Цифровая перестройка: время «Индустрии 4.0»

Четвертая промышленная революция, еще недавно бывшая темой экспертных дискуссий, уже считается свершившимся фактом. Лидеры мирового бизнеса наперебой рапортуют об успехах, достигнутых на ниве цифровизации и роботизации, а эксперты подсчитывают прибыли от новых производственных технологий. Но что означает переход к «Индустрии 4.0» для промышленности в традиционном смысле? 

06 октября 2016
"Iron Magazine", №2 2016

В 1947 году для оживления внешней торговли западных оккупационных зон Германии была придумана Ганноверская ярмарка. Не слишком масштабное мероприятие, нацеленное на решение локальных, нежели глобальных проблем. Но все меняется. Германия оправилась после войны и быстро вернула себе статус одного из лидеров, а ее сильная промышленность стала «законодателем мод». Поэтому неудивительно, что именно с Ганновера берет старт новая промышленная революция. В начале нынешнего десятилетия здесь громко заговорили о переходе к «Индустрии 4.0» как о единственно верном пути развития сначала германской, а затем всей мировой промышленности.

Власти Германии делают акцент на «Индустрии 4.0»

Когда-то движущей силой преобразований были паровые машины и электричество, сегодня – роботы и Интернет. Новые производственные технологии должны в корне изменить привычный уклад, позволив выйти на более высокий уровень качества и производительности. Инструментом достижения этого являются «умные заводы», где работают сотни объединенных в сеть машин – так называемые кибер-физические системы (КФС). Интернет вещей и искусственный интеллект позволяют роботам оптимизировать значительную часть процессов. Цеха становятся площадками, где идет оперативное перераспределение мощностей под меняющиеся задачи.

Без людей

В цифровой век промышленность продолжает играть важную роль в мировой экономике. По данным Всемирного банка, годовой объем производства в мире превышает 11 трлн долл., на этот сектор приходится 16% глобального ВВП. По оценкам McKinsey, внедрение элементов «Индустрии 4.0» позволяет как снижать издержки, так и наращивать продажи. Увеличивая производительность труда (на 45–55%), применение новых технологий одновременно сокращает расходы на обслуживание оборудования (на 10-40%) и время простоя техники (на 30-50%), повышает показатели качества (на 10–20%) и уменьшает складские расходы (на 20–50%). Срок вывода новых товаров на рынок сжимается на 20–50%, точность прогнозирования продаж повышается до уровня 85% и выше. 

Уже реализованные проекты показывают, что КФС действительно позволяют достичь хороших результатов. Например, концерн Siemens на заводе в немецком Амберге довел до 3/4 долю операций, выполняемых роботами, и радикально снизил уровень брака. 

Здесь делают средства промышленной автоматизации, в числе потребителей – BASF, Bayer, Daimler, BMW и др. крупные компании. Каждый год фабрика выпускает около 15 млн продуктов. В 1989-м показатель брака составлял 500 единиц на миллион, сегодня – всего 15. 

Теперь Siemens в Амберге использует ручной труд только в начале и в конце производственной цепочки: на этапах старта работ и тестирования готовой продукции. В общей сложности в смене заняты 300 специалистов. Свободные от монотонного труда, они могут заняться решением интеллектуальных задач: ежегодно на заводе принимается 13 тыс. рационализаторских предложений. 

Siemens на заводе в Амберге довел до 3/4 долю операций, выполняемых роботам

Задача человека в современном мире – создать роботов, которые будут выполнять основную часть операций на производств

«Амберг – лучшее доказательство того, что хай-тек и инновации могут на протяжении долгого времени обеспечивать Германии ведущие позиции в промышленности», – гордо сказал глава Siemens Джо Кэзер в начале прошлого года, когда завод посетила канцлер Германии Ангела Меркель. 

Их заменила система SAP Manufacturing &Intelligence (SAP MII), консолидировавшая данные департаментов финансов, маркетинга, продаж, закупок, контроля качества и других. Затем Beiersdorf занялась вертикальной интеграцией потоков данных, формирующихся в производственных и коммерческих подразделениях. Процесс был реализован на базе B2MML (язык разметки связи между бизнесом и производством): так был сделан уверенный шаг в Интернет вещей. 

Адаптация к четвертой промышленной революции требует кардинального пересмотра бизнес-моделей, ведь конкуренция смещается из области издержек в сферу инноваций, клиентоориентированности и качества. 

Основатель и президент Всемирного экономического форума Клаус Шваб считает, что «Индустрия 4.0» меняет бизнес в четырех направлениях: через ожидания потребителей, совершенствование продукции, коллективные инновации и новые формы организации производства. 

Специалисты консультационной компании CapGemini в качестве факторов успеха указывают развитие цифровой инфраструктуры, способность менеджмента последовательно управлять изменениями, готовность работников к новым требованиям и условиям труда, гибкость операционной структуры компаний. 

Примером того, насколько глубокой может быть перестройка бизнес-процессов, является история германской Beiersdorf, лидера в области производства средств для ухода за кожей. В 2009 году компания реализовала проект по сокращению числа используемых средств оперативного управления производством. 

В 2013 году Beiersdorf установила датчики в местах отгрузки товаров, а в 2014-м был введен удаленный контроль рабочего времени. 

На то, чтобы внедрить новые технологии во всех европейских подразделениях, компании понадобилось три года. Зато время адаптации производства под новые условия рынка сократилось всего до нескольких часов. Значительно прозрачнее стала цепочка поставок – теперь можно отследить путь от производства до прилавка для любой партии товара. К 2017 году система охватит предприятия Beiersdorf в Мексике, ЮАР, США и Азии. При этом мексиканский завод будет построен на основе новой идеологии с нуля.

Старый новый мир

В CapGemini прогнозируют, что лицо мировой промышленности вскоре сильно изменится: уже к 2030 году могут прекратить существование даже некоторые из компаний, входящих в Dow Jones Industrial Average. Впрочем, это касается лишь тех, кто совсем уж не сможет адаптироваться к новым реалиям. Эксперты прогнозируют, что цифровые гиганты, такие как Google, Amazon или IBM, продолжат инвестировать в разработку материальных товаров, но по-прежнему будут отдавать непосредственный выпуск на аутсорсинг промышленным партнерам. Компании «старой гвардии» сохранят свою роль хранителей ключевых производственных компетенций, но будут предоставлять свои мощности клиентам и даже продавать информацию вместо материальных товаров. 

По данным Международной федерации робототехники, в 2014 году в мире в среднем на 10 тыс. рабочих приходилось 66 роботов. Лидерами по этому показателю были Южная Корея (478), Япония (314) и Германия (202). 70% всех роботов мира пришлось на эти страны плюс Китай и США. На обозримую перспективу, говорят эксперты, рост роботизации здесь едва ли застопорится. Поставки в Китай будут прибавлять на 25% в год и более, в Германию – на 5–10%, в США – на 8%. 

Эксперты Международной федерации робототехники ожидают прорыва во взаимодействии между человеком и машиной. Промышленные роботы будут помогать людям в решении все более значительного спектра задач, получат более простые интерфейсы, смогут самостоятельно перемещаться. В McKinsey рассчитывают, что к 2025 году КФС смогут выполнять 15–25% функций рабочих в развитых странах и 5–15% – в развивающихся.

Новые технологии уже сейчас меняют не только производство конечных изделий, но и подход к добыче сырья. Так, горнопромышленный гигант Rio Tinto в 2014 году развернул флот беспилотных карьерных грузовиков на трех своих западноавстралийских шахтах. Передвижение 70 таких машин контролируется из центра управления, расположенного за 1,2 тыс. км от месторождений. 

Технологический прорыв стал результатом долгих исследований, испытания грузовиков велись с 2008 года. Параллельно Rio Tinto разрабатывала технологию роботизированного извлечения руды. Результат – экономия сотен рабочих часов, снижение операционных затрат и риска для рабочих. Неудивительно, что вслед за Rio Tinto автоматизированную разработку руды начали BHP Billiton и Fortescue Metals. 

Цена вопроса

Специалисты консультационной группы ARUP выделили восемь ключевых факторов, на которые должны обратить внимание руководители, строящие «умные заводы». Они включают далеко не только цифровые задачи, как может показаться на первый взгляд. Нужны также переподготовка сотрудников, создание для них комфортной атмосферы, реорганизация внутреннего пространства. Производственные помещения должны иметь модульную структуру, которая допускает быстрое расширение и реконфигурацию. При проектировании следует применять инструменты информационного моделирования сооружений (BIM), максимально широко использовать различные датчики, уделять внимание экономии ресурсов и энергоэффективности. 

В управлении затратами менеджменту следует ориентироваться на полный жизненный цикл предприятия. 

Примером описанного ARUP подхода являются модульные фабрики Nestle. Они были специально придуманы для развертывания в развивающихся странах и предусматривают использование легких в сборке компонентов. Если на возведение традиционного предприятия уходит от 18 до 24 месяцев и 30–50 млн долл., то модульные конструкции устанавливаются менее чем за год и стоят примерно вдвое дешевле. 

Впрочем, это уже конечный результат проделанной работы. Чтобы остаться в обойме в эпоху «Индустрии 4.0» требуются значительные инвестиции. По оценкам консалтинговой фирмы Strategy&, в ближайшие пять лет европейские компании будут ежегодно вкладывать в промышленные интернет-приложения 140 млрд евро, что составит 3,3% выручки и почти половину всех капитальных затрат. Эффект от элементов «Индустрии 4.0» оценивается в 2,6% от общего объема издержек. Похожие оценки приводит Roland Berger: эксперты полагают, что в ближайшие 15 лет европейским компаниям необходимо вкладывать по 90 млрд евро. 

Это само по себе немало, плюс в эпоху стремительной трансформации цена ошибки чрезвычайно высока. Поэтому бизнес ждет от властей поддержки для снижения рисков. В Евросоюзе главными мерами стимулирования являются создание центров лучших практик, содействие стандартизации технологий и профессиональной переподготовки работников. 

В программе «Горизонт 2020» на НИОКР по тематике критических технологий, связанных с «Индустрией 4.0», выделено 80 млрд евро. В частности, на эти средства развиваются проекты государственно-частного партнерства «Заводы будущего» и «Создание устойчивой обрабатывающей промышленности через повышение эффективности использования ресурсов». 

Кроме того, по линии Европейских структурных и инвестиционных фондов (ESIF) выделено 100 млрд евро на стимулирование инвестиций в инновации.  

Активно помогают предпринимателям и национальные правительства. Например, немецкие предприятия уже получили от государства 200 млн евро на создание «умных заводов», расходы правительства Великобритании на поддержку «Индустрии 4.0» превысили 400 млн фунтов. 

Размер грантов, выделенных Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) Минторговли США для поддержки четвертой промышленной революции, составил 100 млн долл. А расходы американского правительства на другие меры стимулирования модернизации в совокупности превышают 2 млрд долл. в год.  

Модульные фабрики обходятся Nestle примерно вдвое дешевле обычных

Такой интерес неудивителен – государства сами заинтересованы в трансформации своих производственных компаний. Ангела Меркель, например, на Ганноверской ярмарке 2013 прямо заявила, что только своевременное соединение возможностей информационной и коммуникационной технологии с традиционным ноу-хау германских производителей позволит им остаться мировыми лидерами в классических для них сферах. При этом делиться своими достижениями с конкурентами мало кто хочет. Недавно на Западе разгорелся настоящий скандал, связанный с переходом немецкого производителя роботов Kuka под китайский контроль (его крупный пакет консолидирует концерн Midea). 

Как заявил комиссар ЕС по цифровой экономике и обществу Гюнтер Эттингер, «Kuka является преуспевающим предприятием в одном из стратегических секторов, имеющим большое значение для цифрового будущего европейской промышленности», а потому при изменении структуры собственников лучше был бы «европейский подход». Впрочем, и на вопрос о том, разрешили бы европейцам приобрести долю в аналогичном китайском предприятии, он ответил: «Боюсь, что нет». Борьба за цифровое будущее начинается.

Яков Утин

Начать обсуждение


СеминарыВыставкиКонференции
UP-PRO в сетях