Четвертая промышленная революция индустрия 4.0. Цифровая россия

Принято считать, что первая промышленная революция случилась после внедрения механизации на производстве. Символом второй стала конвейерная сборка на заводах Ford. Третья прошла под лозунгом смещения центра формирования добавленной стоимости из производства в сферу продаж и дизайна. Отныне больше ресурсов требовалось на то, чтобы придумать и продать новый продукт, чем его произвести.

Сегодня можно с уверенностью говорить о технологиях, которые изменят мир через 5-10 лет. Особенно интересно, что технологии, которые эксперты считают столь перспективными, затрагивают как небольшие компании, так и огромные международные корпорации.

Что такое «Индустрия 4.0»?

Это процесс, характеризующийся полным проникновением интернета и IT-технологий во все сферы человеческой жизни и промышленности — от быта до производства. «Индустрия 4.0» подразумевает применение «интернета вещей» и Big Data на производстве, когда любые звенья связаны между собой с помощью Всемирной паутины, а также самостоятельно находят пути снижения затрат.

Директор современной компании с помощью только одного смартфона может получать полную информацию о работе производства: что меняется, какие пути оптимизации процессов ищут сотрудники? Сами же предприятия будут создавать продукцию, настроенную на нужды индивидуального заказчика, — будь то автомобиль, сделанный под требования притязательного клиента, или платье, учитывающее особенности фигуры. При этом очень важно, что не происходит удорожания производственных процессов: с помощью связи всех элементов через сеть становится возможным находить оптимальные, не затратные пути исполнения заказов.

И наконец, «Индустрия 4.0» предполагает рациональное использование природных и технических ресурсов, максимально эффективное энергосбережение, вторичную переработку всех отходов и получение из них новых товаров, сырья или энергии. Другими словами, речь идет о внедрении принципиально новой парадигмы: «Ремонт вместо новой покупки, аренда вместо собственности».

Eurasian Resources Group

Почему сейчас?

Возникновение четвертой волны промышленной революции стало возможным благодаря бурному развитию технологий и проникновению интернета в жизнь каждого человека. Кроме того, в последние годы все большее внимание стали уделять экологии: smart-технологии как раз и призваны правильно рассчитать оптимальные решения для нанесения меньшего вреда окружающей среде.

Еще одна причина заключается в желании человека обустроить место своей ежедневной деятельности в соответствии с самыми комфортными и умными решениями, которые только можно придумать. Так, «Индустрия 4.0» позволяет обычному сотруднику меньше отвлекаться на рутинную работу, больше развивать творческие направления деятельности и в конечном счете просто иметь больше свободного времени. При этом качество производства не только не падает, но, напротив, растет.

Чем это выгодно?

По оценкам аудиторской компании PwC, компаниям, успешно реализовавшим концепцию «Индустрия 4.0», больше не приходится выбирать между повышением валовой выручки и увеличением прибыли. Они могут улучшать оба показателя одновременно. «В течение ближайших пяти лет компании — участники исследования ожидают прироста годовой выручки в среднем на 2,9% и сокращения затрат в среднем на 3,6% в год», — говорится в обзоре PwC.

Первопроходцы, которые реализуют большие проекты и при этом активно используют цифровизацию, нацелены на еще более высокие результаты.

В целом же, согласно ожиданиям участников исследования PwC, в течение ближайших пяти лет затраты компаний — приверженцев «Индустрии 4.0» сократятся на $421 млрд, а годовая выручка ежегодно будет расти на $493 млрд.

Лидеры «Индустрии 4.0»: кто они?

Впервые на государственном уровне программа «Индустрия 4.0» была принята в Германии еще в 2011 году. Речь шла о стратегической программе экономического развития страны. Впрочем, сейчас лидером в роботизации производства является Китай. Еще в 2014 году президент КНР Си Цзиньпин произнес речь в Китайской академии наук о грядущей революции роботов, которая сначала трансформирует Китай, а затем и весь мир.

«Правительство КНР ставит задачу ускорить внедрение в китайских компаниях технологий больших данных (Big Data), облачных вычислений (cloud computing), «интернета вещей» (Internet of Things) и сфокусироваться на создании «умных фабрик» (intelligent manufacturing)», — говорил лидер Поднебесной.

К слову, за последние годы китайские компании увеличили инвестиции в высокотехнологические разработки по всему миру и, как результат, по данным International Federation of Robotics (IFR), начиная с 2013 года китайский рынок промышленных роботов стал крупнейшим в мире. При этом к 2020 году в Китае будет в среднем уже 150 роботов на 10 000 промышленных рабочих мест, что втрое больше, чем в 2015 году.

Развитым странам, таким как США и Германии, будет теперь очень сложно обогнать «Восточного дракона». Но это не значит, что им не надо стараться. Так, в США в 2014 году создан некоммерческий консорциум промышленного интернета (Industrial Internet). Японцы тоже не отстают и обсуждают собственные концепции Connected Factories (подключение к сети фабрик) для развития своей индустрии.

А что Россия?

В России внедрение новых технологий началось примерно в одно время с другими странами. Однако, учитывая масштабы государства и бюрократическую систему, раскачка оцифровывания производства в качестве общегосударственной идеи продвигается довольно медленно.

В 2017 году в России была принята специальная дорожная карта «Технет» (передовые производственные технологии). По поручению президента Владимира Путина готовится программа «Цифровая экономика 2024». Несмотря на то, что дорожная карта — это документ, а не призыв к немедленному действию, многие российские предприятия уже вовсю стараются внедрять принципы «Индустрии 4.0». Среди них — «Ростехнологии», «Газпром», «Росатом», «Роснефть», даже финансовый сектор в лице Сбербанка, например, пытается расширить сферу применения IT-технологий в своей практике. Однако пока все перечисленные компании действуют на очевидном энтузиазме, понимая выгоду от инвестиций в будущем.

Между тем, по мнению министра коммуникаций России Николая Никифорова, сейчас надо работать на опережение. «Чтобы не технологии нас ждали, а мы ждали технологии. Надо обеспечить приоритет для технологий, которые основаны на цифровом долгосрочном подходе, и создать среду, в которой будем поощрять инновационные процессы, инвестиции в инновации», — подчеркнул Никифоров.

О том, что тратить время на старые подходы в организации производства уже нельзя, заявлял в свое время и глава Сбербанка России Герман Греф. «Первое последствие четвертой революции — это колоссальный разрыв в доходах между странами-победителями и проигравшими странами», — предупреждал Греф, видимо, исходя из того, что новые технологии меняют не только производство, бизнес, общество, но и само государство.

Кстати, соседний Казахстан систему оцифровывания производства перевел сразу на уровень государственной стратегии. Президент страны Нурсултан Назарбаев назвал «Индустрию 4.0» приоритетным проектом, благодаря которому «можно снизить влияние таких негативных факторов, как дефицит рабочей силы высокой квалификации, большие расстояния при одновременном отсутствии выхода к морским торговым путям и малый внутренний рынок». В результате действующие в настоящий момент в стране госпрограммы тесно связаны с реализацией единой стратегии и принципов «Индустрии 4.0».

Частные же казахстанские компании пошли по этому пути еще раньше. Отличным примером внедрения «Индустрии 4.0» на предприятиях может служить опыт Eurasian Resources Group (ERG), одной из крупнейших в мире компаний, работающих в горнодобывающем и металлургическом секторе, с производственными активами в Казахстане, странах Африки и БразилииERG еще в начале 2016 года запустила работу сразу по шести направлениям «Индустрии 4.0».

Первое — «автоматизация и роботизация». За следующие несколько лет Eurasian Resources Group планирует инвестировать более $20 млн в системы диспетчеризации техники и управления материальными потоками. Уже сегодня применяемые в производственной деятельности дроны используются для оценки состояния горных работ и мониторинга соблюдения требований промышленной безопасности на карьерах. В компании внедряется инвестиционная программа, направленная на реновацию существующих и строительство новых ферросплавных цехов с высоким уровнем автоматизации. По прогнозам руководства ERG, использование передовых технологий позволит увеличить производительность труда на 20-30%.

Следующее направление — «Интеграция IT-систем». В настоящий момент на предприятиях Группы реализуется проект по интеграции информации на базе специальных датчиков, видеокамер, систем управления производством в центр дистанционного управления и контроля для краткосрочного планирования основных показателей производства. За последние 5 лет ERG уже инвестировала в данное направление более $250 млн. В единую сеть объединены более 13 тыс. компьютеров, что позволило напрямую связать работников предприятий на всех уровнях взаимодействия.

Виртуальный тур по предприятиям ERG, презентованный на I Форуме инноваторов компании 2 ноября 2016 года, Астана

«Симуляция и моделирование» — третий аспект оцифровывания производства в ERG. Это применение специальных 3D-моделей для ежедневного управления производством. Данные системы позволяют моделировать месторождения, планировать отработку, анализировать альтернативы и определять оптимальный вариант горных работ в режиме реального времени.

Четвертое направление — «Большие данные и аналитика» — позволяет принимать управленческие решения, основанные на результатах анализа большого количества данных из производственных систем различного уровня, что уже сегодня повышает качество продукции, эффективность процессов и обслуживания оборудования.

RTR Metalkol — медно-кобальтовый проект ERG в Демократической Республике Конго (вид с дрона)

«Перечисленные направления «Индустрии 4.0» — это то, что мы в ERG (а я уверен, что и многие коллеги по отрасли) уже делаем. В дополнение к цифровым технологиям мы также планируем развивать аддитивное производство и альтернативную энергетику», — отмечает председатель совета директоров Eurasian Resources Group Александр Машкевич.

В программу Группы также входят применение альтернативных источников энергии (пятое направление) и участие в развитии аддитивных технологий (шестое направление). В настоящий момент ERG участвует в организации алюминиевого кластера и проработке производства сплавов, из которых в перспективе можно будет делать порошки для 3D-принтеров. Интересно, что в компании оценивают предполагаемый объем инвестиций в проекты, нацеленные на внедрение инструментов «Индустрии 4.0» на производстве, в $1 млрд до 2025 года. При этом ожидаемое увеличение производительности должно составить не менее 20-30%.

Eurasian Resources Group

Но самое главное — Eurasian Resources Group пытается решить проблемы эффективности производства, не сокращая персонал, а перепрофилируя его. Известно, что эффективность может достигаться посредством сокращения издержек, а использование техники, в частности роботов, заостряет кадровый вопрос. По словам Александра Машкевича, в Группе решили руководствоваться следующим принципом: вместо высвобождения персонала — его переобучение, повышение квалификации и, как следствие, рост объемов производства. «Переобучение высвободившихся рабочих и менеджеров не только поддержит социальную стабильность, но и даст значительный скачок объемов производства за счет роста производительности труда», — уверен глава ERG.

В Eurasian Resources Group уверены: практика сохранения персонала ведет к повышению производительности, поскольку сотрудники понимают, что им создают новые условия, растет их лояльность и, как следствие, работоспособность. «Мы убедились в этом, переобучив более 8 тысяч человек в рамках программы по внедрению системы ERP на всех наших предприятиях, — подчеркивает Александр Машкевич. — Но мы пошли дальше и работаем над созданием Корпоративного университета Eurasian Resources Group. Его основной целью будет повышение профессиональных и личностных компетенций каждого из 60 с лишним тысяч работников нашей Группы компаний».

Индустрия 4.0 — новая реальность?

Четвертая промышленная революция призывает всех быстрее адаптироваться и вскочить на рельсы бурно развивающихся технологий. Сегодня мы наблюдаем ситуацию, когда успех идет к тем компаниям, которые вплотную работают со стартапами Кремниевой долины, внедряют современные технологии на производствах (при этом некогда экономическое чудо Японии — автоконцерн Toyota со своими принципами Dao по автоматизации производства — считается уже прошлым веком). Жители городов постепенно привыкают к умным домам, возможности решить любую проблему с помощью двух кликов на своем смартфоне. Совершенно очевидно: такие же принципы они хотят перенести и в рабочую среду.

Сегодня тот уникальный момент, когда рынок «Индустрии 4.0» находится в зарождающемся и развивающемся состоянии. А значит, многие компании могут получить преимущества, внедряя принципы производства нового времени. Однако, чтобы стать компанией будущего, действовать необходимо уже сейчас, причем работать на опережение.

Сейчас 7 утра, 15 апреля, 2025 года. Ваши умные часы мягко будят вас, вы встаете с постели, а дом оживает. Свет в ванной включается, душ начинает нагревать воду. После душа вы надеваете футболку, которая идеально облегает ваше тело. Проверяете телефон и обнаруживаете, что его батарея вот-вот сядет. Но это не проблема, пуш-уведомление говорит вам, что замена уже готова. Вы слышите, как в гараже заводится машина, готовая отвезти вас на завод, которым вы управляете - пришло уведомление, что одна из машин работает неисправно. Вы довольно редко отправляетесь на работу - большую часть времени завод работает самостоятельно.

«Блин, ну что за ерунда, - бормочете вы себе под нос, когда автомобиль вывозит вас из гаража. - Неужели эти штуки не могут работать правильно».

Добро пожаловать в жизнь после четвертой промышленной революции, когда все объекты, которые вы используете на ежедневной основе, выполнены на заказ и общаются друг с другом в вашу пользу.

Фраза «промышленная революция» (или индустриальная революция), вероятно, вызывает в воображении туманные воспоминания уроков истории в старших классах. Сначала что-то, связанное с паровым двигателем. Да, затем в конце 1800-х была шумиха с электрификацией и разделением труда, а в конце 1900-х годов - еще что-то, связанное с развитием информационных технологий.

Три года назад немцы предсказали четвертую промышленную революцию, которая обещает радикально изменить рабочее место и наконец заставить весь мир объектов вращаться вокруг вас.

Четвертая промышленная революция, более известная как «Индустрия 4.0», получила свое название от инициативы 2011 года, возглавляемой бизнесменами, политиками и учеными, которые определили ее как средство повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности Германии через усиленную интеграцию «киберфизических систем», или CPS, в заводские процессы.

CPS - это по сути всеобъемлющий термин, который используется в разговорах об интеграции небольших подключенных к Интернету машин и человеческом труде. Руководители предприятий не просто переосмысливают принцип сборочной линии, но и активно создают сеть машин, которые будут не только производить товары с меньшим количеством ошибок, но и смогут автономно изменять производственные шаблоны в соответствии с необходимостью, оставаясь высоко эффективными.

Другими словами, Индустрия 4.0 - производственная сторона, эквивалентная ориентированному на потребителей «Интернету вещей», в котором предметы быта, от автомобилей до тостеров, будут подключены к Интернету.

Это должен быть «совершенно новый подход к производству», как отметила в отчете Industrie 4.0 Working Group, конгломерат крупных промышленников, экспертов в области искусственного интеллекта, экономистов и академиков. Немецкое правительство поддерживает эту идею и принимает «высокотехнологичную стратегию» для подготовки нации, но в целом Индустрия 4.0 должна и уже постепенно захватывает весь мир, хотим мы этого или нет. США, к примеру, последовали примеру Германии и создали некоммерческий консорциум Industrial Internet в 2014 году, которым руководят лидеры промышленности вроде General Electric, AT&T, IBM и Intel.

Впрочем, термин Индустрии 4.0 остается довольно туманным.

«Несмотря на то, что Индустрия 4.0 - одна из самых обсуждаемых тем в эти дни, я не могу объяснить своему сыну, что она означает», - рассказал производственный менеджер Audi в прошлом году.

Как выглядит Индустрия 4.0?

Одним из наиболее ощутимых аспектов четвертой промышленной революции является идея «сервис-ориентированного проектирования». Оно может варьироваться от пользователей, использующих заводские настройки для производства собственных продуктов, до компаний, которые поставляют индивидуальные продукты индивидуальным потребителям.

Потенциал такого вида производства огромен. К примеру, связь между умными продуктами «Интернета вещей» и умными машинами, которые их производят, то есть этот «промышленный Интернет», будет означать, что они смогут производить себя самостоятельно и определять целевое производство в зависимости от нужд, определенных ими же.

Если ваш телефон знает, что скоро «умрет», он может уведомить завод, на котором будет поставлена в очередь задача произвести батарею для вашего телефона или вообще новый телефон, равно как и для других умных устройств. Когда ваш телефон отправится в корзину, другой уже будет ждать вас.

Более того, когда этот процесс станет более сложным и интегрированным, ваш телефон будет прибывать уже с вашими настройками, почти ничем не отличающийся от того, которым вы пользовались вчера.

Этот процесс не ограничивается телефонами и другой сложной электроникой. От одежды до шампуней и мыл, все можно будет ставить на поток без дополнительных затрат, которыми сопровождались услуги индивидуальных дизайнеров. Объекты будут производиться индивидуально для вас напрямую, и уже не придется выбирать из нескольких заранее определенных цветов, называя это персонализацией.

Кроме того, растущая интеграция умных заводов в промышленные инфраструктуры будет означать существенные снижения затрат энергии. Многие заводы тратят много энергии во время перерывов в производстве вроде выходных и праздничных дней, умный завод мог бы этого избежать.

По мнению сторонников такого вида интегрированного производства, Индустрия 4.0 обладает потенциалом изменить само определение человеческого труда. Поскольку машины могут выполнять повторяющиеся, рутинные задачи в производстве с гораздо большей эффективностью, чем люди, эти задачи будут по большей части автоматизированы. Но вместо того, чтобы отнимать работу у людей, люди займутся более требовательными к навыкам, творческими задачами, вместо того чтобы заниматься грубым трудом. Проще говоря, управлять умным заводом можно будет через Интернет.

Новые промышленные гиганты

Те, кто выиграют больше всего от наступления четвертой промышленной революции, вроде Cisco, Siemes или ThyssenKrupp, утверждают, что внедрение CPS обладает большим спросом, нежели любая другая корпоративная повестка дня.

Тем не менее, несмотря на такую риторику, дальнейшее исследование показывает, что главным стимулом индустриализации являются не столько выгоды потребителей, сколько потенциальные выгоды для многонациональных промышленников, которые первыми примут Индустрию 4.0.

Четвертая промышленная революция обещает разместить Германию на передовой реструктуризации промышленности. Как отмечает рабочая группа в своем докладе, само существование производства в Германии может зависеть от Индустрии 4.0. «Если немецкая промышленность хочет выжить и процветать, ей придется играть активную роль в формировании четвертой промышленной революции». Где гарантии, что условия четвертой индустриализации не будут равными для всех игроков мирового рынка, если предыдущие три революции показали именно это?

Немецкая промышленность инвестирует 40 миллиардов в промышленную интернет-инфраструктуру ежегодно до 2020 года, сообщает консалтинговая фирма Strategy&. Это значительный кусок от европейских инвестиций в четвертую промышленную революцию, которые, как ожидается, составят 140 миллиардов евро в год. Из 278 опрошенных компаний в Германии 131 сообщила, что уже «вовлечена в Индустрию 4.0».

Подавляющее большинство этих компаний вовлечены только на словах, и только одна пятая реализует компоненты CPS на своих заводах. Из них Wittenstein (электродвигатели), Bosch (гидравлическое оборудование) и BASF SE, которая является пионером в области полностью настраиваемых шампуней и мыл и ставит перед собой задачу продемонстрировать возможности Индустрии 4.0.

Препятствия и недостатки

Между тем есть и некоторые проблемы как с технической, так и социальной стороны в революции Индустрии 4.0.

Максимизация плюсов четвертой промышленной революции требует массивных коопераций, не ограничивающихся корпоративными границами, особенно когда дело доходит до того, чтобы все машины говорили на одном языке. Если незаконченный продукт прибудет на машину, которая не сможет считать его RFID-чип, потому что тот запрограммирован на другой частоте, производственный процесс превратится в хаос. Таким образом, определение общих платформ и языков, на которых свободно будут общаться машины разных корпораций, остается одной из основных задач в распространении киберфизических систем.

С другой стороны, чрезмерная однородность тоже может быть опасной. Следуя примеру Google, горстка влиятельных компаний может завладеть неестественным преимуществом в Индустрии 4.0.

«Крупные данные, необходимые Индустрии 4.0, собираются не национальными компаниями, а четырьмя фирмами из Кремниевой долины, - заявил министр экономики Германии Зигмар Габриэль в прошлом году. - В этом наши опасения».

Другая серьезная проблема в безопасности: создание безопасных сетей - трудная задача, и интеграция физических систем с Интернетом делает их более уязвимыми к кибератакам. С ростом Индустрии 4.0 производственные процессы можно терроризировать удаленно, манипулируя протоколом производства или просто парализуя этот процесс. По мере того, как умные заводы становятся все более распространенными, их безопасность будет становиться все более злободневным вопросом.

Что будет с рабочими местами?

Футурологи давно обсуждают избыточную природу человеческого труда и последствия того, что машины займут наши рабочие места, и Индустрия 4.0 только усугубляет эти страхи. Опасения идут от необоснованных до вполне подкрепленных прогнозами: за 20 лет 47% рабочих мест современного мира будут автоматизированы, и миллионы рабочих останутся без работы.

Тем не менее эпоха машин, которые воруют наши работы, была присуща третьей промышленной революции, когда автоматизированное оборудование получило массовое распространение. Четвертая промышленная революция планирует заставить эти машины говорить друг с другом без вмешательства человека. На заводе Siemens, к примеру, работает более тысячи человек, основная задача которых - мониторить машины и компьютеры.

Основное опасение по поводу работы в Индустрии 4.0 заключается в том, что значительное расширение возможных операций не обязательно потребует создания новых рабочих мест для людей, что вполне может оказаться проблемой, так как общая численность населения продолжает расти.

Эта тенденция может нанести ущерб развивающимся странам. Неудивительно, что один из основных стимулов продвижения четвертой промышленной революции заключается в желании конкурировать с аутсорсингом производства в развивающихся странах. Широкомасштабное внедрение CPS в Европе и США может обратить ситуацию с распределением рабочей силы, эффективно выдернув коврик из-под развивающихся стран, которые в большей степени полагаются на производство.

Тем не менее, несмотря на обещание большего распространения расходных материалов, свободу от заводского труда и миллиарды долларов, которые будут вливаться в экономики стран в процессе реиндустриализации, в конце концов, кто-то должен платить за поддержание этих машин в рабочем состоянии. Если человеческий труд будет заменяться машинами, неважно, сколько будет производиться продукции, если не найдется никого, кто сможет ее покупать. Если цены на продукты вырастут, Индустрия 4.0 просто провалится.

Одно можно сказать точно: Индустрия 4.0 медленно, но верно входит в наш мир, и все свидетельствует о том, что мы с головой нырнем в умную окружающую среду, где все объекты будут постоянно связаны ради нашей выгоды. Не волнуйтесь, эта связь будет беспроводной.

Четвертая промышленная революция идет по планете. По крайне мере, разговоры о ней ведутся уже несколько лет, особенно после того, как в 2011 году, когда в Германии вопрос о ее проведении был поднят на официальном уровне, власти страны провозгласили курс на внедрение «умного производства» или «Индустрии 4.0».

Почему четвертая? Первая революция произошла в XIX веке благодаря массовому внедрению паровых двигателей, вторая — в первой половине ХХ века на базе электрификации и электродвигателей, а третья — в самом конце прошлого века, в ее основе лежат автоматизация и компьютеры. Четвертая — предполагаемое продолжение третьей, но на более высоком уровне, ее главный лозунг — так называемые киберфизические системы, то есть тесный синтез вычислительных и технологических процессов, когда компьютерные программы управляют производством, и при этом чипы и датчики делают все материальные элементы производства частями единой информационной системы.

Тонкая грань

Грань между «третьей» и «четвертой» революциями, конечно, очень тонка. Как пояснил «Интернет-Форсайту» директор проектного офиса по данным RC Group Анатолий Гнеушев , существующая модель экономики строится на идее повышения эффективности производства за счет автоматизации без изменения самих технологических процессов. По своей сути эти процессы могут существовать и без ИТ. Но в результате Четвертой промышленной революции именно ИТ станут стержнем бизнеса и приведут к необратимой трансформации в производстве и бизнесе. Все решения в цифровой экономике будут приниматься, исходя из возможностей и ресурсов ИТ. Технологической основой для перехода к новой парадигме является промышленный интернет вещей. Благодаря нему производством в режиме реального времени будет управлять интеллектуальная система через взаимодействие с глобальной средой. Все технические устройства будут давать обратную связь и принимать технологические решения с последующей перенастройкой производства. Ядром организации станут данные.

После презентации концепции «Индустрия 4.0» в Германии та получила свое развитие в США, Китае и других странах. В развитие идеи в 2017 году японское правительство анонсировало масштабную концепцию социального развития страны — Super Smart Society («Суперинтеллектуальное общество»), или «Общество 5.0», предполагающую использование индустриального интернета вещей, роботизации и искусственного интеллекта и в повседневной жизни человека, и в производстве, и в социальной сфере.

В Южной Корее в марте правительство одобрило законопроект, устанавливающий квалификационную сертификацию для новых специальностей, касающихся Четвертой промышленной революции, — в частности, для разработчиков программного обеспечения для робототехники, разработчиков аппаратных средств робототехники, разработчиков 3D-принтеров и аналитиков медицинской информации.

По мнению руководителя отдела продвижения продукции департамента промышленной автоматизации компании Mitsubishi Electric Андрея Воробьева , в «Индустрии 4.0» можно выделить три основных составляющих: аддитивные технологии — то есть 3D-принтеры и все, что с этим связано, промышленный интернет вещей и «большие данные». По мнению Воробьева, именно последний из трех компонентов — самый важный.

«Если мы добиваемся качественно обработанной информации, то ждем качественного анализа производства. В итоге можем увидеть недостатки либо достоинства производства. Анализ данных теперь почти мгновенный, и сразу видно, какие данные от любого механизма, датчика и машины есть, а каких не хватает».

Без участия человека

В качестве примера действия «Индустрии 4.0.» можно привести немецкое предприятие компании Adidas. Если на заводах этого производителя спортивной одежды в Азии и Мексике используется дешевая рабочая сила, то в Германии на заводе Adidas человеческое участие минимально. Люди лишь задают программу на компьютере и периодически контролируют её работу.

На заводах Mitsubishi Electric, по свидетельству Воробьева, наступление «Индустрии 4.0.» проявляется, прежде всего, во внедрении платформы , которая обеспечивает непрерывный поток информации на всех уровнях: от цеха до администрации. Система позволяет интегрировать промышленное оборудование и различные системы связи, которыми пользуются люди, что позволяет руководству предприятий иметь более оперативный контроль происходящего на производстве.

«Четвертая революция» наступает тогда, когда всеохватные информационные платформы начинают взаимодействовать с автоматизированными производственными узлами. Поэтому революция наступает с двух сторон: через внедрение новых информационных систем и через приход на производство роботов. Роботизация промышленности началась еще в конце ХХ века, однако ее распространение было задержано из-за переноса промышленных мощностей в Китай и другие страны с дешевой рабочей силой. Теперь началось второе наступление промышленных и сервисных роботов. Например, компания Newtech вывела на рынок роботов, которые с ювелирной точностью нарезают кондитерские изделия.

Как может выглядеть подобное, журналист «Инвест-Форсайта» наблюдал на автоматизированном логистическом складе немецкой компании fischer, где человеку оставлена только одна функция: перекладывание продукции из ящиков, в которых та хранится на складах, в коробки, отправляющиеся конечному потребителю. При этом особые роботы-шаттлы снимают ящики со складских полок, подвозят их к рабочему месту укладчиков, затем компьютерная система объясняет укладчику, сколько единиц продукции из какого ящика надо переложить в какую коробку, а затем еще и контролирует людей, чтобы те не ошиблись при перекладывании. После чего возвращает ящик обратно на складскую полку.

Вообще, автоматизировать склады проще, чем промышленные линии.

Поэтому неслучайно в мартовском докладе министра национальной экономики Казахстана Тимура Сулейменова , посвященном «созданию новой модели экономического роста», говорится, что «транспортный и логистический секторы могут рассматриваться в качестве естественной отправной точки для Казахстана в Индустрии 4.0 с выстраиванием всей цепочки создания стоимости логистики, включая складские операции, грузовые перевозки и доставку “последней мили”».

Казахстан в принципе обогнал Россию, по крайней мере по уровню осознания стоящих перед промышленностью задач. В феврале Министерство по инвестициям и развитию РК объявило о намерении приступить к системному внедрению элементов «четвертой промышленной революции» в Казахстане. Как говорится в пресс-релизе, чтобы обеспечить «устойчивый ускоренный рост промышленного производства», министерство планирует в партнерстве с ведущими мировыми компаниями в течение 2017 года определить сектора промышленности, лучше всего подготовленные к внедрению элементов новой экономики.

«В этих секторах будут реализованы проекты по внедрению технологий Индустрии 4.0 с дальнейшим распространением опыта на другие предприятия и сектора», — говорится в релизе ведомства.

«Казахстанский институт развития индустрии» предварительно договорился с институтом Fraunhofer (Германия) провести диагностику: насколько обрабатывающий сектор РК готов внедрить элементы Индустрии 4.0, а также разработать системные рекомендации по ускорению внедрения элементов в обрабатывающую промышленность.

Россия замерла на пороге

Существуют ли в России примеры внедрения «Индустрии 4.0.»?

«Сегодня Россия не может похвастаться существенным вкладом в развитие технологий Четвертой индустриальной революции», — полагает эксперт инвестиционной компании «ЦЕРИХ Кэпитал Менеджмент» Олег Якушев .

Пока что Россия находится «на пороге» будущей революции. «Ростелеком», например, занят проектами внедрения индустриального интернета в таких известных корпорациях, как «Газпром нефть» и UTair. По свидетельству директора проектов IIoT компании «Рестрим» (дочка «Ростелекома») Алексея Кульчицкого , многие российские компании уже начинают пилотные проекты по внедрению промышленного интернета, но в подавляющем большинстве случаев — в рамках локальных решений, то есть без использования платформенных технологий, а следовательно, они пока далеки от революции. По мнению эксперта, главная причина этого — отсутствие единых стандартов по индустриальному интернету, что приводит порой к невозможности интеграции всех решений «под одной крышей». Играет свою роль и недоверие со стороны предприятий по размещению всей обрабатываемой информации в «облаке».

«Формирование стандартов и является основной приоритетной задачей для всех компаний, занимающихся разработкой платформенных решений IIoT, — объясняет Алексей Кульчицкий. — Именно для этого был создан Национальный консорциум промышленного интернета — определить “правила игры”».

Президент группы компаний «Халтек» Александр Храмов рассказал «Инвест-Форсайту», что его компания занята внедрением киберпроизводства и автоматизированных линий на российских предприятиях, которым «Халтек» поставляет станки. Станки, объединённые в линии, производят детали без участия человека. На «конвейере» творчество не нужно, поэтому применение роботов на производстве повторяемых даже мелкосерийных деталей, по словам Храмова, «оправдывает себя многократно». В качестве характерного примера тот приводит внедрение автоматизированных линий на одном из казанских заводов. В результате на заводе появился автоматизированный участок, где станки обслуживаются роботом, причем робот напрямую обращается к серверу управляющих программ и загружает эти программы в станки для обработки деталей. Участок позволяет в автоматическом режиме, без участия человека, полностью обеспечить работу одной смены, а при постоянной загрузке способен работать круглосуточно.

«Несложная доработка оборудования для подключения робота (пневмоцилиндры для открытия дверей, контактные датчики, подвод воздуха для приспособлений, программные доработки) позволила сформировать самостоятельную автоматизированную ячейку, способную работать без участия человека», — объясняет Храмов.

В дальнейшем руководство завода поставило задачу организовать загрузку/выгрузку крупногабаритных деталей на приспособления/из приспособлений с помощью робота. На другом предприятии авиационной промышленности «Халтеку» удалось создать роботизированный участок слесарной обработки деталей.

«Увы, но реализованными платформенными решениями, характеризующими промышленную революцию 4.0, пока на рынке похвастать некому. Однако реализуемые пилотные проекты, безусловно, показывают, что мы находимся на пороге глобальных изменений», — уверен Алексей Кульчицкий.

При этом надо иметь в виду, что о многих инновационных проектах просто нет информации. Например, редакции «Инвест-Форсайта» стало известно, что многие элементы «Индустрии 4.0.» внедрены на самарском предприятии компании Bosch. Подробности проекта, тем не менее, узнать не удалось.

«В России существуют очень современные предприятия, но руководство этих предприятий вряд ли захочет, чтобы кто-то рассказывал об их производстве, их концепции, так как в данный момент это их преимущество на рынке, — считает Андрей Воробьев из Mitsubishi Electric. — Мне известно, что такие компании уже есть в микроэлектронике, они полностью соответствуют высочайшим требованиям в мире и ничем не уступают европейским, американским или японским. Японские заводы в начале 2000-х внедрили платформу и на начальном этапе не раскрывали своё ноу-хау».

На уровне официальных документов Четвертая промышленная революция пока еще не стала государственной задачей, но на уровне передовых предприятий уже встречаются проекты, готовящие почву для радикальных изменений. «Индустриальный интернет» и «Индустрия 4.0.», вполне возможно, станут самыми модными словами-лозунгами в инвестиционной сфере в ближайшие годы.

Повсеместная автоматизация и роботизация производственных процессов в мировой промышленности началась еще в 1970-е годы. Этот период принято называть третьей промышленной революцией - по аналогии с индустриальной революцией конца XVIII века, ознаменованной изобретением паровой энергии и механических устройств, и второй половины XIX века, когда была открыта электрическая энергия и произошло разделение труда. Казалось бы, фантастика уже стала реальностью: 15-20 лет назад ни один руководитель предприятия не мог мечтать о том уровне производительности труда, который обеспечила автоматизация производства. Однако сегодня мы понимаем, что запущен механизм, возможно, даже более масштабных изменений, которые еще раз перевернут нашу жизнь.

Концепция «Индустрия 4.0», или Четвертая промышленная революция, предусматривает сквозную цифровизацию всех физических активов предприятия и их интеграцию в единую экосистему. Вроде бы новая парадигма - новые возможности для всех. Но история доказывает, что смена формации может стать началом конца для тех предприятий, которые к ней не были готовы. Только от нас зависит, дадут ли изменения новый толчок для роста бизнеса или приведут к закату целых отраслей экономики.

Диджитал - не модная игрушка, а способ выживания

Индустрия 4.0, диджитал, искусственный интеллект, машинное обучение - об этих концептах говорят так часто, что возникает ощущение, будто это не более чем очередная мода. Но для бизнеса подход к инструментам Индустрии 4.0 как к модным трендам - бесполезная трата ресурсов. Конечно, так можно заработать пару очков, создавая репутацию «инновационной компании». Но долгосрочную пользу принесет только глубокое понимание тех возможностей и рисков, которые дает Индустрия 4.0 бизнесу, а также системный подход, при котором новые инструменты интегрируются в стратегию компании на всех уровнях. То, что мы называем диджитал-трансформацией.

Диджитал-трансформация в нашем понимании - это способ адаптации к стремительно меняющимся условиям и в конечном итоге способ выживания в конкурентной борьбе. Рынки стали, на которых работает «Северсталь», очень конкурентны. Усугубляет ситуацию и нерешенная проблема избыточных мощностей. Это создает постоянное «напряжение» в отрасли: ежедневно производители стали борются за каждого клиента, за долю процента в себестоимости. Но у ситуации есть и позитивные стороны. Существует известное высказывание: «Там, где нет конкуренции, спится лучше, но живется хуже». Так вот, мы предпочитаем лучшую жизнь спокойному сну. Именно конкуренция - одно из необходимых условий развития рыночной экономики, она заставляет компании выходить из зоны комфорта и постоянно искать новые точки роста. Возможности Индустрии 4.0 могут стать для металлургов такой точкой роста, когда классические инструменты эффективности начинают себя исчерпывать.

Российские производители стали в последнее десятилетие много инвестировали в свои активы. Вопреки стереотипам об устаревшем оборудовании советских времен, отечественные предприятия сегодня - самые эффективные и высокомаржинальные в мире. Так, «Северсталь» стабильно показывает лучшую рентабельность по показателю EBITDA среди глобальных конкурентов (32,2% по итогам 9 месяцев 2017 г. - «HBR - Россия»). Но сохраним ли мы лидерство, если остановимся на этом, а международные конкуренты пойдут дальше? В современном мире умение вовремя использовать возможности, которые каждый день открывает развитие общества, - это непременное условие успешности бизнеса.

Эксперты McKinsey оценивают потенциальный эффект от применения инструментов Индустрии 4.0 в металлургии более чем в $115 млрд. Среди основных источников дополнительных доходов - роботизация, удаленный контроль и управление оборудованием, увеличение эффективности труда сотрудников через цифровизацию, внедрение интегрированных платформ, глубокая аналитика данных и предиктивные инструменты. Только благодаря цифровизации управления оборудованием отрасль может заработать более $40 млрд. В металлургии и горной добыче в целом дополнительные доходы прогнозируются на уровне 2,7% от выручки всех компаний отрасли или 9% от их прибыли. Если мы не воспользуемся этими возможностями сегодня, завтра возьмут верх конкуренты, и нам достанется печальная участь догоняющих, а проще говоря - отстающих.

Технологии изменили и отношения между клиентом и продавцом. Появились инструменты онлайн-продаж, которые позволяют максимально удовлетворять основные потребности покупателей: скорость, удобство и простота. Это быстро поняли игроки сегмента B2C, которые привыкли работать с большим количеством клиентов. Но для покупателей в сфере B2B тоже важны удобство и простота. «Северсталь» запустила интернет-магазин, где можно купить металлопродукцию со склада или под заказ в пять кликов. Уже в 2018 году мы планируем продать через интернет около 30% своей продукции.

Существенный прогресс заметен в создании так называемых «материалов нового поколения» - например, графена. Появляется возможность делать продукты из комбинации различных материалов, скажем, при помощи 3D-печати. Эти тренды тоже нельзя игнорировать, чтобы не упустить шанс выйти на новые рынки. Правда, мы не слишком оптимистичны относительно сроков внедрения этих технологий в массовом производстве. Недавно мы провели эксперимент: напечатали кусок арматуры на 3D-принтере. Стоил он нам в тысячи раз дороже, чем арматура, произведенная традиционным способом. То есть технология существует, и с ее помощью можно реализовывать единичные проекты - вопрос в том, насколько они экономически обоснованы. В то же время мы пробуем технологии 3D-принтинга - например, для нанесения бронзовых и никелевых слоев на определенные детали оборудования. И эти проекты позволяют нам, наоборот, снижать затраты.

ИНФОРМАЦИОННАЯ АРХИТЕКТУРА «СЕВЕРСТАЛИ»

Ставка на профессионалов

Но у медали есть и другая сторона. История показывает, что прогнозы, какая именно технология или платформа «выстрелит», сродни гаданию на кофейной гуще. Кроме того, даже самое эффективное инновационное решение, внедренное, когда рынок или корпорация к этому не готовы, окажется несостоятельным. Однако технология, выбранная и представленная рынку в нужный момент, может кардинально изменить не только компанию, но и в какой-то степени мировую экономическую парадигму. Как говорится, winner takes it all. Достаточно вспомнить примеры таких компаний, как Uber, Facebook или Ethereum.

Но все это компании так называемой «новой» экономики. Применение инноваций в традиционных, устоявшихся отраслях, где во главе угла стоит дисциплина, а любая неточность в эксплуатации дорогостоящего оборудования может привести к значительным потерям, имеет свою специфику. Внедрение той или иной технологии иногда занимает годы - это во многом объясняется культурными барьерами, в частности, боязнью брать на себя риски и экспериментировать. И работа с инновациями действительно сопряжена с рисками. Относиться к инструментам диджитализации как к панацее, бездумно используя решения, которые появляются на рынке, мягко говоря, неэффективно. Поэтому важно разработать в рамках компании комплексную систему, которая поощряет инициативу и эксперименты и в то же время управляет рисками. Единственный разумный способ снизить вероятность опрометчивых решений - профессиональная экспертиза, как внутренняя, так и внешняя.

Вплотную занявшись темой диджитализации в 2016 году, в начале 2017-го мы в «Северстали» ввели должность директора по развитию цифровых технологий и наняли профессионала, который собрал одну из самых сильных в российской промышленности диджитал-команд. Также мы работаем с крупнейшими российскими и международными провайдерами. Мы только в начале пути, но уже видим первые результаты.

Можно спорить, насколько ожидаемые перемены тянут на полноценную революцию, но уже к 2016 году немецкие промышленники собираются представить первые работающие производственные кейсы с использованием данной бизнес-модели. Впрочем, все больше заводов применяют технологии «Индустрии 4.0» частично. Например, на заводе программируемых логических контроллеров SIMATIC в Амберге (Германия) производство автоматизировано в соответствии с рассматриваемыми стандартами более чем на 75%. Более того, к 2030 году власти Германии планируют полностью перейти на систему промышленности, построенную по новым стандартам.

При этом идея «Индустрии 4.0» становится все более массовой. В США в 2012 году была создана некоммерческая Коалиция лидеров умного производства. Программы, похожие на немецкую, запускаются во Франции, Великобритании и других странах Западной Европы.

Принято считать, что в основе философии четвертой промышленной революции лежит идея «Интернета вещей». В рамках этой концепции благодаря современному высокотехнологическому оснащению предметы смогут обмениваться информацией и собирать данные без участия человека. Например, автомобиль, получив и обработав информацию об износе тормозных дисков, сможет самостоятельно проинформировать завод-поставщик о необходимой замене.

Однако это не совсем так. Идея «Интернета вещей» родилась задолго до концепции «Индустрия 4.0» - еще в 1999 году. Более того, уже получили внедрение технологии различных умных ламп, умных домов и т. д. Четвертая революция, в свою очередь, будет базироваться на изменении принципа организации производственных процессов. Фактически речь идет о новом поколении систем, стратегий и технологий оптимизации труда и снижения издержек.

Одна из данных стратегий - Product Lifecycle Management (PLM) - комплекс технологических решений по управлению жизненным циклом изделия. Она также известна под названием Continuous Acquisition and Lifecycle Support (CALS) - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделия. Данная бизнес-стратегия систематизирует и анализирует все производственные процессы - от оценки спроса на продукт до утилизации. PLM на сегодняшний день объединяет в комплексную систему такие технологии и системы, как управление данными об изделии (PDM), выбор стратегических поставщиков, проверка и управление соответствиями и прочие.

По данным заводов, уже работающих по рассматриваемой стратегии, даже частичное использование предприятиями PLM или CALS сокращает сроки производства изделия в полтора раза и приводит к уменьшению затрат на 50–80%.

Одним из безусловных лидеров на рынке PLM-технологий сейчас является компания Siemens PLM Software. (Появилась в результате поглощения концерном «Сименс АГ» в 2007 году американской компании UGS.)

Комплекс решений PLM находится в постоянном развитии. Недавно «Сименс» заключила соглашение о приобретении компании Polarion - создателя первого корпоративного веб-решения по управлению жизненным циклом программного обеспечения - ALM. Разработки Polarion позволят создать единое PLM/ALM-решение.

Впрочем, многие долгосрочные преимущества внедрения систем управления жизненным циклом изделия (PLM) не удастся реализовать без наличия эффективной стратегии цифрового производства. Она является «вторым китом» четвертой промышленной революции.

Цифровое производство - это интегрированная компьютерная система, включающая в себя средства численного моделирования, трехмерной (3D) визуализации, инженерного анализа, предназначенные для разработки конструкции изделий и технологических процессов их изготовления. Данная технология также позволяет моделировать производственные процессы, оптимизировать технологии до начала выпуска продукта.

Считается, что в течение 10–20 лет 3D-технологии можно будет использовать уже не только для моделирования, но и для создания промышленной серийной продукции. Собственно, уже сейчас скорость некоторых 3D-машин позволяет обогнать традиционное производство при создании мелких серий товаров. При этом уже достаточно примеров «несерийного» создания различных сложных продуктов. Так, с помощью 3D-принтеров уже были созданы не только относительно «простые» железнодорожные шпалы, более «сложные» протезы, но даже беспилотный самолет. Пока массовое производство сдерживает дороговизна оборудования для 3D-моделирования. Но понятно, что по мере роста массовости данной технологии цена 3D-принтеров будет стремительно снижаться.

Очевидно, что совместное использование 3D и PLM/ALM-решений позволяет предприятиям почти полностью избежать перепроизводства и минимизировать брак. Потому зачастую данные технологии продаются в комплексе. Например, корпорация Bosch для своего подразделения автокомпонентов недавно заказала у Siemens PLM Software интегрированное решение для автоматизированного проектирования (CAD) (включает 3D-моделирование), управления данными об изделиях (PDM) и управления жизненным циклом изделий (PLM). Работы должны быть закончены летом 2016 года. Число таких заказов, очевидно, будет только расти.

В России пока масштаб внедрения описанных технологий невысок, и примеров их использования не так много. Тем не менее, еще в 2013 году Siemens PLM Software заключила соглашение с «Объединенной двигателестроительной корпорацией» (ОДК). Также соглашение заключено между Siemens PLM Software и холдингом «Вертолеты России». Используют 3D-моделирование уже и в ОАО «КАМАЗ» и в «ОКБ Сухого».

Четвертая промышленная революция делает необходимым внедрение новых технологических решений во всех сферах экономики. Успешность и конкурентоспособность российских разработок напрямую зависит от своевременного внедрения новых технологических решений по управлению жизненным циклом изделия. «Сименс» делает многое для успешного включения российских компаний в технологическое поле «Индустрии 4.0».

лицензий на ПО «Сименс»

За последние 10 лет 70 ведущим российским вузам было передано более 40 000 лицензий на программное обеспечение «Сименс» с целью подготовки современных инженерных кадров.

Широкое внедрение технологий по управлению жизненным циклом изделия в отечественной промышленности позволит российским компаниям на равных конкурировать с компаниями-лидерами мировой индустрии.