CC BY
0
ПРЕИМУЩЕСТВА И ВЫЗОВЫ ВНЕДРЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ «ИНДУСТРИЯ 4.0» В
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Н.В. Савельев, студент
Научный руководитель: А.А. Панкова, старший преподаватель
Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева - КАИ (Россия, г. Казань)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-5-3-248-250
Аннотация. Статья посвящена положительным и негативным аспектам внедрения концепции «Индустрия 4.0», которая затрагивает большую часть технологических инноваций настоящего времени. Процесс разработки и применения нововведений занимает меньше времени, чем когда-либо до этого, что ускоряет рост информатизации и автоматизации на производстве. Использование ряда новых решений открывает больше возможностей для контроля и экономии, при этом не исключая возможные проблемы при внедрении в рамках сегодняшнего дня.
Ключевые слова: индустрия, данные, мониторинг, концепция, структура.
В 2011 году на Ганноверской ярмарке, принятую считать одной из крупнейших научных выставок, было введено понятие «Индустрия 4.0». Это важнейшие событие для мировой промышленности, стимулировало исследования социальных и экономических трансформаций, вызванных прогрессом технологий. Сегодня термин «Индустрия 4.0» используется для обозначения четвертой промышленной революции.
Концепция «Индустрия 4.0», к примеру, предполагает передачу данных о производимой продукции в режиме реального времени, что обеспечивает максимальную прозрачность и осведомленность производства. В целом, данная концепция базируется на следующих технологиях:
- интернет вещей: система обмена данными между устройствами, объединяет устройства в сеть и позволяет им анализировать данные, а также передавать их другим включенным в эту сеть объектам при помощи различных ПО или приложений;
- большие данные: структурированные или же неструктурированные массивы данных большого объема, обработка которых предоставляет нам доступ к различной статистике;
- искусственный интеллект; самообучаемая система, направленная на решение широкого перечня проблем, исключающая человеческий фактор [5].
«Индустрия 4.0» ставит перед собой цель совершенствования по цифровизации и автоматизации производства при помощи внедрения новых технологий и концепций. Использование последних решений в области искусственного интеллекта и больших данных дает возможность построения бизнес моделей, подходящих, как для отдельных цехов, так и для целых предприятий. Перечень данных задач подразумевает ряд принципов. Сформулировать их можно выразить следующим образом:
- функциональная совместимость человека и машины, которая предоставляет возможность контактировать напрямую через интернет;
- прозрачность информации и способность систем создавать виртуальную копию физического мира;
- техническая помощь машин человеку для объединения больших объемов данных и выполнения ряда небезопасных для человека задач;
- способность систем самостоятельно и автономно принимать решения [1].
На сегодняшний день можно выделить следующие преимущества и недостатки внедрения концепции «Индустрия 4.0».
Преимущества «Индустрии 4.0»:
1. Автоматизация и эффективность: Индустрия 4.0 позволяет значительно сокра-
тить производственные циклы и минимизировать человеческие ошибки. Например, компания СИБУР, достигшая 84% автоматизации, смогла существенно снизить производственные затраты и повысить эффективность. Системы автоматизации включают робототехнику, которая выполняет рутинные и повторяющиеся задачи быстрее и точнее, чем люди.
2. Безопасность: автоматизация опасных и рутинных процессов снижает риск травматизма и улучшает условия труда для работников. Роботы могут выполнять задачи в опасных условиях, таких как работа с химикатами или в горячих цехах, снижая риск для здоровья людей.
3. Оптимизация процессов: современные системы собирают данные в реальном времени, анализируя их для оптимизации производственных процессов. Это позволяет выявлять узкие места, прогнозировать сбои и своевременно реагировать на них. Например, использование предиктивного обслуживания позволяет предотвратить поломки оборудования до их возникновения.
4. Контроль в реальном времени: системы мониторинга обеспечивают постоянный контроль качества продукции, оперативно реагируя на любые отклонения и корректируя процессы, что снижает уровень брака и повышает качество продукции.
5. Экономия ресурсов: оптимизация использования сырья и энергии за счет точного планирования и мониторинга позволяет значительно снизить производственные затраты. Например, интеллектуальные системы управления энергопотреблением могут автоматически регулировать потребление электроэнергии, снижая издержки и улучшая экологические показатели.
Недостатки «Индустрии 4.0»:
1. Стоимость внедрения: инвестиции в новое оборудование, программное обеспечение и инфраструктуру могут быть значительными. Например, покупка и установка промышленной робототехники, систем IoT и аналитических платформ требует крупных капитальных вложений, ко-
торые могут быть недоступны для малых и средних предприятий.
2. Несовместимость: проблемы совместимости между различными системами и протоколами могут усложнить процесс интеграции. Разные производители оборудования и программного обеспечения используют различные стандарты, что требует разработки интерфейсов и адаптеров для обеспечения беспрепятственного взаимодействия всех компонентов системы.
3. Защита данных: обработка и хранение большого объема данных требует надежных систем защиты, что связано с дополнительными затратами на кибербез-опасность и управление данными. Например, системы мониторинга и аналитики обрабатывают чувствительные данные о производственных процессах, требующие защиты от несанкционированного доступа и утечек.
4. Сокращение рабочих мест: автоматизация и роботизация могут привести к сокращению числа рабочих мест, особенно в традиционных производственных секторах. Это вызывает социальное напряжение и требует разработки программ переподготовки и поддержки работников, чтобы они могли адаптироваться к новым условиям.
5. Дефицит квалифицированных кадров: На рынке труда может возникнуть дефицит специалистов, обладающих необходимыми навыками для работы с новыми технологиями.
Подводя итог стоит отметить, что «Индустрия 4.0» предлагает значительные преимущества, такие как повышение производительности, улучшение качества продукции, гибкость производства и снижение затрат. Однако реализация этой концепции связана с серьезными вызовами, включая высокие начальные инвестиции, сложности интеграции, риски кибер-безопасности, социальные последствия и необходимость в новых навыках. Компании, стремящиеся к внедрению «Индустрии 4.0», должны тщательно оценивать эти факторы и разрабатывать стратегии для успешного перехода на новый уровень промышленного развития.
Библиографический список
1. Тарасов И.В. Технологии Индустрии 4.0: Влияние на повышение производительности промышленных компаний // Стратегические решения и риск-менеджмент. - 2018. -№ 2. - С. 62-69. URL: https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-2-62-69.
2. Мезина Т.В., Зозуля А.В., Зозуля П.В., Чернова Т.Ф., Плетнёва А.В. Влияние Индустрии 4.0 на экономику и производство // Вестник ГУУ. - 2022. - №2.
3. Мечикова М.Н., Климачев Т.Д. Практика и перспективы внедрения технологий Индустрии 4.0 на российских промышленных предприятиях в неблагополучных внешнеэкономических условиях // Вестник Сибирского института бизнеса и информационных технологий. - 2023. - № 12(2). - С. 100-106. https://doi.org/10.24412/2225-8264-2023-2-100-106.
4. Ловкова Е.С., Новикова О.А. Индустрия 4.0 - положительные и негативные стороны развития // Журнал прикладных исследований. - 2021. - №4.
5. Гаврилкович, А.О. Индустрия 4.0: понятие и основные технологии / А О. Гаврилкович // Молодой ученый. - 2022. - № 3 (398). - С. 154-158.
6. Бариева, Д.Р. Финансовый менеджмент на цифровом предприятии / Д.Р. Бариева, А.А. Трутнева // XXV Туполевские чтения (школа молодых ученых): Тексты докладов участников Международной молодёжной научной конференции, посвященной 60-летию со дня осуществления Первого полета человека в космическое пространство и 90-летию Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева-КАИ, Казань, 10-11 ноября 2021 года. Том VI. - Казань: Изд-во ИП Сагие-ва А.Р., 2021. - С. 377-381. - EDN XENUDI.
ADVANTAGES AND CHALLENGES OF IMPLEMENTING THE "INDUSTRY 4.0"
CONCEPT IN INDUSTRY
N.V. Saveliev, Student
Supervisor: A.A. Pankova, Senior Lecturer
Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev - KAI (Russia, Kazan)
Abstract. The article is devoted to the positive and negative aspects of the implementation of the "Industry 4.0" concept, which affects most of the technological innovations of the present time. The process of developing and applying innovations takes less time than ever before, which accelerates the growth of information and automation in production. The use of a number of new solutions opens up more opportunities for control and savings, while not excluding possible problems with implementation within today's framework.
Keywords: industry, data, monitoring, concept, structure.
