novtex.ru/jour/article/view/661

Предлагается концептуальная модель цифровой платформы для кибер-физического управления производственными предприятиями в приближающуюся эпоху Industry 5.0, для которой будет характерно видение любого бизнеса, включая производство как сложной адаптивной системы управления, построенной на принципах самоорганизации и эволюции при тесном взаимодействии систем искусственного интеллекта и людей. В первой части рассмотрены принципы построения цифровой платформы, способной обеспечить поддержку функционирования предприятия этапа Industry 5.0 как цифровой экосистемы умных сервисов. В данной части статьи предлагается типизация сервисов цифровой платформы, перечисляется минимальный состав сервисов каждого типа и приводится описание их функционалов. Обосновывается ведущая роль мультиагентных систем как базовой архитектуры программного продукта и технологии разработки приложений цифровой платформы. Даются примеры разрабатываемых цифровых платформ и экосистем для управления грузовыми перевозками РЖД на принципах "юберизации", жизненным циклом сложных технических изделий, а также предприятиями отрасли растениеводства. Показывается, что результаты работы применимы для современных производственных корпораций и предприятий сельского хозяйства, проектных, консалтинговых и сервисных организаций.

The paper proposes conceptual model of a digital platform for cyber-physical management of manufacturing enterprises in the upcoming era of Industry 5.0, characterized by the vision of any business, including industrial production or logistics, as a complex adaptive system built on fundamental principles of self-organization and evolution, as well as interaction of artificial intelligence systems and people. The first part discusses principles of building a digital platform that can support operation of an enterprise within Industry 5.0 as a digital ecosystem of smart services. This part of the paper proposes typing of vasic platform services, lists the minimum set of services of each type, and gives description of their functionality. It also substantiates the leading role of multi-agent systems as a basic software architecture and technology for developing applications of the digital eco-systems. The paper provides examples of digital platforms and ecosystems of smart services for management of cargo transportation of the Russian Railways on the principles of "uberisation", life cycle of complex technical products, as well as enterprises of the plant-growing industry. It is shown that results are applicable to modern industrial corporations and enterprises in industry and agriculture, logistics, design, consulting and service.

кибер-физическое управлениесамоорганизацияцифровая платформацифровая экосистемамультиагентные технологиисети агентовсистемные сервисыприкладные сервисывнешние сервисыcyber-physical managementself-organizationdigital platformdigital ecosystemmulti-agent technologiesagent networkssystem servicesapplication servicesexternal servicesСтатья подготовлена на основе материалов научных исследований в рамках госбюджетной темы ИПУСС РАН "Разработка и исследование методов и средств аналитического конструирования, компьютерного представления знаний, вычислительных алгоритмов и мультиагентных технологий в задачах оптимизации процессов управления сложными системами".The paper has been prepared based on the materials of scientific research within the subsidized state theme of the Institute for Control of Complex Systems of the Russian Academy of Sciences for research and development on the topic: "Research and development of methods and tools of analytical design, computer-based knowledge representation, computational algorithms and multi-agent technology in problems of optimizing management processes in complex systems".ReferencesГородецкий В. И., Ларюхин В. Б., Скобелев П. О. Концептуальная модель цифровой платформы для кибер-физического управления современным предприятием. Часть 1. Цифровая платформа и цифровая экосистема // Мехатроника, автоматизация, управление. 2019. Т. 20, № 6. С. 323—332.Gorodetsky V. I., Laryukhin V. B., Skobelev P. O. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie, 2019, vol. 20, no. 6, pp. 323—332 (in Russian).Yes, Industry 5.0 is Already on the Horizon / Machine Design. URL: https://www.machinedesign.com/industrial-automation/yes-industry-50-already-horizon (дата обращения 20.01.2019).Yes, Industry 5.0 is Already on the Horizon / Machine Design, available at: https://www.machinedesign.com/industrial-automation/yes-industry-50-already-horizon (date of access: 20.01.2019).Leitão P., Colombo A., Karnouskos S. Industrial automation based on cyber-physical systems technologies: Prototype implementations and challenges // Computers in Industry. 2016. Vol. 81. P. 11—25.Leitão P., Colombo A., Karnouskos S. Industrial automation based on cyber-physical systems technologies: Prototype implementations and challenges, Computers in Industry, 2016, vol. 81, pp. 11—25.Leitão P., Karnouskos S., Ribeiro L., Lee J., Strasser T., Colombo A. Smart Agents in Industrial Cyber-Physical Systems // Proceedings of the IEEE. 2016. Vol. 104, N. 5. P. 1086—1101.Leitão P., Karnouskos S., Ribeiro L., Lee J., Strasser T., Colombo A. Smart Agents in Industrial Cyber-Physical Systems, Proceedings of the IEEE, 2016, vol. 104, no. 5, pp. 1086—1101.FIPAAbstract Architecture Specification / FIPA. URL: http://www.fipa.org/specs/fipa00001/SC00001L.html (дата обращения 21.01.2019).FIPAAbstract Architecture Specification / FIPA, available at: http://www.fipa.org/specs/fipa00001/SC00001L.html (date of access: 21.01.2019).FIPAP2P NA WG6. Functional Architecture Specification Draft 0.12 / FIPA. URL: http://www.fipa.org/subgroups/P2PNA-WG-docs/P2PNA-Spec-Draft0.12.doc (дата обращения 21.01.2019).FIPAP2P NA WG6. Functional Architecture Specification Draft 0.12 / FIPA. available at: http://www.fipa.org/subgroups/P2PNA-WG-docs/P2PNA-Spec-Draft0.12.doc (date of access: 21.01.2019).Gamma E., Helm R., Johnson J., Vlissides J. Design Patters: Elements of Reusable Object-Oriented Software. AddisonWesley, 1995. 383 p.Gamma E., Helm R., Johnson J., Vlissides J. Design Patters: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Addison Wesley, 1995, 383 p.Городецкий В. И., Бухвалов О. Л., Скобелев П. О., Майоров И. Современное состояние и перспективы индустриальных применений многоагентных систем // Управление большими системами. 2017. Вып. 66. C. 94—157.Gorodetsky V. I., Bukhvalov O. L., Skobelev P. O., Mayorov I. V. Upravlenie Bol’shimi Sistemami, 2017, iss. 66, pp. 94—157 (in Russian).DeLoach S. A. Moving multi-agent systems from research to practice // International Journal Agent-Oriented Software Engineering. 2009. Vol. 3, N. 4. P. 378—382.DeLoach S. A. Moving multi-agent systems from research to practice, International Journal Agent-Oriented Software Engineering, 2009, vol. 3, no. 4, pp. 378—382.RoboCup Soccer Server. URL: http://swarm.cs.virginia.edu/robocup/documentation/manual.pdf (дата обращения 23.01.2019).RoboCup Soccer Server, available at: http://swarm.cs.virginia.edu/robocup/documentation/manual.pdf (date of access: 23.01.2019).Виттих В. А., Скобелев П. О. Мультиагентные модели взаимодействия для построения сетей потребностей и возможностей в открытых системах // Автоматика и телемеханика. 2003. № 1. C. 177—185.Vittikh V. A., Skobelev P. O. Avtomatika i Telemekhanika, 2003, no. 1, pp. 177—185 (in Russian).Rzevski G., Skobelev P. Managing complexity. WIT Press. London—Boston: WIT Press, 2014. 202 p.Rzevski G., Skobelev P. Managing complexity, WIT Press, London-Boston, WIT Press, 2014, 202 p.CougaarAgent Architecture / Wicipedia. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Cougaar (дата обращения 27.01.2019).CougaarAgent Architecture / Wicipedia, available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Cougaar (date of access: 27.01.2019).Городецкий В. И. Самоорганизация и многоагентные системы. I. Модели многоагентной самоорганизации // Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. № 2. С. 92—120.Gorodetsky V. I. Izvestiya RAN. Teoriya i Sistemy Upravleniya, 2012, no. 2, pp. 92—120 (in Russian).Городецкий В. И. Самоорганизация и многоагентные системы. II. Приложения и технология разработки // Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. № 3. С. 102—123.Gorodetsky V. I. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, 2012, no. 3, pp. 102—123 (in Russian).Ye D., Zhang M., Vasilakos A. Sur vey of Self-organization Mechanisms in Multi-Agent Systems // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 2016. Vol. 47, N. 3. P.1—21.Ye D., Zhang M., Vasilakos A. Survey of Self-organization Mechanisms in Multi-Agent Systems, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 2016, vol. 47, no. 3, pp. 1—21.Городецкий В. И., Бухвалов О. Л. Концептуальная модель и архитектура инфраструктурной компоненты системы группового управления роботами // Робототехника и техническая кибернетика. 2017. № 1(14). P. 33—44.Gorodetsky V. I., Bukhvalov O. L. Robototekhnika i tekhnicheskaya kibernetika, 2017, no. 1 (14), pp. 33—44 (in Russian).Waters R. US Military seeks computers with common sense // Financial Times (дата обращения 14.06.2018).Waters R. US Military seeks computers with common sense, Financial Times(14.06.2018).Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М.: Мир, 1979. 512 c.Nicolis G., Prigogine I. Self-organization in nonequilibrium systems: from dissipative structures to order through fluctuations, Moscow, Mir, 1979, 512 p. (in Russian).EUproject "Synchronicity" // SYNCHRONICITY. URL: https://synchronicity-iot.eu/ (дата обращения 20.12.2018).EU project "Synchronicity", SYNCHRONICITY, available at: https://synchronicity-iot.eu/ (date of access 20.12.2018)Autonomous Intelligent Robot Agent // AIRA. URL: https://aira.life/ru/ (дата обращения 21.12.2018).Autonomous Intelligent Robot Agent, AIRA, available at: https://aira.life/ru/ (21.12.2018).Skobelev P., Kozhevnikov S., Mayorov I., Poludov D., Simonova E. Smart Projects: Multi-Agent Solution for Aerospace Applications // International Journal of Design & Nature and Ecodynamics. WIT Press. 2017. Vol. 12, Iss. 4. P. 492—504.Skobelev P., Kozhevnikov S., Mayorov I., Poludov D., Simonova E. Smart Projects: Multi-Agent Solution for Aerospace Applications, International Journal of Design & Nature and Ecodynamics. WIT Press, 2017, vol. 12, iss. 4, pp. 492—504.

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