Новые концепции, инструменты и технологии управления промышленным предприятием. Учебник
.pdf
3.1. Ключевые направления и особенности развития промышленности...
ʧ̨̨̭̱̬̭̯̖̦̦̖̔̌̏ ̛ ̶̨̛̛̛̥̱̦̪̣̦̖̱̪̬̣̖̦̖̌̽̌̏ |
32 |
ʯ̵̨̨̛̬̬̦̖̦̖̔̌̏̌ 12
ʽ̨̛̬̦̖̍̌̏̌̚ 11
˃̨̬̦̭̪̬̯̌ ̛ ̭̏́̽̚ 11
ʰ̴̶̴̨̨̡̛̛̦̬̥̦̦̦̬̭̯̬̱̯̱̬̌̌́̌̌ 9
ˁ̡̨̖̣̭̖̽ ̛ ̵̨̨̨̣̖̭̦̖̜̭̯́̏̚ 7
ʧ̨̨̡̬̭̔̌́ ̭̬̖̔̌ 7
ʥ̨̨̨̛̖̪̭̦̭̯̬̖̦̌̽̐̌̚ ̛ ̴̶̨̨̨̨̛̛̦̬̥̦̦̖̪̭̦̭̯̌̌́̍̌̽̚ 7
ˇ̨̨̛̦̦̭̌̏ ̵̨̨̜̭̯̖̦̦̖̯̖̣̦̭̯́̏̌́̔́̽̽̚; ̨̨̯̬̣̐̏́ ̛ ̶̡̨̨̛̪̖̬̌́ 5
ʮʶˈ̛ ̡̛̦̖̬̖̯̾̐̌ 4
ʶ̛̱̣̯̱̬̽̌ ̛̯̱̬̥̚ 3
ˁ̨̨̛̯̬̯̖̣̭̯̽̏ 3
ʿ̨̨̬̥̼̹̣̖̦̦̭̯̽ 3
ʶ̨̨̨̦̯̬̣̦̽ ̨̨̦̬̦̖̯̖̣̦̭̯̌̔̌́̔́̽̽̚ 1
ʿ̨̨̨̨̛̛̛̬̬̪̣̦̖̔̽̏̌̚ ̡̨̨̛̣̾̐́ 1
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
Рис. 3.5. Отрасли и сферы реализации знаковых проектов в субъектах РФ (количество регионов, в которых реализуется знаковый проект
в соответствующей отрасли или сфере)1
потребления, циркулярной экономики, которые далее будут рассмотрены более детально), создать умные предприятия. То есть актуальной в настоящее время является цифровизация произ- водственно-технологического и организационно-управленческого блоков отечественной промышленности на разных иерархических уровнях2 и создание целостной цифровой экосистемы неоиндустриального развития экономики, что требует совместных усилий и ресурсов частного бизнеса и органов государственной власти и управления.
1Текущее развитие проектов в сфере цифровой экономики в регионах России: аналитический доклад.
2Никитаева А. Ю., Подгайнов Д. В. Роль цифровых технологий в неоиндустризации промышленности // Цифровая экономика: новая реальность: сб. статей международной науч.-практ. видеоконф. Майкоп, 2018. С. 184–186.
141
Модуль 3. Основные тренды и новые концептуальные модели управления...
Принимая во внимание, с одной стороны, целевые установки развития российской экономики (в данном случае речь в первую очередь идет о переходе отечественной экономики к инновационному типу, ориентации «на создание качественно новых производительных сил, технотронного уровня, взаимоувязанных в системе автоматизированных машин»1, т. е. неоиндустриализации экономики), с другой – текущие характеристики промышленного развития, можно отметить, что цифровая трансформация и базирующаяся на цифровых технологиях новая индустриализация экономики охватывает целый комплекс модернизационных преобразований различного уровня:
–перебалансирование отраслевой структуры промышленного комплекса в пользу более высокотехнологичных производств;
–переход к технологическому укладу более высокого уровня (пятому и шестому) в большинстве промышленных отраслей и регионов страны, повышение технологического уровня промышленности в целом;
–создание и развитие новых отраслей и индустриальных направлений (англ. emerging industries);
–повышение инновационности сырьевых отраслей промышленности для создания инновационно-инфраструктурного каркаса и наращивания ресурсного потенциала неоиндустриального развития;
–изменение формата энергопотребления и повышение энергетической эффективности экономики;
–распространение технологий Национальной технологической инициативы 2035 и концепции «Индустрия 4.0»;
–создание благоприятной институциональной среды для модернизации промышленности.
При этом все перечисленные преобразования требуют адекват-
ного изменения систем управления существующих промышленных предприятий с учетом того, что оно несет в себе как благоприят-
1Сухарев О. С. Реиндустриализация России: возможности и ограничения // Экономист. 2013. № 3. С. 6–12.
142
3.1. Ключевые направления и особенности развития промышленности...
ные перспективы, так и риски1. Й. Шумпетер характеризовал проблемы, возникающие, когда новые идеи врезаются в устоявшиеся структуры, с помощью термина «творческое разрушение»2. Ученые говорят о том, что внедрение технологических инноваций (особенно радикальных) может нести разрушительный эффект для более старых привычных технологических процессов, не способных оперативно адаптироваться к изменившейся ситуации (в качестве примера можно привести негативные последствия изобретения телеграфа Сэмюэлем Морсом для курьеров, перевозивших сообщения на лошадях). Кристенсен расширил основные идеи Шумпетера, чтобы объяснить, как Западный мир будет адаптироваться в период «технологического разрушения»3, а Леонард-Бартон объяснил, почему многие организации не могут адаптироваться в периоды радикальных структурных изменений, не реагируя на ранние успехи пионеров инноваций4. В качестве примера приводится тот факт, что компания Blockbuster Video не смогла адаптироваться к цифровому вызову Netflix (обе компании действовали на рынке проката видеоконтента в США) – отчасти потому, что менеджмент компании не верил, что маркетинговые инновации конкурента, базирующиеся на использовании новых технологических решений, будут успешными, пока не стало слишком поздно5. Важно учитывать, что технологически обусловленные изменения и их последствия представляют собой сложный микс многих социально-технологических переменных, которые смешиваются до тех пор, пока не стабилизируются в новом виде равновесия – гомеостазе.
1Woodhead R., Stephenson P., Morrey D. Digital construction: From point solutions to IoT ecosystem // Automation in Construction. 2018. Vol. 93. Р. 35–46.
2 Schumpeter J. Capitalism, Socialism and Democracy. 3rd ed. N. Y.: HarperCollins, 2008.
3Christensen C. The Innovator’s Dilemma: When New Technologies Cause Great Firms to Fail (Management of Innovation and Change). Reprint ed. Cambridge, MА: Harvard Business Review Press, 2016.
4Leonard-Barton D. Wellsprings of Knowledge; Building and Sustaining the Sources of Innovation. Boston, MА: Harvard Business School Press, 1995.
5 Woodhead R., Stephenson P., Morrey D. Digital construction...
143
Модуль 3. Основные тренды и новые концептуальные модели управления...
Р. Л. Хайльбронер, лауреат Нобелевской премии по экономике, поставил вопрос достаточно радикально: действительно ли мы контролируем технологический прогресс или технологический прогресс контролирует нас?1 Фактически это взгляд на технологический детерминизм, который заставляет исследователей задаться вопросом, что представляет собой сама технология2. Анализ истории развития общества на протяжении тысячелетий позволяет утверждать, что «технология» – это гораздо больше, чем физическое устройство (не принципиально, рассматривать топор каменного века из дерева и кремня или современный мобильный телефон). Важно то, что не стоит путать примеры различных технологий с волнами технического прогресса и выпускать из вида лежащий в основе развития эволюционный процесс. В частности, когда Генри Форд начал массовое производство автомобиля модели T (Ford Model T) с использованием первого конвейера, одновременно стали проявляться потребности в соответствующих дорогах, дорожных знаках, автостоянках, дорожной полиции и т. д. Когда люди и технические системы начали действовать и функционировать поновому, возникли определенные непредвиденные побочные эффекты. И хотя модель Т была примером технологии, но пульсирующие волны прогресса стали гораздо более общим, трансцендентным явлением3. Возникает феномен «изобретения, стимулирующего изобретение». При этом, когда на поверхность выходят нежелательные побочные эффекты (например, загрязнение автомобилем окружающей среды), волну инноваций остановить уже очень трудно.
Все приведенные факты свидетельствуют о том, что технологические инновации, сопряженные с четвертой промышленной революци-
1Heilbroner R. L. Do machines make history? // Technology and Culture. 1967. Vol. 8, № 3. Р. 335–345.
2Woodhead R. M. What is technology? // International Journal of Sociotechnology and Knowledge Development. 2012. Vol. 4, is. 2. URL: http://dx.doi.org/10.4018/ jskd.2012040101.
3 Ibid.
144
3.1. Ключевые направления и особенности развития промышленности...
ей, требуют эволюции и адаптации институтов и социальных систем, систем управления промышленными предприятиями и комплексами.
Цифровизация промышленности в современных условиях требует комплексной реализации экономических и технологических решений, в качестве национальной платформы которых в Российской Федерации выступает Национальная технологическая инициатива 20351 (рис. 3.6).
ʻ̶̨̛̦̣̦̌̌̽̌́ ̵̸̨̨̡̛̯̖̦̣̖̭̐̌́ ̶̛̛̛̛̦̯̌̏̌2035
ˑ̸̡̨̨̡̛̛̦̥̖̭̜ ̨̡̣̍ |
˃̵̸̨̨̡̛̛̖̦̣̖̭̜̐ ̨̡̣̍ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ʶ̶̛̛̣̭̯̖̬̌̌́̚, ̬̭̪̬̖̖̣̖̦̦̼̖̌̔ |
ˀ̨̡̬̯̌̌̍̌̚ ̛ ̨̨̪̬̥̼̹̣̖̦̦̖ |
|||
̨̨̨̛̪̬̭̯̏̔̏̚ ̨̨̨̬̯̍̏, ̸̡̨̛̯̔̌̏ |
||||
̨̨̛̪̬̭̯̖̦̦̼̖̏̔̏̚ ̶̸̨̡̛̖̪ |
||||
̛ ̨̨̭̖̦̭̬̏, ̴̸̡̡̛̛̛̛̖̬̖̭̖̍̚ ̛̭̭̯̖̥̼ |
||||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
ʰ̛̦̱̭̯̬̣̦̼̜̔̌̽ ̨̛̛̭̥̍̚ |
ʦ̛̦̖̬̖̦̖̔ ̵̛̛̯̦̼̌̔̔̏ ̵̨̨̛̯̖̦̣̜̐, |
|||
«̡̦̱̌̌ – ̨̨̭̱̬̭̯̐̔̌̏ – ̛̦̖̭̍̚» |
3D ̸̛̪̖̯̌ ̛ ̵̨̦̼̏ ̨̛̥̯̖̬̣̌̌̏ |
|||
ʰ̶̛̦̯̖̬̐̌́ ̏ ̛̛̭̯̬̯̖̌̐
ˇ̨̨̛̛̬̥̬̦̖̏̌ ̶̴̵̨̛̬̼̏ ̴̨̪̣̯̬̥̌
̛ ̴̨̨̛̦̦̭̖̌̏ ̸̨̛̖̭̪̖̖̦̖̍
̣̔́ ̵̡̛̦̯̖̣̣̖̯̱̣̦̼̌̽ ̛̭̭̯̖̥ ̛̱̪̬̣̖̦̌̏́
Рис. 3.6. Экономическая и технологическая составляющие цифровой модернизации промышленных структур2
1Национальная технологическая инициатива – долгосрочная комплексная программа по созданию условий для обеспечения лидерства российских компаний
на новых высокотехнологичных рынках, которые будут определять структуру мировой экономики в ближайшие 15–20 лет.
2Никитаева А. Ю. Возможности и направления применения сквозных технологий в условиях модернизации промышленности // Цифровая экономика: новая реальность: сб. статей международной науч.-практ. видеоконф. Майкоп, 2018. С. 191–193.
145
Модуль 3. Основные тренды и новые концептуальные модели управления...
При этом на уровне промышленного предприятия полная реализация потенциала новых цифровых технологий связана с формированием умных (англ. smart) заводов и фабрик, что определяет важность более детального рассмотрения соответствующего вопроса.
3.2.Умные промышленные предприятия: теоретико-концептуальные и прикладные аспекты создания и функционирования
Термин «умное предприятие» (аналоги – англ. smart factory, нем. Intelligente Fabrik) уверенно вошел в последние годы в экономическую науку и хозяйственную практику вместе с появлением и нарастанием Индустрии 4.0. Создание умного (интеллектуального) предприятия характеризует скачкообразный переход от более традиционной автоматизации промышленных структур к полностью взаимосвязанной (с помощью информационно-коммуникацион- ных технологий) и гибкой системе, которая может использовать постоянный поток данных от подключенных операций и производственных систем для обучения и адаптации к новым требованиям1.
Создание умного промышленного предприятия предполагает объединение всех ключевых технологий цифровой экономики, рассмотренных в предыдущем модуле данного учебника (облачных вычислений, больших данных, промышленного интернета вещей, киберфизических систем, аддитивного производства), в едином производственно-логистическом процессе2.
1The smart factory. Responsive, adaptive, connected manufacturing / R. Burke [et al.]. URL: https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/industry-4-0/smart-factory- connected-manufacturing.html.
2Информационная экономика: учебник / Л. Г. Матвеева [и др.]. Ростов н/Д: Издво ЮФУ, 2018.
146
3.2. Умные промышленные предприятия: теоретико-концептуальные и прикладные аспекты создания...
Умные фабрики объединяют ряд умных единиц: машины координируют производственные процессы без какого-либо человеческого воздействия, промышленные роботы и люди работают вместе в сборочном цехе, беспилотные транспортные аппараты выполняют логистические задачи самостоятельно.
При этом охватывается весь жизненный цикл продукта: от концепции, исследований и разработки до производства, использования и обслуживания – и далее до переработки (утилизации). Взаимоподключение ранее пассивных и независимых производственных единиц, таких как инструменты, машины или транспортные средства, реализуется за счет их оснащения цифровыми датчиками и приводами, что позволяет осуществлять управление всеми объектами из одного места централизованно с помощью интеллектуальных информационных систем. В настоящее время компьютеры, цифровые технологии и датчики становятся все меньше по размеру и менее затратными по стоимости, а широкополосное соединение и подключение к интернету позволяют обмениваться и анализировать все большие объемы данных и делать это быстрее и эффективнее, чем раньше1.
Важные возможности комплексного внедрения новых цифровых технологий на промышленных предприятиях приведены на рис. 3.7.
По-настоящему умное промышленное предприятие, в полной мере использующее сквозные цифровые технологии, способно интегрировать данные из общесистемных физических, операционных и человеческих активов для управления производством, обслуживанием, отслеживанием запасов, оцифровкой операций и другими видами деятельности по всей производственной сети. Результатом может стать более эффективная и гибкая система, меньшее время простоя производства и большая способность прогнозировать и приспосабливаться к изменениям на конкретном промышленном
1What is a smart factory? URL: http://www.bmwi.de/Redaktion/EN/FAQ/Industrie-4-0/ faq-industrie-4-0-03.html.
147
Модуль 3. Основные тренды и новые концептуальные модели управления...
ʰ̨̦̯̖̬̪̖̬̌ ̨̖̣̦̭̯̍̽̽
ʪ̶̛̖̖̦̯̬̣̌ ̶̛̌́̚
ʦ̛̛̬̯̱̣̌ ̶̛̌́̚
ˀ̨̯̌̍̌ ̏ ̛̬̖̙̥̖ ̨̨̬̖̣̦̌̽̐ ̛̬̖̥̖̦̏
•̨̨̨̭̪̭̦̭̯̍̽ ̨̨̛̥̦̏̌̐̚ ̛̦̯̖̬̦̖̯ ̸̨̡̛̪̣̖̦̔̀́ ̛ ̨̛̺̖̦̍́ ̣̖̜̀̔ ̭ ̴̸̡̡̛̛̛̛̛̖̬̖̭̥̍̚ ̛̛̭̭̯̖̥̥̌, ̏ ̵̡̨̨̯̬̼ ̸̡̛̛̯̔̌, ̨̨̨̛̬̱̦̖̍̔̏̌ ̛ ̴̶̨̨̛̛̦̬̥̦̦̼̖̌ ̛̭̭̯̖̥̼ ̨̛̛̦̯̖̬̬̦̼̐̏̌ ̦̌ ̨̛̛̪̬̯̙̖̦́ ̭̖̜̏ ̶̸̨̡̛̖̪ ̨̛̭̦̔̌́̚ ̨̨̛̛̭̯̥̭̯, ̵̨̼̺̖̜̏̔́ ̌̚ ̡̛̬̥̌ ̨̨̨̦̔̐ ̛̛̪̬̖̪̬̯̔́́ ̛̛̣ ̛̦̖̭̍̌̚, ̛ ̨̥̱̯̐ ̴̶̡̨̨̛̛̱̦̦̬̯̏̌̽ ̸̨̛̪̯ ̨̛̛̦̖̭̥̌̏̚ ̨̯ ̸̨̡̖̣̖̏̌
•̴̸̡̡̛̛̛̛̖̬̖̭̖̍̚ ̛̭̭̯̖̥̼ «̵̱̥̦̼ ̨̨̌̏̔̏̚» ̨̥̱̯̐ ̛̛̪̬̦̥̯̌̽ ̨̨̭̥̭̯̯̖̣̦̼̖̌́̽, ̛̛̦̖̭̥̼̖̌̏̚ ̨̯ ̣̖̜̀̔ ̛̬̖̹̖̦́. ʦ ̨̨̛̪̬̥̼̹̣̖̦̦̭̯ ̵̛̬̯̼̌̏̚ ̭̯̬̦̌ ̦̣̖̯̭̌̍̀̔̌́ ̵̨̪̖̬̖̔ ̨̯ ̡̨̨̙̖̭̯̐ ̶̨̨̨̛̖̦̯̬̣̦̦̌̏̌̐̚ ̛̱̪̬̣̖̦̌̏́ ̡ ̶̨̨̛̖̖̦̯̬̣̦̦̜̔̌̏̌̚ ̨̛̥̖̣̔ ̨̭̬̍̌, ̨̨̡̛̬̯̍̌̍ ̴̶̨̛̛̛̦̬̥̌ ̛ ̛̛̪̬̦̯́́ ̛̬̖̹̖̦̜; ̨̛̬̭̯̺̜̏̌̌̀̚ ̨̱̬̖̦̏̽ ̨̨̨̛̯̦̥̦̭̯̌̏ ̨̛̛̪̬̯̏̔ ̡ ̴̨̨̛̛̬̥̬̦̏̌̀ ̛̭̭̯̖̥, ̵̨̨̭̪̭̦̼̍ ̨̨̨̭̥̭̯̯̖̣̦̌́̽ ̱̪̬̣̯̌̏́̽ ̨̨̛̪̬̭̯̖̦̦̼̥̏̔̏̚ ̶̨̨̪̬̖̭̭̥
•̵̨̨̛̛̯̖̦̣̐ ̸̵̨̣̦̼̍̌ ̸̛̛̼̭̣̖̦̜̏, ̵̨̛̣̹̍̽ ̵̦̦̼̔̌ ̛ ̛̦̯̖̬̦̖̯̌ ̖̺̖̜̏ ̏ ̨̨̡̨̛̭̱̪̦̭̯̏ ̨̨̪̣̯̏́̀̚ ̨̭̯̔̌̽̚ ̛ ̨̨̛̭̪̣̯̽̏̌̽̚ ̛̬̯̱̣̦̱̏̌̽̀ ̨̥̖̣̔̽ ̨̨̛̪̬̭̯̏̔̏̌̚
•̛̬̯̱̣̦̏̌̽̌́ ̨̥̖̣̔̽ ̨̨̛̪̬̭̯̏̔̏̌̚ ̨̛̭̪̣̱̖̯̭̽́̚ ̣̔́ ̡̨̨̦̯̬̣́ ̌̚ ̨̨̬̯̜̌̍ «̵̱̥̦̼» ̛̥̹̦̌» ̛ ̵̨̛̥̖̦̥̌̏̚ ̣̔́ ̸̨̛̖̭̪̖̖̦̍́ ̨̨̛̖̪̭̦̭̯̍̌̚ ̣̖̜̀̔, ̨̨̦̖̪̭̬̖̭̯̖̦̦̔̏ ̵̨̛̛̥̖̜̭̯̱̺̏̌̔̏̀̚ ̭ ̵̸̨̨̨̡̛̛̛̬̯̯̖̦̖̭̥̍ ̛̛̭̭̯̖̥̥̌
Рис. 3.7. Организационные и технологические возможности умного промышленного предприятия1
1Сост. с использованием: INDUSTRY 4.0: The Computerization of Manufacturing. URL: http://www.tekniker.es/en/industry-4-0-the-computerization-of-manufacturing.
148
3.2. Умные промышленные предприятия: теоретико-концептуальные и прикладные аспекты создания...
предприятии и в более широкой сети взаимосвязанных хозяйствующих субъектов, что, возможно, приведет к лучшему позиционированию на конкурентном рынке.
Многие производители уже используют компоненты умных предприятий, осуществляя планирование с использованием данных о производстве и запасах в режиме реального времени или технологий дополненной реальности для обслуживания оборудования (практические примеры создания и функционирования умных промышленных предприятий в реальной российской и зарубежной хозяйственной практике будут приведены далее в данном параграфе). Однако по-настоящему умное промышленное предприятие – это более целостная концепция, предполагающая реализацию усилий, выходящих за пределы производственного цеха – к влиянию на промышленное предприятие в целом и более широкую экосистему. В соответствии с такой концепцией интеллектуальная фабрика является неотъемлемой частью более широкой сети цифровых поставок и позволяет производителям более эффективно адаптироваться к изменяющимся рыночным условиям.
Ранее производственно-сбытовые цепочки, цепочки поставок традиционно являлись линейными по своей природе, с дискретной прогрессией проектирования, планирования, поставки ресурсов, изготовления и доставки. Однако в настоящее время многие цепочки поставок трансформируются из статической последовательности в динамическую, взаимосвязанную систему – так называемую цифровую сеть поставок, которая может включать партнеров по экосистеме и развиваться до более оптимального состояния с течением времени (за счет самообучения). Такие цифровые сети поставок интегрируют информацию из многих источников для эффективного управления процессами производства и распределения1.
1Sniderman B., Mahto M., Cotteleer M. Industry 4.0 and manufacturing ecosystems: Exploring the world of connected enterprises. URL: https://www2.deloitte.com/us/en/ insights/focus/industry-4-0/manufacturing-ecosystems-exploring-world-connected- enterprises.html.
149
Модуль 3. Основные тренды и новые концептуальные модели управления...
Таким образом, с данных концептуальных позиций умное промышленное предприятие – это гибкая система, которая может самостоятельно оптимизировать производительность в более широкой сети партнеров, самостоятельно адаптироваться и учиться в новых условиях в режиме реального времени, а также автономно (децентрализованно) запускать и контролировать все производственные процессы.
В современных условиях не просто цифровизация, а использование интеллектуальных цифровых решений, интегрированных в систему управления промышленными предприятиями, становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности и опережающего развития хозяйствующих субъектов производственного сектора. Как отмечают эксперты, в глобальной конкуренции все чаще доминируют более короткие инновационные и жизненные циклы продукции, что отражает растущий спрос на индивидуальные продукты. Следовательно, производственные системы должны стать более гибкими
иадаптируемыми. Автоматизация и использование искусственного интеллекта являются ключевыми факторами этого изменения1.
На протяжении последних десятилетий автоматизация уже была в определенной степени частью промышленных предприятий, но предполагала, в соответствии с содержанием термина, автоматическое выполнение конкретной дискретной задачи или процесса (например, открытие клапана или включение и выключение насоса на основе определенного набора правил). Радикальный скачок и переход к умным фабрикам и заводам стал возможен за счет применения искусственного интеллекта (ИИ, англ. Artifi cial intelligence)
ирастущей сложности киберфизических систем, позволяющих не только принимать сложные решения (ранее закреплявшиеся за человеком), но и осуществлять интеграцию решений уровня производственных цехов с остальной цепочкой поставок и более ши-
1 Prof. Ruskowski new Chairman of SmartFactory Executive Board. URL: https:// smartfactory.de/en/prof-ruskowski-new-chairman-of-smartfactorykl-executive- board/.
150
