Четвертая промышленная революция уже провозглашена, весь мир разными темпами движется к Индустрии 4.0, одним из результатов которой должна стать цифровая фабрика будущего, основанная на новом понимании эффективного производства. Согласно исследованиям Grand View Reseach, мировой рынок промышленного интернета вещей (IIoT) в 2016 году достиг $109 млрд, и ожидается, что к 2025 году он вырастет до $933,62 млрд.
Мировые промышленные гиганты на собственном опыте убедились, что фабрика нового образца — это сокращение расходов и повышение производительности за счет информатизации производства. Россия пока находится в самом начале этого пути, что, однако, не мешает ей совершить рывок и вырваться в лидеры. Отечественные компании выгодно отличаются от других игроков международного рынка сплавом научного инженерного подхода и серьезным промышленным базисом — наследием индустриального прошлого страны. Главное сейчас — не бояться перемен.
Мы движемся от встроенных систем к киберфизическим, которые позволят собирать и передавать информацию в любой форме и объеме из любого места. Это базис для так называемой сетевой культуры, которая лежит в основе цифрового производства.
Но что такое цифровое производство? Трактовок термина много. Эксперты определяют его и как автоматизацию производственного процесса, и как создание цифровых двойников продукта и процессов его производства, и как многоуровневую систему с датчиками, контроллерами, средствами передачи собираемых данных, аналитическими инструментами и др.
Я думаю, цифровое производство подразумевает диджитализацию промышленности, в результате которой решения основных задач, волновавших промышленников еще начиная с появления первых мануфактур, должны выйти на новый уровень. Среди них — снижение процента брака, уменьшение ошибок, вызванных человеческим фактором, оценка качества произведенного продукта и главное — массовое производство продукции по индивидуальным заказам. Для этого на предприятии должны быть полностью автоматизированы все производственные процессы: конструкторская разработка, технологическая подготовка производства, снабжение материалами и комплектующими, планирование производства, изготовление продукции и сбыт.
За последние 25 лет в экономически развитых странах достигнуты значительные успехи в направлении цифрового производства. Завод Philips по производству бритв в Голландии работает в темном помещении, где находятся 128 роботов. Завод Harley-Davidson сократил среднее время производства мотоциклов под заказ с 28 дней до 16 часов.
Надо перенимать подобный опыт зарубежных компаний, но, конечно, с учетом российских реалий.
Для многих отечественных промышленников сейчас фраза «цифровая фабрика будущего» звучит как плод разыгравшейся фантазии. Да, где-то на Западе есть заводы, на которых работают роботы, где-то оборудование используется на 90%, где-то система менеджмента завязана на производстве — где-то, но не у нас. В России, по нашему опыту, средняя загрузка оборудования — 30%. И живем, как работаем, — на те же 30%. А с чего начинать, чтобы запустить маховик перемен, непонятно — слишком уж большой разрыв.
На самом деле, если разложить весь путь к Индустрии 4.0 на логические этапы и начать последовательно двигаться вперед, у России есть все шансы не только догнать Запад, но и выбиться вперед, аккумулируя весь накопленный опыт и адаптируя его под себя. На мой взгляд, для перехода к Индустрии 4.0 необходимо, в первую очередь, выполнить три условия:
- Компьютеризировать рабочие места и производственное оборудование;
- Использовать современное программное обеспечение по подготовке производства (CAD/CAM/CAE/PDM), управлению производством (ERP, MES) и управлению ресурсами (ЕАМ, ТОиР);
- Создать на промышленном предприятии единое информационное пространство, с помощью которого все автоматизированные системы управления предприятием, а также промышленное оборудование, производственный персонал смогут оперативно и своевременно обмениваться информацией.
Первым шагом для объединения всего вышеперечисленного в единую инфраструктуру может и должно стать использование систем MDC (Machine Data Collection — сбор машинных данных), которая позволяет мониторить работу всех производственных объектов (оборудование, рабочие места основных рабочих, сервисные службы и т. д) в целях управления производством. Это и есть фундамент для перехода к цифровому производству (компания автора, «Станкосервис», поставляет подобные системы. — Forbes).
Системы мониторинга позволяют обходить «журнальные» методы получения информации, эти процессы автоматизируются, и станки, можно сказать, сами отчитываются о своей работе. В России до сих пор многие предприятия зависят от человеческого фактора — например, «лояльности» одного технолога или оператора. Наши люди привыкли работать на свой карман, а не на благо организации. MDC — это способ повысить эффективность и увеличить прибыль за счет контроля и прозрачности всех действий.
Внедрение системы мониторинга не требует больших финансовых и временных ресурсов. Оснастить парк из 100 станков, по нашему опыту, можно за 3-4 недели. Из российских предприятий, развивающих «цифровое производство» я бы выделил ПАО «ПКО Теплообменник» (Нижний Новгород), ВГУП ВНИИА им. Духова (Москва)», АО «Редуктор-ПМ» именно потому, что эти компании начали с MDC и сейчас ясно видят, куда двигаться дальше.
Начав с малого, можно перестроить всю систему. Но не стоит хвататься за что попало, это должен быть логичный и полноценный переход к концепции не столько цифрового производства с его отдельными решениями, сколько к цифровой компании. Нужно понять, что это не очередной этап совершенствования промышленной автоматики, а трансформация всего бизнеса: от процедуры изготовления деталей до способов привлечения клиента. Тут показателен опыт одного из наших клиентов — компании «Вертолеты России». Их грамотный переход к Индустрии 4.0 через формирование единого цифрового пространства с мониторингом работы и людей, и оборудования привел к изменению психологии труда — появилось понимание механизмов слаженной работы предприятия на результат, в которой важна синергия человеческого капитала и новых технологий.
Очевидно, что с переходом на цифровом производство будет уменьшаться необходимость в промежуточном менеджменте на производстве. Если раньше было много контролеров и мастер участка, отчитываясь мастеру цеха за срыв сроков, мог свалить вину на сервисные службы, а мастер цеха, отчитываясь начальнику производства, мог утверждать, что виновато старое оборудование… и т. д, то теперь благодаря системе мониторинга становится все прозрачно. Исказить реальность не получится. Объективная информация с производства доходит до руководителей быстро и без искажений. Далее, связывая воедино все производственные системы, большая часть решений будет приниматься автоматически, без участия человека. Конечно, это серьезно затронет организационную структуру предприятий и требования к квалификации новых кадров.
По прогнозам некоторых экспертов, фабрика будущего должна появиться в России к 2035 году. Уже утверждена «дорожная карта» Технет Национальной технологической инициативы, определяющая план развития таких технологий, как: цифровое моделирование и проектирование, индустриальный интернет, аддитивные технологии, робототехника и мехатроника. Но фабрика будущего включает в себя не только технологический аспект — интернет вещей и бигдата не решат всех проблем без эффективного инновационного менеджмента и новых бизнес-моделей.
С наступлением эры «цифрового» производства можно переходить к новым моделям управления, о которых так много говорят сейчас в узких кругах. В этом случае фраза «станок как сервис» станет реальностью. Система мониторинга сделает все подключенные станки глобальными, доступными для приема заказов, обмена информацией о плановой загрузке и производственных возможностях. На фабрике будущего виртуальный оператор будет управлять логистикой, выбирать оборудование с лучшими показателями. Станок как «интеллектуальный» субъект производства выходит на глобальный рынок и обязан конкурировать за счет качества, скорости и стоимости работ. Мы движемся именно к этому.
Развивая историю «станок как сервис», мы приходим к пониманию, что заводу вовсе не обязательно приобретать станки и заботиться об их состоянии. Станкостроительные предприятия, обладая инструментарием удаленного мониторинга, могут предоставлять станки, как сервис, обеспечивая своевременный ремонт, поставку запасных частей и пр. Стороной, обеспечивающей финансирование этой схемы будет банк. Все три стороны будут зарабатывать процент от продажи продукции конечному покупателю, что существенно повысит эффективность бизнеса и снизит промежуточную коррупцию. Все стороны имеют возможность удаленного мониторинга производства, что существенно снижает риски и обеспечивает заинтересованность сторон в конечном результате.
В заключение стоит добавить, что инновационный менеджмент для большинства предприятий не придет так быстро, как приходят технологии. Для немцев или японцев регламент — это хорошо, а для русского человека – повод проверить систему на прочность. Действовать надо итерационно, на каждом шаге показывая результат и пользу для персонала и бизнеса. Мы долго запрягаем, зато быстро едем.