Будущее близко. Путь в «Индустрию 5.0»

Первой промышленной революцией стало внедрение паровых машин, которое позволило значительно повысить производительность труда и эффективность производства.

Вторая промышленная революция началась с изобретения конвейера и создания системы массового производства автомобилей компанией Генри Форда в конце XIX века. Это привело к значительному снижению затрат на производство и повышению производительности труда, что снизило себестоимость готовых изделий в 5–25 раз.

Третий революционный этап начался с разработки станков с числовым программным управлением (ЧПУ) — в результате появилась возможность существенно увеличить точность и скорость обработки деталей. Затем компания Toyota начала использовать эти станки для создания новых автомобилей, которые стали известны как Toyota Production System (TPS). Компания также разработала концепцию бережливого производства, послужившую основой для создания промышленных роботов и полностью автоматизированных производственных линий. В итоге штат сотрудников, необходимых для производства 1000 тонн продукции, сократился в пять раз. В это же время на предприятиях началось внедрение отдельных элементов цифровизации в виде автоматизированных систем управления производством, систем управления ресурсами предприятия и других специализированных продуктов, использование которых также системно повышало операционную эффективность компаний.

Четвертая промышленная революция характеризуется применением цифровых технологий в управлении бизнесом и коммуникациях. Это приводит к повышению эффективности производства и конкурентоспособности компаний. На рынке работают почти полностью цифровые компании: «Яндекс.Такси», Airbnb и Tilda. Цифровые преимущества становятся ключевыми факторами при выборе товаров и услуг. К примеру, не будут продаваться без магазинов приложений. Ведение бизнеса в цифровой форме становится необходимым для выживания на рынке. Автоматизация типовых бизнес-процессов приводит к снижению затрат на оплату труда и повышению прибыли, что повышает стоимость компании на рынке. Однако это не предел. С течением времени ценность цифровых преимуществ будет только расти. Так, в будущем основным критерием выбора автомобиля станет функциональность автопилота, а не мощность двигателя или особенности трансмиссии. Однако процесс цифровизации не происходит равномерно во всех отраслях. Какие-то отрасли уже полностью цифровизованы, в частности, логистические биржи, а другие только начинают первые шаги в области цифровой трансформации. Отстающими на пути цифровой трансформации являются, прежде всего, производства реального сектора экономики, скованные традициями, укладом и привычкой работать по-старому.

«Индустрия 5.0» — концепция, которая описывает новый уровень производства, основанный на автоматизации, искусственном интеллекте и других современных технологиях. Этот термин был предложен японским ученым Масааки Имаи в 1986 году.

«Индустрия 5.0» — новая парадигма взаимодействие человека и технологий с фокусом на человеческий интеллект.

Возможности людей + технологические разработки = упрощение производственных процессов.

Новая эра

Близится новая эра, пятая промышленная революция. В «Промышленности 5.0» основной акцент будет сделан на сотрудничестве человека и машины. На предыдущем этапе, в «промышленности 4.0», технологии, такие как «Интернет вещей» (IoT), большие данные и искусственный интеллект (ИИ), использовались для создания более интеллектуальных производственных систем. В «промышленности 5.0» мы увидим, что творческий потенциал человека объединяется с точностью и способностями роботов. В «Промышленности 4.0» компания стремилась минимизировать участие человека в процессе производства и отдала приоритет автоматизации, а в «Промышленности 5.0» должен быть создан баланс между человеком и машиной, и предполагается, что это приведет к значительным улучшениям в производстве и, в частности, повышению операционной эффективности.

Таким образом, «Индустрия 5.0» — это способ вывести производство на новый уровень производительности, эффективности и клиентоориентированности за счет тесной интеграции человеческого творчества и возможностей искусственного интеллекта.

Новое понимание мира производства как синергии человека и машины будет напрямую влиять на экономические и коммерческие аспекты производственных предприятий за счет удешевления выпуска, снижения сроков вывода новых продуктов на рынок, упрощения дистрибуции, повышения возможностей по индивидуальному дизайну и комплектации.

 Основными признаками предприятий 5.0 будут:

• Массовое изготовление на заказ.

• Использование коботов в производственных цепочках.

• Расширение творческих возможностей человека за счет искусственного интеллекта.

• Недостижимые ранее скорость и качество производства.

• Уважение к окружающей среде.

• Качественное повышение уровня промышленной и пищевой безопасности.

С небес на землю

«Индустрия 5.0» — это цель. Те компании, которые не осознали экономическую эффективность комплексного развития в сторону цифровизации и промышленной автоматизации, закончат свое существование, что, как ни странно, плохо для экономики страны. Как мы видим, оглядываясь на последние 20 лет, многие компании не смогли конкурировать с продуктом иностранного производства исключительно по качеству и себестоимости именно из-за низкой операционной эффективности производства. И как следствие — героическое импортозамещение любой ценой за любые деньги. Лучше было бы вкладываться в повышение эффективности имеющихся производств, чем терять целые предприятия.

К сожалению, многие и многие российские промышленные предприятия так и остались на уровне второй промышленной революции. В лучшем случае цеха оснащены конвейерами, но ручной труд превалирует.

Возникает резонный вопрос: как нам попасть из «полуручного производства 2.0» в «Индустрию 5.0»?

К сожалению, специалисты по прыжкам через три ступеньки редки и очень дороги. Единственный путь — постепенное, поступательное развитие как систем автоматизации, так и корпоративной культуры на предприятии. Хочу отметить, что на галерах никакое творчество недопустимо, следовательно дверь на уровень 5.0 и даже 4.0 плотно закрыта.

Что же делать предприятиям, чтобы двигаться в сторону повышения операционной эффективности подальше от кладбища почивших бизнесов?

Автоматизированное предприятие 

Для перехода с 2.0 на 3.0:

1. Внедрить методы бережливого производства в корпоративную культуру компании. Обучить не только линейный персонал, но и высший менеджмент технологиям Lean и внедрить на практике использование бережливого производства в повседневных задачах каждый день. Этот элемент перехода критически важен, поскольку позволит уже на начальном этапе устранить большинство потерь и затрат и не допустит автоматизации бардака, продуктом которой будет автоматизированный бардак.

2. Заменить простые массовые ручные операции тиражируемыми технологиями с элементами искусственного интеллекта: RPA, конвейерами, видеоаналитикой. В сегодняшних реалиях каждый сотрудник производства — ценный актив, которого всегда не хватает. Там, где возможно, нужно переводить людей на более квалифицированную работу, передавая простые операции автоматизированным системам. Посчитать экономическую эффективность такого перевода несложно.

3. Автоматизировать учетные функции, начать собирать статистику по работе производства: производительность отдельных рабочих участков и оборудования, простои, ремонты, коэффициенты переработки, длительности циклов обработки, текучесть кадров, длительность обучения и прочие доступные метрики. Они все понадобятся для перехода на управление, основанное на данных, с одной стороны, и для обоснования проектов по повышению операционной эффективности, с другой стороны.

4. Добиться максимальной приближенности ввода данных к месту возникновения данных с помощью мобильных устройств, беспроводных сетей, сканеров, меток, штрихкодов, видеоаналитики, «Интернета вещей». Это поможет повысить качество данных. Только качественные и не противоречивые данные доступны для машинной обработки. Без достоверных оперативных данных о работе производства невозможно построить модель производства и настроить автоматизированное управление.

Должен отметить, что перечисленные пункты — это большая работа. Предприятиям понадобятся годы для того, чтобы преодолеть ступеньку от конвейерного производства к автоматизированному. Нужно мужество руководителей и много труда рядовых сотрудников, чтобы сделать производство экономичным, эффективным и готовым к дальнейшему развитию.

Читайте также

Даешь импортозамещение: промышленные микрофоны «Октава»

За пять лет своей работы новый стартап «Октава ДМ» на базе легендарного завода в Туле стал лидером по выпуску высокотехнологичной электроакустической аппаратуры благодаря современным достижениям и инновациям. Пятьдесят наименований продукции под брендом «Октава» поставляется как на внутренний рынок, так и в страны СНГ и БРИКС. А сегодня это еще и ведущий производитель по импортозамещению микрофонной техники общепромышленного назначения в России.

Пример расчета окупаемости проекта автоматизации производства

Цифровая трансформация. «Индустрия 4.0»

Переход на следующий уровень, «Индустрию 4.0», напрямую связан с управлением данными и знаниями. Для перехода недостаточно только новых станков и программного обеспечения. Нужно нечто большее. Нужны люди, которые мыслят дата-центрично.

Переход в «Индустрию 4.0» и получение связанных с ней экономических преимуществ справедливо связывают с цифровой трансформацией. Более того, как показывает реальный опыт, — это единственный возможный путь.

Безусловно, не может быть единого пути в «Индустрию 4.0», но некоторые важные вехи все же можно сформулировать:

• Автоматизация управления жизненным циклом изделия с помощью PLM-систем.

• Внедрение имитационного моделирования для проверки возможности производства с учетом микрологистики в реальных условиях производства.

• Внедрение технологий повышения эффективности производства, таких как теория ограничений и/или TPS.

• Качественное повышение управленческих и лидерских навыков руководителей предприятия с помощью постоянного обучения и применения новых методов управления производством.

• Внедрение решений в области сбора данных о производстве непосредственно со средств производства: станков с ЧПУ, автоматических транспортеров, автоматических систем хранения.

• Внедрение средств мониторинга и управления производительностью каждого сотрудника и средства производства на основе собираемых данных об операциях и времени их проведения.

• Настройка и автоматизация процессов технического обслуживания и ремонта оборудования для накопления данных о простоях и расходах на владение средствами производства.

• Внедрение процессов управления людскими ресурсами, кадровым резервом, компетенциями, наставничеством. Автоматизировать сбор о выработке и эффективности каждого сотрудника.

• Автоматизация учета движения каждого ТМЦ с возможностью отследить путь конкретного объекта от заготовки до готового изделия.

• Внедрение систем автоматизированного мониторинга и контроля отклонения по поступающим данным.

• Внедрение процессов постоянного совершенствования бизнес-аналитики и автоматизированного анализа данных.

Управление на уровне 4 — это Data-driven, такой подход к управлению, который основывается на анализе большого массива информации. То есть любое ключевое решение принимается только по результатам обработки данных по заданным параметрам. Поэтому критически важно собирать, обрабатывать, систематизировать и хранить всю поступающую от всех систем предприятия информацию.

 В 2015 году Deloitte выпустила отчет об исследовании Strategy, not Technology, Drives Digital Transformation Becoming a digitally mature enterprise.  Применительно к цифровой трансформации исследователи увидели следующие зависимости:

1. Если не обучать топ-менеджмент новым методам управления и не внедрять новые технологии, то прибыльность компании по сравнению с конкурентами будет ниже на 24%.

2. Если внедрять только новые технологии, то прибыль будет ниже на 11%.

3. Если только обучать топ-менеджмент, то прибыль будет выше среднего на 9%.

4. Если внедрять новые технологии и обучать руководителей, то прибыль будет выше среднего на 26%.

Из этого следует очень важный вывод. Сами по себе цифровые технологии не выведут компанию в лидеры рынка. Более того, вложения в людей более выгодны, чем вложения в цифровые технологии. Таким образом, цифровая трансформация должна следовать за развитием компании и ее корпоративной культурой.

Для перехода в пятую промышленную революцию одних технологий недостаточно. Нужны специальные люди, готовые работать по-другому.

Близкое будущее

«Индустрия 5.0» предполагает переход от массового производства к индивидуальному и персонализированному. Это означает, что каждый продукт будет создаваться с учетом потребностей и предпочтений конкретного потребителя. Кроме того, технологии позволяют собирать и анализировать данные о поведении и предпочтениях клиентов, что позволяет создавать более эффективные и персонализированные продукты и услуги.

Одним из ключевых принципов «Индустрии 5.0» является использование искусственного интеллекта и машинного обучения для оптимизации производственных процессов и улучшения качества продукции. Это позволяет сократить время производства и повысить его эффективность.

«Индустрия 5.0» — это индустрия постоянных изменений. Для эффективной работы на таком уровне нужно серьезно подготовить корпоративную культуру компании с основным акцентом на возможность творчества и поддержку инноваций.

В заключение хочу сказать, что на протяжении всех известных четырех промышленных революций и в ожидаемой пятой снижается важность технологий и повышается важность человеческого развития, человеческого капитала и его творческих возможностей. Нам, как CIO и CDTO, необходимо встать на путь прогрессорства. В будущем все меньше будут нужны атланты, которые держат инфраструктуру и данные, а нужны будут гераклы, которые будут, используя творческий подход и бизнес-логику на базе развитых мягких навыков, вести компании к новым вершинам и достижениям.