Концепция индустрии 4.0 и ее основные составляющие. Цифровая россия

Первая промышленная революция стартовала в XVIII веке с использованием силы пара, которая позволила механизировать производство.

Вторая революция ознаменовалась применением в конце XIX столетия электроэнергии, что содействовало развитию массового производства.

Третья, возникшая в 1950-х годах и продолжающаяся по сегодняшний день, дала миру электронику и информационные технологии, которые сегодня управляют производством. И сейчас в параллель с ней начался этап новой промышленной революции, переход к так называемой Индустрии 4.0.

В начале нынешнего года в швейцарском Давосе состоялось 46-е заседание Всемирного экономического форума, титульной темой которого была названа четвертая промышленная революция.

Как заявил в своем выступлении основатель и бессменный президент форума Клаус Шваб, человечество стоит на пороге перемен, аналогов которым еще не было, и продемонстрировал это робот HUBO, ставший «участником» мероприятия.

Он «родился» после аварии в 2011 году на японской атомной электростанции «Фукусима» в результате конкурса на создание робота-спасателя, способного выполнять разноплановые задачи в опасных условиях. Победителем стал двуногий андроид HUBO от Корейского института передовых технологий KAIST. У него человеческие пропорции — рост 180 см и вес 80 кг, он может самостоятельно двигаться, распознавать лица и речь людей. При этом его сенсоры и программное обеспечение позволяют выходить за границы возможного для человека — например, глаза робота действуют независимо друг от друга, детально исследуя местность и формируя ее трехмерную карту. HUBO способен выполнять цепочку действий, среди которых — передвижение по сложному рельефу, расчистка мусора, применение различных рабочих инструментов и даже вождение внедорожника.

Что такое Индустрия 4.0?

Индустрия 4.0 характеризуется сочетанием технологий, «которые размывают границы между физической, цифровой и биологической сферами», — заявил Клаус Шваб. Таким образом, скорее речь о симбиозе нескольких явлений, среди которых роботизация — лишь одно из многих. Есть, к примеру, нейросети — «коллективный мозг», Интернет вещей — сеть объектов, способных взаимодействовать друг с другом и внешней средой, воспринимать команды и «коллективно» их выполнять.

Переход к Индустрии 4.0, очевидно, связан с углублением достижений третьей промышленной революции — высокотехнологичных решений. Это может существенным образом перекроить рынок труда, поскольку инновации могут исключить участие человека во многих производственных сферах.

Как будем жить в эпоху Индустрии 4.0?

Давосский форум подготовил специальный доклад The Future of Jobs, посвященный этой теме. Эксперты опросили 2,5 тыс. компаний в странах, где занято более половины совокупной мировой рабочей силы — в США, Германии, Японии, Китае, Индии, Бразилии, ЮАР. Выводы такие: революция неизбежна, она приведет к росту спроса на управленцев и специалистов, занятых в высокотехнологичных областях, многие из которых будут работать в «виртуальных офисах», находясь в разных точках мира.

Сотни профессий отомрут, возникнут сотни других. По мнению исследователей, около 65% детей, которые сейчас отправляются в начальную школу, будут работать по специальностям, пока не существующим. При этом помимо информационной и компьютерной грамотности базовыми навыками для профессионалов будущего станут умение учиться, критическое мышление и самоконтроль. Фактически речь идет о том, что подрастающему поколению не доведется довольствоваться полученной после школы специальностью, их трудовой путь будет в обязательном порядке связан с адаптацией к возникающим вызовам и непрерывным развитием.

Подобные вопросы активно обсуждаются и в нашей стране. Вот уже несколько лет Агентство стратегических инициатив (АСИ) и Московская школа управления «Сколково» реализуют проект, получивший название «Атлас новых профессий» (и об этом я здесь уже писал пару лет назад).

Атлас описывает ключевые тренды, влияющие на развитие ситуации на рынке труда, анализирует положение дел во всех базовых отраслях экономики, а кроме того, содержит перечень 180 наиболее востребованных в перспективе профессий. Глава АСИ Андрей Никитин призывает: «Покажите „Атлас“ детям. Может быть, ваш ребенок найдет в нем то будущее, о котором мечтает».

С большой долей уверенности, говорят составители «Атласа», можно предсказать следующие тренды — глобализацию (речь идет в том числе о команде специалистов из разных стран, работающих дистанционно), внедрение сложных управленческих систем, автоматизацию и использование программируемых устройств (и тот же «Интернет вещей»), рост требований к экологичности.

Тенденции новой индустриальной революции реализуются по-разному в разных отраслях.

Например, горно-металлургическая отрасль в будущем неизбежно будет находиться под воздействием таких глобальных процессов, как роботизация и автоматизация. Отрасль будет разворачиваться в сторону более «чистого» производства, повышения качества технологических процессов. И постепенно нормой станет «белая» металлургия — философия, постулатами которой являются внедрение наилучших технологий, высокий уровень образования персонала, экологичность, комфортные условия труда. Рабочие при этом будут выполнять меньше физических операций, чем сейчас. Особенно крепко это укоренится скорее даже в добыче, чем переработке. Причем речь не только о самих производственных площадках, но и о вспомогательных блоках. Чаще будут внедряться безлюдные технологии, а сотрудники начнут работать дистанционно в виртуальных командах и телеметрических системах. В ряде случаев будет развиваться производство с минимальным количеством людей и большим количеством технологий, восполняющих их отсутствие (например, удаленная медицина).

Отдельные металлургические профессии (а их сейчас более 500) начнут сокращаться, их место займут новые. К примеру, появятся супервайзеры оборудования (для сопровождения сложной техники), «экорециклеры» (для решения задач по утилизации отходов и восстановления окружающей среды), конструкторы новых металлов (для создания сплавов с заданными или изменяющимися свойствами), проектировщики оборудования порошковой металлургии (для получения металлов на стыках разных наук).

В добывающем секторе прогнозируется спрос на системных горных инженеров (для работы с объектами природопользования на полном жизненном цикле), экоаналитиков (для анализа угроз для окружающей среды), инженеров-интерпретаторов телеметрии (с оговоркой, что в дальнейшем эти функции также сможет выполнять машина), инженеров роботизированных систем, операторов беспилотных аппаратов (для разведки месторождений), координаторов распределенных проходческих команд.

Учеба — не только в школе и в вузе, а всю жизнь

Прогнозируется, что спрос на ряд специалистов будет неуклонно падать. В этом списке такие популярные у сегодняшних выпускников профессии, как бухгалтер, аналитик, юрисконсульт, нотариус, логист, переводчик. И сегодня, к примеру, исчезает профессия турагента, чему способствует растущая популярность сервисов онлайн-бронирования и компьютерная грамотность населения.

Наряду с этими тенденциями вырастает спрос на кросс-отраслевые компетенции.

Однако встает вопрос: где будут готовить кадры для новой экономики? АСИ рассчитывает совместно с Минтруда и другими заинтересованными органами власти выпустить уже официальный перечень новых и перспективных профессий, под которые будут разрабатываться стандарты. Тогда можно будет наконец говорить о начале подготовки кадров.

Картина будущего, описанная в исследованиях и документах, может и не реализоваться полностью, ведь жизнь богаче. Есть и запросы практиков — работодателей, есть и частные инициативы, развивающие новые направления социального развития, есть и мероприятия подобные международным чемпионатам WorldSkills — они тоже вырабатывают профессиональные и образовательные стандарты.

Но ясно одно: профессионал будущего в случае надобности должен будет легко и быстро перестраиваться и переучиваться под новые задачи и новые занятия.

(По материалам Марии Богородской с использованием корпоративных СМИ ООО УК «МЕТАЛЛОИНВЕСТ»)

Распечатать

Автоматизация

Промышленная революция 4.0: угрозы реальные и мнимые

Мировую индустрию ожидают грандиозные перемены

Ведущие промышленные страны готовятся к усилению мировой конкуренции и разрабатывают новые программы развития. Все они - от немецкой "Индустрии 4.0" до американского "Интернета вещей" и "Сделано в Китае-2025" - ставят на интеллектуализацию производства и дальнейшее повышение уровня автоматизации. Германия первой вступила в эту гонку, однако педантичность и скрупулезность немцев может сыграть с ними злую шутку. Пока на берегах Рейна выверяли запятые, группа ведущих американских компаний также решила заняться выработкой стандартов нового производства.

Утверждают, что четвертая промышленная революция серьезно изменит цепочку создания прибавочной стоимости, исчезнут целые традиционные отрасли. Чем грозит миру новый промышленный порядок и как следует готовиться к цифровому будущему отечественным компаниям, мы поинтересовались у экспертов ведущих европейских компаний.

"Следующее десятилетие принесет большие и быстрые изменения, мировая промышленность изменится до неузнаваемости…". Стоит ли верить подобным журнальным заголовкам и грозит ли миру четвертая индустриальная революция?

Безусловно, в ближайшие годы мы увидим серьезные изменения, которые затронут множество отраслей промышленности. Уже сейчас во главу угла при проектировании машин и станков ставятся модульность конструкции и гибкость подходов к реализации их функций. Доступ к АСУ цеха или целого предприятия с мобильных устройств через Интернет уже сейчас стал частью повседневной работы промышленности развитых стран. И то, что отдельные узлы и агрегаты станут "умнее и самостоятельнее", - дело ближайшего будущего.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Революция в мировой промышленности уже началась. Сегодня мы видим устойчивую тенденцию к переходу от жесткого централизованного управления процессами к децентрализованной модели сбора, обработки информации и конечному принятию решений. Причем уровень производительности и автономности децентрализованных систем непрерывно растет. В конечном итоге такая система становится активным системным компонентом, способным автономно управлять своим производственным процессом.

В компании Bosch Rexroth традиционно большое внимание уделяется созданию продуктов и системных решений, ориентированных на работу в составе производственных линий, построенных в соответствии с философией "Индустрии 4.0". Компания, например, предлагает гидравлические и электрические интеллектуальные приводы, интегрируемые при помощи Ethernet в гибкие производственные системы, а также семейство индустриальных контроллеров, подготовленных к интеграции с IT-системами и мобильными устройствами при помощи Open Core интерфейса. Концепция "Индустрии 4.0" в целом широко внедряется на фабриках Bosch по всему миру.

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

Не сказал бы, что "Индустрия 4.0" – это угроза. Это отличный шанс произвести переворот в сегодняшней промышленности. Взаимосвязь виртуального и реального миров позволит ускорить процесс производства и создать индивидуальные решения по оптимальной для заказчика цене. Все, о чем сейчас мечтают дизайнеры, инженеры и предприниматели, вплоть до рядового пользователя промышленных товаров, воплотится в жизнь и, более того, сможет приносить прибыль благодаря "Индустрии 4.0".

Дмитрий Васильев, «ФЕСТО-РФ»

В следующем десятилетии нас ждет бурное развитие компьютерной автоматизации (в рамках третьего промышленного уклада), но все же с жесткой организацией процессов: совершенствование процессов производства, выстраивание более тесных межуровневых связей, развитие программных продуктов для расчета и проектирования. А вот воплощение в жизнь идей "Индустрии 4.0" (самоорганизация, отсутствие детального плана производства, самостоятельное взаимодействие между средствами и объектами производства), по расчетам немецкого правительства, грядет к 2030 - 2050 гг.

Хотя надо сказать, что Festo как активный участник I4.0 уже в 2016 году планирует открыть инновационный завод по производству пневмоостровов и контроллеров, где будут постепенно внедряться отдельные концепции и технологические наработки "Индустрии 4.0".

Первыми о цифровых фабриках будущего заговорили в 2011 году немцы, но весной прошлого года американцы создали консорциум IIC. И, безусловно, борьба за право разрабатывать нормативы будущего еще впереди. Появятся ли в итоге общие универсальные стандарты или повторится история с промышленными сетями?

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Ясно, что в качестве такого единого стандарта должен быть выработан гибкий протокол реального времени, реализуемый посредством беспроводной сети или Ethernet. По крайней мере на физическом уровне ситуация, подобная истории с промышленными сетями, повторится уже, к счастью, не может.

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

Инновации в области "Индустрии 4.0" базируются на существующих решениях и стандартах. И "Сименс" здесь занимает особое место, поскольку компания не только придерживается стандартов, но и вместе с другими лидерами рынка создает их. Стандарты продолжат развиваться. Сегодня, включая чайник в розетку, вы не задумываетесь, будет ли он работать правильно. Мы видим, что киберфизическим системам будущего предстоит работать по принципу Plug and produce - "Включи и выпускай", поскольку это требование заказчиков, к которому все должны прислушиваться, а мы это делаем все 168 лет нашей работы.

Дмитрий Васильев, "ФЕСТО-РФ"

У немцев "Индустрия 4.0" поддержана правительством и развивается системно. Создание Промышленного Интернет консорциума - IIC (Industrial Internet Consortium), как мне кажется, не более чем попытка американских гигантов IT-индустрии (среди первых Cisco) не остаться в стороне и не потерять рынок в будущем.

Что касается нормативов и стандартов, то физическим уровнем будет Ethernet (проводной или беспроводной). По программной же части эксперты возлагают большие надежды на OPC UA (OPC Unified Architecture - унифицированную архитектуру OPC), разработанную промышленным консорциумом OPC Foundation.

Дмитрий Черняков, "Б+Р Промышленная автоматизация"

Полагаю, что история с появлением определенного числа различных стандартов повторится. Глобализация еще не зашла настолько далеко, чтобы объединить всю мировую промышленность общим стандартом связи и управления.

Если компания выбирает сегодня между Industrial Ethernet и Fieldbus, на чем стоит остановиться?

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

Мир не стоит на месте. Industrial Ethernet и Fieldbus – современные технологии, как и Profinet и Profibus. В данном вопросе главное – сделать выбор в пользу той системы, которую предлагает надежный, инновационный и представленный во всем мире поставщик, такой как компания "Сименс".

В зависимости от уровня автоматизации можно делать выбор в пользу того или иного решения, проводить экспертный анализ, дорогостоящее проектирование. Наш подход – избавить заказчика от подобной головной боли и предложить оптимальное решение, основанное как на инновациях, так и на международных промышленных стандартах. В "Индустрии 4.0" роль промышленных сетей возрастет, и мы уже видим востребованность в едином решении со стороны российской промышленности. Если посмотрим шире, на цифровом предприятии "Сименс" мы конструируем изделия, моделируем работу завода, разрабатываем технологию, передаем ее на производство, осуществляем выпуск продукции, передаем информацию о работе оборудования, отрабатываем производственные заказы, и все данные здесь передаются по различного рода сетям. Все это способствует сокращению времени вывода продукции на рынок, что в современных условиях сложно переоценить. У инженеров российских предприятий наступают очень интересные времена!

Дмитрий Черняков, "Б+Р Промышленная автоматизация"

Нельзя ответить однозначно. Ведь только различных протоколов полевой шины существует несколько вариантов, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Выбор сильно зависит от требований, предъявляемых к Сети. Если конечному пользователю необходимо жесткое реальное время при высокой скорости обмена данными между узлами сети, лучше строить сеть на базе технологий Ethernet. К примеру, промышленный протокол реального времени Ethernet POWERLINK пользуется большой популярностью среди машиностроителей благодаря открытому исходному коду и возможности легко адаптировать его для требований производств, характеризующихся высокой скоростью операций.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Безусловно, будущее за Ethernet. Это обусловлено и унификацией аппаратной базы, и пропускной способностью, и удобством в использовании. Однако для ряда задач, таких как, например, сбор данных в агрессивных средах, применение вариаций Fieldbus на низком уровне является оптимальным, а зачастую и единственным решением.

Фабрика "Сименс" по выпуску ПЛК в баварском Амберге – прообраз полностью автоматизированных производств будущего

Как кратко описать то, что немцы называют сегодня "Индустрией 4.0", а американцы "Интернетом вещей"?

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

"Индустрия 4.0" – прежде всего инновации и производство. Это B2B сектор. Это то, что может сделать наших заказчиков более конкурентоспособными в борьбе за воплощение их идей и производство продуктов. "Интернет вещей" ориентирован больше на непосредственного потребителя.

Дмитрий Васильев, "ФЕСТО-РФ"

"Индустрия 4.0" - это концепция развития промышленного производства, основанная на максимальной индивидуализации производимых продуктов при практически 100%-ной автоматизации. Это станет возможным благодаря наличию большего «интеллекта» в станках, оборудовании и даже обрабатываемых заготовках, а также автономного обмена данными между ними и автономного же принятия решений.

"Интернет вещей" - более общее понятие и охватывает все предметы вокруг нас: гаджеты, бытовая техника, мебель и т. д. Предметы также будут обладать "интеллектом" и общаться между собой, помогая нам в повседневной жизни.

Дмитрий Черняков, "Б+Р Промышленная автоматизация"

"Интернет вещей" – это независимая от оператора связь каждого отдельного агрегата машины с АСУТП, самодиагностика, саморегулирование и самонастройка в рамках производственного цикла.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Под термином "Индустрия 4.0" следует понимать высокоавтономное децентрализованное реконфигурируемое производство, отличающееся непрерывным информационным обменом между его подсистемами и объектами производства в рамках выполняемых производственных и логистических процессов.

Четвертая промышленная революция отличается от предыдущих производственных теорий гибкостью подхода, интеллектуальностью, реактивностью, основанным на данных и знаниях интегрированным выпуском продукции будущего на "умных" производствах. На таком производстве люди находятся в центре внимания, все задачи выполняются при поддержке интеллектуальных систем. "Индустрия 4.0" не просто модное слово для компании KUKA. Благодаря нашему членству в национальных и международных комитетах по стандартизации (например, OPC Foundation) мы активно принимаем участие в дискуссиях по теме "Индустрия 4.0". Мы включены в рабочую группу платформы "Индустрия 4.0" в Союзе машиностроителей Германии (VDMA) и других отраслевых ассоциациях. Компания KUKA поддерживает возможность объединить усилия со всеми партнерами и ассоциациями, так как поставщики облачных сервисов и технологий автоматизации не могут реализовать идеи "Индустрии 4.0" в одиночку. Всем сторонам необходимы сильные союзы с производителями высоких технологий.

Компания KUKA продвигает и формирует "Индустрию 4.0"! Воплощение идеальной концепции "умного" производства в реальность возможно только с высокопроизводительными производственными системами, не только эффективными, но и гибкими. KUKA уже сегодня предлагает продукцию, которая готова к "Индустрии 4.0". "Индустрия 4.0" и "Интернет вещей" находятся на пересечении широкого спектра компонентов, источников данных, услуг и систем. Если совместимость не гарантирована, потенциал "умного" производства может быть реализован только на очень ограниченном уровне. Компания KUKA инвестирует в международные признанные открытые стандарты в большей степени для того, чтобы обеспечить своим клиентам максимальную совместимость.

Доля промышленности в российском ВВП составляет около 14%. Революция 4.0 для нас - это шанс или угроза? Как следует готовиться к цифровому будущему отечественным компаниям?

Дмитрий Васильев, "ФЕСТО-РФ"

Во-первых, не стоит все же позиционировать "Индустрию 4.0" как четвертую индустриальную революцию. Идет речь о вполне эволюционном пути развития. А потом это же не оружие массового поражения. Результатами работы в рамках данной концепции (например, новые продукты в сфере автоматизации и информатизации) смогут пользоваться по всему миру и в России в том числе. Поэтому продвинутым отечественным компаниям можно отслеживать новинки и постепенно их внедрять.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

"Индустрия 4.0" влечет за собой повышение эффективности и адаптивности производственного процесса. Линии, построенные в соответствии с новой философией, обеспечат эффективный выпуск минимальных партий и допускают быстрое внесение изменений в продукт и производственный процесс. Внедрение принципов "Индустрии 4.0" на отечественных предприятиях приведет к повышению качества выпускаемой продукции, обеспечит возможность быстрого переналаживания линии, что в конечном счете повысит их конкурентоспособность

Дмитрий Капишников, "Кука Роботикс Рус"

"Революция 4.0" для нас, безусловно, шанс. Шанс вступить в новую эру промышленности одними из первых и, таким образом, обеспечить себе задел на будущее.

Отечественным компаниям следует задуматься о среднесрочном и долгосрочном планировании в своей деятельности, что, безусловно, тяжело в текущих российских реалиях. Тем не менее те компании, которые будут более подготовлены, имеют хорошие шансы увеличить свою долю рынка и стать крупными игроками в своих сегментах.

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

У России есть перспективы в области создания производств готовых продуктов с мировой известностью. Речь идет о таких брендах, как Heinz, Coca-Cola, Mercedes-Benz, Louis Vuitton. "Индустрия 4.0" – тот самый шанс, благодаря которому можно сократить отставание в этой сфере и внедрить новые бренды. Потому что "Индустрия 4.0" – это прежде всего стандартизация, инновационный комплекс и набор технологических процессов, которые могут быть легко интегрированы в гибкие производственные ячейки, которые в свою очередь могут взаимодействовать друг с другом. Такой подход облегчает планирование и снижает затраты на инвестиции и риски. Помимо этого перспективы в области внедрения "Индустрии 4.0" есть и у малого бизнеса. Маленькие и не слишком хорошо организованные компании со слабым финансированием, но с креативными и по-настоящему прорывными идеями могут извлечь значительную выгоду. Для этого им достаточно обратиться в департамент "Цифровое производство" компании "Сименс", и мы вместе попробуем разработать решение, которое усилит их позиции на рынке.

Конструктор. Машиностроитель, 2015-2

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.

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».

© Владимир Григорьев / Фотобанк Лори

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.

© Игорь Долгов / Фотобанк Лори

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.

Четвертая промышленная революция , более известная как «», 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 « », 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 , 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.