«Цифра» со скоростью света

С тех пор как главным мерилом справедливости в экономике был золотой пояс князя Святослава, минуло тысячелетие. Чтобы никого не обидеть в точности измерений, доверяли систему мер и весов сначала церкви, а потом научному сообществу.

И вот мир вступил в эпоху цифровизации. «Индустрия 4.0» – процесс очень наукоёмкий. Кто и какими методами и средствами добивается космической точности в эпоху искусственного интеллекта?

 

Квантовая точность прогресса

От того, насколько точно сегодня работает техника, за­висит практически всё. Жизнь хрупкого человеческого суще­ства поставлена в полную зави­симость от точности приборов. Спутниковая навигация, воен­но-промышленный комплекс, здравоохранение, коммуналь­ное хозяйство – все сферы жизни измеряют умные приборы. И технический прогресс движется вперёд, ежедневно осыпая граж­дан новыми достижениями, от­крытиями и процессами.

Пока Россия отстаёт от США по количеству IT-специалистов, но ничуть не уступает в научном прогрессе.

Точность всех приборов за­висит от эталонов, с которыми эти приборы сравнивают. Пер­вый эталонный метр был привя­зан сначала к длине парижского меридиана, потом – к длине волны излучения атома крип­тона-86 и, наконец, к скорости света в вакууме.

Все единицы измерения сегодня переопреде­лены. Они больше не привязаны к физическим артефактам. Они стали формулой, привязанной к физическим константам.

Кило­грамм, моль, кельвин и ампер переопределяют именно в этом году. Наука просто обязана быть сверхточной в эпоху, когда на­ночастицы уже далеко не самые маленькие.

Росстандарту, рос­сийским инженерам и метроло­гам понадобится переоснащать свои лаборатории и разрабаты­вать новые измерительные тех­нологии для квантовых единиц.

 

Секундочку, взвешиваю

Чтобы было понятно, на­сколько всё серьёзно, опишем судьбу эталонного килограмма. Не погружаясь в глубь веков, расскажем о последнем физиче­ском эталоне. Он был выполнен из титаново-иридиевого сплава столетие назад. Тогда учёным казалось, что именно эта ком­бинация соединений наименее подвержена деформации.

Свою копию этого эталона Россия по­лучила в 1893 году. Килограмм поместили в специальный ваку­умный контейнер и разместили в стенах Института метрологии, здание которого было спроекти­ровано самим Дмитрием Мен­делеевым.

Эталон не покидал этих стен даже во время блокады Ленинграда. Однако за 100 лет стало понятно, что килограмм «похудел» на 30 микрограммов. Эталонные килограммы других стран также потеряли в массе от 20 до 50 микрограммов. Для современного мира это крити­ческие значения, которые могут стать причиной системного технического кризиса.

Секунды во всём мире изме­ряются как интервал времени между двумя сверхтонкими уровнями состояния атома це­зия-133. Атомы подбрасываются вверх специальным лазером из оптической ловушки. При оседании частиц другой лазер считывает значения.

Россий­ский «фонтан времени» хранит­ся во Всероссийском научно-исследовательском институте физико-технических и радио­технических измерений. И если с секундами пока всё в порядке, то килограмму пришло время быть измеренным с помощью скорости света в вакууме.

 

Проводники государственной воли

Техническая политика нужна любому государству. Именно благодаря ей Советский Союз сумел быстро стать великой державой и восстановиться после Второй мировой войны. С этим согласны все мировые эксперты. Благодаря тому что была введена государственная стандартизация на производ­стве, активно внедрялись на­учные разработки, и всё это было вписано в ритм Госплана.

Удалось не только преодолеть разруху, но и выйти в мировые лидеры по количеству и качеству произведённой продукции, в чём решающую роль играли ме­трология и стандартизация. Се­годня эти функции выполняют органы Росстандарта.

В нашем регионе проводником государ­ственной технической стра­тегии является ФБУ «Государ­ственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Оренбургской об­ласти». Надо сказать, проводник эффективный. Переоснащение лабораторий оренбургских ме­трологов идёт полным ходом.

Многие приборы здесь на уров­не вторичного государственного эталона. Здесь можно поверять на космическую точность любые приборы – будь то газоанализа­торы, промышленные датчики, бытовые электронные весы, счётчики коммунальных ре­сурсов или самое современное медицинское диагностическое оборудование.

Цифровизация как основной элемент государственной эконо­мической стратегии была объ­явлена только в прошлом году. В Оренбурге к этому оказались готовы.

Директор Оренбургского ЦСМ Сергей Бойко, как и любой учёный, приветствует новые идеи. Но говорит, что не всё так празднично, как хотелось бы. Цифровая экономика – прекрас­ная идея, а вот над воплощением её ещё предстоит поработать:

– Сегодня «Индустрия 4.0» воспринимается как некая па­нацея от всех экономических проблем. Говорят, что внедрение цифровых технологий в десятки раз сократит расходы и повысит уровень доходности. Но под этим предлогом нам уже представляли многие идеи и концепции.

Был период, когда промышленности предлагали массово внедрять робототехнику, потом была экс­пансия идеи нанотехнологий, мы внедряли системы менеджмента качества, энергосбере­гающее производство. Теперь у нас цифровизация. Каждая из этих концепций прекрасна. Но ни одна из них не является панацеей. Ещё эксперты про­гнозируют сокращение рабочих мест на фоне цифровизации производственных процессов. А мне кажется, что рабочих рук нужно будет больше.

Во-первых, потому, что массу отраслей не загнать в цифру. Например, где место для цифровых процессов в коровнике или на грядке? Ав­томатизация процессов – да. Но это для России не новшество. Это уже несколько лет как внедрено. Кстати, вы знаете, что первый в мире станок с числовым про­граммным управлением (ЧПУ), как и первый автоматизиро­ванный завод были запущены в Советском Союзе? Не заменит компьютер няню в детском саду, художника, врача, спортсмена. Да, исчезнет ряд каких-то профессий. Но рабочих мест меньше не станет. Они просто перерас­пределятся.

Кроме того, вхожде­ние в цифровой мир сопряжено с большими человеческими усилиями. Сегодня практически все организации переводят свои аналоговые архивы и докумен­тооборот на цифровые носители «врукопашную». Так что никто не заменит человека.

 

Трудности перевода

Как только цифровизация стала новой национальной иде­ей, все, кто мог, стали писать но­вое программное обеспечение. Продукты выходят на рынок, но не всегда на нём приживаются.

Языков программирования чуть ли не больше, чем нацио­нальных языков. А стандартных решений, утверждённых на государственном уровне, до сих пор нет.

Создаются электрон­ные базы данных, реестры. Но каждая отрасль пишет свои соб­ственные. Для ведомств, в чьи задачи входит работа со всеми отраслевыми предприятиями или отчётами, это большая про­блема, поскольку приходится и сотрудников, которые могут работать на разных цифровых платформах, у себя иметь, и параллельные базы для работы с клиентами формировать.

Сер­гей Бойко считает, что при всём великолепии идеи цифровиза­ции ей не хватает системности:

– После того как идея рож­дается, её нужно исследовать и просчитать логистику вне­дрения. Нет «дорожной карты», разработанной на государствен­ном уровне. Нужны новые стан­дарты. Они разрабатываются сегодня. Но большинство из них для продукта или услуги. Вы­строенной системы внедрения «цифры» в государственный сектор экономики пока нет. Воз­можно, именно поэтому бизнес отнёсся к цифровизации весьма индифферентно.

Крупные биз­нес-корпорации давно работают на внешних рынках и пользуют­ся тем цифровым продуктом, который совместим с внешними системами. Для малого бизнеса внедрение проходит болезнен­но, поскольку зачастую дорого и очень непонятно.

 

Там всё объяснят

Помочь с внедрением новых цифровых стандартов могут как раз в Оренбургском ЦСМ. Именно здесь находится вся актуальная информация по циф­ровым процессам, здесь можно получить и дополнительное образование. При Оренбург­ском ЦСМ создана кафедра Метрологии, стандартизации и сертификации. По сути, это филиал одноимённой академии. Если вам на производстве нужен специалист, способный самыми современными способами и средствами обеспечить точ­ность работы ваших приборов, то вам сюда. Заявку на обучение или повышение квалификации можно оставить на сайте ЦСМ.

Кроме всего прочего, орен­бургские метрологи обеспечи­вают точность новых научных исследований. Даже в этом новом цифровом мире, кото­рый измеряется формулами. С наступлением эры цифровых технологий уже несколько на­учных проектов были отрабо­таны с помощью оренбургских метрологов. В том числе и один из проектов «Умный дом».

Циф­ровой процесс невозможен без датчиков. И задача – сбалан­сировать их работу так, чтобы всё это действовало без сбоев. Один из первых блинов оказался комом. То, что в проекте выгля­дело убедительно, при метро­логической поверке оказалось на 40 процентов неточным и неэффективным. Формулу учё­ный должен испытать и подтвердить.

В Оренбургском ЦСМ это возможно. Инструментальная база для самых современных ис­следований цифрового продукта в регионе имеется. Научное сообщество уже оценило это обстоятельство. Теперь слово за бизнесом. Сможет ли он, захочет ли успевать в ногу с мировыми тенденциями.

 

Елена Черных