Топ технологий индустрии 4.0 для металлургии. Четвертая промышленная революция и россия

Четвертая промышленная революция идет по планете. По крайне мере, разговоры о ней ведутся уже несколько лет, особенно после того, как в 2011 году, когда в Германии вопрос о ее проведении был поднят на официальном уровне, власти страны провозгласили курс на внедрение «умного производства» или «Индустрии 4.0».

© Владимир Григорьев / Фотобанк Лори

Почему четвертая? Первая революция произошла в XIX веке благодаря массовому внедрению паровых двигателей, вторая — в первой половине ХХ века на базе электрификации и электродвигателей, а третья — в самом конце прошлого века, в ее основе лежат автоматизация и компьютеры. Четвертая — предполагаемое продолжение третьей, но на более высоком уровне, ее главный лозунг — так называемые киберфизические системы, то есть тесный синтез вычислительных и технологических процессов, когда компьютерные программы управляют производством, и при этом чипы и датчики делают все материальные элементы производства частями единой информационной системы.

Тонкая грань

Грань между «третьей» и «четвертой» революциями, конечно, очень тонка. Как пояснил «Интернет-Форсайту» директор проектного офиса по данным RC Group Анатолий Гнеушев , существующая модель экономики строится на идее повышения эффективности производства за счет автоматизации без изменения самих технологических процессов. По своей сути эти процессы могут существовать и без ИТ. Но в результате Четвертой промышленной революции именно ИТ станут стержнем бизнеса и приведут к необратимой трансформации в производстве и бизнесе. Все решения в цифровой экономике будут приниматься, исходя из возможностей и ресурсов ИТ. Технологической основой для перехода к новой парадигме является промышленный интернет вещей. Благодаря нему производством в режиме реального времени будет управлять интеллектуальная система через взаимодействие с глобальной средой. Все технические устройства будут давать обратную связь и принимать технологические решения с последующей перенастройкой производства. Ядром организации станут данные.

После презентации концепции «Индустрия 4.0» в Германии та получила свое развитие в США, Китае и других странах. В развитие идеи в 2017 году японское правительство анонсировало масштабную концепцию социального развития страны — Super Smart Society («Суперинтеллектуальное общество»), или «Общество 5.0», предполагающую использование индустриального интернета вещей, роботизации и искусственного интеллекта и в повседневной жизни человека, и в производстве, и в социальной сфере.

В Южной Корее в марте правительство одобрило законопроект, устанавливающий квалификационную сертификацию для новых специальностей, касающихся Четвертой промышленной революции, — в частности, для разработчиков программного обеспечения для робототехники, разработчиков аппаратных средств робототехники, разработчиков 3D-принтеров и аналитиков медицинской информации.

По мнению руководителя отдела продвижения продукции департамента промышленной автоматизации компании Mitsubishi Electric Андрея Воробьева , в «Индустрии 4.0» можно выделить три основных составляющих: аддитивные технологии — то есть 3D-принтеры и все, что с этим связано, промышленный интернет вещей и «большие данные». По мнению Воробьева, именно последний из трех компонентов — самый важный.

«Если мы добиваемся качественно обработанной информации, то ждем качественного анализа производства. В итоге можем увидеть недостатки либо достоинства производства. Анализ данных теперь почти мгновенный, и сразу видно, какие данные от любого механизма, датчика и машины есть, а каких не хватает».

Без участия человека

В качестве примера действия «Индустрии 4.0.» можно привести немецкое предприятие компании Adidas. Если на заводах этого производителя спортивной одежды в Азии и Мексике используется дешевая рабочая сила, то в Германии на заводе Adidas человеческое участие минимально. Люди лишь задают программу на компьютере и периодически контролируют её работу.

На заводах Mitsubishi Electric, по свидетельству Воробьева, наступление «Индустрии 4.0.» проявляется, прежде всего, во внедрении платформы , которая обеспечивает непрерывный поток информации на всех уровнях: от цеха до администрации. Система позволяет интегрировать промышленное оборудование и различные системы связи, которыми пользуются люди, что позволяет руководству предприятий иметь более оперативный контроль происходящего на производстве.

«Четвертая революция» наступает тогда, когда всеохватные информационные платформы начинают взаимодействовать с автоматизированными производственными узлами. Поэтому революция наступает с двух сторон: через внедрение новых информационных систем и через приход на производство роботов. Роботизация промышленности началась еще в конце ХХ века, однако ее распространение было задержано из-за переноса промышленных мощностей в Китай и другие страны с дешевой рабочей силой. Теперь началось второе наступление промышленных и сервисных роботов. Например, компания Newtech вывела на рынок роботов, которые с ювелирной точностью нарезают кондитерские изделия.

© Игорь Долгов / Фотобанк Лори

Как может выглядеть подобное, журналист «Инвест-Форсайта» наблюдал на автоматизированном логистическом складе немецкой компании fischer, где человеку оставлена только одна функция: перекладывание продукции из ящиков, в которых та хранится на складах, в коробки, отправляющиеся конечному потребителю. При этом особые роботы-шаттлы снимают ящики со складских полок, подвозят их к рабочему месту укладчиков, затем компьютерная система объясняет укладчику, сколько единиц продукции из какого ящика надо переложить в какую коробку, а затем еще и контролирует людей, чтобы те не ошиблись при перекладывании. После чего возвращает ящик обратно на складскую полку.

Вообще, автоматизировать склады проще, чем промышленные линии.

Поэтому неслучайно в мартовском докладе министра национальной экономики Казахстана Тимура Сулейменова , посвященном «созданию новой модели экономического роста», говорится, что «транспортный и логистический секторы могут рассматриваться в качестве естественной отправной точки для Казахстана в Индустрии 4.0 с выстраиванием всей цепочки создания стоимости логистики, включая складские операции, грузовые перевозки и доставку “последней мили”».

Казахстан в принципе обогнал Россию, по крайней мере по уровню осознания стоящих перед промышленностью задач. В феврале Министерство по инвестициям и развитию РК объявило о намерении приступить к системному внедрению элементов «четвертой промышленной революции» в Казахстане. Как говорится в пресс-релизе, чтобы обеспечить «устойчивый ускоренный рост промышленного производства», министерство планирует в партнерстве с ведущими мировыми компаниями в течение 2017 года определить сектора промышленности, лучше всего подготовленные к внедрению элементов новой экономики.

«В этих секторах будут реализованы проекты по внедрению технологий Индустрии 4.0 с дальнейшим распространением опыта на другие предприятия и сектора», — говорится в релизе ведомства.

«Казахстанский институт развития индустрии» предварительно договорился с институтом Fraunhofer (Германия) провести диагностику: насколько обрабатывающий сектор РК готов внедрить элементы Индустрии 4.0, а также разработать системные рекомендации по ускорению внедрения элементов в обрабатывающую промышленность.

Россия замерла на пороге

Существуют ли в России примеры внедрения «Индустрии 4.0.»?

«Сегодня Россия не может похвастаться существенным вкладом в развитие технологий Четвертой индустриальной революции», — полагает эксперт инвестиционной компании «ЦЕРИХ Кэпитал Менеджмент» Олег Якушев .

Пока что Россия находится «на пороге» будущей революции. «Ростелеком», например, занят проектами внедрения индустриального интернета в таких известных корпорациях, как «Газпром нефть» и UTair. По свидетельству директора проектов IIoT компании «Рестрим» (дочка «Ростелекома») Алексея Кульчицкого , многие российские компании уже начинают пилотные проекты по внедрению промышленного интернета, но в подавляющем большинстве случаев — в рамках локальных решений, то есть без использования платформенных технологий, а следовательно, они пока далеки от революции. По мнению эксперта, главная причина этого — отсутствие единых стандартов по индустриальному интернету, что приводит порой к невозможности интеграции всех решений «под одной крышей». Играет свою роль и недоверие со стороны предприятий по размещению всей обрабатываемой информации в «облаке».

«Формирование стандартов и является основной приоритетной задачей для всех компаний, занимающихся разработкой платформенных решений IIoT, — объясняет Алексей Кульчицкий. — Именно для этого был создан Национальный консорциум промышленного интернета — определить “правила игры”».

Президент группы компаний «Халтек» Александр Храмов рассказал «Инвест-Форсайту», что его компания занята внедрением киберпроизводства и автоматизированных линий на российских предприятиях, которым «Халтек» поставляет станки. Станки, объединённые в линии, производят детали без участия человека. На «конвейере» творчество не нужно, поэтому применение роботов на производстве повторяемых даже мелкосерийных деталей, по словам Храмова, «оправдывает себя многократно». В качестве характерного примера тот приводит внедрение автоматизированных линий на одном из казанских заводов. В результате на заводе появился автоматизированный участок, где станки обслуживаются роботом, причем робот напрямую обращается к серверу управляющих программ и загружает эти программы в станки для обработки деталей. Участок позволяет в автоматическом режиме, без участия человека, полностью обеспечить работу одной смены, а при постоянной загрузке способен работать круглосуточно.

«Несложная доработка оборудования для подключения робота (пневмоцилиндры для открытия дверей, контактные датчики, подвод воздуха для приспособлений, программные доработки) позволила сформировать самостоятельную автоматизированную ячейку, способную работать без участия человека», — объясняет Храмов.

В дальнейшем руководство завода поставило задачу организовать загрузку/выгрузку крупногабаритных деталей на приспособления/из приспособлений с помощью робота. На другом предприятии авиационной промышленности «Халтеку» удалось создать роботизированный участок слесарной обработки деталей.

«Увы, но реализованными платформенными решениями, характеризующими промышленную революцию 4.0, пока на рынке похвастать некому. Однако реализуемые пилотные проекты, безусловно, показывают, что мы находимся на пороге глобальных изменений», — уверен Алексей Кульчицкий.

При этом надо иметь в виду, что о многих инновационных проектах просто нет информации. Например, редакции «Инвест-Форсайта» стало известно, что многие элементы «Индустрии 4.0.» внедрены на самарском предприятии компании Bosch. Подробности проекта, тем не менее, узнать не удалось.

«В России существуют очень современные предприятия, но руководство этих предприятий вряд ли захочет, чтобы кто-то рассказывал об их производстве, их концепции, так как в данный момент это их преимущество на рынке, — считает Андрей Воробьев из Mitsubishi Electric. — Мне известно, что такие компании уже есть в микроэлектронике, они полностью соответствуют высочайшим требованиям в мире и ничем не уступают европейским, американским или японским. Японские заводы в начале 2000-х внедрили платформу и на начальном этапе не раскрывали своё ноу-хау».

На уровне официальных документов Четвертая промышленная революция пока еще не стала государственной задачей, но на уровне передовых предприятий уже встречаются проекты, готовящие почву для радикальных изменений. «Индустриальный интернет» и «Индустрия 4.0.», вполне возможно, станут самыми модными словами-лозунгами в инвестиционной сфере в ближайшие годы.

Мир стоит на пороге новой, четвертой промышленной революции («Индустрия 4.0»), которая приведет к полной автоматизации большинства производственных процессов, и, как следствие, увеличению производительности труда, экономического роста и конкурентоспособности ее стран-лидеров. Для России «Индустрия 4.0» представляет собой шанс для изменения роли в глобальной экономической конкуренции, но российская экономика пока не использует в полной мере имеющийся потенциал.

Концепция «Индустрии 4.0» была сформулирована в 2011 г. президентом Всемирного экономического форума в Давосе Клаусом Швабом.

  • Суть «Индустрии 4.0» состоит в ускоренной интеграции киберфизических систем в заводские процессы, в результате чего значительная часть производства будет проходить без участия человека.
  • С «Индустрией 4.0» связаны такие понятия, как «промышленный интернет вещей» и «цифровое предприятие».

По оценкам оценкам Всемирного Банка и компании General Electric, «Индустрия 4.0» может принести мировой экономике до $30 трлн.

  • По оценке аналитиков НИУ ВШЭ, переход к «Индустрии 4.0» приведет к росту энергоэффективности и конкурентоспособности экономики, стиранию границ между отраслями и снижению техногенного влияния на окружающую среду.
  • По данным PwC, производители промышленных товаров из различных стран мира планируют до 2020 г. ежегодно вкладывать в развитие направления «Индустрия 4.0» $907 млрд в год.
  • Лидером развития «Индустрии 4.0» является Германия, где создан аналог Кремниевой долины - Intelligent Technical Systems OstWestfalenLippe. Аналогичные программы запущены в Нидерландах, Франции, Великобритании, Италии, Бельгии и др. В США с 2012 г. существует некоммерческая «Коалиция лидеров умного производства», объединяющая бизнес, университеты и госструктуры.

Переход к «Индустрии 4.0» приведет к принципиальному изменению структуры занятости - сотни тысяч сотрудников могут остаться без работы, а странам, осуществляющими четвертую промышленную революцию, будет необходимо их трудоустроить, чтобы избежать социального взрыва.

  • Согласно докладу экспертов Всемирного экономического форума (ВЭФ), к 2020 г. без работы могут остаться 5 млн человек. Создатель концепции «Индустрия 4.0» Клаус Шваб утверждает , что приход «умных» производств грозит ростом неравенства как внутри национальных экономик, так и на глобальном уровне.
  • Аналитики Boston Global Group (BGG) прогнозируют изменение структуры промышленных компетенций и профессий: увеличится спрос на сотрудников, обладающих навыками в сфере разработки программного обеспечения и IT.

Четвертая промышленная революция приведет к перераспределению места стран в глобальной конкуренции - это представляет собой шанс для России.

  • В Индексе глобальной конкуренции Всемирного экономического форума (ВЭФ) Россия в 2017 г. поднялась на 43 место за счет высокого качества образования, развития инфраструктуры и инновационного потенциала, то есть показателей, имеющих прямое отношение к «Индустрии 4.0».
  • Создание по инициативе «Ростелекома» и «Роскосмоса» Ассоциации содействия развитию Промышленного интернета можно считать первым шагом по переходу России к «Индустрии 4.0».

Глобальный рынок услуг, соответствующих требованиям «Индустрии 4.0», в настоящее время оценивается примерно в $773 млрд, но доля России на нем пока составляет лишь 0,28%.

  • Ключевые барьеры для перехода России к «Индустрии 4.0» - низкий уровень оцифрованности и недостаточные затраты предприятий на инновации.
  • Доля расходов на исследования и разработки в бюджетах мировых лидеров автомобильной индустрии более чем в 6 раз выше, чем у российских компаний, а в случае телекоммуникационной отрасли разрыв носит 10-кратный характер.

В феврале 2017 г. правительство РФ утвердило первую «дорожную карту» по развитию Национальной технологической инициативы (НТИ) - «Передовые производственные технологии» - «Технет».

  • Цель «дорожной карты» - увеличение доли России на рынке глобальных услуг, соответствующих требованиям «Индустрии 4.0» как минимум до 1,5%.
  • Наиболее перспективными направлениями для развития должны стать цифровое проектирование и моделирование, новые материалы, аддитивные технологии, индустриальный интернет и робототехника.
  • На первых этапах «дорожная карта» будет охватывать не менее 8 отраслей промышленности. Реализация таких проектов уже началась: в автомобилестроении это беспилотный коммерческий транспорт компании «Волгобас», в судостроении - самый большой атомный ледокол в мире проекта 22220 «Арктика». Финансовую поддержку перспективным проектам намерен оказывать ВЭБ.

Распечатать

Автоматизация

Промышленная революция 4.0: угрозы реальные и мнимые

Мировую индустрию ожидают грандиозные перемены

Ведущие промышленные страны готовятся к усилению мировой конкуренции и разрабатывают новые программы развития. Все они - от немецкой "Индустрии 4.0" до американского "Интернета вещей" и "Сделано в Китае-2025" - ставят на интеллектуализацию производства и дальнейшее повышение уровня автоматизации. Германия первой вступила в эту гонку, однако педантичность и скрупулезность немцев может сыграть с ними злую шутку. Пока на берегах Рейна выверяли запятые, группа ведущих американских компаний также решила заняться выработкой стандартов нового производства.

Утверждают, что четвертая промышленная революция серьезно изменит цепочку создания прибавочной стоимости, исчезнут целые традиционные отрасли. Чем грозит миру новый промышленный порядок и как следует готовиться к цифровому будущему отечественным компаниям, мы поинтересовались у экспертов ведущих европейских компаний.

"Следующее десятилетие принесет большие и быстрые изменения, мировая промышленность изменится до неузнаваемости…". Стоит ли верить подобным журнальным заголовкам и грозит ли миру четвертая индустриальная революция?

Безусловно, в ближайшие годы мы увидим серьезные изменения, которые затронут множество отраслей промышленности. Уже сейчас во главу угла при проектировании машин и станков ставятся модульность конструкции и гибкость подходов к реализации их функций. Доступ к АСУ цеха или целого предприятия с мобильных устройств через Интернет уже сейчас стал частью повседневной работы промышленности развитых стран. И то, что отдельные узлы и агрегаты станут "умнее и самостоятельнее", - дело ближайшего будущего.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Революция в мировой промышленности уже началась. Сегодня мы видим устойчивую тенденцию к переходу от жесткого централизованного управления процессами к децентрализованной модели сбора, обработки информации и конечному принятию решений. Причем уровень производительности и автономности децентрализованных систем непрерывно растет. В конечном итоге такая система становится активным системным компонентом, способным автономно управлять своим производственным процессом.

В компании Bosch Rexroth традиционно большое внимание уделяется созданию продуктов и системных решений, ориентированных на работу в составе производственных линий, построенных в соответствии с философией "Индустрии 4.0". Компания, например, предлагает гидравлические и электрические интеллектуальные приводы, интегрируемые при помощи Ethernet в гибкие производственные системы, а также семейство индустриальных контроллеров, подготовленных к интеграции с IT-системами и мобильными устройствами при помощи Open Core интерфейса. Концепция "Индустрии 4.0" в целом широко внедряется на фабриках Bosch по всему миру.

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

Не сказал бы, что "Индустрия 4.0" – это угроза. Это отличный шанс произвести переворот в сегодняшней промышленности. Взаимосвязь виртуального и реального миров позволит ускорить процесс производства и создать индивидуальные решения по оптимальной для заказчика цене. Все, о чем сейчас мечтают дизайнеры, инженеры и предприниматели, вплоть до рядового пользователя промышленных товаров, воплотится в жизнь и, более того, сможет приносить прибыль благодаря "Индустрии 4.0".

Дмитрий Васильев, «ФЕСТО-РФ»

В следующем десятилетии нас ждет бурное развитие компьютерной автоматизации (в рамках третьего промышленного уклада), но все же с жесткой организацией процессов: совершенствование процессов производства, выстраивание более тесных межуровневых связей, развитие программных продуктов для расчета и проектирования. А вот воплощение в жизнь идей "Индустрии 4.0" (самоорганизация, отсутствие детального плана производства, самостоятельное взаимодействие между средствами и объектами производства), по расчетам немецкого правительства, грядет к 2030 - 2050 гг.

Хотя надо сказать, что Festo как активный участник I4.0 уже в 2016 году планирует открыть инновационный завод по производству пневмоостровов и контроллеров, где будут постепенно внедряться отдельные концепции и технологические наработки "Индустрии 4.0".

Первыми о цифровых фабриках будущего заговорили в 2011 году немцы, но весной прошлого года американцы создали консорциум IIC. И, безусловно, борьба за право разрабатывать нормативы будущего еще впереди. Появятся ли в итоге общие универсальные стандарты или повторится история с промышленными сетями?

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Ясно, что в качестве такого единого стандарта должен быть выработан гибкий протокол реального времени, реализуемый посредством беспроводной сети или Ethernet. По крайней мере на физическом уровне ситуация, подобная истории с промышленными сетями, повторится уже, к счастью, не может.

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

Инновации в области "Индустрии 4.0" базируются на существующих решениях и стандартах. И "Сименс" здесь занимает особое место, поскольку компания не только придерживается стандартов, но и вместе с другими лидерами рынка создает их. Стандарты продолжат развиваться. Сегодня, включая чайник в розетку, вы не задумываетесь, будет ли он работать правильно. Мы видим, что киберфизическим системам будущего предстоит работать по принципу Plug and produce - "Включи и выпускай", поскольку это требование заказчиков, к которому все должны прислушиваться, а мы это делаем все 168 лет нашей работы.

Дмитрий Васильев, "ФЕСТО-РФ"

У немцев "Индустрия 4.0" поддержана правительством и развивается системно. Создание Промышленного Интернет консорциума - IIC (Industrial Internet Consortium), как мне кажется, не более чем попытка американских гигантов IT-индустрии (среди первых Cisco) не остаться в стороне и не потерять рынок в будущем.

Что касается нормативов и стандартов, то физическим уровнем будет Ethernet (проводной или беспроводной). По программной же части эксперты возлагают большие надежды на OPC UA (OPC Unified Architecture - унифицированную архитектуру OPC), разработанную промышленным консорциумом OPC Foundation.

Дмитрий Черняков, "Б+Р Промышленная автоматизация"

Полагаю, что история с появлением определенного числа различных стандартов повторится. Глобализация еще не зашла настолько далеко, чтобы объединить всю мировую промышленность общим стандартом связи и управления.


Если компания выбирает сегодня между Industrial Ethernet и Fieldbus, на чем стоит остановиться?

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

Мир не стоит на месте. Industrial Ethernet и Fieldbus – современные технологии, как и Profinet и Profibus. В данном вопросе главное – сделать выбор в пользу той системы, которую предлагает надежный, инновационный и представленный во всем мире поставщик, такой как компания "Сименс".

В зависимости от уровня автоматизации можно делать выбор в пользу того или иного решения, проводить экспертный анализ, дорогостоящее проектирование. Наш подход – избавить заказчика от подобной головной боли и предложить оптимальное решение, основанное как на инновациях, так и на международных промышленных стандартах. В "Индустрии 4.0" роль промышленных сетей возрастет, и мы уже видим востребованность в едином решении со стороны российской промышленности. Если посмотрим шире, на цифровом предприятии "Сименс" мы конструируем изделия, моделируем работу завода, разрабатываем технологию, передаем ее на производство, осуществляем выпуск продукции, передаем информацию о работе оборудования, отрабатываем производственные заказы, и все данные здесь передаются по различного рода сетям. Все это способствует сокращению времени вывода продукции на рынок, что в современных условиях сложно переоценить. У инженеров российских предприятий наступают очень интересные времена!

Дмитрий Черняков, "Б+Р Промышленная автоматизация"

Нельзя ответить однозначно. Ведь только различных протоколов полевой шины существует несколько вариантов, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Выбор сильно зависит от требований, предъявляемых к Сети. Если конечному пользователю необходимо жесткое реальное время при высокой скорости обмена данными между узлами сети, лучше строить сеть на базе технологий Ethernet. К примеру, промышленный протокол реального времени Ethernet POWERLINK пользуется большой популярностью среди машиностроителей благодаря открытому исходному коду и возможности легко адаптировать его для требований производств, характеризующихся высокой скоростью операций.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Безусловно, будущее за Ethernet. Это обусловлено и унификацией аппаратной базы, и пропускной способностью, и удобством в использовании. Однако для ряда задач, таких как, например, сбор данных в агрессивных средах, применение вариаций Fieldbus на низком уровне является оптимальным, а зачастую и единственным решением.


Фабрика "Сименс" по выпуску ПЛК в баварском Амберге – прообраз полностью автоматизированных производств будущего

Как кратко описать то, что немцы называют сегодня "Индустрией 4.0", а американцы "Интернетом вещей"?

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

"Индустрия 4.0" – прежде всего инновации и производство. Это B2B сектор. Это то, что может сделать наших заказчиков более конкурентоспособными в борьбе за воплощение их идей и производство продуктов. "Интернет вещей" ориентирован больше на непосредственного потребителя.

Дмитрий Васильев, "ФЕСТО-РФ"

"Индустрия 4.0" - это концепция развития промышленного производства, основанная на максимальной индивидуализации производимых продуктов при практически 100%-ной автоматизации. Это станет возможным благодаря наличию большего «интеллекта» в станках, оборудовании и даже обрабатываемых заготовках, а также автономного обмена данными между ними и автономного же принятия решений.

"Интернет вещей" - более общее понятие и охватывает все предметы вокруг нас: гаджеты, бытовая техника, мебель и т. д. Предметы также будут обладать "интеллектом" и общаться между собой, помогая нам в повседневной жизни.

Дмитрий Черняков, "Б+Р Промышленная автоматизация"

"Интернет вещей" – это независимая от оператора связь каждого отдельного агрегата машины с АСУТП, самодиагностика, саморегулирование и самонастройка в рамках производственного цикла.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

Под термином "Индустрия 4.0" следует понимать высокоавтономное децентрализованное реконфигурируемое производство, отличающееся непрерывным информационным обменом между его подсистемами и объектами производства в рамках выполняемых производственных и логистических процессов.

Четвертая промышленная революция отличается от предыдущих производственных теорий гибкостью подхода, интеллектуальностью, реактивностью, основанным на данных и знаниях интегрированным выпуском продукции будущего на "умных" производствах. На таком производстве люди находятся в центре внимания, все задачи выполняются при поддержке интеллектуальных систем. "Индустрия 4.0" не просто модное слово для компании KUKA. Благодаря нашему членству в национальных и международных комитетах по стандартизации (например, OPC Foundation) мы активно принимаем участие в дискуссиях по теме "Индустрия 4.0". Мы включены в рабочую группу платформы "Индустрия 4.0" в Союзе машиностроителей Германии (VDMA) и других отраслевых ассоциациях. Компания KUKA поддерживает возможность объединить усилия со всеми партнерами и ассоциациями, так как поставщики облачных сервисов и технологий автоматизации не могут реализовать идеи "Индустрии 4.0" в одиночку. Всем сторонам необходимы сильные союзы с производителями высоких технологий.

Компания KUKA продвигает и формирует "Индустрию 4.0"! Воплощение идеальной концепции "умного" производства в реальность возможно только с высокопроизводительными производственными системами, не только эффективными, но и гибкими. KUKA уже сегодня предлагает продукцию, которая готова к "Индустрии 4.0". "Индустрия 4.0" и "Интернет вещей" находятся на пересечении широкого спектра компонентов, источников данных, услуг и систем. Если совместимость не гарантирована, потенциал "умного" производства может быть реализован только на очень ограниченном уровне. Компания KUKA инвестирует в международные признанные открытые стандарты в большей степени для того, чтобы обеспечить своим клиентам максимальную совместимость.

Доля промышленности в российском ВВП составляет около 14%. Революция 4.0 для нас - это шанс или угроза? Как следует готовиться к цифровому будущему отечественным компаниям?

Дмитрий Васильев, "ФЕСТО-РФ"

Во-первых, не стоит все же позиционировать "Индустрию 4.0" как четвертую индустриальную революцию. Идет речь о вполне эволюционном пути развития. А потом это же не оружие массового поражения. Результатами работы в рамках данной концепции (например, новые продукты в сфере автоматизации и информатизации) смогут пользоваться по всему миру и в России в том числе. Поэтому продвинутым отечественным компаниям можно отслеживать новинки и постепенно их внедрять.

Максим Сонных, "Бош Рексрот"

"Индустрия 4.0" влечет за собой повышение эффективности и адаптивности производственного процесса. Линии, построенные в соответствии с новой философией, обеспечат эффективный выпуск минимальных партий и допускают быстрое внесение изменений в продукт и производственный процесс. Внедрение принципов "Индустрии 4.0" на отечественных предприятиях приведет к повышению качества выпускаемой продукции, обеспечит возможность быстрого переналаживания линии, что в конечном счете повысит их конкурентоспособность

Дмитрий Капишников, "Кука Роботикс Рус"

"Революция 4.0" для нас, безусловно, шанс. Шанс вступить в новую эру промышленности одними из первых и, таким образом, обеспечить себе задел на будущее.

Отечественным компаниям следует задуматься о среднесрочном и долгосрочном планировании в своей деятельности, что, безусловно, тяжело в текущих российских реалиях. Тем не менее те компании, которые будут более подготовлены, имеют хорошие шансы увеличить свою долю рынка и стать крупными игроками в своих сегментах.

Бьёрн Фреркинг, "Сименс"

У России есть перспективы в области создания производств готовых продуктов с мировой известностью. Речь идет о таких брендах, как Heinz, Coca-Cola, Mercedes-Benz, Louis Vuitton. "Индустрия 4.0" – тот самый шанс, благодаря которому можно сократить отставание в этой сфере и внедрить новые бренды. Потому что "Индустрия 4.0" – это прежде всего стандартизация, инновационный комплекс и набор технологических процессов, которые могут быть легко интегрированы в гибкие производственные ячейки, которые в свою очередь могут взаимодействовать друг с другом. Такой подход облегчает планирование и снижает затраты на инвестиции и риски. Помимо этого перспективы в области внедрения "Индустрии 4.0" есть и у малого бизнеса. Маленькие и не слишком хорошо организованные компании со слабым финансированием, но с креативными и по-настоящему прорывными идеями могут извлечь значительную выгоду. Для этого им достаточно обратиться в департамент "Цифровое производство" компании "Сименс", и мы вместе попробуем разработать решение, которое усилит их позиции на рынке.

Конструктор. Машиностроитель, 2015-2

Одной из основных тем Всемирного экономического форума в Давосе вновь стала Четвертая промышленная революция - 27 заседаний фонда в 2017 году посвящены Индустрии 4.0.

Такое название получила нынешняя эпоха инноваций, когда передовые технологии радикально меняют целые отрасли экономики потрясающе быстрыми темпами.

Возникнет абсолютно новый тип промышленного производства, который будет основываться на так называемых больших данных и их анализе, полной автоматизации производства, технологиях дополненной реальности, интернете вещей.

Корреспондент.net решил разобраться, что такое Четвертая промышленная революция.

Всемирный экономический форум. Что это?

ВЭФ - это частный фонд со штаб-квартирой в Женеве, поддерживаемые международными членами и партнерами, которые вносят финансовый вклад. На ежегодной встрече они делятся своим опытом и мнениями по различным вопросам.

Среди около сотник партнеров форума такие гиганты, как ABB, Nestle, Barclays, Credit Suisse, Deloitte, Deutsche Bank и Google. Они определяют повестку дня ВЭФ и участие в его финансировании: ежегодно каждый вносит сумму в 115 тысяч долларов.

Членами фонда являются около 1,2 тысячи крупнейших компаний мира, которые платят 31,5 тысячу долларов в год. Также приглашаются политики, видные мыслители, ученые и журналисты.

Форуму в Давосе удается собирать под одной крышей 2,5 тысяч представителей политики, бизнеса, науки и СМИ из более чем 90 стран мира, чтобы всем вместе обсуждать текущие проблемы "ради улучшения мира".

Признаки Индустрии 4.0

Первая промышленная революция началась во второй половине 18 века после появления паровых машин, которые позволили перейти от ручного труда к машинному.

Вторая произошла с освоением электричества и характеризовалась развитием массового конвейерного производства.

Третья промышленная революция, ее еще называют цифровой, началась во второй половине 20 века с создания цифровых компьютеров и последующей эволюции информационных технологий. Наш мир живет именно в эту эпоху.

Цифровая революция в данный период времени переходит в четвертую, особенности которой заключаются в массовом внедрении киберфизических систем в производство.

Как описывает промышленную революцию 4.0 основатель ВЭФ Клаус Шваб, она стирает границы между физическими, цифровыми и биологическими сферами. Кстати, он написал целую книгу об этом, которая так и называется, Четвертая промышленная революция.

Индустрия 4.0 стирает границы между физическими, цифровыми и биологическими сферами

"Речь идет о волне открытий, обусловленных развитием возможностей установления связи: роботы, дроны, умные города, искусственный интеллект, исследования головного мозга", - говорит Швабе.

Предполагается, что эти киберфизические системы будут объединяться в одну сеть, связываться друг с другом в режиме реального времени, самонастраиваться и учиться новым моделям поведения.

Они смогут выстраивать производство с меньшим количеством ошибок, взаимодействовать с производимыми товарами и при необходимости адаптироваться под новые потребности потребителей.

Например, изделие в процессе выпуска сможет само определить оборудование, способное произвести его, при этом в полностью автономном режиме без участия человека.

Товар в процессе выпуска сможет само определить оборудование, способное произвести его

Первыми шагами мира к новой промышленной революции стали облачные технологии, развитие способов сбора и анализа Big Data, краудсорсинг, биотехнологии, беспилотные автомобили и медицина, основанная на 3D-печати. В мире финансов это - криптовалюты Bitcoin и технологии Blockchain.

Большие данные

Понятие Big Data - это совокупность технологий, которые призваны совершать такие операции:

Обрабатывать большие по сравнению со "стандартными" сценариями объемы данных

Уметь работать с быстро поступающими данными в очень больших объемах

Уметь работать со структурированными и плохо структурированными данными параллельно в разных аспектах.

Примером Big Data может стать Большой адронный коллайдер, который производит огромное количество данных и делает это постоянно. Установка непрерывно выдает большие объемы данных, а ученые с их помощью решают параллельно множество задач.

Интернет вещей

Internet of Things - концепция пространства, в котором все из аналогового и цифрового миров может быть совмещено.

Это не просто множество различных приборов и датчиков, объединенных между собой проводными и беспроводными каналами связи и подключенных к Интернету, а это более тесная интеграция реального и виртуального миров, в котором общение производится между людьми и устройствами.

Виртуальная и дополненная реальность

Virtual reality - созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.

Дополненная реальность(augmented reality) подразумевает возможность добавлять физическим объектам виртуальные свойства, например, отображение информации о них, которая, к тому же, может быть индивидуализирована под конкретного субъекта восприятия.

3D-печать

Печать на 3D принтере может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твердого объекта.

Это унивиресальный метод создания большого спектра физических объектов на базе единой платформы. Он дает возможность отказаться от разнородных подходов к решению разнообразных задач в пользу единого подхода, реализованного в цифровом виде.

Существуют также экспериментальные биопринтеры, в которых печать 3D-структуры будущего объекта (органа для пересадки) производится каплями, содержащими живые клетки.

Последствия и риски промышленной революции

Для экономики

Отрасли экономики, имеющие доступ к большим массивам данных, получат возможность радикально повысить качество принимаемых решений на их основе, особенно рутинных.

Это относится к банковским, юридическим услугам, страхованию, бухгалтерии, управлению, консалтингу и аудиту, метрологическому обеспечению, здравоохранению.

Клаус Шваб выделяет четыре основных эффекта:

Рост ожиданий заказчика

Улучшение качества продуктов

Совместные инновации и новые формы организации.

Преимущество будет у компаний, владеющих уникальной платформой, объединяющей множество людей.

Для людей

Хотя человек освободиться от тяжелого и рутинного труда, но полная независимость производства от людей приведет к массовой потери рабочих мест, что сейчас можно наблюдать в странах, где практикуется автоматизация на заводах и фабриках.

Развитие технологий также может вызвать увеличение разрыва между доходами от капитала и от труда и, как следствие, рост неравенства. Спрос на работников с низким уровнем образования и более низкой квалификацией, наоборот, снизится.

Поэтому эксперты призывают государства уже сейчас обеспокоиться этим вопросом и подготовиться к новой промышленной революции.

Страны с низкооплачевыемым трудом могут потерять преимущество перед развитыми странами и отстать от них еще больше.

Для человека

Новый мир на базе цифровых технологий изменит личность человека, поскольку Индустрия 4.0 заложит новые принципы в этику и эстетику.

Человек сможет подстраивать под себя товары и слуги, а также создавать "продолжение" мира, которое нравится конкретно ему.

По мере погружения человека в цифровую среду его индивидуальное поведение будет становиться оцифрованнее и спровоцирует отчуждение от человека его внутреннего мира, отсутствие свободы формирования собственной личности, сегрегацию людей, основанную на их идентичности, и, как следствие, поляризацию человеческих сообществ.

Для государства

Чем более плотно физический мир будет пересекаться с цифровым, тем больше появится возможностей для контроля и мониторинга нежелательных событий по всему миру посредством цифровых сетей.

Новые технологии дадут возможность гражданам влиять на политическую жизнь своего государства, но Индустрия 4.0 обострит проблемы безопасности, а войны в будущем будут иметь совершенно другую природу.

Как считает Швабе, будущие конфликты будут носить гибридный характер и совмещать прямые действия на поле боя с негосударственными явлениями и элементами.

"Граница между войной и миром, солдатом и гражданским и даже насилием и ненасилием (кибертерроризм) оказывается пугающе размытой. С развитием военных технологий, появлением биологического и автономного вооружения негосударственные объединения людей достигнут того же уровня смертоносности, что и государства", - говорит председатель ВЭФ.

Кроме того, ухудшающееся положение среднего класса может привести к разбалансировке политических систем, опирающихся на средний класс, усилению идей популизма, радикализма, фундаментализма и милитаризма, что мы сейчас уже можем наблюдать.

Это, в свою очередь, приведет к усилению глобальной неопределенности.

Шесть лет назад группа немецких ученых, политиков и бизнесменов объявила о грядущей Четвертой промышленной революции или Индустрии 4.0

Изображение с сайта minds.com

Еще спустя пять лет вышла книга президента всемирного экономического давосского форума Клауса Шваба «Четвертая промышленная революция» . В которой он буквально расписал по пунктам, что такое Четвертая промышленная революция и чего от неё стоит ждать человечеству.

Дабы не утомлять читателя деталями, подчеркнем ключевые положения Индустрии 4.0 : промышленная революция приведет к кардинальному, фундаментальному преобразованию всего человечества. Изменится буквально всё - наша жизнь, труд и общение. И, наконец, самое главное - человечество за всю свою историю не сталкивалось ни с чем похожим на то, чем обещает быть Четвертая промышленная революция.

Говоря иными словами, в ближайшее время будет совершен такой технологический рывок , что реальностью станет многое из того, что каких-то пять-десять лет назад описывали в своих произведениях фантасты.

Формально вступительная часть Индустрии 4.0 началась несколько лет назад, достаточно вспомнить стремительное развитие смартфонов, электромобилей, беспилотных технологий, 3D-принтеров, нанотехнологий, квантовых вычислений и пр.

Так как во главе угла будут стоять инновации, их количество и скорость реализации, то несложно назвать всех тех, кто будет делать Четвертую промышленную революцию . Это США, Китай, Япония, Южная Корея и Евросоюз. Как правило, инновации в основном появлялись в какой-то одной из вышеназванных стран, либо в той или иной степени кооперации между ними.

К сожалению, Россия участия в подготовке к Четвертой промышленной революции практически не принимает и за последние двадцать лет ничем заметным не отметилась. Ну, разве что только «Йотафоном», который, опять же, выпускается в Китае.

Вместе с тем стоит признать, что и на месте Россия не стоит , какие-то попытки не отстать от признанных лидеров предпринимаются, создаются технологические госкорпорации, но… не совсем понятно, как относиться, например, к таким организациям, как «Роснано» и «Сколково»? Которые как раз и создавались для того, чтобы Россия приняла участие в Четвертой промышленной революции в качестве полноценного участника, а не посмешища.

Но об уникальных разработках, от которых восхищенно ахнул бы весь мир, пока ничего не слышно, зато периодически российские граждане слышат о баснословных суммах, которые государство тратит на эти организации, а нередко и о громких арестах. Достаточно вспомнить интерес правоохранительных органов к вице-президенту «Сколково» А. Бельтюкову и управляющему директору по инвестиционной деятельности «Роснано» А. Горькову.

Как говорится, следствие со всем разберется, но хотелось бы знать, на что потрачены колоссальные бюджетные деньги? Где видимые и осязаемые результаты?

Не стоит упускать из виду вот какой момент - уходит драгоценное время и кто знает, сколько осталось до полноценного старта Индустрии 4.0? Годы? Или, может, счет уже пошел на месяцы? Как написал в предисловии к российскому изданию «Четвертой промышленной революции» Г. Греф: «Особенностью этой революции, на мой взгляд, станет то, что внедрение новых технологий будет характеризоваться огромной скоростью и сопровождаться мощнейшей конкуренцией».

Так и есть, ни убавить, ни прибавить - фактор времени будет иметь важнейшее значение. В качестве примера можно вспомнить виртуозную «смартфонную» драку за покупателя между Apple и Samsung, особенно то, с какой скоростью они штамповали инновационные разработки и старались опередить друг друга.

А в это время А. Чубайс показывал В. Путину какой-то непонятный планшет для российских школьников , о котором с тех пор ничего больше не слышно. Над этой сценой потешалась вся страна, но… было бы смешно, если б не было так грустно.

О том, как Россия теряет драгоценное время , свидетельствует и вот такой факт. В 2016 году в Евросоюзе было продано чуть менее 91 тысячи электромобилей. А в России 13. Нет, не тысяч, а штук. Всего же в России зарегистрировано 920 электромобилей. Это меньше, чем в каком-нибудь не самом густонаселенном районе Сан-Франциско или Лос-Анджелеса.

А ведь никто уже не сомневается, что за электромобилями будущее . Начиная с 2025 года во многих странах Европы вступает в силу запрет на выпуск машин с двигателями внутреннего сгорания, в 2030 году аналогичный закон планирует принять даже Индия. В Китае правительство ввело жесткую выдачу лицензий на выпуск электромобилей, и не потому, что власти КНР недолюбливают машины на электротяге, а потому что выстроилась километровая очередь из желающих их выпускать.

Теперь если какая-нибудь компания или стартап не продемонстрирует властям Поднебесной серьезный бизнес-план, не менее серьезных партнеров с очень серьезными деньгами, площадку под строительство завода, а в некоторых случаях ещё и дилерскую сеть - не видать им лицензии.

По мнению экспертов, выпуск электромобилей в ближайшие годы кардинально изменит автомобильный рынок, так как фактически «обнулятся» все прежние достижения. Теперь даже самый скромный стартап может выпустить такое, что превзойдет изделие именитого автоконцерна.

Для примера - китайский электрический гиперкар Nio EP9 мощностью один мегаватт, произведший недавно настоящий фурор своей сверхсовременной конструкцией и установивший лучшее время круга на культовой немецкой трассе Нюрбургринг.

И кто всего два года назад знал о стартапе NextEV, выпустившем эту уникальную машину? Кто знал о компании Faraday Future, разработавшей такой электрокроссовер, от которого весь автомобильный мир изумленно крякнул?

Про российские электромобили в данном контексте говорить абсолютно не стоит , так как если они и существуют в природе, то встретить их сложнее, чем снежного человека. АвтоВАЗ с его Ладой Эл Ладой не в счет, так как 81,45% акций этого предприятия принадлежит зарегистрированному в Нидерландах СП Alliance Rostec Auto B.V. А ведь переход от двигателя внутреннего сгорания к электромотору всего лишь один из шагов на пути в будущее.

В настоящее время бурно развиваются технологии автономного вождения и концерн Ford уже объявил о том, что в 2020 году выпустит автомобиль без руля и педалей. Управлять которым, главным образом, будет искусственный интеллект, а водитель сможет вмешаться в процесс управления лишь в исключительных случаях. Упоминать про «достижения» России в этой области так же нелепо, как и упоминать несуществующие российские электромобили.

Если абстрагироваться от смартфонов и электромобилей, то стоит вспомнить, что любую революцию делают люди. А в случае с промышленной революцией - кадры. Которые, как известно, решают всё. Насчет китайских, японских или американских кадров можно не беспокоиться - их там заботливо растят, сдувают пылинки и всячески поощряют. Потому что ведущие страны мира понимают - хорошие кадры и отдачу принесут хорошую.

До начала девяностых годов проблемы с кадрами у нас если и были, то не то чтобы совсем уж серьезные. И космос успешно осваивали, и уникальные корабли и самолеты строили, и атомная энергетика была одной из лучших в мире, как и наука. Все это благодаря также одному из лучших в мире образованию.

Но затем пришедшие к власти перестройщики и их последователи создали в стране такие «святые годы», что из неё побежали не только простые люди, но и ученые, инженеры, конструкторы и пр. Которых с распростертыми объятиями встречали на Западе, особенно в США.

До этого в последний раз ученые и инженеры массово бежали только в 1945 году из разоренной войной Германии . А у нас побежали в мирное время, за что отдельное спасибо всем тем, кто «поднимал» Россию с колен. Отток «мозгов» продолжался все девяностые, потом нулевые.

Неизвестно, как с этим обстоит дело сейчас, но если верить телевизору, то все теперь нормально, многие даже возвращаются. Статистики, естественно, никакой не приводится.
По некоторым оценкам, начиная с 1990 года, на Запад уехало порядка ста тысяч ученых и инженеров. Почти все они внесли вклад в развитие научно-промышленного потенциала США и Западной Европы. Разумеется, уехали не все, но когда речь идет о таких уникальных людях, надо понимать, что нет такой оценочной шкалы, способной измерить талант Фарадея, Теслы, Эйнштейна, Курчатов или Королева. Разбрасываться такими людьми, это все равно, что использовать платину для изготовления набоек на кирзовые сапоги.

Но у нас в девяностые стране были нужны только менеджеры, юристы, коммерсанты да охранники. Всем остальным предоставили право решать проблему выживания самостоятельно. Засевшим на властном Олимпе «гуманистам» было абсолютно по барабану до всего.

Тысячи ученых сбежали из России - ну и что? Поляжет в Грозном целая бригада в новогоднюю ночь - а нам какое дело? Не впишутся в рынок миллионы - ничего, новых нарожают.

И ладно бы только ученые бежали. Огромный ущерб был нанесен образованию , хотя институты росли как грибы после дождя, но выпускали они все больше не физиков или математиков, а юристов, экономистов да финансистов. Дошло до того, что куда ни плюнь - в юриста или экономиста попадешь.

Спрашивается, так кто поможет России достойно вступить в Индустрию 4.0? Неужели юристы? Кто ответит на вызов времени, причем такой, с которым человечество никогда не сталкивалось за всю свою историю? Коммерсанты с охранниками?

«Мы отстали от передовых стран на 50-100 лет. Мы должны пробежать это расстояние за десять лет. Либо мы сделаем это, либо нас сомнут». Эта сталинская фраза сейчас актуальна как никогда. Вот только, к сожалению, десяти лет у нас нет. Если верить все тому же К. Швабу, Четвертая промышленная революция начнется буквально завтра-послезавтра. Россия к ней абсолютно не готова ни в кадровом, ни в экономическом, но что важнее всего - в политическом отношении.

Сталинской широты понимания грядущих проблем нет и быть не может у подавляющего большинства всех тех «эффективных менеджеров», кто, начиная с девяностых, оккупировал теплые местечки, и вместо таких понятий, как «индустриализация», «образование» и «технологии», хорошо знает лишь такие слова, как «распил» и «откат».

Когда телевизор преподносит как неслыханное достижение прокладку «Северного», «Турецкого» или черт его знает какого там очередного «потока», России остается только посочувствовать. Интеллекта и глубины мЫшления «эффективных менеджеров» не хватило на создание российских аналогов Apple, Google, Tesla, IBM, Samsung, Lenovo, Sony, Toshiba, а хватило лишь на создание аналога средневековой торговли с «партнерами».

Правда, сейчас ассортимент 14-15 веков - меха, лён и мёд - заменили нефтью и газом, но средневековая суть торговли от этого не поменялась.

В своей книге К. Шваб предупреждает о такой опасности Четвертой промышленной революции, как разделение мира не по религиозным или национальным признакам, а по технологическому . Когда США, Евросоюз, Япония, Китай и Южная Корея рванут в новое технологическое измерение, рванут в светлое будущее, мир разделится, грубо говоря, на «технорасу» и «папуасов».

Причем не факт, что сырьевые ресурсы последних будут представлять интерес для технорасы. Появятся инновационные источники энергии, электромобилям нефть не нужна, а использовать газ и уголь так, как его используют сейчас, будет таким же анахронизмом, как освещение улиц китовым жиром.

А если что и понадобится, так технораса платить за сырье не будет, а просто заберет силой. Уже сейчас должно быть понятно, что Индустрия 4.0 кардинально изменит не только, допустим, бытовые гаджеты и уровень жизни, но и оружие. Причем настолько, что соперничать с технорасой станет попросту невозможно .

Потому что даже самый совершенный лук и стрела в ста случаях из ста проиграют снайперской винтовке с ночным прицелом и лазерным дальномером.

Сложно сказать, сколько у России есть времени в запасе . Но что-то подсказывает, что вряд ли она распорядится им максимально эффективно. Она этого не сделала за прошедшие четверть века, почему она сумеет «пробежать» нужное расстояние за три-пять лет?

С такими гирями на ногах, как «эффективные менеджеры», можно только быстро и эффективно утонуть, а не бежать наперегонки со всем миром.