CC BY
1206
УДК 338.24.01
И. В. ТАРАСОВ
Заместитель директора Центра отраслевых исследований и консалтинга ФГОБУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации». Область научных интересов: операционная эффективность бизнеса, инновационное и стратегическое развитие компаний, построение бизнес-моде-
E-mail:
ТЕХНОЛОГИИ ИНДУСТРИИ 4.0:
ВЛИЯНИЕ НА ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
______V-/ 1
ПРОМЫШЛЕННЫХ КОМПАНИИ1
АННОТАЦИЯ
С й й й й
о дной сторо ны, идея четверто й технологической революции является концептуально й, поскольку формулирует понимание происходящих изменений, а с другой - институциональной, так как создает фундамент для ряда политических инициатив, вырабатываемых и поддерживаемых государством и бизнесом для развития программы исследований и разработок. Рассматриваются вопросы:
• Где заканчивается третья промышленная революция и начинается четвертая?
• Какие отличительные особенности и элементы характеризуют Индустрию 4.0?
• Какие изменения ожидают отрасли промышленности и предприятия? К основным характеристикам промышленного производства относят:
• цифровизацию и вертикальную интеграцию по цепочке создания стоимости;
• цифровизацию и горизонтальную интеграцию нескольких цепочек создания стоимости;
• цифровизацию продуктов и услуг;
• цифровые бизнес-модели и доступ клиентов; развитую технологическую платформу. Проведен анализ влияния технологий, характеризующих четвертую промышленную революцию, на повышение производительности промышленных компаний. Применение указанных технологий не только позволяет значительно сократить количество незапланированных остановок оборудования; время, затрачиваемое на реактивное устранение аварий, обеспечив при этом проактивное, профилактическое техническое обслуживание. Кроме того, трансформация промышленного производства затрагивает бизнес-модели промышленных компаний. Проведенный анализ кейсов позволил выделить три новые модели организации заводов: «умные» автоматизированные заводы; заводы, ориентированные на клиента; мобильные заводы.
КЛЮЧЕВЫЕ инновации, четвертая промышленная революция,
цифровизация экономики, промышленный интернет вещей, СЛОВА индустрия 4.0, «умная» фабрика.
ВВЕДЕНИЕ
Концепцию четвертой промышленной революции (Индустрии 4.0) впервые сформулировали как внедрение киберфизиче-ских систем в заводские процессы (Ганновер, 2011). Предполагается, что эти системы объединятся в одну сеть, будут связываться друг с другом в режиме реального времени, самонастраиваться и учиться новым моделям поведения. Такие сети смогут выстраивать производство с меньшим количеством ошибок, взаимодействовать с производимыми товарами и при необходимости адаптиро-
ваться под новые потребности потребителей [Трачук А. В., Линдер Н. В., 2017а]. Например, в процессе выпуска изделие само определит оборудование, способное произвести его. Предполагается, что все это будет происходить в полностью автономном режиме без участия человека. Немецкие промышленники сформулировали концепцию Индустрии 4.0 и представили ее правительству. Ее основу составили четыре принципа:
• функциональная совместимость человека и машины, которая предоставляет возможность контактировать напрямую через интернет;
1 Статья подготовлена на основе результатов исследования «Препятствия и драйверы структурных изменений в российской обрабатывающей промышленности», проведенного за счет средств бюджетного финансирования в рамках государственного задания Финансового университета, 2017 г
• 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 [ipi 4.0, [s.a.]].
Термин формулирует понимание происходящих изменений, а значит, является концептуальным, создает фундамент для ряда политических инициатив, вырабатываемых и поддерживаемых государством и бизнесом для развития программы исследований и разработок, и потому оказывается институциональным [Policy department A, 2016].
Другим знаковым событием в истории концепции Индустрии 4.0 стал Всемирный экономический форум (Давос, 2016). Основатель и председатель форума Клаус Мартин Шваб назвал происходящие в экономике изменения четвертой промышленной революцией (Индустрией 4.0) и охарактеризовал ее место в экономической истории следующим образом: «Первая промышленная революция началась во второй половине XVIII века, когда появилась возможность при помощи воды и пара перейти от ручного труда к машинному. Вторая характеризовалась развитием массового конвейерного производства, связанного с освоением электричества. Мы живем в эпоху пока еще третьей
стратегические риск- № 2 (107) 2üie
решения менеджмент
промышленной (или цифровой) революции, начавшейся во второй половине прошлого века с создания цифровых компьютеров и последующей эволюции информационных технологий. Сегодня она постепенно трансформируется в четвертую промышленную революцию, которая характеризуется слиянием технологий и размытием граней между физическими, цифровыми и биологическими мирами» [8^аЪК., 2016].
С момента возникновения термина концепцией заинтересовались многие ученые, они углубились в изучение аспектов новой промышленности. Критики же указывают на то, что никакой революции в классическом понимании не происходит, что текущие изменения - это не более чем углубленная автоматизация, а сам термин является трендовым названием [РоНсусСераЛшеП А, 2016].
Для того чтобы применить данную концепцию к российским реалиям и сформулировать конкретные инициативы по развитию промышленности, необходимо ответить на следующие вопросы:
• Где заканчивается третья промышленная революция и начинается четвертая?
• Какие отличительные особенности и элементы характеризуют Индустрию 4.0?
• Каких изменений ожидают отрасли промышленности и предприятия?
Определение Источник
«Индустрия 4.0» предусматривает сквозную цифровизацию всех физических активов и их интеграцию в цифровую экосистему вместе с партнерами, участвующими в цепочке создания стоимости [«Индустрия 4.0»,2016, с. 4-5]
Цифровизация отрасли промышленности посредством встраивания сенсоров в компоненты продукции и в производственное оборудование, использование киберфизических систем, анализа данных [Industry 4.0: How to navigate, 2015, p. 10-14; Bauer H., Patel M., Veira J., 2016]
Трансформация производства, базирующаяся на передовых технологиях и предполагающая соединение в единую систему сенсоров, оборудования, изделий и ИТ-систем по цепочке создания стоимости как в рамках одного предприятия, так и за его пределами [Gerbert P., Lorenz M., Rüßmann M. et al., 2015, p. 2-4]
Ключевыми постулатами Индустрии 4.0 являются интеграция физических элементов производства и ИТ-систем с целью развития и использования киберфизических систем для производства продукции [Herter J., Ovtcharova J., 2016]
Взаимосвязь информационно-коммуникационных технологий и производственных систем [Meissner H., Ilsena R., Auricha J. C., 2017]
Промышленная революция, базирующаяся на киберфизических производственных системах (CPPS), посредством которых происходит соединение физических и виртуальных миров [Schlaepfer R. C., Koch M., Merkofer P., 2015, p. 3-9]
Интеграция всех подразделений, создающих стоимость, и остальных элементов предприятия посредством цифровизации. На заводе будущего информационно-коммуникационные технологии и автоматизированные производственные технологии полностью интегрированы. Все подсистемы, включая непроизводственные внутри предприятия, а также внешние партнеры, поставщики, оригинальные производители оборудования (ОЕМ) и потребители связаны и консолидированы в единую систему [The Factory, 2016]
Технологическая эволюция, предполагающая переход от встроенных систем к киберфизическим системам. Смещение парадигмы от централизованного производства к децентрализованному. Взаимодействие реального и виртуального миров. Соединение встроенных систем производства и «умных» производственных процессов [Industrie 4.0, 2014, p. 8-10]
Новый уровень организации и контроля всей цепочки создания стоимости и жизненного цикла продукта, направленный на персонификацию и учет индивидуальных требований потребителей. Основой Индустрии 4.0 является доступ ко всей релевантной информации в режиме реального времени путем соединения всех элементов в цепочке создания стоимости [Geissbauer R., Schrauf S., Koch V. et al., 2014]
Переход на полностью автоматизированное цифровое производство, управляемое интеллектуальными системами в режиме реального времени в постоянном взаимодействии с внешней средой, выходящее за границы одного предприятия, с перспективой объединения в глобальную промышленную сеть вещей и услуг [Четвертая промышленная революция, 2017]
Определения термина «Индустрия 4.0»
КОНЦЕПЦИЯ ИНДУСТРИИ 4.0: ПОНЯТИЕ И ОСНОВНЫЕ АТРИБУТЫ
Чтобы дать ответ на вопрос, где заканчивается третья промышленная революция и начинается четвертая, необходимо четко обозначить границы «Индустрии 4.0». Концепция интенсивно развивалась на протяжении последних лет, сейчас есть возможность на основании ряда исследований изучить обязательные атрибуты и ключевые технологии «Индустрии 4.0». В таблице собраны определения.
От предыдущих революций Индустрию 4.0 отличают следующие обязательные признаки:
• Цифровизация и вертикальная интеграция по цепочке создания стоимости. «Индустрия 4.0» предусматривает цифровизацию и интеграцию процессов по вертикали в рамках всей организации, начиная от разработки продуктов и закупок и заканчивая производством, логистикой и сервисным обслуживанием. Все данные об операционных процессах, их эффективности, управлении качеством и операционном планировании доступны в режиме реального времени в едином информационном пространстве, оптимизированы под различные платформы [Bauer H., Patel M., Veira J., 2016; Трачук А. В., 2014].
• Цифровизация и горизонтальная интеграция нескольких цепочек создания стоимости. Горизонтальная интеграция выходит за пределы деятельности одного предприятия и охватывает поставщиков, потребителей и всех ключевых партнеров по цепочке создания стоимости. Используются инструменты интегрированного планирования, учитывающие входящие параметры от партнеров (смещения сроков поставок, изменения объемов производства и др.), что позволяет оперативно корректировать планы [Geissbauer R., Schrauf S., Koch V. et al., 2014; Трачук А. В., Линдер Н. В., 2016 а].
• Цифровизация продуктов и услуг. Цифровизация товаров предполагает дополнение имеющихся продуктов интеллектуальными датчиками или устройствами связи, совместимыми с инструментами анализа данных. Благодаря внедрению новых методов аналитики у компаний появляется возможность получать данные об использовании продуктов и дорабатывать эти продукты в соответствии с новыми требованиями конечных пользователей [Bauer H., Patel M., Veira J., 2016; Трачук А. В., Линдер Н. В., Убейко Н. В., 2017].
• Цифровые бизнес-модели и доступ клиентов. Ведущие отраслевые компании также расширяют спектр предоставляемых ими услуг, предлагая революционные цифровые решения, например комплексное персонифицированное обслуживание на основе данных и интегрированные платформы [Geissbauer R., Schrauf S., Koch V. et al., 2014; Трачук А. В., Линдер Н. В., Антонов Д. А., 2014].
• Новые цифровые бизнес-модели зачастую направлены на получение дополнительной выручки от цифровых решений, оптимизацию взаимодействия с клиентом и улучшение доступа клиентов. Цифровые товары
и услуги часто предназначены для обслуживания клиентов путем предоставления им комплексных решений в обособленной цифровой экосистеме [«Индустрия 4.0», 2016].
• Развитая технологическая платформа. Предприятия используют высокотехнологичные машины и оборудование, информационно-коммуникационные решения и киберфизические системы, обеспечивающие цифровизацию и интеграцию. Без развитых технологий проблематично реализовать все предыдущие атрибуты с практической точки зрения [Geissbauer R., Schrauf S., Koch V. et al., 2014; Линдер Н. В., Арсенова Е. В., 2016; Трачук А. В., 2013].
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Технологии - основа «Индустрии 4.0», без них невозможна трансформация промышленного производства [Трачук А. В., Линдер Н. В., 2017б]. Часть ключевых технологий активно внедряется, часть пока проходит предварительные испытания в научно-исследовательских центрах, но их эффективность уже надежно доказана практикой применения.
Анализ больших данных. Цели применения: повышение качества продукции, энергосбережение и усовершенствование порядка обслуживания оборудования. Для эффективного применения важна интеграция данных из нескольких информационных систем, в том числе управления производством, учета ресурсов, управления отношениями с клиентами и др.
Автономные роботы. Современные роботы настраиваются и конструируются так, чтобы взаимодействовать между собой и с сотрудниками, самостоятельно обучаться и оптимизировать собственные операции. Например, компания Kuka создает автономных роботов, которые могут модифицировать и корректировать свои действия в зависимости от следующего продукта на линии. Сенсоры и панели контроля позволяют им взаимодействовать с человеком. Компания ABB запускает робота YuMi с двумя манипуляторами, предназначенного для сборки продукции (например, потребительской электроники). Манипуляторы и компьютерное зрение позволяют роботу безопасно взаимодействовать с человеком и распознавать детали.
Симуляция (моделирование). Виртуальное моделирование продуктов, материалов и процессов уже применяется на этапе инженерных разработок, в будущем его применение расширится для имитации полного цикла операционных и производственных процессов. Эти модели будут извлекать данные в режиме реального времени для создания виртуальной копии реального производства с участием машин, продуктов и сотрудников. Это позволит операторам тестировать и оптимизировать настройки оборудования для следующего продукта на линии при помощи виртуальной модели до внесения изменения непосредственно на физическом производстве. В качестве примера можно привести Tecnomatix от Siemens PLM Software - семейство программных продуктов, предназначенных для автоматизации решения задач в области подготовки и оптимизации производства от компании Siemens PLM Software. В семейство входят продукты для симуляции процессов в трехмерном пространстве, имитационного моделирования, программирования промыш-
стратегические
решени'
е рис я м
№ 2 (107) 2018
енеджмент
ленных роботов в режиме оффлайн, виртуальной пускона-ладки линий и анализа собираемости с учетом размерных отклонений.
Интеграция ИТ-систем. Во многих компаниях, в том числе в России, информационные системы не интегрированы между собой либо интегрированы частично. Также крайне редко между собой интегрируются предприятия-производители, поставщики и клиенты. Индустрия 4.0 предполагает, что функциональные подразделения в рамках одной компании и целые компании образуют общее универсальное информационное пространство с целью автоматизировать сразу несколько цепочек создания ценности. Например, Dassault Systemes и Boost AeroSpace запустили единую платформу для взаимодействия участников европейской космической и оборонной индустрии. Платформа AirDesign является общим рабочим пространством для дизайна и сотрудничества при создании летательных аппаратов. Платформа доступна в качестве услуги в частном «облачном» информационном пространстве. Платформа позволяет нескольким партнерам управлять производственными процессами и обмениваться данными.
Промышленный интернет вещей. В настоящее время только некоторое оборудование на производстве использует межмашинное подключение (М2М) и использует встроенные вычислительные мощности. Промышленный интернет вещей предполагает оснащение встроенными датчиками все большее количество производственных объектов и даже незавершенную продукцию. Это позволит передавать большие объемы данных как между машинами, так и централизованным системам контроля, осуществить децентрализацию систем аналитики и принятия решений, обеспечивая работу в режиме реального времени. Компания BoschRexroth оснастила оборудование для производства клапанов (и сами клапаны) специальными радиочастотными метками (Radio Frequency IDentification, RFID), чтобы рабочее оборудование «понимало», какие шаги нужно выполнить и как адаптировать каждую отдельную операцию.
Кибербезопасность. В управлении и на производстве многие компании по-прежнему полагаются на ИТ-решения, которые являются закрытыми и не соединенными с внешним миром. При увеличении соединений и использовании стандартных протоколов соединений, которые предполагает Индустрия 4.0, становится очевидной потребность в защите ключевых производственных систем и линий от киберугроз. Поэтому безопасные подключения и надежные подходы к управлению доступом к системам являются неотъемлемым условием развития корпоративных информационных систем.
Облачные вычисления. Многие компании уже используют программное обеспечение и системы анализа на основе облачных платформ. Индустрия 4.0 предполагает увеличение потоков обмена данными, выходящих за пределы отдельно взятой компании. Растет и вычислительная мощность облачных платформ. В дальнейшем производственные системы мониторинга и контроля, возможно, перейдут на облачные платформы.
Аддитивное производство (ЭБ-печать). Компании постепенно начинают применять инструменты аддитивного производства, например SD-печать. Сейчас основная область
применения - это прототипирование и создание отдельных компонентов. В Индустрии 4.0 инструменты аддитивного производства могут применяться более широко, в том числе для производства небольших партий кастомизированной продукции.
Дополненная реальность. Системы дополненной реальности оптимизируют работу на складе и подбор комплектующих, направляют инструкции на мобильные устройства производственных рабочих во время ремонта оборудования путем направления. В рамках Индустрии 4.0 сфера их применения будет расширяться с целью упростить работу производственного персонала и обеспечить поддержку принятия решений.
Например, при помощи очков виртуальной реальности инструкции по ремонту (порядок замены отдельных деталей) будут проецироваться в режиме реального времени прямо на конкретное производственное оборудование. Сотрудник получит подсказку - порядок замены тех или иных деталей.
Компания Siemens разработала виртуальный тренировочный модуль для своего ПО Comos. При помощи 3Б-мо-дели и очков дополненной реальности модуль помогает персоналу справляться с экстренными ситуациями в режиме виртуальной симуляции. В этом виртуальном мире операторы учатся взаимодействовать с оборудованием при помощи цифровой презентации, изменять параметры оборудования и отображать операционные показатели и инструкции по ремонту. ***
Совокупность технологий, обеспечивающих взаимодействие между виртуальным и физическим миром, называется киберфизическими системами (рис. 1). Применительно к промышленности используется термин «киберфизические производственные системы» [TheFactory, 2016]. Компания IBM определяет киберфизические системы как системы, в которых вычислительные элементы взаимодействуют с датчиками, которые обеспечивают мониторинг киберфи-зических показателей, и с исполнительными элементами, которые вносят изменения в киберфизическую среду. Зачастую киберфизические системы ориентированы на то, чтобы каким-либо образом управлять окружающей средой. Киберфизические системы объединяют информацию от интеллектуальных датчиков, распределенных в физической Рис. 1. Архитектура киберфизической системы
среде, для лучшего понимания среды и выполнения более точных действий. В физическом контексте исполнительные элементы на основе получаемых данных вносят изменения в среду обитания пользователей. В виртуальном контексте киберфизические системы применяются для сбора данных о виртуальных действиях пользователей, оборудования и машин [Дзанни А., 2015].
Современные технологии находятся в процессе непрерывного развития, и предприятия разных отраслей отдают приоритет развитию разных технологий, поэтому приведенный выше перечень не является исчерпывающим. В него также включают квантовые компьютеры, нанотехнологии, композитные материалы и др. Все они являются важными драйверами развития современной промышленности.
ТЕХНОЛОГИИ ИНДУСТРИИ 4.0 И РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОМПАНИЙ
Внедрение любых средств автоматизации, в том числе технологий Индустрии 4.0, оправдано, если это даст экономический эффект по сравнению с принятыми формами производства и бизнес-процессов [Трачук А. В., Линдер Н. В., 2017в]. Практика ряда компаний показывает, что комплекс инструментов четвертой промышленной революции позволяет достигать экономически значимых результатов. Так, например, компании Nova Chemicals (Канада) приходилось ежегодно обрабатывать более 20 000 заказов на техническое обслуживание в каждом из 11 цехов по производству химикатов и пластмасс. Чтобы улучшить планирование обслуживания, компания внедрила передовые системы аналитики и облачных вычислений в сотрудничестве с SAP. Сегодня программное обеспечение SAP EAM (Enterprise Asset Management - решение для управления активами предприятия) формирует полноценную картину проведения технического обслуживания в NovaChemicals. Это облегчило
процессы планирования, выполнения работ и обеспечения материальными ресурсами. Все ключевые стейкхолдеры могут получить доступ к имеющейся в системе информации. Например, бизнес-пользователи могут получать ежедневный и еженедельный отчет о запланированных работах, приоритетах, требуемых ресурсах, возможных конфликтах в графиках работ по техническому обслуживанию и текущий прогресс в их выполнении. Результаты улучшенной координации и интеграции планирования технического обслуживания очень заметны:
• количество незапланированных отключений оборудования значительно сократилось;
• время, затрачиваемое на реактивную, аварийную работу, сократилось на 47%;
• время, затрачиваемое на проактивное, профилактическое обслуживание, увеличилось на 61%;
• соблюдение графика обслуживания, включая пилотные проекты, улучшилось на 22% в течение года.
Концерн Siemens AG (Германия) разработал цифровую копию одного из своих заводов посредством сбора данных с датчиков на оборудовании. Эта инициатива позволила снизить время настройки оборудования в среднем на 80%.
Данные улучшения на производстве существенно влияют на финансовые результаты деятельности компаний. Основные эффекты, полученные по итогам трансформации ряда производств как в иностранных компаниях, так и в российских, приведены на рис. 2.
ТРЕНДЫ НА РЫНКАХ В РАМКАХ ИНДУСТРИИ 4.0
Рост инвестиций в новые технологии. Индустрия 4.0 предполагает значительный рост инвестиций в основные средства и нематериальные активы. Это можно увидеть, если выделить инвестиции в описанные технологии И4.0. На рис. 3 приведены совокупные инвестиции Германии
Рис. 2. Влияние технологий Индустрии 4.0 на финансовые показатели
Повышение скорости вывода
А новых товаров на рынок за счет ускорения производственного цикла (time-to-market)
Повышенная кастомизацня
товаров и услуг за счет более
точной мнднтификации и удовлетворения персональных потребностей клиентов
Рост качества предоставления товаров и
услуг за счет снижения % брака, времени доставки.
СЕБЕСТОИМОСТЬ
Снижение расходов на ремонтно экслуатационные нужды за счет предиктивной аналитики
У Снижение расходов на электроэнергию за счет умного управления распределением э/э
У Снижение расходов на оплату труда за счет замещения человеческого труда роботами
Снижение расходов на перевыпуск бракованной продукции за счет общего повышения точности производства
Снижение расходов на запуск производственных линий за счет изготовления отдельных деталей 3-D печатью
Снижение расходов на внутреннюю складскую логистику за счет складских роботов и RFID-меток
УПРАВЛЕНЧЕСКИЕ РАСХОДЫ
Рост расходов на
Аконсультацнонныеуслугн по внедрению новых технологий и Л организационную трансформацию
Рост расходов на обучение/переобучение сотрудников для работы с новыми технологиями
Снижение расходов на оплату труда линейных руководителей за счет использования автоматизированных систем
ВНЕОБОРОТНЫЕ АКТИВЫ
Рост инвестиций в Основные средствва: ^^ ■ Промышленные роботы; "3-D принтеры; " Серверное оборудование и др Л Рост инвестиций в Нематериальные активы: • Программное обеспечение; ■ Лицензии: • Патенты. Л Рост инвестиций в Research & Development
Положительные изменения
Отрицательные изменения
стратегические
решени'
е рис я м
№ 2 (107) 2018
енеджмент
Рис. 3. Совокупные годовые инвестиции Германии в Индустрию 4.0, млрд евро
[HoffmannR., 2016], которая еще в 2011 году обозначила приоритетность технологического развития страны.
Рост количества слияний и поглощений и стратегических альянсов. Поскольку современные технологии развиваются феноменальными темпами, компании не успевают развивать все необходимые компетенции самостоятельно. В промышленном секторе можно отметить тренд на увеличение количества слияний и поглощений (рис. 4) [Technology, [s.a.]].
Рис. 4. Количество сделок на рынке слияний и поглощений в мире с участием промышленных высокотехнологичных
компаний [Technology, [s.a.]]
2011 2012 ■ Количество сделок, ед. •
2013 2014 2015
-Средняя сумма сделки, млн долп США
РОСТ РЫНКА ПРОДАЖ РЕШЕНИЙ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ
Очевидным следствием является рост рынков и объемов продаж всех обеспечивающих технологий, что доказывает динамичное развитие Индустрии 4.0. На рис. 5 приведена динамика роста объемов рынка автоматизации [Global factory automation market, 2017]. Практически все сектора, создающие технологии Индустрии 4.0, продемонстрировали заметный рост. Частным примером является динамика продаж промышленных роботов [Worldwide sales, 2017] (рис. 6). Эти и другие тренды в значительной степени формируют будущее промышленности, их следует учитывать как государству, так и бизнесу. Кроме того, приведенные тенденции свидетельствуют о росте ряда рынков, что создает новые возможности для компаний, нацеленных на поиск своих ниш.
Рис. 5. Мировая динамика объема рынка промышленной автоматизации, млрд долл. [Global factory automation market, 2017]
Рис. 6. Динамика продаж промышленных роботов по всему миру, тыс. ед. [Worldwide sales, 2017]
НОВЫЕ МОДЕЛИ ЗАВОДОВ
В долгосрочном периоде Индустрия 4.0 не только повлияет на существующие заводы, повысив их операционную эффективность за счет использования прорывных технологий, но и приведет к формированию следующего поколения организационно-технических моделей заводов.
На сегодняшний день формируются три основные модели в зависимости от подхода к удовлетворению спроса [Industry 4.0: Howtonavigate, 2015] (рис. 7).
Рис.7. Три новые модели организации заводов
«Умные» автоматизированные заводы нацелены на массовое производство продукции с низкой себестоимостью.
Ключевые технологии: полный комплекс технологий Индустрии 4.0 применяется в масштабе всей производственной цепочки.
Кейс. Завод i3 (BMW, Лейпциг) демонстрирует высокую степень интеграции и цифровизации. Роботы используются на каждой стадии производства, в том числе в кузовном, покрасочном и сборочном цехах. Движение продукции по производственной цепочке отслеживается в режиме реального времени с помощью радиочастотных меток (RFID). Опера-
торы завода используют мобильные устройства (планшеты), чтобы контролировать производственные системы и обрабатывать данные. Функция управления централизована в головном подразделении у сотрудников, принимающих управленческие решения, которые выступают своего рода «центральной нервной системой» завода.
Заводы, ориентированные на клиента, стремятся быстро реагировать на рыночные изменения и предполагают создание персонифицированного предложения для клиента в значительных объемах по доступной цене.
Ключевые технологии:
• приложения-конструкторы, позволяющие клиентам самостоятельно проектировать товар под собственные нужны и, таким образом, выставлять требования для завода;
• системы прогнозирования колебаний спроса с максимальной точностью на основании больших данных;
• SD-сканеры;
• приложения для трехмерного моделирования и проектирования;
• SD-принтеры с высокой производительностью.
Кейс. В 2016 году производитель спортивной одежды,
обуви и аксессуаров UnderArmour (США) открыл экспериментальный завод Lighthouse, предприятие занимается дизайном и производством спортивной одежды. Используются технологии, нацеленные на обеспечение максимальной ка-стомизации:
• SD-дизайн и сканирование тела для фиксирования физических особенностей строения тела спортсменов для разработки максимально удобной одежды и обуви;
• SD-печать и быстрое прототипирование для трансформации полученных трехмерных моделей в реальные образцы товаров, использование пятиосевых обрабатывающих станков;
• пилотные линии по производству одежды и обуви для апробации в условиях промышленного производства.
Мобильные заводы нацелены на нишевые и территориально удаленные рынки. У них относительно небольшие объемы производства, низкие капитальные затраты и высокая мобильность. Такие заводы производят ограниченный ассортимент продукции, но могут быть развернуты и выведены на производственную мощность в сжатые сроки.
Ключевые технологии:
• модульные производственные линии, которые могут быть быстро доставлены, собраны и подключены;
• быстро подключаемые и настраиваемые сборочные роботы;
• SD-принтеры для производства отдельных деталей;
• гибкие логистические системы.
Кейс. KUBio - модульная фабрика для производства мо-ноклональных антител (General Electric Healthcare). Предварительно подготовленные модули и технологическое оборудование транспортируются на выбранную площадку, где из модулей за 14-18 месяцев собирается завод. Таким образом, производители медикаментов могут быстро удовлетворить локальный спрос на определенные препараты. KUBio сокращает операционные издержки на развертывание завода и сроки вывода продукта на рынок, позволяя обогнать конкурентов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В статье рассмотрены различные определения термина «Индустрия 4.0», который используется уже более 10 лет для обозначения современных инновационных подходов к организации производств. Несмотря на многообразие трактовок, термин является устоявшимся, поскольку по результатам анализа источников были выделены признаки Индустрии 4.0, с которыми согласно большинство экспертов.
Поскольку в основе современного производства лежат технологии, сформирован краткий перечень ключевых технологий, которые обеспечивают реализацию концепции «Индустрия 4.0» на практике, приведены направления их использования. Драйвером трансформации производств является желание повысить эффективность и результативность деятельности предприятия, что продемонстрировано при помощи взаимосвязи «применение технологии - эффект на производстве - влияние на финансовые результаты».
Разумеется, любая масштабная трансформация целых отраслей экономики оказывает значительное влияние на связанные рынки, что показывает краткий обзор динамики продаж промышленных роботов, решений по автоматизации, рост сделок на рынках слияний и поглощений, рост инвестиций.
Для дальнейшего научного исследования интересным направлением являются подходы к организации новых заводов. В статье рассмотрены три перспективные модели заводов, обеспечивающие технологии и примеры их использования в конкретных компаниях. Тем не менее приведенная информация о заводах относится скорее к верхнему уровню, в первую очередь потому, что детальная информация о бизнес-процессах, эффектах, производственной статистике закрыта и по понятным причинам ведущие компании не распространяют ее. Итак, в дальнейшем было бы интересно провести углубленный анализ конкретных кейсов цифровой трансформации производств с последующим обобщением полученных результатов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дзанни А. (2015) Киберфизические системы и разумные города // IBM. URL: https:// www.ibm.com / developerworks / ru / library /ba-cyber-physical-systems-and-smart-cities-iot/ index.html.
2. «Индустрия 4.0»: создание цифрового предприятия (2016) // PricewaterhouseCoopers. URL: https:// www.pwc.ru /ru / technology / assets / global_industry-2016_ rus.pdf.
3. Линдер Н. В., Арсенова Е. В. (2016). Инструменты стимулирования инновационной активности холдингов в промышленности // Научные труды Вольного экономического общества России. Т. 198. С. 266-274.
4. Трачук А. В. (2014). Бизнес-модели для гиперсвязанного мира // Управленческие науки современной России.
Т. 1, № 1. С. 20-26.
5. Трачук А. В. (2013). Формирование инновационной стратегии компании // Управленческие науки. № 3. С. 16-25.
6. ТрачукА.В., ЛиндерН.В. (2016) Адаптация российских фирм к изменениям внешней среды: роль инструментов электронного бизнеса // Управленческие науки. № 1.
С. 61-73.
7. Трачук А. В., Линдер Н. В. (2017а) Инновации и производительность: эмпирическое исследование факторов, препятствующих росту методом продольного анализа // Управленческие науки. Т.7, № 3. С. 43-58.
8. Трачук А. В., Линдер Н. В. (2017б) Распространение инструментов электронного бизнеса в России: результаты эмпирического исследования // Российский журнал менеджмента. Т. 15, №1. С. 27-50.
9. ТрачукА.В., ЛиндерН.В. (2017в). Инновации и производительность российских промышленных компаний // Инновации. № 4 (222). С. 53-65.
10. Трачук А. В., Линдер Н. В., Антонов Д. А. (2014) Влияние информационно-коммуникационных технологий на бизнес-модели современных компаний // Эффективное Антикризисное Управление. № 5. С. 60-69.
11. Трачук А. В., Линдер Н. В., Убейко Н. В. (2017). Формирование динамических бизнес-моделей компаниями электронной коммерции // Управленец. № 4 (68).
С. 61-74.
12. Четвертая промышленная революция - Популярно
о главном технологическом тренде XXI века (2017) // Tadviser.URL: http://tadviser.ru/ a /371579.
13. Bauer H., PatelM., Veira J. (2016) The Internet of Things: sizing up the opportunity. New York (NY): McKinsey & Company. URL: http://www.mckinsey.com / industries /high-tech / our-insights /the-internet-of-things-sizing-up-the-opportunity /.
14. Geissbauer R., Schrauf S., Koch V. et al. (2014) Industry 4.0 - Opportunities and Challenges of the Industrial Internet assessment // PricewaterhouseCoopers. URL: https://www.pwc.nl / en / assets / documents /pwc-industrie-4-0.pdf.
15. Gerbert P., LorenzM.,RUfimannM. et al. (2015) Industry 4.0: The future of productivity and growth in manufacturing industries // BCG. URL: https://www.bcg.co m/publications / 2015 / engineered_products_project_ business_industry_4_future_productivity_growth_ manufacturing_industries.aspx.
16. Global factory automation market (2017) // Statista. URL: https://www.statista.com / statistics /728562/ global-factory-automation-market-by-manufacturer /
17. Herter J., Ovtcharova J. (2016). A Model based Visualization Framework for Cross Discipline Collaboration in Industry 4.0 Scenarios // Procedia CIRP. Vol. 57. P. 398-403.
18. Hoffmann R. (2016). Investment Opportunities in Industry 4.0 - Industrial Revolution «Made in Germany» // Ecovis. URL: https://www.ecovis.com / focus-china / investment-opportunities-industry-4-0 / .
19. Industrie 4.0: Smart manufacturing for the future (2014) // Germany Trade&Invest. URL: http://www.academia.edu/21125581 / SMART_ MANUFACTURING_FOR_THE_FUTURE_ INDUSTRIE 4.0 Future Markets.
стратегические риск- № 2 (107) 2018
решения менеджмент
20. Industry 4.0: How to navigate digitization of the manufacturing sector (2015) // McKinsey. URL: https:// www.mckinsey.com /business-functions / operations / our-insights / industry-four-point-o-how-to-navigae-the-digitization-of-the-manufacturing-sector.
21. ipi 4.0 ( [s.a.]) // HHHonpoM (2017). URL: http://frprf.ru / ipi /.
22. Meissner H., Ilsena R., Auricha J. C. (2017). Analysis of Control Architectures in the Context of Industry 4.0 // Procedia CIRP. Vol. 62. P. 165-169.
23. Policy department A: Economic and scientific policy. Industry 4.0 (2016) // European Parliament. URL: http://www.europarl.europa.eu/RegData /etudes / STUD / 20 16/570007/IPOL_STU (2016) 570007_EN.pdf.
24. Schlaepfer R. C, Koch M., Merkofer P. (2015) Challenges and solutions for the digital transformation and use of exponential technologies // Deloitte. URL: http:// deloitte.com/content/dam/Deloitte /ch
/ Documents /manufacturing / ch-en / manufacturing-industry-4-0-24102014.pdf.
25. Schwab K. (2016) The Fourth Industrial Revolution: what it means, how to respond // World Economic Forum. URL: https://www.weforum.org / agenda / 2016 / 01/ the-fourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond / .
26. Technology ( [s.a.]) // WilliamBlair. URL: https:// www.williamblair.com/ Investment-Banking /Sector-Expertise /Technology. aspx.
27. The Factory of the Future. Industry 4.0 - The challenges of tomorrow (2016) //KPMG. URL: https://assets.kpmg.com
/ content / dam/kpmg / es / pdf/2017/06/the-factory-of-the-future.pdf.
28. Worldwide sales of industrial robots from 2004 to 2016 (in 1,000 units) // Statista. URL: https:// www.statista.com / statistics /264084/ worldwide-sales-of-industrial-robots / .
