CC BY
33
УДК 338.45 ББК 65.30-18
DOI 10.24412/2412-2025-2021-1-55-63
Терехина Светлана Вячеславовна - старший преподаватель кафедры менеджмента, Дагестанский государственный университет народного хозяйства
Terekhina Svetlana Vyacheslavovna - Senior Lecturer of the Department of Management, Dagestan State University of National Economy
ИННОВАЦИОННЫЕ ТРЕНДЫ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
INNOVATIVE DEVELOPMENT TRENDS INDUSTRIES
В данной статье рассматривается влияние инновационных технологических разработок на промышленность и процессы, которые в ней протекают. Представлены конкретные примеры технологически новых стартапов, применяющихся в настоящее время. В заключении сделаны выводы о необходимости внедрения инновационных технологий на предприятиях промышленности с целью преодоления преград для их эффективного функционирования.
Ключевые слова: Индустрия 4.0, искусственный интеллект, программное обеспечение, производственная деятельность, инновационное развитие.
This article examines the impact of innovative technological developments on the industry and the processes that take place in it. Specific examples of technologically new startups currently in use are presented. In conclusion, conclusions are drawn about the need to introduce innovative technologies at industrial enterprises in order to overcome the obstacles that hinder their effective functioning.
Keywords: Industry 4.0, artificial intelligence, software, production activity, innovative development.
Развитие в области инноваций является актуальным для разных организаций и предприятий, независимо от формы собственности, размера и сферы их деятельности. Тренды, охватившие на сегодняшний день мировое пространство в сфере стремительно развивающихся технологий, перехода на цифру и ускорение жизненного цикла товаров, способствуют тому, что многие отрасли претерпевают большие перемены. Они затрагивают в первую очередь цепи образования стоимости, рентабельность, нишу, занимаемую новыми участниками рынка, и все эти перемены неуклонно приводят к изменению соотношений сил в отраслях, способствуя стремительному введению инноваций. Скорость, с которой возникают инновации, которые формируют на новых и уже давно существующих рынках возможности и угрозы, постоянно растет. Технологические, продуктовые и организационные инновации, появляющиеся ежегодно и затрагивающие жизнь общества, наращивают темпы своего проникнове-
ния на рынок, однако у большинства организаций мало времени для их ввода и применения. По этой причине сложившаяся структура многих отраслей претерпевает лишь незначительные изменения. На сегодняшний день только 10 - 20 % предприятий являются инновационными, но в будущем их доля будет только увеличиваться.
В прежние годы предприятию достаточно было использовать один тип инноваций в своей деятельности, который обеспечивал бы конкурентное преимущество и успех на рынке. В наши дни для того чтобы предприятиям любой отрасли занимать прочные позиции в своей рыночной нише, быть конкурентоспособным этого недостаточно. В связи с чем возникает необходимость в инновационной деятельности, затрагивающей и продуктовые инновации, и процессные инновации, и инновации в построении бизнес-модели. Необходимость же инноваций для бизнеса в современном мире связана не только с наращиванием темпов развития, обеспечения твердых лидерских позиций и успеха в конкурентной борьбе, но также и с обеспечением безопасности отрасли в случае появления радикальных инновационных технологических изменений, которые сделают экономически не выгодными многие бизнес-направления.
В структуре российской экономики имеются отрасли с высоким потенциалом инновационного развития. Внедрение инновации в большинстве случаев требует немалые инвестиционные вложения и проникновения на рынки сбыта. К таким отраслям относят нефтегазовую промышленность, энергетику и металлургию. Но чтобы данные отрасли стали локомотивами инновационного развития, необходимо радикально менять систему управления в этих отраслях, и выделять больше ресурсов на их инновационное развитие.
Государственная поддержка в области инноваций существенно повлияет на развитие отраслей, ускорив их темп. И связано это не только с выделением средств на фундаментальную науку и инновационные разработки, а также в оказании помощи в выявлении приоритетных направлений, определении слабых сторон в отрасли или возможностей и выделении перспективных предприятий, поддерживая их развитие. Большое значение надо уделять тому, что мешает внедрению и развитию инноваций, по мере возможностей устранять все барьеры на пути инновационного развития. Государство, бизнес, наука и технологические предприниматели являются основополагающими компонентами, необходимыми для внедрения масштабных инноваций. С помощью государственной поддержки возможна организация площадок для организации взаимодействия и налаживания коммуникационных связей между крупными компаниями, относящимися к разнообразным отраслям, научной сферой, стартапами с целью привлечения инновационных предложений, идей, разработок. [3]
С переходом к Индустрии 4.0 (Industry 4.0) - Четвертой промышленной революции, жизнь людей поменяется коренным образом. Данные перемены отразятся и на производственной деятельности, и в экономической сфере, а также повлияют на повседневное существование человека.
[7]
Определяющим фактором формирования и развития Industry 4.0. является внедрение методологии искусственного интеллекта в разнообразное оборудование, машины и производственные циклы.
Информация аккумулируется с помощью применения облачных и периферийных вычислений, и принятие соответствующих мер по обеспечению кибербезопасности дает возможность предприятиям цифровизиро-вать свою деятельность. Использование разнообразных видов роботов в деятельности предприятия, оснащение их соответствующим ПО, а также его своевременное обновление оказывают большое влияние на развитие Industry 4.0.
Какие же основные тенденции Industry 4.0 внесут изменения в деятельность коммерческих структур, развитие всех секторов экономики страны в ближайшей перспективе. Рассмотрим конкретные примеры технологически новых стартапов, применяющихся в настоящее время на промышленных предприятиях.
1) Кибербезопасность, прозрачность и конфиденциальность.
Появление огромного количества информационных потоков, связанных с переходом к Четвертой промышленной революции, активизирует риски, обусловленные безопасностью, прозрачностью и конфиденциальностью. Причиной этому послужили производственные практики, приобретающие характер персонализации, индивидуальности, а также настраи-ваеваемости, методы управления информацией, используемые во внешних и внутренних производственных процессах, которые окажут значительное влияние на привлекательность компании.
Важным моментом является соблюдение безопасности именно в момент передачи и обработки секретной информации о производственной деятельности, дабы не навлечь кибератаку на стратегически приоритетные промышленные объекты. Также не стоит забывать о таких понятиях как прозрачность и конфиденциальность, о необходимости уравновешивания их с кибербезопасностью.
Стартап Alias Robotics (aliasrobotics.com/ris.php) - основан на разработке иммунной системы роботов (RIS - позволяет подстроиться под разнообразных роботов), особенно актуален для роботов, используемых в промышленных условиях, призван обезопасить роботов и их составляющие от опасных вирусных программ. Также способен фиксировать информацию для выявления кибератак или неполадках, связанных с функционированием роботов. Представляет стартап Испания.
Стартап Adolus (Канада) - различные устройства, применяемые в Industry 4.0 с течением времени требуют, чтобы программное обеспечение было обновлено. В ходе обновления ПО могут возникнуть определенные проблемы с безопасностью. Причиной являются киберпреступники, вынуждающие работников устанавливать зараженные файлы. Отсюда возникает непосредственная опасность для деятельности производственных предприятий. Система FACT, которая представлена данным стартапом, поможет предотвратить неблагоприятную ситуацию с кибервторжением в ПО предприятий. В ее задачи входит проверка подлинности поставщика и сохранность цифрового отпечатка в защищенной базе данных, формируя, тем самым, хранилище, из которого в последующем отпечатки пальцев направляются в механизм анализа, чтобы понять субкомпоненты и выяснить есть ли в них слабые места или вирусные программы. Тем самым помогая руководству принять решение об одобрении или отказе от применения программного обеспечения на своем предприятии.
2) Пограничные, туманные и облачные вычисления.
Большие данные, связанные с Промышленным Интернетом Вещей (IIoT), подталкивают к использованию периферийных, туманных и облачных вычислений в Индустрии 4.0.
Стартап Edgise (edgise.com), Бельгия - связан с разработкой оборудования для приложений периферийных вычислений, уменьшает временной интервал между включением и ответной реакцией, перенося искусственный интеллект из облачного состояния на периферию. Лучшая продуктивность производственного процесса обусловлена точным и рациональным исполнением алгоритма, который есть в оборудовании. Средства периферийных вычислений, вместе с Промышленным Интернетом Вещей, существенно увеличивают скорость, защиту и продуктивность производственного процесса за счет увеличения скорости работы алгоритмов. Поддержание процесса производства продукции для периферийных вычислений осуществляется компанией на всех этапах.
Стартап Atrio (atrio.io), Америка - гибридные облачные вычисления, представляет Atrio Hybrid Composable Cloud - Гибридное Композиционное облако Atrio, программно определяемое составное облако, которое объединяет любые дезагрегированные вычислительные системы и облачные сервисы в единую вычислительную сеть. Основано на создании высокопроизводительных вычислительных облачных сервисах для предприятий и предложении вычислительного рынка, не будучи поставщиком облачных услуг. Объединяет любую общую инфраструктуру и облачные вычислительные службы в единую эластичную вычислительную сеть. Помогает устранить все барьеры между разнородными пользовательскими инфраструктурами и облачными вычислениями, обеспечив действительно универсальную вычислительную платформу.[2]
3) Искусственный интеллект (ИИ) - способствует инновационному развитию во многих сферах человеческой деятельности, основан на машинном обучении. Выражается в способности различных систем (технических, программных), проходя процесс самообучения генерировать и разрешать неоднозначные проблемы, в том числе и относящиеся к производственной сфере. Промышленные предприятия, заводы стараются внедрить в свою деятельность искусственный интеллект в виде конкретных программ или роботизировать некоторые процессы, с целью самостоятельного проведения ими расчетов, логических выводов, основанных на ранее введенной информации. [4]
Стартап Mechanica AI (mechanica.ai) - AI производственного класса, Голландия - предоставляет набор продуктов, основой которых является ИИ. Они помогают промышленным компаниям использовать накопленные активы данных для максимизации маржи и повышения доходности. Готовых алгоритмов недостаточно для использования промышленного ИИ. Эта технология включает в себя специальные предустановки для различных случаев промышленного использования и устраняет обычные пробелы в данных и ошибки датчиков. Это гарантирует, что ценность может быть извлечена, в том числе, из небольшого и недостаточно проверенного объема информации, а надежная конструкция модели подходит для производственного использования. Продукты отвечают отраслевому спросу на надежность и безопасность моделей. Данная технология охватывает все этапы жизненного цикла модели и все аспекты ее эксплуатационного использования. Продукты плавно взаимодействуют с существую-
щими системами и включают в себя мониторинг качества моделей, переподготовку и обновление. [11]
Стартап Oqton (oqton.com), Америка - интеграция данных на базе искусственного интеллекта, решает современные производственные задачи с помощью заводской операционной системы управляемой искусственным интеллектом. Oqton может быть легко интегрирован с любой из ERP, PLM, MES систем. Он также предлагает новый вид функциональности MES, который адаптирован к быстро развивающемуся гибкому производству. Эта функциональность MES критически важна для организации, чтобы легко справиться с проблемами будущего производства.
Платформа может быть ориентирована на конкретные отраслевые вертикали в стоматологической, медицинской и аэрокосмической промышленности и рабочие процессы в этих отраслях, легко адаптируется к конкретной организации. Любой предлагаемый инструмент или функция могут быть расширены, дополнены или заменены другим программным обеспечением, сохраняя при этом общую целостность сквозной платформы Oqton. [5]
4) Физическое и когнитивное развитие человека и расширенная реальность (XR - extended reality) включает смешанную реальность (MR -mixed reality), дополненную реальность (AR - augmented reality), виртуальную реальность (VR - virtual reality). Данные технологии нашли свое применение в Industry 4.0, начиная с этапа проведения исследований и разработок и заканчивая производственной деятельностью. В связи с этим происходят изменения в производственной деятельности промышленных предприятий.
Стартап ULS Robotics (ulsrobotics.com), Китай - ориентирован на разработку экзоскелетных роботов, предназначенных для помощи работникам физического труда в их работе. Костюмы для верхних конечностей обеспечивают дополнительный подъем 10 кг на плечах рабочих, в то время как костюмы, ориентированные вокруг талии пользователей, обеспечивают дополнительный подъем 20 кг при одновременном снижении нагрузки на рабочих более чем на 50 процентов. [12]
Стартап VirtuFab (virtufab.com), Америка - виртуальное производство, основан на создании инструментов VR для командной работы над проектами предприятия. При этом членам команды не обязательно собираться в одном месте для разработки изделия, так как программа обеспечивает возможность использовать виртуально настраиваемый набор инструментов для дистанционной работы. Члены команды в этот момент имеют возможность визуального контакта друг с другом и интерактивного общения, а также производить определенные действия по разбору, осмотру виртуального прототипа разрабатываемого продукта.
5) Сеть с расширенным подключением способствует развитию Industry 4.0 - 5G, низкопотребляемые глобальные сети (LPWAN), межмашинная связь (M2M) и другие инновационные продукты способствуют ускоренному вводу и применению IIoT для перестраивания в объекты Industry 4.0. Они позволяют осуществить быстрый обмен информацией, делают лучше M2M и HMI связи, увеличивают скорость, снижают опасность и способствуют росту эффективности, сокращают расходы на сетевое подсоединение.
Стартап BehrTech (behrtech.com), Канада - Глобальные низко-энергопотребляемые сети (LPWAN). Включает технологию MYTHINGS -это беспроводная платформа подключения IoT, предназначенная для сложных промышленных и коммерческих сенсорных сетей. В основе MYTHINGS лежит TS-UNB (MIOTY), новый протокол LPWAN (LPWAN), который обеспечивает самую надежную, масштабируемую и мобильную IoT-связь на рынке. Запатентованное Фраунгофером разделение телеграмм - ядро протокола mioty - предназначено для преодоления проблем масштабируемости, помех и мобильности устаревших беспроводных технологий интернета вещей. Этот новый коммуникационный подход делит сообщение на множество подпакетов и передает их в разное время и на разных частотах. Резкое сокращение эфирного времени в сочетании с псевдослучайностью и превосходным кодированием каналов обеспечивают непревзойденную устойчивость к внешним помехам при максимальном увеличении общей пропускной способности системы. [6]
6) Продвинутая робототехника - применение роботизированных технологий в промышленности гарантирует четкое исполнение поставленных задач, скорость совершения операций, освобождение персонала от рутинной работы для решения более глобальных проблем.
Стартап Giga Automata (gigaautomata.com), Болгария - разработали коллаборативного робота нового поколения (промышленный кобот) Animoto, может работать совместно с человеком. Это достигается электронным контролем безопасности, который позволяет роботу безопасно остановиться в случае столкновения с человеком или рабочей деталью. Animoto очень полезный кобот для промышленного производства, может передвигать грузы весом 5кг на 1 метр до 2м/с. У него шесть степеней свободы. Благодаря своему композитному шасси с 6 мощными серводвигателями он способен достигать каждой точки рабочей поверхности с точностью до 0,1 мм. [1]
7) Интернет всего - это совокупность получаемой информации в реальном времени, определенные навыки людей, совокупность аппаратных и программных средств ЭВМ, необходимых для взаимодействия человека с машиной (интерфейс), промышленный интернет вещей, системный интернет, интернет услуг.
Стартап Cumulus (cumulusds.com), США - Интернет промышленного обслуживания.
Платформа Cumulus Internet of Tools™ объединяет работников, инструменты и данные для обеспечения безбумажного управления рабочими процессами в режиме реального времени, отслеживания прогресса и обеспечения качества технического обслуживания и строительства. Обеспечивает повышение безопасности и производительности промышленных объектов и строительных площадок. [10]
8) Цифровой двойник - это виртуальная копия настоящего устройства, объекта, которая ведет себя как реальный объект. С его помощью возможно управление главными настройками объекта, технологическими и производственными процессами, эксплуатационными режимами и проигрывать сценарии без риска и вмешательства в производство.
Стартап Gemius (geminus.ai), США - промышленный процесс-близнец, который обеспечивает самооптимизированный дизайн и опера-
тивную разработку. Продукт использует ИИ с физическими ограничениями для обеспечения высокоточного О&М-интеллекта и непрерывной оптимизации конструкций активов и процессов.
Geminus интегрируется с операционными данными через SCADA-системы, историческое программное обеспечение, сенсорные шлюзы и управление корпоративными активами, чтобы запустить ограниченное физикой искусственное моделирование сквозного процесса для каждого значимого временного среза данных. Это позволяет получать высокоточную оперативную разведку и проектные рекомендации для предотвращения многоступенчатых отказов, неблагоприятных сдвигов производительности, структурных технологических сбоев и снижения оставшегося срока полезного использования. [9]
9) Аддитивное производство (Additive Manufacturing) - от лат. additivus - прибавляемый. Не так давно в SD-технологиях появились инновации - стали использовать при печати помимо пластика еще и металлы, что придает получаемому изделию прочность, более высокое качество. В связи с этим вышеназванную технологию аддитивного производства можно отнести к основополагающей в Четвертой индустриальной революции.
Стартап Exaddon (exaddon.com), Швейцария - Микрометрическая 3D-печать на материалах из металла. Предлагает CERES - это автономная микромасштабная система SD-печати, которая печатает сложные и чистые металлические объекты в микрометровом масштабе и с субмикро-метровым разрешением. Кроме того, он пишет узоры с помощью жидкостей и наночастиц, которые могут быть сделаны из различных материалов.
CERES сочетает в себе нанометровую точность позиционирования, дозирование жидкости под давлением воздуха, электрохимическое осаждение и оптическую силовую обратную связь. Современная система управляется программным обеспечением CAPA, которое имеет очень простой в обращении функционал и легко соединяет все части системы.
CERES печатает при комнатной температуре, без необходимости последующей обработки. Он может печатать нависающие детали без какой-либо необходимости в опорных конструкциях - ключевое отличие от других технологий metal AM.
Система CERES и проприетарное программное обеспечение имеют полное онлайн-руководство пользователя, которое регулярно обновляется, позволяя пользователю воспользоваться всеми новыми функциями и рабочими процессами. [8]
Перечисленные выше технологии весьма многообразны. Незначительные по отдельности, в целом, масса внедряемых на предприятиях инноваций неминуемо приведет, через их накопление, к качественному перелому, который и будет определяться как формирование Индустрии 4.0. Внедрение перечисленных технологий сформирует в промышленности новое качество, которым и будет отличаться Индустрия 4.0 от всех предыдущих форм промышленного производства.
В завершение можно отметить, что в отраслях промышленности нарастающим образом возникают помехи, связанные с наращиванием темпов в производственной деятельности и соотношением расходов. Ускоренное появление инновационных технологических разработок помогают предприятиям справиться с проблемными ситуациями практически сиюминутно. Здесь важно подобрать нужную именно для вас технологи-
ческую разработку и вложить необходимые финансовые средства. Пока происходит развитие технологий, на начальных этапах возникновения проблем в интересах компании предпринимать определенные действия по их разрешению.
Инновационные технологии бизнеса и производства, которые будут внедрены в ближайшем будущем, определят будущее общества и развитие экономики, так как станут драйверами технологического прогресса и ускоренной перестройки бизнес-моделей.
Список литературы:
1. Анимото - Гига Автоматы. - URL: http://gigaautomata.com/animoto/.
2. Атрио - официальный сайт. - URL: https://atrio.io/home-old/.
3. Инновации в России — неисчерпаемый источник роста (Innovations-in-Russia_web_lq-1.ashx) - URL: https://www.mckinsey.com/~/media/ McKin-sey/Locations/Europe%20and%20Middle°/o20East/Russia/Our°/o20Insights/ In-novations%20in%20Russia/Innovations-in-Russia_web_lq-1 .ashx.
4. Искусственный интеллект: современные возможности и перспективы. -URL: https://www.nur.kz/1817736-iskusstvennyj-intenekt-sovremennye-vozmoznosti-i-perspektivy.html.
5. Облачная платформа для автономного производства / Oqton. - URL: https://www.oqton.com/platform/.
6. Решение mioty LPWAN для промышленного интернета вещей -BehrTech. - URL: https://behrtech.com/mioty/.
7. Что такое индустрия 4.0 и что нужно о ней знать - URL: https://trends.rbc.ru/trends/industry/5e740c5b9a79470c22dd13e7.
8. 10 тенденций и инноваций Индустрии 4.0 повлияют на экономику в 2021 - 2022 году. - URL: https://b-mag.ru/10-tendencij-i-innovacij-industrii-4-0-povlijajut-na-jekonomiku-v-2021-2022-godu/.
9. Geminus.AI - Искусственный интеллект, AI-Стартапы, AI-компании -URL: https://www.geminus.ai/.
10.Cumulus Digital Systems. Кучевые цифровые системы. - URL: https://www.cumulusds.com/.
11.Mechanica AI - Повышение промышленной эффективности с помощью ИИ. - URL: http://mechanica.ai/#technology.
12.ULS Robotics ulsrobotics.com. - URL: https://www.cbinsights.com/ compa-ny/uls-robotics.
