CC BY
34ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА И ИННОВАЦИИ
С. А. Толкачев1
КИБЕРФИЗИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ ПОВЫШЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ2
Показано, что цифровизация обрабатывающих отраслей промышленности становится двигателем цифровой трансформации всей экономики. Ключевой компонент цифровой трансформации обрабатывающих производств — внедрение киберфизических систем. Проводится сопоставление элементов кибернетических и киберфизических систем в промышленности. Для оценки проникновения цифровых технологий предлагается новый индекс цифровизации обрабатывающих отраслей промышленности, состоящий из индекса развития киберфизических систем для отражения процессов четвертой промышленной революции (Индустрии 4.0) и индекс трансформации бизнес-модели, указывающий на динамику процессов Индустрии 3.0. Проведено сопоставление динамики данных индексов для обрабатывающих отраслей промышленности некоторых стран ОЭСР и России. Выявлено, что российские предприятия обрабатывающей промышленности более сильно отстают от западных коллег в сфере внедрения киберфизических систем. На основе материалов Росстата выявлена неблагоприятная тенденция снижения индекса развития киберфизических систем в наиболее промышленно развитых регионах шести федеральных округов России.
Ключевые слова: четвертая промышленная революция, Индустрия 4.0, цифровая трансформация производства, промышленный интернет вещей, индекс цифровизации обрабатывающих производств, индекс развития киберфизических систем, индекс трансформации бизнес-модели.
УДК 332.254
1 Сергей Александрович Толкачев, Первый заместитель руководителя Департамента экономической теории Финансового университета при Правительстве РФ, д-р экон. наук, профессор.
2 Статья выполнена в рамках государственного задания Финансового университета при Правительстве РФ на 2019 г. по теме НИР «Разработка механизмов формирования научно-технических конкурентных преимуществ промышленности России».
В последние годы в мире присходит полномасштабный переход к новой индустриализации или неоиндустриальной модели развития. Суть этой модели состоит в возврате промышленности роли локомотива экономического роста на основе полномасштабного внедрения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) непосредственно в производство, а также в создании информационных платформ для управления жизненным циклом продукции.
От скорости перехода к неоиндустриализации зависит технологическое будущее страны и ее суверенитет, о чем Президент страны В. В. Путин еще раз сказал 10 июля 2019 г. в Кремле, выступая перед представителями технологических компаний: «... глобальная конкуренция за обладание технологиями будущего развернулась уже сейчас. ... И наша задача - не теряя времени сделать всё для того, чтобы войти в число лидеров, гарантировать России технологический суверенитет, достойное место среди ведущих игроков на перспективных новых рынках»3.
О модели неоиндустриального развития, которая с легкой руки К. Шваба отождествляется с четвертой промышленной революцией [1, 2], написано много. Журнал «Экономическое возрождение России» фактически специализируется на неоиндустриальной тематике, в каждом номере журнала исследуются различные аспекты новой индустриализации или ноономики [3].
В последние два года неоиндустриальное развитие стало отождествляться с понятием «цифровизация промышленности». Е. Б. Ленчук справедливо отмечает, что «пристальное внимание должно быть обращено на цифровизацию реального сектора экономики, поскольку именно здесь формируются предпосылки экономического роста, обеспечения конкурентоспособности выпускаемой продукции» [4, с. 36].
Наступление четвертой промышленной революции характеризуется тем, что цифровизация промышленности или цифровая трансформация промышленных предприятий становится экономически целесообразной. Компания Huawei в совместном с Oxford Economics исследовании «Измерение реального воздействия цифровой экономики» подсчитала, что цифровая экономика растет в два с половиной раза быстрее мирового ВВП. Если в 2016 г. цифровая экономика составляла 15,5 % глобального ВВП, то к 2025 г. она достигнет 23,3 % и составит порядка 23 трлн долларов. Министр промышленности и торговли РФ Денис Мантуров утверждает: «Цифровая трансформация промышленности в течение следующего десятилетия сможет принести более 30 триллионов долларов дополнительных доходов. А в целом вклад в мировую экономику цифровизации всех сфер деятельности оценивается в сто триллионов долларов» [5].
Консалтинговая компания McKinsey оценивает эффект цифровой трансформации промышленности к 2025 г. в 1,2...3,7 трлн долларов. По исследованию Министерства торговли США, ежегодное сокращение издержек американских компаний обрабатывающей промышленности может составить 57 млрд долларов4.
Сутью процесса цифровой трансформации промышленности в условиях развертывания четвертой промышленной революции становится проникновение инфоком-муникационных и компьютерных технологий в технологии и бизнес-процессы реального сектора экономики [6]. Промышленный интернет вещей становится основным драйвером цифровизации экономик развитых стран. На все проекты интернета вещей в
3 http://kremlin.ru/events/president/news/60971
4 https://www.industryweek.com/leadership/whats-stopping-smart-factory-revolution
мире в 2020 г. будет затрачено 1,29 трлн долларов, а в США обрабатывающая промышленность освоит 15 % инвестиций в интернет вещей [7].
Цифровая трансформация обрабатывающей промышленности или цифровиза-ция производства предлагает множество технологических и организационных новшеств, сулящих повышение научно-технической конкурентоспособности. Сюда относятся: преддиктивная аналитика и создание цифровых двойников технологического процесса, что сокращает потери от поломок и простоя в производстве; усиление контроля качества производства; кастомизация производства, оптимизация складских запасов; сокращение затрат материалов и энергии; повышение надежности и экологической безопасности производственного процесса.
В соответствии с велением времени необходимо пересматривать подходы к оценке научно-технической конкурентоспособности промышленности. Новые подходы на основе цифровых технологий не могут не базироваться на показателях цифровизации, промышленного интернета вещей. В настоящее время цифровизация охватывает предприятия авиационной, автомобильной, судостроительной, пищевой промышленности, атомной энергетики и ракетно-космического комплекса России. Создаются цифровые двойники продукции, производственные процессы дублируются в виртуальной среде. Начинается переход к распределенной модели создания продукции. Бурный подъем переживают компании, предоставляющие услуги по цифровизации. Например, компания «Цифра», один из лидеров цифровизации в промышленности в России, начала работать полтора года назад как стартап, в котором было занято всего несколько человек. Сейчас ее штат составляет более 500 человек, выручка за 2018 г. - 1,7 млрд рублей; на 2019 г. запланирован двукратный рост [8].
Однако в России цифровизация в обрабатывающей промышленности, судя по сообщениям из печати, захватывает в основном процессы в сфере управления ресурсами и финансами предприятий. Например, крупнейший металлургический холдинг России «Металлоинвест» запустил программу цифровизации Industry 4.0 в 2016 г. Ее ключевой элемент - интегрированная система управления финансово-хозяйственной деятельностью (ИСУ ФХД). Базой для создания цифрового ядра ИСУ ФХД была выбрана ERP-система S/4HANA от компании SAP. 1 июля 2018 г. система была запущена на Лебединском и Михайловском ГОКах. В едином информационном пространстве были объединены более четырех тысяч пользователей. Новая ERP-система заменила более ста производственных и управленческих систем, использовавшихся на предприятиях. Внедренная система обеспечила прозрачность данных и возможность управления в реальном времени информацией об операциях по сквозной цепочке процессов, что позволило улучшить операционный контроль финансово-хозяйственной деятельности [9].
Компания «Норникель» осуществляет цифровизацию на основе единой корпоративной системы управления на базе SAP ERP. Проект позволил компании интегрировать бизнес-процессы предприятий Таймырского полуострова с производственными площадками и дочерними компаниями «Норникеля» в Мурманской и Читинской областях, а также с головным офисом в Москве, сделав их частью сквозных производственных и интеграционных цепочек в масштабе всей группы. Подобная интеграция способствует более гибкому и соответственно более эффективному управлению компанией [5].
Поскольку процессы внедрения информационных технологий в управление ресурсами, финансами, сбытом и взаимоотношения с клиентами происходят с 1980-х гг.,
со времен третьей промышленной революции, базирующейся на кибернетических системах, предлагаем называть данные процессы в обрабатывающей промышленности кибернетической цифровизацией. Современные процессы вторжения информационных технологий в производство, в основные технологические процессы предприятия, что является маркером Индустрии 4.0 и четвертой промышленной революции, имеет смысл определить как киберфизическую цифровизацию.
Широко применяемые в мировой литературе термины однозначно указывают на интеграцию цифрового и технологического мира, соединение кибернетических и физических систем. Например, популярный термин «цифровое производство» (англоязычный оригинал Digital Mаnufacturing лучше отражает суть, указывая именно на обрабатывающую промышленность) - это, по словам Дэйва Булэй, президента Иллинойского Центра промышленного превосходства (Illinois Manufacturing Excellence Center), применение цифровых технологий для накопления и использования информации в целях повышения эффективности жизненного цикла производимого продукта. Интегрированный подход соединяет программное обеспечение, данные и управляющие системы, чтобы моделировать, анализировать, управлять и оптимизировать процессы разработки и производства, а также последующие процессы жизненного цикла - обслуживание и утилизацию продукта5.
Проведем сравнение третьей и четвертой промышленных революций (Индуст-рий 3.0 и 4.0). Во времена Индустрии 3.0 основную ценность производители оборудования извлекали из самого оборудования. В эпоху Индустрии 4.0 промышленный интернет вещей, анализирующий данные, генерируемые системой машин, приносит основную ценность производителям оборудования. Теперь потребители оборудования извлекают основную потребительную ценность от способности контролировать производственный процесс в режиме реального времени.
В Индустрии 3.0 взаимоотношения между производителями оборудования и их заказчиками были просто встроены в трансакционный базис, т. е. носили четкий контрактный характер. Как правило, заказчики покупали оборудование с гарантией, предусматривающей услуги поддержки как необходимое контрактное условие в строго оговоренных ситуациях. Индустрия 4.0 обязывает поставщиков оборудования оказывать непрерывную аналитическую поддержку своим заказчикам в зависимости от специфики операций последних. Например, если заказчик эксплуатирует грузовые фуры, где критически важна температура внутри грузовой камеры, то поставщик оборудования должен помочь определить, сколько температурных сенсоров достаточно, но не избыточно для выполнения этой функции. Он должен помочь заказчику в выборе облачного хранилища (если оно необходимо), а также определить, какие шлюзы и интерфейсы нужно использовать для внешних коммуникаций6.
Для развития Индустрии 4.0 производитель должен создавать постоянно действующие команды из инженеров и специалистов по информационным технологиям (ИТ-специалистов). Инженеры имеют дело с огромными массивами оперативной информации о работе машин, которые при должной аналитической обработке со стороны
5 https://www.industryweek.com/sponsored/digital-manufacturing-small-manufacturers7I WNative_062419
6 https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/making-better-machines-and-more-revenue-iiot
ИТ-специалистов, могут быть использованы для улучшения работы оборудования или всей системы машин. Следовательно, взаимоотношения поставщика и потребителя приобретают долгосрочный характер, не сводимый к единичным контрактам7.
Таким образом, кибернетические системы Индустрии 3.0 (в СССР они известны как АСУ - автоматизированные системы управления), в отличие от киберфизических систем Индустрии 4.0:
• существовали преимущественно в сфере управления результатами деятельности обрабатывающих производств;
• не участвовали в управлении всем жизненным циклом продукции;
• не обеспечивали преддиктивную аналитику и управление в режиме реального времени;
• не являлись интернетом вещей.
Эпоха кибернетических систем, соответствующая третьей промышленной революции, исчерпала себя к концу 2000-х гг. С 2010 г. наступает эпоха киберфизических систем, но в то же время процессы киберфизической и кибернетической цифровизации долго будут идти параллельно.
Современные мировые статистические базы данных включают в себя набор показателей для измерения процессов цифровизации именно в промышленном производстве. Так, статистический портал стран ОЭСР8 содержит специальный раздел «Инфо-коммуникационные технологии в бизнесе», где можно задать параметры отбора, включающие страну, группу стран и отрасли, например обрабатывающую индустрию, и список из нескольких десятков показателей, отражающих процессы цифровизации.
Для оценки уровня цифровизации обрабатывающей промышленности на основе данной информации нами разработан индекс цифровизации предприятий обрабатывающих производств, состоящий из двух субиндексов: 1) индекса развития киберфизических систем; 2) индекса трансформации бизнес-модели (индекс развития кибернетических систем).
1. При построении индекса развития киберфизических систем мы отбирали показатели, которые наиболее точно отражают возможности использования цифровых технологий для преобразования производственного процесса в обрабатывающих отраслях. Композиция данного индекса включает следующие элементы:
1.1. Предприятия, использующие широкополосный доступ в интернет не менее 100 мбит/с.
1.2. Предприятия, использующие EDI (Electronic data interchange - электронный обмен данными).
1.3. Предприятия, использующие технологии автоматической идентификации объектов (RFID).
1.4. Предприятия, использующие облачные сервисы.
1.4.1. В том числе для работы собственного программного обеспечения.
1.5. Предприятия, использующие ERP.
1.6. Предприятия, использующие большие данные.
Широкополосный интернет и электронный обмен данными, облачные сервисы и большие данные - это атрибуты «промышленного» применения цифровых потоков.
7 https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/your-iiot-questions-answered
8 https://stats.oecd.org/
Данные компоненты цифровизации стали развиваться в связи с необходимостью обработки больших потоков информации, генерируемой в ходе работы комплекса устройств, которыми оснащено современное оборудование. Это самая современная технология идентификации, предоставляющая существенно больше возможностей, чем другие.
В основе технологии автоматической идентификации объектов (RFID) лежит передача с помощью радиоволн информации, необходимой для распознавания (идентификации) объектов, на которых закреплены специальные метки, несущие идентификационную и пользовательскую информацию. На складе с помощью RFID в реальном времени автоматически отслеживается перемещение товаров, существенно ускоряются основные процессы приемки и отгрузки, повышается производительность, надежность и прозрачность операций с одновременным снижением влияния человеческого фактора. На производстве с помощью RFID осуществляется учет движения полуфабрикатов и готовой продукции в реальном времени, контролируются технологические операции и качество получаемого продукта.
Совокупность показателей, включенных в индекс развития киберфизических систем, позволяет проследить, насколько технологическая оснащенность предприятий способна выстраивать форматы цифрового отображения организации производства в режиме реального времени. Индекс трансформации бизнес-модели вбирает те показатели, которые отражают цифровизацию не основных производственных, а вспомогательных бизнес-процессов предприятия.
2. Индекс трансформации бизнес-модели состоит из следующих элементов:
2.1. Предприятия, имеющие веб-сайт, позволяющий делать заказы.
2.2. Предприятия, использующие CRM.
2.3. Предприятия, обменивающиеся электронной информацией с поставщиками и заказчиками.
2.4. Предприятия, получающие заказы по компьютерным сетям.
2.5. Предприятия, размещающие заказы с помощью компьютерных сетей.
2.6. Предприятия, использующие социальные медиа.
Сюда включаются инфокоммуникационные технологии, применяемые для связи с заказчиками, потребителями, поставщиками, а также создание медийного образа компании. Будем считать, что данный индекс лучше отражает понятие кибернетическая цифровизация, присущее третьей промышленной революции, эпохе автоматизированных систем управления (АСУ), чем нынешняя киберфизическая цифровизация, соединяющая производственные и цифровые технологии.
Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ разработал индекс цифровизации бизнеса, который характеризует скорость адаптации к цифровой трансформации организаций предпринимательского сектора в России, странах Европы, Республике Корея, Турции и Японии. Индекс рассчитан по пяти показателям: уровень использования широкополосного интернета, облачных сервисов, RFID-технологий, ERP-систем и включенность в электронную торговлю. Лидирующую позицию среди указанных стран занимает Финляндия со значением индекса на уровне 50 пунктов. Далее следуют Бельгия (47), Дания (46) и Республика Корея (45). Россия (28 пунктов) находится в конце списка в одном ряду с Болгарией, Венгрией, Польшей и Румынией. 9
9 https://issek.hse.ru/news/244878024.html
На наш взгляд, смешение в одном индексе показателей, характеризующих циф-ровизацию основных технологических и вспомогательных процессов, методологически неточно отражает суть происходящих процессов в разрезе их смыслового деления на Индустрию 3.0 и Индустрию 4.0. Наш подход позволяет более четко разделить эти процессы. Сравнивая показатель «электронные продажи», относящийся к кибернетическим системам Индустрии 3.0, мы не увидим столь значительной дифференциации по странам. Отсюда можно сделать совершенно справедливый вывод: наибольшие разрывы между лидерами и аутсайдерами в данном рейтинге ИСИЭЗ приходятся на показатели, отнесеные нами к киберфизическим системам. Не случайно, по исследованиям ВШЭ, максимальная дифференциация (по всем странам) отмечена в сферах использования RFID-технологий и облачных сервисов (в 8,4 и 8,3 раза соответственно). Кроме того, индекс цифровизации бизнеса ИСИЭЗ охватывает все предпринимательские организации, в то время как наш подход более адекватно отражает именно процессы циф-ровизации обрабатывающих отраслей промышленности.
Проанализируем данные по динамике некоторых показателей, образующих авторские индексы киберфизической и кибернетической цифровизации некоторых стран ОЭСР и России10, начиная с 2011 г. - года осмысленного перехода к Индустрии 4.0. Показатели киберфизической цифровизации - Индустрии 4.0 (табл. 1-3) Несмотря на неполный набор данных по годам, можно заметить уверенный рост показателей индекса киберфизической цифровизации. Этот факт подтверждает гипотезу о переходе к четвертой промышленной революции, цифровизации обрабатывающих отраслей. Особенно заметен разрыв между Россией, Польшей (страной ОЭСР с растущей, но не передовой обрабатывающей промышленностью) и Германией и Южной Кореей, лидерами Индустрии 4.0, по показателям, отражающим применение RFID и ЕЯР. В части использования широкополосного доступа в интернет российские предприятия обрабатывающей промышленности в целом немного уступают лидерам (Германии и Великобритании) и опережают Польшу. Однако данный показатель не столь однозначно свидетельствует об использовании мощностей интернета в целях модернизации технологических процессов, как два предыдущих.
Показатели кибернетической цифровизации - Индустрии 3.0 (табл. 4, 5) Типичный показатель кибернетической цифровизации (см. табл. 4) однозначно свидетельствует о затухании данных процессов, т. е. об исчерпании потенциала пятого
Таблица 1
Доля предприятий обрабатывающей промышленности, использующих RFID
Страна 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Германия 8,33 - - 23,93 - - 26,37
Ю. Корея 38,11 34,20 30,78 - - 45,88 45,21
Польша - - - 6,41 - - 10,29
Россия - - - 7,00 8,60 8,70 10,70
10 Статистические данные по странам ОЭСР на портале https://stats.oecd.org/# в разделе Information and Communication Technology, таблицы ICT Access and Usage by Businesses; данные по России в сборнике «Индикаторы цифровой экономики» за соответствующие годы.
Таблица 2
Доля предприятий обрабатывающей промышленности, использующих ЕКР системы
Страна 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Германия - 35,90 47,46 53,05 66,92 - 57,52
Ю. Корея - 31,57 37,86 40,90 35,70 29,75 34,93
Польша - 15,86 20,57 25,23 24,73 - 29,85
Россия - - - - 21,00 22,10 27,10
Таблица 3
Доля предприятий обрабатывающей промышленности, использующих широкополосный доступ в интернет
Страна 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Германия 89,90 90,78 87,72 93,91 94,38 93,50 94,07 92,80
Великобритания 96,37 95,50 96,46 97,56 97,69 98,33 98,04 97,57
Польша 70,68 76,58 75,88 85,60 86,51 87,64 83,96 87,65
Россия - 88,10 89,70 90,90 90,20 91,30 91,60 -
Таблица 4
Доля предприятий обрабатывающей промышленности, размещающих заказы
с помощью компьютерных сетей
Страна 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Германия 50,82 55,08 50,27 48,42 55,42 - 55,89 -
Ю. Корея 55,81 54,48 50,41 47,22 17,84 27,01 33,44
Польша 13,82 17,35 19,22 22,52 19,60 34,20 32,07 34,64
Россия - - 41,70 42,00 41,90 -
технологического уклада, связанного с информатизацией вспомогательных сфер деятельности, особенно в промышленно развитых Германии и Южной Корее. Это касается и показателя, приведенного в табл. 5. В последние три года он фактически стабилизировался без признаков роста как в промышленно развитых странах, так и в Польше, стране догоняющей индустриализации. Таким образом, предприятия обрабатывающей промышленности осознали, что путем размещения и получения заказов через компьютерные сети и эксплуатации собственного сайта уже нельзя повысить конкурентоспособность. Технологии кибернетической цифровизации утратили свою эффективность,
Таблица 5
Доля предприятий обрабатывающей промышленности, имеющих собственный веб-сайт
Страна 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Германия 84,43 84,21 87,23 90,18 91,84 90,81 91,76 91,08
Великобритания 88,96 88,98 88,38 89,15 89,52 90,91 91,81 93,70
Польша 68,15 72,44 70,46 71,11 69,74 71,05 71,74 73,61
Россия - - 65,9 60,8 57,5 - 63,8 -
достигли пределов эффективной рентабельности. Об этом же косвенно свидетельствует табл. 6.
Мы видим, что в целом по странам ЕС обрабатывающая промышленность и производство машин и оборудования растут опережающими темпами по сравнению с информационно-коммуникационной отраслью. Однако сектор «Информационные технологии и услуги» является лидером по темпам роста почти во всех приведенных странах. Это означает, что ИКТ с 2010 г. становятся все более востребованными в обраба-
Таблица 6
Темпы роста валовой добавленной стоимости по отраслям (в национальной валюте) в текущих ценах, 2010/2016
Страна Обрабатывающая промышленность В том числе машины и оборудование Информация и коммуникации В том числе телекоммуникации Информационные технологии и услуги
Италия 1,075 1,199 0,883 0,681 1,15
Германия 1,259 1,243 1,299 0,993 1,502
Франция - 1,191 1,114 0,846 1,278
Польша 1,494 1,119 1,353 0,953 2,145
Великобритания 1,2 1,117 1,208 1,227 1,251
ЕС (28 стран) 1,215 1,287 1,202 0,939 1,428
Япония 1,087 1,277 1,051 - -
Корея 1,249 1,325 1,25 - -
США 1,195 1,164 1,293 1,095 1,544
* Составлено автором на основе https://stats.oecd.org/
тывающей промышленности, а не в самой информационной отрасли. Особенно характерны примеры Японии и Южной Кореи, где добавленная стоимость в производстве машин и оборудования существенно опережает по темпам роста инфокоммуникацион-ный сектор.
Абсолютное падение темпов роста в сфере телекоммуникаций в большинстве рассматриваемых стран подкрепляет данный вывод. Цифровизация «пошла» в промышленность, потому что в инфокоммуникационном секторе и телекоммуникациях как недавнем лидере так называемой постиндустриальной экономики заканчиваются сферы прибыльного применения цифровых инноваций. Отдельные исключения лишь подтверждают правило. Например, в Польше, при всем уважении к экономическим успехам страны за последние годы, еще недостаточно развит свой инфокоммуникационный сектор, кроме того, она не является локомотивом новой индустриализации. Поэтому производство машин и оборудования отстает от инфокоммуникационного сектора, при этом растущая обрабатывающая промышленность опережает последний. В США и Великобритании « Информация и коммуникации» немного опережают обрабатывающую промышленность. Видимо, это связано с глобальной ролью этих отраслей в национальных экономиках двух стран. Глобальные медиаконцерны, поставщики информации, доминирующие в мире, не могут не продолжать потребление инфокоммуникационных инноваций. Об этом говорят положительные темпы роста (единственные среди всех стран) телекоммуникационной отрасли в данных странах.
Обращают на себя внимание самые высокие темпы роста отрасли «Информационные технологии и услуги» почти во всех рассматриваемых странах. На фоне отрицательных и слабых положительных темпов роста в инфокоммуникациях и телекоммуникациях нельзя не прийти к выводу, что основными потребителями информационных технологий становятся обрабатывающая промышленность и машиностроение.
В целом, табл. 1-5 подтверждают основной тезис: развитые страны мира переходят к неоиндустриальному развитию, основным содержанием которого становится киберфизическая цифровизация обрабатывающих отраслей промышленности.
Для более глубокой оценки уровня региональной цифровизации экономики России нами на материалах Росстата было проведено исследование шести наиболее передовых промышленно развитых регионов, представляющих шесть федеральных округов. Отбор регионов осуществлялся по следующим критериям:
1 - один регион представляет соответствующий Федеральный округ (ФО);
2 - ФО в рамках своей исторической и географической специализации должен располагать развитой обрабатывающей промышленностью;
3 - регион должен быть одним из наиболее развитых в своем ФО по показателю доли валового регионального продукта (ВРП) на душу населения;
4 - в регионе должна существовать развитая обрабатывающая промышленность, измеряемая по доле обрабатывающих производств в валовой добавленной стоимости.
Исходя из второго критерия из рассмотрения были исключены Северо-Кавказский и Дальневосточный регионы. Среди оставшихся следующие регионы: Центральный федеральный округ (ЦФО) - Московская область; Северо-Западный федеральный округ (СЗФО) - Санкт-Петербург; Южный федеральный округ (ЮФО) - Краснодарский край; Приволжский федеральный округ (ПФО) - республика Татарстан; Уральский федеральный округ (УФО) - Свердловская область; Сибирский федеральный округ (СФО) - Красноярский край.
На основе ежегодных статистических сборников Росстата «Регионы России. Социально-экономические показатели»11 за 2011-2018 гг. были скомпонованы и рассчитаны индекс развития киберфизических систем и индекс трансформации бизнес-модели для обрабатывающей промышленности страны. Поскольку показатели, используемые Росстатом, несколько отличаются от показателей ОЭСР (например, отечественная статистика не оперирует показателем использование больших данных), компоненты каждого индекса для российской экономики не совпали полностью с вышеприведенными показателями для развитых стран мира.
Индекс развития киберфизических систем построен на основе показателя использования специальных программных средств12:
1.1. Для управления автоматизированным производством.
1.2. Для проектирования.
1.3. Обучающие программы.
Данные показатели в наибольшей степени отражают интеграцию цифровых и физических процессов в обрабатывающей промышленности, а следовательно, соответствуют современным передовым процессам цифровизации.
Индекс трансформации бизнес-модели отражает цифровизацию не основных производственных, а вспомогательных бизнес-процессов предприятия и включает использование специальных программных средств:
2.1. Для решения организационных, управленческих и экономических задач.
2.2. Для осуществления финансовых расчетов в электронном виде.
2.3. Для предоставления доступа к базам данных через глобальные информационные сети.
2.4. Электронные справочно-правовые системы.
2.5. СRМ, ERP, SCM - системы.
Динамика показателей индекса развития киберфизических систем выглядит неудовлетворительно; за период с 2011 г. во всех регионах РФ отмечено заметное падение главного показателя - использование специальных программных средств для управления автоматизированным производством (табл. 7).
Динамика среднего показателя по регионам убедительно свидетельствует об обратной тенденции в процессе киберфизической индустриализации российской экономики (рис. 1).
Динамика других показателей индекса развития киберфизических систем также однозначно свидетельствует о движении вспять на пути интеграции реального и цифрового мира (рис. 2, 3).
Динамика показателей индекса трансформации бизнес-модели не выглядит однозначно негативной (рис. 4-8). Например, доля организаций, использующих специальные программные средства в качестве CRM, ERP, SCM систем, существенно выросла за 2011-2017 гг.
11 http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/publications/catalog/ аос_1138623506156
12 Регионы России. Социально-экономические показатели. 2018:Р32. стат. сб. / Росстат. М., 2018. 1162 с. Разд. 19.5. Использование специальных программных средств в организациях в 2017 г. (в процентах от общего числа обследованных организаций соответствующего субъекта Российской Федерации). С. 880-883.
Таблица 7
Динамика показателя использования специальных программных средств для управления автоматизированным производством
Регион 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Свердловская обл. 22,60 20,60 20,80 21,70 18,60 17,30 17,6
Краснодарский край 19,90 18,10 17,20 14,80 14,00 14,60 16,8
Санкт- Петербург 29,00 27,00 26,10 24,50 22,00 20,60 20,3
Красноярский край 16,90 15,20 16,20 15,60 16,50 14,90 13,1
Республика Татарстан 21,40 18,40 17,70 16,20 15,60 16,80 17,8
Московская область 20,70 22,80 22,00 19,70 18,20 17,50 15,7
В среднем 21,75 20,35 20,00 18,75 17,48 16,95 16,88
Рис. 1. Доля организаций, использующих специальные программные средства для управления автоматизированным производством (2011-2017 гг.)
Российские предприятия и организации наращивают цифровизацию процессов в сфере комплексного управления ресурсами ERP, управления отношениями с заказчиками CRM (Customer Relationship Management) и управления цепочками поставок SCM (Supply Chain Management). Однако это те сферы, которые обслуживают основные технологические процессы, а не преобразуют их. Это показатели в большей степени кибернетической цифровизации.
Рис. 2. Доля организаций, использующих специальные программные средства для проектирования (2011-2017 гг.)
Рис. 3. Доля организаций, использующих специальные программные средства в качестве обучающих программ (2011-2017 гг.)
Другие показатели индекса трансформации бизнес-модели отнюдь не свидетельствуют об успешном продолжении даже устаревшей кибернетической цифровизации российской экономики (рис. 5-8).
В чем же причины отставания цифровой трансформации российских обрабатывающих отраслей и каковы возможности ее преодоления? По мнению генерального директора компании по разработке прогнозного обслуживания Clover Group Дениса Лисина, в целом российская промышленность отстает от процессов цифровой трансформации на десять лет, как минимум. Причина - старый фонд оборудования, модер-
25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00
1 2 3 4 5 6 7
Рис. 4. Доля организаций, использующих специальные программные средства в качестве CRM, ERP, SCM систем (2011-2017 гг.)
64,00 62,00 60,00 58,00 56,00 54,00 52,00 50,00
1 2 3 4 5 6 7
Рис. 5. Доля организаций, использующих специальные программные средства для решения организационных, управленческих и экономических задач (2011-2017 гг.)
низация которого идет далеко не такими темпами, как в ведущих странах. Отечественные производители оборудования только сейчас осознали, насколько важны цифровые технологии для их будущих бизнес-моделей. «Еще в 2014 году рынка цифровых технологий фактически не было. И все, чем мы занимались до сегодняшнего дня, - это формированием спроса на свои же продукты»13.
13 https://plus.rbc.ru/news/5d22dfd17a8aa9227a5306a1
МММ!
Рис. 6. Доля организаций, использующих специальные программные средства для осуществления расчетов в электронном виде (2011-2017 гг.)
Рис. 7. Доля организаций, использующих специальные программные средства для доступа к данным через глобальные информационные сети (2011-2017 гг.)
Западные компании тем временем производят уже не просто машину или какой-то станок, но и цифровое окружение для него и начинают зарабатывать на дополнительных сервисах. Глобальные производители (Siemens, GE и др.) в скором будущем смогут зарабатывать больше на софте и на цифровых услугах, чем на основной продукции.
Исследование российской компании Strategy Partners «Индекс готовности российских компаний к цифровой трансформации», проведенное в рамках международной промышленной выставки «Иннопром-2019», показало, что подавляющее большинство из более 100 опрошенных российских предприятий (91 %) не просто продолжает работать по устаревшей бизнес-модели, а вообще не имеет стратегии цифровизации
Рис. 8. Доля организаций, использующих специальные программные средства в качестве электронно-справочных систем (2011-2017 гг.)
своего бизнеса (таковой обладают лишь 4 % компаний). Причины, по которым российские компании не готовы к цифровизации бизнеса, довольно банальны. В России все еще мало инвестируют в цифровую трансформацию - более 65 % компаний не имеют специального центра компетенций по цифровой трансформации, а у 71 % компаний доля «цифровых» инвестиций составила менее 5 %. О нехватке финансовых ресурсов как одном из главных барьеров на пути цифровой трансформации говорят 22 % участников опроса, еще 26 % просто не видят эффекта от внедрения цифровых технологий, а 30 % использовать технологии мешает недостаток знаний.14
Национальный центр информатизации, входящий в госкорпорацию Ростех, в рамках реализации мероприятий федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика» подготовил проект дорожной карты по развитию технологий промышленного интернета в России. Авторы документа подразделяют промышленный интернет на пять субтехнологий. По всем из них отечественные разработки существенно отстают от зарубежных.15
В субтехнологию «сенсорное оборудование» входят электронные устройства, автоматически (без участия или с минимальным участием человека) генерирующие и передающие в системы телеметрии и телеуправления данные и исполняющие команды этих систем. Они состоят из датчиков производственного оборудования и процессов, бионических и датчиков мониторинга готовой продукции. Мировой рынок сенсорного оборудования, по данным авторов документа, составил в 2018 г. 16 млрд долларов, а к 2023 г. он вырастет до 21,6 млрд долларов.
Субтехнология «сети связи» представляет собой совокупность линий связи, коммутационных станций и конечных устройств, обеспечивающих передачу и распределение сообщений. Субтехнология состоит из проводных и беспроводных модемов, про-
14 https://www.if24.ru/biznes-rossii-tsifrovizatsia/
15 http://www.cnews.ru/news/top/2019-05-29_promyshlennyj_internetnaskolko_rossijskie razrabotki
токолов, проводных и беспроводных стандартов связи. Объем мирового рынка оборудования для сетей связи в 2017 г. составил 47 млрд долларов, к 2023 г. он вырастет до 63 млрд долларов.
Субтехнология «платформа промышленного интернета» является цифровой платформой, обеспечивающей централизованный сбор, хранение, передачу и обработку данных, а также предоставление таких данных пользователям или приложениям в соответствии со стандартизованными программными интерфейсами (API). «Платформа промышленного интернета» состоит из СУБД (системы управления базами данных) промышленного назначения, систем предсказательной аналитики, программных систем хранения данных («озер»), систем искусственного интеллекта промышленного назначения, цифровых моделей, теней и двойников. Объем мирового рынка в данной сфере, по данным авторов документа, в 2017 г. составил 2,6 млрд долларов, к 2023 г. он вырастет до 13,8 млрд долларов. Российские технологии для «платформы промышленного интернета» находятся на седьмом-восьмом уровнях готовности. Седьмой уровень означает, что прототип системы прошел демонстрацию в эксплуатационных условиях, восьмой - что уже создана штатная система, которая была освидетельствована посредством испытаний и демонстраций.
Субтехнология «вычислительная техника для функционирования платформ интернета» представляет собой совокупность технических средств, используемых для автоматизации процессов вычислений и обработки информации в промышленности. Субтехнология состоит из серверного оборудования и электронно-компонентной базы. Мировой рынок в данной сфере оценивался в 2016 г. в 3,3 млрд долларов, к 2022 г. он вырастет до 4,7...15 млрд долларов. Технологическая готовность российских разработок в данной сфере находится лишь на третьем уровне. Это означает, что для технологии даны аналитические и экспериментальные подтверждения по важнейшим функциональным возможностям или характеристикам выбранной концепции.
Наконец, субтехнология «средства визуализации и человек-машинного взаимодействия» представляет собой инженерные решения, обеспечивающие отображение информации, а также взаимодействие оператора и управляющего персонала с данными. Субтехнология состоит из дисплейных технологий и систем поддержки принятия решений. Мировой рынок соответствующих решений в 2016 г. составил 4,1 млрд долларов, к 2022 г. он вырастет до 5,9...12 млрд долларов.
Наглядное представление об уровне научно-технической конкурентоспособности отечественных разработок промышленного интернета вещей приведено в табл. 8.
Итак, цифровая трансформация предприятий обрабатывающей промышленности в эпоху четвертой промышленной революции (Индустрии 4.0) состоит из двух взаимосвязанных, но разных процессов. Первый, обозначим его кибернетической цифро-визацией, имеет длительную историю - несколько десятилетий, начиная с 1980-1990-х гг. Его суть связана с использованием информационных технологий в сферах, обеспечивающих основные производственные процессы на предприятии: управление ресурсами, заказами и поставками произведенной продукции; управление кадрами и финансами. Соответствующие информационные системы, программные решения уже давно активно используются на многих предприятиях, причем нередко с непонятным экономическом эффектом, что позволило некоторым скептикам поставить под сомнение достижения «информационной революции».
В последние несколько лет набирает силу другой вектор цифровой трансформации, который мы предлагаем назвать киберфизической цифровизацией. Он связан с
Таблица 8
Сравнение уровня готовности отечественных и зарубежных субтехнологий промышленного интернета, баллы (максимум 9)*
Субтехнология Уровень готовности
в РФ за рубежом
Сенсорное оборудование 5 9
Сети связи 5 9
Платформа промышленного интернета 7-8 9
Вычислительная техника для функционирования платформ интернета 3 9
Средства визуализации и человек-машинного 2 9
взаимодеиствия
* Составлено автором на основе http://www.cnews.ru/news/top/2019-05-29_promyshlennyj internetnaskolko_rossijskie_razrabotki
проникновением инфокоммуникационных технологий в святая святых обрабатывающей промышленности - в физический мир преобразования продукта посредством производственных технологий. Научно-техническая и технологическая конкурентоспособность промышленного предприятия приобретает новое цифровое измерение в буквальном смысле. Цифровизация не только бизнес-процессов, но и всех технологических процессов предприятия, включая процессы, обслуживающие жизненный цикл произведенной продукции, и процессы эксплуатации продукции у потребителя - вот в чем заключается новый качественный уровень конкурентоспособности обрабатывающей промышленности.
Однако не стоит думать, что киберфизическая цифровизация как сугубо технологический процесс оснащения производства датчиками, сенсорами и прочими атрибутами промышленного интернета вещей сама по себе решит все вопросы конкурентоспособности предприятия. Цифровая трансформация - это коренные изменения во всей матрице социальных взаимоотношений, изменение не только производственной, но и сопутствующей деловой культуры (внутри предприятия и вовне), во всей сети деловых и социальных связей.
Список литературы
1. Шваб, К. Четвертая промышленная революция / К. Шваб. - М.: «Эксмо», 2016.
2. Шваб, К. Технологии четвертой промышленной революции / К. Шваб. - М.: Эксмо,
2018.
3. Бодрунов, С. Д. Нооиндустриальное производство: шаг к неэкономическому развитию / С. Д. Бодрунов // Экономическое возрождение России. - 2018. - №1 (55). - С. 5-16.
4. Ленчук, Е. Б. Цифровизация экономики: драйверы и результаты / Е. Б. Ленчук // Экономическое возрождение России. - 2019. - № 2(60). - С. 32-37.
5. Королева, А. Цифра дает доход / А. Королева // Эксперт. - №22(1121). - 27.05.2019.
6. Толкачев, С. А. Цифровая трансформация производства на основе промышленного интернета вещей / С. А. Толкачев, П. Ю. Михайлова, Е. Н. Нартова // Экономическое возрождение России. - 2017. - № 3 (53). - С. 79-89.
7. Chin, D. Making the Most ofYour IIoT Transformation / D. Chin // Industry Week. - 2019. -Jan 17// https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/making-most-your-iiot-transformation.
8. Дубовская, В. Автопилот для завода / В. Дубовская // Эксперт. - 11.04.2019. http:// expert.ru/2019/04/11/avtopilot-dlya-zavoda/?fbclid=IwAR3TCIjScUbBx6RH61f63jelK1k2r8TxRp DxrzFWWFy SwY5j XxkUXZycSj A.
9. Ульянов, Н. На пути к «умному» производству / Н. Ульянов // Эксперт. - №22 (1121), 27.05.2019.
S. A. Tolkatchev. Cyber-physical components of improving the manufacturing competitiveness.
The era of Industrie 4.0 is increasingly transforming the manufacturing industry of the developed world. Digitalization of manufacturing industries is becoming an engine of digital transformation of the entire economy. A key component of the digital transformation of manufacturing is the introduction of cyberphysical systems. The paper conducts a comparison of elements of cyber and cyber-physical systems in industry. To assess the penetration of digital technologies, a new index of digitalization of manufacturing industries is proposed, consisting of the index of cyberphysical systems development to reflect the processes of the Fourth industrial revolution - Industrie 4.0 and the index of the business model transformation, indicating the dynamics of the processes of Industrie 3.0. The dynamics of these indices for manufacturing industries of some OECD countries and Russia are compared. It is revealed that the Russian manufacturing enterprises are more significantly behind their Western counterparts in the field of implementation of cyberphysical systems. Based on the materials of Rosstat, an unfavorable trend of reducing the index of cyberphysical systems development in the most industrialized regions of the six Federal districts of Russia was revealed.
Keywords: fourth industrial revolution, Industrie 4.0, digital transformation of the manufacturing, industrial internet of things, digitalization index of manufacturing industries. index of cyberphysical systems development, index of the business model transformation.
