Что такое промышленность 4.0?

Промышленные революции влияли на экономические и политические успехи компаний, правительств и человеческого общества на протяжении всей истории. Первая промышленная революция началась в конце восемнадцатого века в Британии, когда энергия паровых двигателей дала текстильной промышленности возможность перейти от ручного производства к машинному. Следующая промышленная революция случилась еще почти через столетие в связи с появлением железнодорожного транспорта, телеграфа и электричества. Только после Второй мировой войны, с изобретением транзистора в США в 1947 году произошла третья промышленная революция — появление вычислительных машин, обусловившее новый виток прогресса в технологиях транспорта и связи.

Определение промышленности 4.0

Сегодня мы живем в эпоху четвертой промышленной эволюции, которую также называют «промышленность 4.0». Этот термин впервые появился в программе развития высоких технологий, опубликованной немецким правительством в 2011 году, однако широкое распространение получил только после Всемирного экономического форума в 2016 году. По сравнению со своими предшественницами эта революция развивается экспоненциальными темпами. Скорость, масштабы и глубина четвертой промышленной революции обуславливают определенные последствия, возможности и риски для бизнеса и населения, связанные с кардинальностью изменений.

Релевантность промышленности 4.0

Промышленность 4.0 оказывает значительное влияние на компании из-за технологий, которые необходимы для достижения операционной эффективности, конкурентоспособности и способности адаптироваться к новым моделям потребления клиентов, а также новых требований, предъявляемых к квалификации работников.

По мнению консалтинговой компании McKinsey и Всемирного экономического форума, к 2025 году технологии промышленности 4.0 потенциально способны обеспечить мировой экономике прирост в размере 3,7 трлн долларов США за счет новых продуктов и услуг. Эти технологии сделают возможными разработку, индивидуализацию, производство и доставку потребителям товаров и услуг в желаемое ими время и в соответствии с предпочитаемым ими режимом потребления. Повышение уровня автоматизации потребует навыков более высокого уровня, что приведет к росту зарплат. В то же время менее квалифицированные работники могут быть заменены машинами, что вызовет проблемы на рынке труда и повышение социального напряжения.

Эти технологии также увеличивают риск подрыва бизнес-процессов из-за действий злоумышленников. Например, в 2021 году широко освещавшиеся в прессе атаки программ-вымогателей, мишенью которых стали компании Colonial Pipeline Company и JBS Foods, стали причиной перебоев в снабжении, затронувших целые секторы населения Соединенных Штатов. Поэтому неудивительно, что безопасность данных сегодня является ключевым фактором обеспечения безопасной и эффективной коммерции.

Органам государственного управления мобильные платформы и интернет-технологии уже обеспечили новый уровень прозрачности и видимости, а также возможность мгновенной связи с широкими слоями населения. Однако те же самые технологии могут использоваться для обхода традиционных форм государственного контроля, позволяя людям самостоятельно организовываться в группы и общаться за пределами обычных каналов связи. События и сценарии в настоящее время развиваются со скоростью, способной вызывать мгновенные реакции населения, что требует от государственных руководителей большей гибкости в процессах принятия решений и разработки политик.

Технологии промышленности 4.0

Для осуществления четвертой промышленной революции доступны новые технологии, которые можно логически объединить в следующие группы: (а) Интернет вещей, (б) вычисления по требованию, (в) когнитивные вычисления, (г) киберфизические системы и (и) аналитика данных.

Интернет вещей

Под Интернетом вещей, или IoT, понимаются физические объекты со встроенными датчиками, программным обеспечением и даже блоками обработки данных, которые подключаются к сетям с использованием проводных или беспроводных технологий связи. Взаимодействие и обмен данными с другими объектами или системами через Интернет позволяет реализовывать на их основе новые технологии. Технологии «умного дома» дают потребителям возможность постоянно контролировать свои бытовые приборы и технику, а также управлять ими. Цифровой двойник — цифровое представление физического объекта, постоянно обновляемое данными из своего физического аналога — ускоряет проектирование и прототипирование продукции, а также позволяет организовать непрерывный мониторинг работы оборудования на предприятиях.

Вычисления по требованию

Вычисления по требованию позволяют уменьшить задержку передачи данных между системами, которым необходимо взаимодействовать и создавать единый поток данный для эффективного оркестрирования бизнес-процессов. Облачные вычисления — наиболее типичный пример, однако распределенная форма вычислений, называемая периферийными вычислениями, обеспечивает критически важным системам достаточную вычислительную мощность рядом с местом выполнения работы, что позволяет достичь околонулевой задержки (латентности).

Когнитивные вычисления

Когнитивные вычисления включают в себя искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение и приложения для компьютерного зрения. Это вычисления, которые имитируют работу человеческого мозга и помогают в принятии решений. Полностью автономные транспортные средства уже много лет существуют в виде прототипов, но сегодня мы видим все более высокий уровень автономии в своих повседневных транспортных средствах, например системы автоматической параллельной парковки. Платформы технического обслуживания оборудования с функциями искусственного интеллекта/машинного обучения используют алгоритмы науки о данных и исторические данные для создания рекомендаций, позволяющих оптимизировать интервалы профилактического обслуживания, тем самым снижая затраты.

Киберфизические системы

Киберфизические системы — это механические системы, находящиеся под управлением компьютерных алгоритмов. Робототехника в настоящее время широко распространена в производственных и логистических операциях. Аддитивное производство, более известное как 3D-печать, делает возможным индивидуализацию, быстрое прототипирование и крупносерийное производство деталей сложной формы.

Аналитика данных

Аналитика данных — это преобразование необработанных данных в информацию и тенденции для принятия решений. Встроенные датчики и подключенное к сети оборудование генерируют большие объемы данных в реальном времени. Такие данные лучше всего хранить в озере данных — архитектуре, предназначенной для хранения необработанных и структурированных данных. Другая архитектура, называемая хранилищем данных, объединяет данные из разных источников, включая озеро данных, что позволяет визуализировать и анализировать данные для принятия более взвешенных решений.

Промышленность 4.0 и производство

Производственный сектор, пожалуй, во все времена был главной ареной промышленных революций. Сегодня в нем появилась новая терминология, включая умное производство и смарт-заводы. Во избежание путаницы полезно упомянуть, что умное производство — это зонтичный термин, охватывающий все мероприятия по модернизации производственных практик за счет более интеллектуального оборудования, производственных объектов, продуктов, данных и процессов. Этот термин включает в себя параллельные понятия «промышленность 4.0» и «смарт-завод». На смарт-заводах производственная среда работает с минимальным вмешательством человека благодаря новым технологиям промышленного производства, таким как IoT, робототехника и аддитивное производство.

История успеха клиента. Titan повышает процент своевременной доставки с помощью Oracle Cloud

Еще один источник путаницы при внедрении промышленности 4.0 — это наличие слишком большого выбора технологий. В условиях сегодняшнего стремительного темпа перемен производственным компаниям тяжело распознавать и понимать бизнес-возможности, создаваемые этими технологиями. Очень важно инвестировать в новые технологии для подрыва рынков, а не только для защиты своего бизнеса от подрывных изменений. К сожалению, наблюдается противоположная тенденция: в ходе опроса, проведенном среди производственных компаний, 72% респондентов заявили, что инвестируют в новые технологии для защиты своего бизнеса от подрыва; в технологии для подрыва рынка инвестируют 28%. (Источник: Punit Renjen, “Success personified in the Fourth Industrial Revolution,” Deloitte Insights, 19 января 2019 г.).

Промышленность 4.0 и Oracle

Ясно одно: промышленность 4.0 требует нового программного обеспечения. Все новые технологии — от локальных программ, необходимых для работы датчиков, до систем управления производством, которые отслеживают и координируют ресурсы на нескольких производственных линиях — нуждаются в новой ИТ-архитектуре. Интеграция с программным обеспечением для управления ресурсами предприятия и другими процессами управления цепочками поставок обеспечивает методичное изготовление спроектированных продуктов с использованием правильных материалов и ресурсов на всех заводах, что способствует стабильному качеству продукции и высокой рентабельности.

Oracle располагает крупнейшей базой технологических решений для ускорения продуктовых инноваций, улучшения обслуживания клиентов и выездного обслуживания, организации умного производства и обеспечения прозрачности всей цепочки создания стоимости. Подключенный цифровой поток отправляет данные об использовании изделия клиентами и обратную связь от них в приложение для управления жизненным циклом продукции (product lifecycle management, PLM) для повышения качества продуктов и сокращения сроков их разработки. Встроенные датчики и технология блокчейна обеспечивают просматриваемость и контролируемость товаров и услуг за пределами стен завода, на всех звеньях цепочки создания стоимости. Облачное программное обеспечение для мониторинга производства посредством IoT помогает производителям прогнозировать потребности в техобслуживании, сокращать простои, анализировать проблемы с качеством и управлять операциями как на уровне завода, так и на уровне всей компании. Эти интегрированные, готовые к развертыванию решения создают единый источник достоверных данных, быстро внедряются и сокращают сроки окупаемости инвестиций.

И предприятия, и государственные органы должны быть осведомлены о масштабных изменениях, которые влечет за собой промышленность 4.0, и должны быть готовы к ним. Очень важно рассматривать промышленность 4.0 не только для нейтрализации рисков, но и для использования всех возможностей, которые создает эта новая промышленная революция. Компании, переходящие на промышленность 4.0, могут рассчитывать на повышение производительности, сокращение отходов, а также на возможность создания более устойчивых производственных процессов.