Концепция индустрии 4.0 и ее основные составляющие. Происходит ли в России Четвертая промышленная революция? А что Россия

Первая промышленная революция стартовала в XVIII веке с использованием силы пара, которая позволила механизировать производство.

Вторая революция ознаменовалась применением в конце XIX столетия электроэнергии, что содействовало развитию массового производства.

Третья, возникшая в 1950-х годах и продолжающаяся по сегодняшний день, дала миру электронику и информационные технологии, которые сегодня управляют производством. И сейчас в параллель с ней начался этап новой промышленной революции, переход к так называемой Индустрии 4.0.

В начале нынешнего года в швейцарском Давосе состоялось 46-е заседание Всемирного экономического форума, титульной темой которого была названа четвертая промышленная революция.

Как заявил в своем выступлении основатель и бессменный президент форума Клаус Шваб, человечество стоит на пороге перемен, аналогов которым еще не было, и продемонстрировал это робот HUBO, ставший «участником» мероприятия.

Он «родился» после аварии в 2011 году на японской атомной электростанции «Фукусима» в результате конкурса на создание робота-спасателя, способного выполнять разноплановые задачи в опасных условиях. Победителем стал двуногий андроид HUBO от Корейского института передовых технологий KAIST. У него человеческие пропорции — рост 180 см и вес 80 кг, он может самостоятельно двигаться, распознавать лица и речь людей. При этом его сенсоры и программное обеспечение позволяют выходить за границы возможного для человека — например, глаза робота действуют независимо друг от друга, детально исследуя местность и формируя ее трехмерную карту. HUBO способен выполнять цепочку действий, среди которых — передвижение по сложному рельефу, расчистка мусора, применение различных рабочих инструментов и даже вождение внедорожника.

Что такое Индустрия 4.0?

Индустрия 4.0 характеризуется сочетанием технологий, «которые размывают границы между физической, цифровой и биологической сферами», — заявил Клаус Шваб. Таким образом, скорее речь о симбиозе нескольких явлений, среди которых роботизация — лишь одно из многих. Есть, к примеру, нейросети — «коллективный мозг», Интернет вещей — сеть объектов, способных взаимодействовать друг с другом и внешней средой, воспринимать команды и «коллективно» их выполнять.

Переход к Индустрии 4.0, очевидно, связан с углублением достижений третьей промышленной революции — высокотехнологичных решений. Это может существенным образом перекроить рынок труда, поскольку инновации могут исключить участие человека во многих производственных сферах.

Как будем жить в эпоху Индустрии 4.0?

Давосский форум подготовил специальный доклад The Future of Jobs, посвященный этой теме. Эксперты опросили 2,5 тыс. компаний в странах, где занято более половины совокупной мировой рабочей силы — в США, Германии, Японии, Китае, Индии, Бразилии, ЮАР. Выводы такие: революция неизбежна, она приведет к росту спроса на управленцев и специалистов, занятых в высокотехнологичных областях, многие из которых будут работать в «виртуальных офисах», находясь в разных точках мира.

Сотни профессий отомрут, возникнут сотни других. По мнению исследователей, около 65% детей, которые сейчас отправляются в начальную школу, будут работать по специальностям, пока не существующим. При этом помимо информационной и компьютерной грамотности базовыми навыками для профессионалов будущего станут умение учиться, критическое мышление и самоконтроль. Фактически речь идет о том, что подрастающему поколению не доведется довольствоваться полученной после школы специальностью, их трудовой путь будет в обязательном порядке связан с адаптацией к возникающим вызовам и непрерывным развитием.

Подобные вопросы активно обсуждаются и в нашей стране. Вот уже несколько лет Агентство стратегических инициатив (АСИ) и Московская школа управления «Сколково» реализуют проект, получивший название «Атлас новых профессий» (и об этом я здесь уже писал пару лет назад).

Атлас описывает ключевые тренды, влияющие на развитие ситуации на рынке труда, анализирует положение дел во всех базовых отраслях экономики, а кроме того, содержит перечень 180 наиболее востребованных в перспективе профессий. Глава АСИ Андрей Никитин призывает: «Покажите „Атлас“ детям. Может быть, ваш ребенок найдет в нем то будущее, о котором мечтает».

С большой долей уверенности, говорят составители «Атласа», можно предсказать следующие тренды — глобализацию (речь идет в том числе о команде специалистов из разных стран, работающих дистанционно), внедрение сложных управленческих систем, автоматизацию и использование программируемых устройств (и тот же «Интернет вещей»), рост требований к экологичности.

Тенденции новой индустриальной революции реализуются по-разному в разных отраслях.

Например, горно-металлургическая отрасль в будущем неизбежно будет находиться под воздействием таких глобальных процессов, как роботизация и автоматизация. Отрасль будет разворачиваться в сторону более «чистого» производства, повышения качества технологических процессов. И постепенно нормой станет «белая» металлургия — философия, постулатами которой являются внедрение наилучших технологий, высокий уровень образования персонала, экологичность, комфортные условия труда. Рабочие при этом будут выполнять меньше физических операций, чем сейчас. Особенно крепко это укоренится скорее даже в добыче, чем переработке. Причем речь не только о самих производственных площадках, но и о вспомогательных блоках. Чаще будут внедряться безлюдные технологии, а сотрудники начнут работать дистанционно в виртуальных командах и телеметрических системах. В ряде случаев будет развиваться производство с минимальным количеством людей и большим количеством технологий, восполняющих их отсутствие (например, удаленная медицина).

Отдельные металлургические профессии (а их сейчас более 500) начнут сокращаться, их место займут новые. К примеру, появятся супервайзеры оборудования (для сопровождения сложной техники), «экорециклеры» (для решения задач по утилизации отходов и восстановления окружающей среды), конструкторы новых металлов (для создания сплавов с заданными или изменяющимися свойствами), проектировщики оборудования порошковой металлургии (для получения металлов на стыках разных наук).

В добывающем секторе прогнозируется спрос на системных горных инженеров (для работы с объектами природопользования на полном жизненном цикле), экоаналитиков (для анализа угроз для окружающей среды), инженеров-интерпретаторов телеметрии (с оговоркой, что в дальнейшем эти функции также сможет выполнять машина), инженеров роботизированных систем, операторов беспилотных аппаратов (для разведки месторождений), координаторов распределенных проходческих команд.

Учеба — не только в школе и в вузе, а всю жизнь

Прогнозируется, что спрос на ряд специалистов будет неуклонно падать. В этом списке такие популярные у сегодняшних выпускников профессии, как бухгалтер, аналитик, юрисконсульт, нотариус, логист, переводчик. И сегодня, к примеру, исчезает профессия турагента, чему способствует растущая популярность сервисов онлайн-бронирования и компьютерная грамотность населения.

Наряду с этими тенденциями вырастает спрос на кросс-отраслевые компетенции.

Однако встает вопрос: где будут готовить кадры для новой экономики? АСИ рассчитывает совместно с Минтруда и другими заинтересованными органами власти выпустить уже официальный перечень новых и перспективных профессий, под которые будут разрабатываться стандарты. Тогда можно будет наконец говорить о начале подготовки кадров.

Картина будущего, описанная в исследованиях и документах, может и не реализоваться полностью, ведь жизнь богаче. Есть и запросы практиков — работодателей, есть и частные инициативы, развивающие новые направления социального развития, есть и мероприятия подобные международным чемпионатам WorldSkills — они тоже вырабатывают профессиональные и образовательные стандарты.

Но ясно одно: профессионал будущего в случае надобности должен будет легко и быстро перестраиваться и переучиваться под новые задачи и новые занятия.

(По материалам Марии Богородской с использованием корпоративных СМИ ООО УК «МЕТАЛЛОИНВЕСТ»)

Термин «Индустрия 4.0» появился в Европе: в 2011 году на одной из промышленных выставок в Ганновере правительство Германии заговорило о необходимости более широкого применения информационных технологий в производстве. Специально созданная для этого группа официальных лиц и профессионалов разработала стратегию превращения производственных предприятий страны в «умные». Этому примеру последовали и другие страны, активно осваивающие новые технологии. А термин «Индустрия 4.0» стали использовать как синоним четвертой промышленной революции. Суть ее в том, что сегодня материальный мир соединяется с виртуальным, в результате чего рождаются новые киберфизические комплексы, объединенные в одну цифровую экосистему. Роботизированное производство и «умные» заводы - один из компонентов трансформированной отрасли. Четвертая промышленная революция означает все большую автоматизацию абсолютно всех процессов и этапов производства: цифровое проектирование изделия, создание его виртуальной копии, совместная работа инженеров и дизайнеров в едином цифровом конструкторском бюро, удаленная настройка оборудования на заводе под технические требования для выпуска этого конкретного «умного» продукта, автоматический заказ необходимых компонентов в нужном количестве, контроль их поставки, мониторинг пути готового продукта от склада на фабрике до магазина и до конечного клиента. Но и после продажи производитель не забывает о своем продукте, как это было раньше в классической модели: он контролирует условия использования, может менять настройки удаленно, обновлять программное обеспечение, предупреждать клиента о возможных поломках, а под конец цикла использования - принимать продукт на утилизацию.

Cегодня материальный мир соединяется с виртуальным, в результате чего рождаются новые киберфизические комплексы, объединенные в одну цифровую экосистему.

Так теперь производят все что угодно - от «умных» чайников и сковородок до смартфонов. В прошлом году Apple начала программу переработки старых айфонов: роботы разбирают их, снимают самые ценные детали, которые затем снова используются, остальное утилизируется, причем с минимальным вредом для внешней среды. Концепцию Индустрии 4.0 часто изображают в виде математического знака бесконечности - он иллюстрирует этот бесконечный цикл взаимодействия производителя с продуктом и с клиентом.
Немцы сформулировали несколько основных принципов построения Индустрии 4.0, следуя которым компании могут внедрять сценарии четвертой промышленной революции на своих предприятиях.

• Первый - это совместимость, что означает способность машин, устройств, сенсоров и людей взаимодействовать и общаться друг с другом через интернет вещей (IoT).
• Это ведет к следующему принципу - прозрачности, которая появляется в результате такого взаимодействия. В виртуальном мире создается цифровая копия реальных объектов, систем функций, которая точно повторяет все, что происходит с ее физическим клоном. В результате накапливается максимально полная информация обо всех процессах, которые происходят с оборудованием, «умными» продуктами, производством в целом и так далее. Для этого требуется обеспечить возможность сбора всех этих данных с сенсоров и датчиков и учета контекста, в котором они генерируются.
• Техническая поддержка - третий принцип Индустрии 4.0. Суть его в том, что компьютерные системы помогают людям принимать решения благодаря сбору, анализу и визуализации всей той информации, о которой говорится выше. Эта поддержка также может заключаться в полном замещении людей машинами при выполнении опасных или рутинных операций.
• Четвертый принцип - децентрализация управленческих решений, делегирование некоторых из них киберфизическим системам. Идея в том, чтобы автоматизация была настолько полной, насколько это вообще возможно: везде, где машина может эффективно работать без вмешательства людей, рано или поздно должно произойти человекозамещение. Сотрудникам при этом отводится роль контролеров, которые могут подключиться в экстренных и нестандартных ситуациях.

В результате перехода промышленности на эти принципы происходит также изменение в бизнес-моделях. Так, вместо фокуса на бережливом производстве компании стремятся внедрять выпуск персонализированной массовой продукции по принципам Agile и переходить на выпуск партий размером с один-единственный продукт. При этом сохраняется принцип экономии: роботизированное производство более энергоэффективно, сопровождается меньшим количеством отходов и брака.

Идея в том, чтобы автоматизация была настолько полной, насколько это вообще возможно. Живым сотрудникам при этом отводится роль контролеров.

Тяга к самовыражению
Трансформация производственной отрасли называется революцией именно потому, что изменения происходят не поверхностные, а радикальные: индустрия перестраивается сверху донизу. Меняются бизнес-модели, рождаются новые компании, всемирно известные бренды с долгой историей стираются с лица земли, если они не успевают влиться в ряды цифровых революционеров. Клиенты поменяли свое поведение, они хотят индивидуального подхода, уникальных товаров и никакого «ширпотреба». Рожденные в СССР хорошо помнят, что означает это слово. Советские предприятия выпускали одинаковую мебель, одежду, посуду огромными тиражами и заваливали этими товарами всю страну. Квартиры, люди, улицы, дома выглядели одинаково, куда бы ни обратился взгляд внешнего наблюдателя - будь то Владивосток, Краснодар или Калининград. Следующие поколения так называемых native digital, которые выросли в эпоху интернета, привыкли к тому, что перед ними открыт целый мир предложений: миллионы вариантов принтов на футболках, все оттенки джинсов, какая угодно техника и мебель на расстоянии одного клика. Они не хотят быть одинаковыми, они стараются подчеркнуть свои индивидуальные особенности и выразить настроение.

Предприятиям, привыкшим производить одинаковые вещи, приходится перестраиваться. Внедрение принципов Индустрии 4.0 позволяет получить ряд преимуществ, недоступных в традиционных моделях прошлого. Например, теперь компании могут достичь индивидуального подхода и персонализировать заказы согласно личным предпочтениям клиентов, что резко повышает их лояльность. Старые заводы и фабрики превращаются в «умные» и начинают выпускать буквально штучные продукты по индивидуальному заказу. При этом снижаются удельные затраты на производство единицы продукции, компании получают возможность производить уникальный персонализированный продукт по стоимости массового стандартизированного продукта.

Например, сегодня можно, сидя в кафе на Тверской, скачать приложение Nike или зайти на сайт компании, выбрать модель кроссовок, раскрасить их цветами любимой футбольной команды, оплатить и получить спустя несколько недель. Стоить это будет $120 без учета доставки - не дороже, чем обычные неперсонализированные кроссовки этой же компании.

Производитель же получает возможность предлагать клиентам большое количество уникальных опций для своего продукта, что дает дополнительный источник прибыли и повышает маржинальность бизнеса.

По индивидуальному заказу могут выпускаться и двигатели, и серверы, и вообще все что угодно. На заводе Fujitsu Siemens в немецком городе Аугсбург выпускаются компьютерные системы и серверы буквально поштучно под конкретного заказчика.

Затраты на выпуск продукции по индивидуальному заказу на предприятии с глубокой автоматизацией невелики: если в прошлом под каждую такую пару кроссовок пришлось бы перенастраивать оборудование руками, то сегодня это делает компьютерная система сама и за считаные секунды. Роботизация заводов Tesla, выпускающих электромобили, позволила компании развернуть производство не в Китае, а в Калифорнии. Это оказалось дешевле, чем использовать труд китайских рабочих, а потом платить за транспортировку готовых машин. Четвертая промышленная революция, как видно, меняет не только бизнес отдельных компаний, она влияет на расстановку сил на глобальном уровне. Кто бы мог подумать, что производитель автомобилей, которому нет и десятка лет - Tesla основана в 2008 году, - обгонит по капитализации лидера второй промышленной революции, которая произошла в результате изобретения конвейера и перехода на массовое производство, - Ford Motors.

Благодаря новым технологиям и другой известный производитель - компания adidas - переносит свое производство обратно в Германию. На новой фабрике все операции будут выполнять роботы. Это не только оптимизирует производство, но и резко увеличит скорость.

Роботизация заводов Tesla, выпускающих электромобили, позволила компании развернуть производство не в Китае, а в Калифорнии.

Эра перемен
Не все компании с долгой историей переживут эту волну цифровой трансформации. 52 % компаний из рейтинга Fortune 500 от 2000 года сегодня не существует. Но те, которые смогут перестроиться, выиграют вдвойне: потребители лояльны к уважаемым брендам и готовы оставаться с ними, если те переходят на индивидуальный подход. Так, например, акции компании Harley-Davidson после трансформации бизнеса в партнерстве с SAP и за счет внедрения принципов Индустрии 4.0 выросли в семь раз за шесть лет. И это несмотря на то, что компания пережила серьезное падение спроса на свою продукцию из-за экономического кризиса. Теперь можно заказать свою особенную модель легендарного Harley в любимых цветах и получить ее уже через шесть часов прямо с завода. Производственная компания BRP-Rotax благодаря решениям SAP смогла наладить производство персонализированных моторов для легких самолетов, снегоходов и автомобилей для картинга. Лояльность клиентов компании, которые теперь могут получать двигатель исходя из собственных предпочтений и под конкретные нужды, значительно выросла - как и продажи BRP-Rotax.

Переход на умное производство, конечно, не такое простое дело. Если компания использует старую версию ERP-системы, то это может оказаться «узким местом» при внедрении принципов Индустрии 4.0. Если требуется индивидуальная конфигурация при производстве десятков тысяч готовых изделий, то объемы данных возрастают на несколько порядков, и поддержать такое количество информации способна только специально созданная для этого система. Такая, как, например, SAP S/4HANA - ERP-система нового поколения, корпоративное решение для управления ресурсами предприятия. Система разработана с учетом самых современных технологий: поддержки интернета вещей, машинного обучения, обработки больших массивов данных в оперативной памяти. Она умеет решать задачи бизнеса, которые раньше из-за недостаточного развития технологий или неоправданно высоких затрат человеческих ресурсов было сложно реализовать.

Например, один из клиентов SAP производит один двигатель каждые восемь секунд на трех производственных линиях. На таком комплексном производстве под индивидуальный заказ клиента необходимо выполнять десять тысяч материальных транзакций в минуту. Благодаря использованию S/4HANA компания производит списания компонентов в режиме реального времени без необходимости пакетной обработки в конце каждой смены. Это позволяет в каждый момент времени иметь актуальную информацию об остатках товарно-материальных ценностей. S/4HANA поддерживает функциональность точного планирования производства и возможность планирования по полной логистической сети на единых основных данных и в одной системе. Это существенно повышает точность и оперативность планирования.

Объемы данных возрастают на несколько порядков и поддержать такое количество информации способна только специально созданная для этого система, например, S/4HANA на базе передовой «in-memory» платформы SAP HANA.

Если вы хотите узнать о том, какие выгоды внедрение принципов Индустрии 4.0 может принести вашему бизнесу и как его трансформировать на основе передовых технологий, то свяжитесь с компанией SAP на www.sap.com .

Цифровая индустрия 4.0, Индустрия 4 0, Технологии индустрии 4.0, Индустрия 4.0 четвертая промышленная революция, Клаус Шваб четвертая промышленная революция | Проектная компания Высь ">

Понятие «Индустрия 4.0 » является синонимом четвертой промышленной революции, под таким названием объединяются проекты четвертой промышленной революции и внедряются на предприятиях. Данное направление было создано в Германии и представлено на выставке в Ганновере, и случилось это благодаря тому, что ранее правительство Германии потребовало более широкого внедрения цифровых технологий в производство. Также термином «Индустрия 4.0» называется и государственная программа Германии по развитию экономики путем создания автоматизированных, общающихся с внешней средой, а также персонализированных цифровых производств. На сегодняшний день именно Германия лидирует в темпах развития Индустрии 4.0. Но похожие программы реализовываются и в других странах, например, в Китае — «Сделано в Китае 2025», в Японии – «Connected Factories» подключение фабрик к сети, в США — Industrial Internet и т.д. Данные программы резко повысят конкурентоспособность производителей данных стран и они станут лидерами рынка.

Индустрия 4.0 ведет к массовым внедрениям киберфизических систем в производстве, к автоматизации большинства производственных процессов, наделению устройств искусственным интеллектом и внедрению многих других современных технологий. Все это существенно сказывается на повышении производительности и снижении себестоимости продукции.

Именно поэтому компания Adidas возвращает свои фабрики из Азии назад в Германию, так как роботы будут создавать кроссовки гораздо быстрее и дешевле, при этом кроссовки не надо транспортировать из Азии в Германию, а также уплачивать таможенные пошлины, затраты на логистику и т.д.

Кроме того, Индустрия 4.0 позволяет сделать рынок персонализированным, т.е. в приоритете становится разработка и производство продуктов индивидуально под каждого человека. Сегодня фабрики пока еще создают одинаковую продукцию в больших количествах, чтобы создать туже продукцию, но другого цвета, размера или исполнения им необходимо переналадить оборудование. Индустрия 4.0 позволяет создать массовое производство индивидуальных заказов, при этом цена продукции будет меньше.

Так для фабрики, производящей жидкое мыло, разработано оборудование, которое считывает с микрочипа, вшитого в бутылочке, с каким ароматом было заказано мыло и разливает мыло в соответствии с заказом, при этом бутылочки движутся по конвейеру одна за другой, но разливается разное мыло. А компания Nike предоставляет возможность раскрасить свои кроссовки в мобильном приложении или на своем сайте и сделать заказ кроссовок именно Вашей расцветки, индивидуально для Вас.

Первой промышленной революцией стало изобретение парового двигателя во второй половине XVII века в Великобритании. Но период революции охватывает XVIII-XIX века, в разных странах революция протекала не одновременно. Паровые двигатели использовали в насосах, затем в паровозах, пароходах, а также и в производстве. Паровая энергия повлияла на развитие металлургии, машиностроения, транспорта и других отраслей промышленности. Произошел переход от ручного труда к механическому и наблюдался резкий рост производительности.

Вторая промышленная революция связана с изобретением конвейера Генри Фордом и поточным производством. Период охватывает времена со второй половины XIX по начало XX веков. В этот период также родилось множество других изобретений, бессемеровский способ выплавки стали, как первый недорогой способ получения качественной стали, электрическая энергия, широкое использование химикатов, телефон, телеграф и т.д.

Третья промышленная революция или «Цифровая революция» проходила в конце XX века (с 1970 г.) и связана с развитием электроники, цифровизации, компьютеризации, информационных систем, а также изобретением робота.

Четвертая промышленная революция берет начало в 2011 году, как Германская частно-государственная программа industrie 4.0, в рамках которой германские компании при поддержке федерального правительства в виде грантов создают цифровые, умные производства, устройства и изделия которых взаимодействуют друг с другом, и обеспечивают персонализированный выпуск продукции.

Принципы Индустрии 4.0

В Германии были сформулированы некоторые принципы Индустрии 4.0:

1. Совместимость – все устройства и машины должны уметь общаться друг с другом на одном языке посредством интернета вещей, т.е. они должны быть совместимы.

2. Прозрачность – создание цифровой копии продукта, сбор данных с микрочипов и датчиков посредством которых устройства общаются.

3. Техническая поддержка – программное обеспечение производит сбор, анализ, систематизацию, визуализацию данных, полученных с датчиков, и помогает человеку принимать решение или принимает их в автоматическом режиме, тем самым высвобождая человеческие ресурсы.

4. Децентрализация управленческих решений , автоматизация различных решений системами, максимально полное человекозамещение.

Что важно?

Одним из важных составляющих Индустрии 4.0 является не продукт, а данные. Цифровизация производства связана с данными, большими массивами данных, которые нужно считывать, собирать, анализировать, систематизировать, обрабатывать, хранить, передавать, представлять в нужном виде и многое другое. Для этого необходимы соответствующие информационные системы, программные обеспечения, средства беспроводной передачи данных, облачные сервисы для обмена и хранения данных.

Практически все предметы и устройства будут включать в себя микрочипы и датчики, посредством которых и будут общаться друг с другом. К 2025 году планируется подключить 75,4 млрд предметов к интернету.
Необходим язык для общения между устройствами разных брендов.

Элементы Индустрии 4.0

Индустрия 4.0 охватывает всевозможные направления и технологии. Технологии Индустрии 4.0 :
1. Аддитивные технологии,
2. Моделирование и
3. Интеграция систем
4. Интернет вещей
5. Кибербезопасность
6. Облачные сервисы
7.
8. Виртуальная реальность
9. Автономные роботы, роботизация
10. Планирование и анализ онлайн
11. Искусственный интеллект
12. Энергоэффективные технологии
13. Альтернативная энергетика
14. Большие данные и аналитика
15. Дистанционное обслуживание

Объединение всех этих составляющих Индустрии 4.0 сделает предприятие максимально автоматизированным и конкурентоспособным, а следовательно, номером 1 на мировым рынке.

Примеры Индустрии 4.0

Проекты рождаются один за другим, поле деятельности обширное, но наиболее известные из них, и которые уже заявили о себе можно привести в качестве примера Индустрии 4.0.

9. Удаленная настройка оборудования для производства умной продукции.

10. Мониторинг всех производственных, технологических и других процессов. Например, мониторинг доставки продукта от производителя до конечного пользователя.

11. Внутрицеховое перемещение деталей без участия человека.

12. И многие другие.

С другой стороны

Имеется и негативная сторона медали Индустрии 4.0. Массовая роботизация и автоматизация приведет к освобождению рабочих мест, большое количество людей может остаться без работы, потребуется переобучение специалистов на другие профессии, но также появится и множество новых профессий.

Ценность низко- и среднеквалифицированного труда будет резко снижена, что может привести к снижению доходов и материальных благ среднего класса. Переход на высококвалифицированный труд довольно сложен и будет доступен не всем. Средний класс составляет широкую прослойку населения страны и снижение доходов среднего класса может привести к расшатыванию политической системы в стране.

Также имеется предпосылка, что вызванная в результате Индустрии 4.0, низкая покупательская способность населения, приведет к низкому спросу на продукцию, и рентабельность многих предприятий, производящих не жизненно важных продуктов, окажется под вопросом.

Будет наблюдаться резкая разница между странами, успешно внедривших Индустрию 4.0, и отстающими в этом плане странами. Мировое богатство будет сосредоточено у стран победителей, так как они будут на порядок конкурентоспособнее. Многие предприятия, которые не смогут трансформироваться закроются, независимо от их известности и долгого успеха до Индустрии 4.0.

В связи с тем, что четвертая промышленная революция связана с данными, интернетом, цифровыми технологиями, то появляется и угроза информационной безопасности, угроза хакерских атак, вывод из строя оборудования, хищение секретной информации военных производств, а также информации, обладающей коммерческой тайной предприятия. Поэтому требуется реализация средств информационной безопасности и антивирусных обеспечений.

Также опасностью является то, что автоматизация заменит умственную и физическую деятельность людей, производственные работники будут лишь наблюдать за роботами и тем самым у людей может атрофироваться память и другие функции мозга. Необходимо вовлекать людей в решение различных задач для всеобщего развития.

Резюме

Как будет реализовываться четвертая промышленная революция на деле не известно, об этом говорит и сам Клаус Шваб — возможно Индустрия 4.0 будет реализовываться сразу по нескольким сценариям, известным нам по прошлым промышленным революциям.

Индустрия 4.0 позволит выйти на новый уровень человеческого развития и качества жизни. Она изменит отношение людей и самих людей.

Четвертая промышленная революция , более известная как «», получила свое название от инициативы 2011 года, возглавляемой бизнесменами, политиками и учеными, которые определили ее как средство повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности Германии через усиленную интеграцию «киберфизических систем», или CPS, в заводские процессы.

CPS — это по сути всеобъемлющий термин, который используется в разговорах об интеграции небольших подключенных к Интернету машин и человеческом труде. Руководители предприятий не просто переосмысливают принцип сборочной линии, но и активно создают сеть машин, которые будут не только производить товары с меньшим количеством ошибок, но и смогут автономно изменять производственные шаблоны в соответствии с необходимостью, оставаясь высоко эффективными.

Другими словами, Индустрия 4.0 - производственная сторона, эквивалентная ориентированному на потребителей « », в котором предметы быта, от автомобилей до тостеров, будут подключены к Интернету.

Это должен быть «совершенно новый подход к производству», как отметила в отчете Industrie 4.0 Working Group, конгломерат крупных промышленников, экспертов в области искусственного интеллекта, экономистов и академиков. Немецкое правительство поддерживает эту идею и принимает «высокотехнологичную стратегию» для подготовки нации, но в целом Индустрия 4.0 должна и уже постепенно захватывает весь мир, хотим мы этого или нет. США, к примеру, последовали примеру Германии и создали некоммерческий консорциум Industrial Internet в 2014 году, которым руководят лидеры промышленности вроде , AT&T, IBM и Intel.

Впрочем, термин Индустрии 4.0 остается довольно туманным.

«Несмотря на то, что Индустрия 4.0 - одна из самых обсуждаемых тем в эти дни, я не могу объяснить своему сыну, что она означает», - рассказал производственный менеджер Audi в прошлом году.

Как выглядит Индустрия 4.0?

Одним из наиболее ощутимых аспектов четвертой промышленной революции является идея «сервис-ориентированного проектирования». Оно может варьироваться от пользователей, использующих заводские настройки для производства собственных продуктов, до компаний, которые поставляют индивидуальные продукты индивидуальным потребителям.

Потенциал такого вида производства огромен. К примеру, связь между умными продуктами «Интернета вещей» и умными машинами, которые их производят, то есть этот «промышленный Интернет», будет означать, что они смогут производить себя самостоятельно и определять целевое производство в зависимости от нужд, определенных ими же.

Если ваш телефон знает, что скоро «умрет», он может уведомить завод, на котором будет поставлена в очередь задача произвести батарею для вашего телефона или вообще новый телефон, равно как и для других умных устройств. Когда ваш телефон отправится в корзину, другой уже будет ждать вас.

Более того, когда этот процесс станет более сложным и интегрированным, ваш телефон будет прибывать уже с вашими настройками, почти ничем не отличающийся от того, которым вы пользовались вчера.

Этот процесс не ограничивается телефонами и другой сложной электроникой. От одежды до шампуней и мыл, все можно будет ставить на поток без дополнительных затрат, которыми сопровождались услуги индивидуальных дизайнеров. Объекты будут производиться индивидуально для вас напрямую, и уже не придется выбирать из нескольких заранее определенных цветов, называя это персонализацией.

Кроме того, растущая интеграция умных заводов в промышленные инфраструктуры будет означать существенные снижения затрат энергии. Многие заводы тратят много энергии во время перерывов в производстве вроде выходных и праздничных дней, умный завод мог бы этого избежать.

По мнению сторонников такого вида интегрированного производства, Индустрия 4.0 обладает потенциалом изменить само определение человеческого труда. Поскольку машины могут выполнять повторяющиеся, рутинные задачи в производстве с гораздо большей эффективностью, чем люди, эти задачи будут по большей части автоматизированы. Но вместо того, чтобы отнимать работу у людей, люди займутся более требовательными к навыкам, творческими задачами, вместо того чтобы заниматься грубым трудом. Проще говоря, управлять умным заводом можно будет через Интернет.

Новые промышленные гиганты

Те, кто выиграют больше всего от наступления четвертой промышленной революции, вроде Cisco, Siemes или ThyssenKrupp, утверждают, что внедрение CPS обладает большим спросом, нежели любая другая корпоративная повестка дня.

Тем не менее, несмотря на такую риторику, дальнейшее исследование показывает, что главным стимулом индустриализации являются не столько выгоды потребителей, сколько потенциальные выгоды для многонациональных промышленников, которые первыми примут Индустрию 4.0.

Четвертая промышленная революция обещает разместить Германию на передовой реструктуризации промышленности. Как отмечает рабочая группа в своем докладе, само существование производства в Германии может зависеть от Индустрии 4.0. «Если немецкая промышленность хочет выжить и процветать, ей придется играть активную роль в формировании четвертой промышленной революции». Где гарантии, что условия четвертой индустриализации не будут равными для всех игроков мирового рынка, если предыдущие три революции показали именно это?

Немецкая промышленность инвестирует 40 миллиардов в промышленную интернет-инфраструктуру ежегодно до 2020 года, сообщает консалтинговая фирма Strategy&. Это значительный кусок от европейских инвестиций в четвертую промышленную революцию, которые, как ожидается, составят 140 миллиардов евро в год. Из 278 опрошенных компаний в Германии 131 сообщила, что уже «вовлечена в Индустрию 4.0».

Подавляющее большинство этих компаний вовлечены только на словах, и только одна пятая реализует компоненты CPS на своих заводах. Из них Wittenstein (электродвигатели), Bosch (гидравлическое оборудование) и BASF SE, которая является пионером в области полностью настраиваемых шампуней и мыл и ставит перед собой задачу продемонстрировать возможности Индустрии 4.0.

Препятствия и недостатки

Между тем есть и некоторые проблемы как с технической, так и социальной стороны в революции Индустрии 4.0.

Максимизация плюсов четвертой промышленной революции требует массивных коопераций, не ограничивающихся корпоративными границами, особенно когда дело доходит до того, чтобы все машины говорили на одном языке. Если незаконченный продукт прибудет на машину, которая не сможет считать его RFID-чип, потому что тот запрограммирован на другой частоте, производственный процесс превратится в хаос. Таким образом, определение общих платформ и языков, на которых свободно будут общаться машины разных корпораций, остается одной из основных задач в распространении киберфизических систем.

С другой стороны, чрезмерная однородность тоже может быть опасной. Следуя примеру Google, горстка влиятельных компаний может завладеть неестественным преимуществом в Индустрии 4.0.

«Крупные данные, необходимые Индустрии 4.0, собираются не национальными компаниями, а четырьмя фирмами из Кремниевой долины, - заявил министр экономики Германии Зигмар Габриэль в прошлом году. - В этом наши опасения».

Другая серьезная проблема в безопасности: создание безопасных сетей - трудная задача, и интеграция физических систем с Интернетом делает их более уязвимыми к кибератакам. С ростом Индустрии 4.0 производственные процессы можно терроризировать удаленно, манипулируя протоколом производства или просто парализуя этот процесс. По мере того, как умные заводы становятся все более распространенными, их безопасность будет становиться все более злободневным вопросом.

Что будет с рабочими местами?

Футурологи давно обсуждают избыточную природу человеческого труда и последствия того, что машины займут наши рабочие места, и Индустрия 4.0 только усугубляет эти страхи. Опасения идут от необоснованных до вполне подкрепленных прогнозами: за 20 лет 47% рабочих мест современного мира будут автоматизированы, и миллионы рабочих останутся без работы.

Тем не менее эпоха машин, которые воруют наши работы, была присуща третьей промышленной революции, когда автоматизированное оборудование получило массовое распространение. Четвертая промышленная революция планирует заставить эти машины говорить друг с другом без вмешательства человека. На заводе Siemens, к примеру, работает более тысячи человек, основная задача которых - мониторить машины и компьютеры.

Основное опасение по поводу работы в Индустрии 4.0 заключается в том, что значительное расширение возможных операций не обязательно потребует создания новых рабочих мест для людей, что вполне может оказаться проблемой, так как общая численность населения продолжает расти.

Эта тенденция может нанести ущерб развивающимся странам. Неудивительно, что один из основных стимулов продвижения четвертой промышленной революции заключается в желании конкурировать с аутсорсингом производства в развивающихся странах. Широкомасштабное внедрение CPS в Европе и США может обратить ситуацию с распределением рабочей силы, эффективно выдернув коврик из-под развивающихся стран, которые в большей степени полагаются на производство.

Тем не менее, несмотря на обещание большего распространения расходных материалов, свободу от заводского труда и миллиарды долларов, которые будут вливаться в экономики стран в процессе реиндустриализации, в конце концов, кто-то должен платить за поддержание этих машин в рабочем состоянии. Если человеческий труд будет заменяться машинами, неважно, сколько будет производиться продукции, если не найдется никого, кто сможет ее покупать. Если цены на продукты вырастут, Индустрия 4.0 просто провалится.

Одно можно сказать точно: Индустрия 4.0 медленно, но верно входит в наш мир, и все свидетельствует о том, что мы с головой нырнем в умную окружающую среду, где все объекты будут постоянно связаны ради нашей выгоды. Не волнуйтесь, эта связь будет беспроводной.

Индустрия 4.0

Индустрия 4.0: как России не пропустить технологическую революцию

«Индустрия 4.0» представляет собой серьезный вызов для международного сообщества, отметил на Всемирном экономическом форуме в Давосе в 2016 году его основатель и президент, немецкий экономист Клаус Шваб. Эта очередная технологическая революция изменит цепочку создания прибавочной стоимости, исчезнут многие традиционные отрасли экономики, и компании по всему миру должны быть к этому готовы.

Что такое 4.0?

Концепция четвертой промышленной революции («Индустрии 4.0») была сформулирована в 2011 году на Ганноверской выставке. Участники мероприятия определили ее как внедрение «киберфизических систем» в заводские процессы. Ожидается, что она приведет к слиянию технологий и размоет границы между физической, цифровой и биологической сферами.

Согласно опросу среди 800 лидеров IT-компаний, проведенному специально для форума в Давосе, основными драйверами изменений станут облачные технологии, развитие способов сбора и анализа информации, краудсорсинг, шеринговая экономика и биотехнологии. В ближайшие пять лет затраты компаний, работающих в концепции «Индустрии 4.0», сократятся на $421 млрд, а годовая выручка ежегодно будет увеличиваться на $493 млрд, делают выводы специалисты PwC в своем исследовании.

Крупнейшие мировые экономики (Китай, Германия, Южная Корея, США) уже озабочены разработкой новых стандартов ведения бизнеса и внедрением интернет-инфраструктуры на ключевых производствах. Россия вводит новые технологии наравне с другими странами. Только за 2017 год в стране была принята специальная дорожная карта «Технет» (предусматривает поддержку передовых производственных технологий) и подготовлена программа развития цифровой экономики до 2024 года. Первыми за внедрение новых принципов взялись крупнейшие предприятия, такие как «Ростехнологии», «Росатом», Сбербанк и т. д. Многие из них не просто вводят технологии в свою повседневную работу, но и занимаются разработкой собственных решений, подтверждая слова министра связи и массовых коммуникаций России Николая Никифорова о том, что нужно работать на опережение, чтобы «не технологии нас ждали, а мы ждали технологии». Интересным примером внедрения концепции «Индустрии 4.0» в работу может стать опыт «Газпром нефти», которая уже несколько лет реформирует свое производство по новому образцу.

Big Data для геологоразведки

Еще в 2012 году в «Газпром нефти» была запущена программа ЭРА («Электронная разработка активов»), нацеленная на повышение уровня автоматизации разведки и добычи. Для обработки геологической и промысловой информации разрабатывается специальное программное обеспечение. Например, разработанная специалистами компании информационная система GeoMate позволяет анализировать и аккумулировать геологическую информацию обо всех месторождениях «Газпром нефти». Уже автоматизированы в компании и процесс обработки информации, поступающей из эксплуатационных скважин, и формирование на основе этих данных технологического режима их работы.

Инфографика: Татьяна Удалова

Внедрение в процессы IT-решений уже дало результат: количество информации о геологоразведке, разработке месторождений, эксплуатации скважин, доступной сотрудникам компании в любой момент, увеличилось в разы. Соответствующим образом изменились качество и скорость принятия решений.

Сегодня совместно с инжиниринговым центром МФТИ и «Яндекс.Терра» компания работает над созданием первой в России интегрированной платформы обработки и интерпретации данных сейсморазведки.

Результатом еще одного проекта, получившего название «Когнитивный геолог», который «Газпром нефть» реализует вместе с IBM, должна стать интеллектуальная система обработки всей информации о геологическом объекте с помощью технологии нейросети. Результатом машинного анализа будет оценка возможности освоения месторождения и набор готовых рекомендаций об оптимальных вариантах разработки.

Использование технологий «Индустрии 4.0» в сегменте upstream должно значительно повысить качество анализа информации, точность и скорость принятия ключевых решений, а значит, сократить сроки реализации проектов освоения месторождений, снизив их стоимость.

«Направления цифровой трансформации в сфере разведки и добычи определяются в первую очередь новыми вызовами: ухудшением ресурсной базы, необходимостью управлять достаточно большим количеством некрупных проектов и стабилизировать и повышать эффективность добычи на истощенном фонде. При этом проекты с использованием технологий "Индустрии 4.0" охватывают весь жизненный цикл месторождения. В начале цикла информацию об объекте приходится собирать по крупицам, в конце мы имеем дело с колоссальным потоком информации. Мы понимаем, какие технологии будут наиболее эффективны на каждом из этапов, и сегодня занимаемся созданием дорожных карт трансформации, меняющих саму парадигму месторождения: от автоматизации процессов к их интеллектуализации, где большую часть работы выполняет искусственный интеллект».

Максим Шадура начальник управления информационных технологий, автоматизации и телекоммуникаций блока разведки и добычи «Газпром нефти»

Похожие подходы демонстрируют все передовые международные корпорации, такие как Boeing. Аэрокосмический гигант использует обработку больших массивов данных на всех этапах, от проектирования техники до обслуживания, повышая качество работы и эффективность расходования средств. Компания планирует пойти еще дальше и использовать поступающую с самолета информацию (а на каждой летающей машине могут быть установлены тысячи датчиков) для создания «цифровой копии» конкретного авиалайнера. В каждый момент времени компьютеры Boeing будут знать, что происходит с самолетом. Эта по-настоящему исчерпывающая информация позволит вывести на новый уровень проектирование, безопасность и даже построить новые бизнес-модели в уже давно сформировавшемся авиационном бизнесе.

Технологическая революция на производстве

Машинное обучение, интеллектуальная обработка больших данных, автоматизация, конечно, важны не только на уровне проектирования или геологоразведки. На стадии непосредственно промышленного производства компании-лидеры успешно используют все эти новые инструменты. Ведь это гибкость в организации процессов, интеграция разных стадий производства, оптимизация расходов на логистические цепочки и простои оборудования. И в целом повышение эффективности на десятки или даже сотни процентов - цель, которая без «Индустрии 4.0» просто недостижима.

Промышленный интернет вещей меняет нефтегазовую сферу. По подсчетам Cisco, условная компания этой отрасли с выручкой $50 млрд сможет сэкономить около $1 млрд в год за счет использования подобных технологий. И это не проекты отдаленного будущего.

Например, на Гронингенском месторождении в Нидерландах интернет вещей помогает определять оптимальные объемы добычи газа в зависимости от прогноза потребления топлива. Датчики на скважине связаны с метеорологическими спутниками. Когда в Европе намечается похолодание, система наращивает объем добычи; если грядет потепление, скважина автоматически получает команду закачивать добытый газ в хранилища. Также «умные» устройства помогают следить за безопасностью сотрудников. Например, прикрепленные к одежде нефтяников датчики подают сигнал о помощи, если человек долгое время находится в горизонтальном положении. Сенсоры на стенах анализируют уровень газа и бьют тревогу, если он превышает норму.

В «Газпром нефти» данные с датчиков на установках нефтеперерабатывающих заводов, в ключевых элементах логистических схем в режиме реального времени передаются в единый Центр управления эффективностью (ЦУЭ), расположенный в Санкт-Петербурге. Сейчас ЦУЭ безостановочно обрабатывает данные с 250 тыс. источников данных, к 2020 году их число планируется увеличить до 1 млн, что позволит анализировать 98% параметров производства.

Стратегическая цель проекта - построение единой платформы управления эффективностью всей цепочки добавленной стоимости (от поступления нефти на нефтеперерабатывающие заводы до реализации нефтепродуктов конечному потребителю). Пока такой платформы нет ни у кого в мире.

Логистика и сбыт будущего

Подключение всех составляющих производственной цепочки вплоть до розничных точек торговли к глобальной сети передачи данных рождает совершенно новые возможности. Ведь таким образом можно формировать любые конфигурации связанных устройств, собирать любую информацию и управлять огромной инфраструктурой с одного компьютера. Уже сейчас все автоматические автозаправочные станции сети АЗС «Газпромнефть» управляются из одного удаленного центра. АЗС в автоматическом режиме посылает сигнал о том, что топливо заканчивается. И если помечтать, то скоро по этому сигналу будет выезжать автоматический беспилотный бензовоз (и компании уже планируют подобные эксперименты).

Впрочем, уже сейчас беспилотники в нефтегазовой логистике - не мечты, а реальность. Для российского бездорожья и колоссальных расстояний особенно актуальным решением во многих случаях становится дрон. «Газпром нефть» недавно протестировала такой способ промышленной доставки. Дрон преодолел расстояние в 40 км, при этом он сам весил 37 кг, а груз - 4,5 кг. В будущем компания планирует увеличить эти показатели на порядок. Еще одна сфера эксплуатации беспилотников в компании - мониторинг состояния трубопроводов на промыслах.

В США сейчас тестируют БПЛА, которые могут определять наличие газа или нефти под землей по испарениям. В определенных случаях это может использоваться как новая технология поиска месторождений. Кроме того, это дополнительная защита на случай утечки.

И это еще один, пусть небольшой, элемент цифрового актива - такого, какой создает сегодня «Газпром нефть» в рамках своей программы цифровой трансформации.