В инжиниринге технических систем ключевыми понятиями выступают технические системы, изделия и целевые объекты. Технические системы описываются своим предназначением, набором требований, устойчивыми функциями преобразования вещества, энергии и информации во времени, а также компонентным составом, обеспечивающим выполнение этих функций. Объектно-ориентированный инжиниринг аккумулирует и применяет накопленные знания и методы создания целевых технических систем в различных предметных областях. Использование моделирования в инжиниринговых процессах позволяет заменить взаимодействие с реальными объектами их виртуальными аналогами, что способствует ускорению выполнения задач, повышая при этом результативность и эффективность. Процессы моделирования в инженерных системах делятся на два основные этапа: анализ и синтез. Одним из актуальных подходов в современном модельно-ориентированном системном инжиниринге является модельно-ориентированный подход. Он помогает сосредоточить и конкретизировать инженерную деятельность, тем самым делая её более управляемой и эффективной.

В сфере почвообрабатывающей техники активно применяется реверс-инжиниринг компонентов, что обусловлено необходимостью улучшения качества и увеличения количества производимой техники. Эта технология становится всё значимее на фоне ужесточения требований и интенсивного технологического развития. Одним из основных инструментов реверс-инжиниринга является 3D-сканирование, которое включает три этапа: сканирование объекта, обработку данных точек и создание геометрической модели для конкретного применения. Рост мощностей вычислительной техники и систем автоматизированного проектирования позволяет точно воспроизводить трёхмерную геометрию рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Инжиниринг в области БАС (беспилотных авиационных систем) базируется на интеграции современных методов математического моделирования. С помощью моделирования можно не только максимально точно спрогнозировать поведение и взаимодействие элементов системы, но и выявить потенциальные отклонения ещё на этапах проектирования и производства, что снижает вероятность дефектов и поломок. Ключевым аспектом инжиниринга в данной сфере остаётся контроль качества, так как он обеспечивает соответствие материалов и компонентов строгим требованиям по точности, однородности и отсутствию дефектов. Это позволяет не только улучшать финальный продукт, но и оптимизировать расходы за счёт сокращения количества доработок.

Современные разработки всё чаще нацелены на создание унифицированных моделей и систем перед проектированием сложных изделий, высокотехнологических систем, предприятий, информационных платформ. В таких случаях используется модельно-ориентированный подход, одним из инструментов которого является методология MBSE (Model-Based Systems Engineering). Она фокусируется на создании и применении моделей различной степени детализации на каждом этапе проектирования. При этом учёту подлежат требования к системе, её функции, компоненты (подсистемы), а также работы по созданию системы. Архитектурное моделирование формирует системное представление о целевом объекте через анализ его компонентов и среды обитания. Предметом архитектурного моделирования является система S и её внешняя среда. Процесс включает сбор и обработку исходных данных, а также уточнение терминов. Среди архитектурных моделей можно выделить две: SBS — это структура, организованная по принципу иерархии компонентов системы; DSM (Design Structure Matrix) — матрица связей или таблица взаимодействий компонентов системы.

Цифровой инжиниринг, будучи одной из самых перспективных технологических концепций, открывает возможности для создания интеллектуальных экосистем. Они направлены на повышение производительности, качества услуг и продукции, а также на оптимизацию всех этапов бизнес-процессов. Инжиниринг данных охватывает консультационные задачи на всех стадиях реализации производственных процессов: от проектирования до сопровождения изделий. Здесь активно применяются информационные технологии и искусственный интеллект. С цифровым инжинирингом тесно связаны такие концепты, как сквозные технологии, включающие использование автономных роботов, работу с большими данными и искусственный интеллект — совокупность методов для решения разнообразных задач. К числу этих технологий относится также Интернет вещей — сеть устройств с интегрированными датчиками и специализированным ПО для сбора и анализа данных. Такие платформы предоставляют возможность удалённого мониторинга и управления производственными процессами в автоматизированном режиме. Цифровой инжиниринг охватывает не только разработку, поставку, настройку и адаптацию программного обеспечения, но и выполнение различных инженерных задач, необходимых для реконструкции или модернизации действующих производственных процессов.

С учетом председательства России в союзе БРИКС и появления стратегии под названием «укрепление многосторонности для справедливого глобального развития и безопасности», компании стран-участниц БРИКС, поддерживающие данную стратегию, сталкиваются с необходимостью пересмотра своих международных, национальных и корпоративных направлений. Важнейшей задачей становится выбор приоритетов, способствующих соблюдению общих интересов. Это подразумевает проведение целого комплекса сложных мероприятий, включая согласование различий в законодательной базе, технических стандартах и ресурсах стран БРИКС, особенно в условиях мировой экономической нестабильности. Такой подход можно представить как развитие концепции модельно-ориентированного системного инжиниринга 2.0. Однако одним из серьезных вызовов реализации подобного инжиниринга остается недостаточная проработка методов стратегического моделирования для оптимизации управления и технологий производства. Это снижает эффективность принятия стратегических решений. Методология модельно-ориентированного системного инжиниринга 2.0 базируется на традиционных научных подходах, таких как использование глубинных интервью, методах индукции, дедукции, синтеза и др. Особую роль играет анализ социально-экономических процессов, где объект исследования рассматривается через совокупность научных подходов с выделением ключевых характеристик.

При уходе с российского рынка ряда зарубежных компаний и поставщиков электронной компонентной базы обострилась необходимость в решении задач импортозамещения. Выпускаемая продукция должна соответствовать требованиям отечественных разработчиков электронной техники. Для этого нужно изучить конструктивные и схемотехнические варианты готовых решений и адаптировать их к производственным возможностям местных предприятий. В этом ключе одним из важных инструментов становится реверс-инжиниринг электронных компонентов. В рамках реверс-инжиниринга важным этапом выступают исследование и анализ микро- и наноразмерных структур полупроводниковых приборов. Среди ключевых задач можно выделить следующие: во-первых, изучение сечений (или кросс-секций) интегральной микросхемы с транзисторными структурами, что подразумевает формирование сечения в вертикальной плоскости; во-вторых, анализ поверхности кристалла с целью оценки качества металлизации.

Литература:

1. Гаричев, С. Н. Модельно-ориентированный инжиниринг физико-технических, информационных и интеллектуальных систем / С. Н. Гаричев, Р. А. Горбачев, Е. В. Давыденко [и др.]. — Текст: непосредственный // Труды московского физико-технического института. — 2022. — № 2. — С. 149–161;
2. Кожарина, Т. В. Реверс-инжиниринг деталей почвообрабатывающих машин для проведения конечно-элементного анализа / Т. В. Кожарина, С. В. Карпов, А. Р. Гороновский. — Текст: непосредственный // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. — 2024. — № 1. — С. 150–156;
3. Рассыхаева, М. Д. Инжиниринг качества БАС на основе математического моделирования отдельных элементов выполненных на основе аддитивных технологий / М. Д. Рассыхаева, А,Климочкина,Л Л, Д. Ф. Казадио, А. В. Чабаненко. — Текст: непосредственный // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2024. — № 12. — С. 483–489;
4. Комаров, Н. В. Моделирование системы мониторинга и анализа информации электронных СМИ методами модельно-ориентированного системного инжиниринга / Н. В. Комаров, С. М. Рощин. — Текст: непосредственный // вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. — 2021. — № 1. — С. 12–22;
5. Городнова, Н. В. Цифровая трансформация: возможности применения сквозных технологий в проектах цифрового инжиниринга / Н. В. Городнова. — Текст: непосредственный // Вопросы инновационной экономики. — 2023. — № 1. — С. 173–192;
6. Тищенко, Е. Б. Стратегирование координации организаций строительного комплекса стран БРИКС в условиях экономики данных / Е. Б. Тищенко, М. В. Славянцев. — Текст: непосредственный // Стратегирование: теория и практика. — 2024. — № 1. — С. 110–132;
7. Малаханов, А. А. Применение сканирующей электронной микроскопии в реверс-инжиниринге электронной компонентной базы / А. А. Малаханов, А. А. Пугачев, В. К. Маркова. — Текст: непосредственный // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. — 2024. — № 3. — С. 4–12.