Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление промышленным предприятием в условиях информационной экономики. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт высоких технологий и пьезотехники
О. А. ЧЕРНОВА
УПРАВЛЕНИЕ
ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОЙ
ЭКОНОМИКИ
Учебное пособие
Ростов-на-Дону – Таганрог
Издательство Южного федерального университета
2020
ÓÄÊ 658+659(075.8)
ÁÁÊ 65.290ÿ73
×-49
Печатается по решению кафедры информационной экономики
экономического факультета Южного федерального университета
(протокол ¹ 8 от 28 марта 2019 г.)
Рецензенты:
профессор кафедры информационной экономики Южного федерального
университета, доктор экономических наук Л. Г. Матвеева;
профессор кафедры программного обеспечения вычислительной техники
Южно-Российского государственного технического университета (НПИ),
доктор экономических наук Е. Д. Стрельцова
Чернова, О. А.
×-49 Управление промышленным предприятием в условиях инфор-
мационной экономики : учебное пособие/ О. А. Чернова ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2020. – 114 с.
ISBN 978-5-9275-3254-4
В учебном пособии рассмотрены теоретические и практические основы
управления промышленным предприятием в современных условиях формирования информационного общества. Учебное пособие состоит из трех
модулей. В первом модуле дается теоретико-концептуальное представление о стратегии перехода промышленного предприятия к «Индустрии
4.0». Во втором модуле рассматриваются современные ИТ-технологии, поэтапное внедрение которых обеспечивает данный переход. В третьем модуле разбираются основные аспекты управления ИТ-проектами.
Предназначено для студентов (бакалавров и магистров), изучающих
экономику предприятия, а также преподавателей и специалистов, занимающихся проблемами управления промышленным предприятием в условиях цифровизации.
ÓÄÊ 658+659(075.8)
ÁÁÊ 65.290ÿ73
ISBN 978-5-9275-3254-4
© Южный федеральный университет, 2020
© Чернова О. А., 2020
© Оформление. Макет. Издательство
Южного федерального университета, 2020
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ТЕОРЕТИКО-КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБЩЕСТВА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1. «Индустрия 4.0»: сущность, тенденции, тренды развития
промышленного бизнеса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2. Факторы и условия развития информационной экономики
и реализации проектов цифровизации в промышленности . . . . 14
1.3. Эффекты и риски цифровизации промышленности . . . . . . . . 22
1.4. Стратегия перехода промышленного предприятия
к «Индустрии 4.0» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Рекомендуемая литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Вопросы для повторения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1. Роль информационных технологий в управлении
промышленным предприятием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2. Системы автоматизированного проектирования
(CAD/CAM/CAE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.3. Системы электронного документооборота и системы
управления данными об изделии (PDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4. Системы управления производственными
процессами (MES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.5. Системы планирования ресурсов предприятия (ERP) . . . . . . . 70
2.6. Системы индустриального Интернета вещей . . . . . . . . . . . . . 77
Рекомендуемая литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Вопросы для повторения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3. ВНЕДРЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
НА ПРЕДПРИЯТИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.1. Сущность управления ИТ-активами промышленного
предприятия. ИТ-стратегия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.2. Проектирование информационной системы промышленного
предприятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.3. Особенности выбора ИТ-решений для промышленных
предприятий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.4. Риски реализации ИТ-проектов на промышленном
предприятии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Рекомендуемая литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Вопросы для повторения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3
1. ТЕОРЕТИКО-КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ
ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ…
В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБЩЕСТВА
1.1. «Индустрия 4.0»: сущность, тенденции, тренды
развития… промышленного бизнеса
Современные тренды экономического развития выражаются в постепенном переходе от внедрения отдельных инструментов и технологий цифровой экономики к построению цифровой
экосистемы. Участниками цифровизации становятся органы государственного управления, промышленные предприятия и организации, образовательные и медицинские учреждения, сфера
услуг, финансовые структуры, население. То есть процессы цифровизации являются не просто переводом в цифровой формат отдельных видов взаимодействий и производственных отношений,
но изменением всей структуры экономики, а также трансформацией менталитета и сознания людей.
Важнейшую роль в экономическом развитии играет повышение конкурентоспособности отечественной промышленности.
В этом процессе особое значение имеет внедрение современной
концепции «Индустрия 4.0». В 2017 г. в России была принята
федеральная программа «Цифровая экономика Российской Федерации», которая на законодательном уровне закрепляет цели
и задачи развития информационного общества как важнейшего национального приоритета. Программой определены следующие базовые направления развития цифровой экономики в России до 2024 г.: нормативное регулирование, кадры и образование, формирование исследовательских компетенций и технических заделов, информационная инфраструктура, информационная безопасность1. При этом под цифровой экономикой понимается «деятельность, в которой ключевыми факторами производства являются данные, представленные в цифровом виде,
1
Распоряжение Правительства РФ ¹ 1632-р от 28 июля 2017 г.
«Об утверждении программы ”Цифровая экономика Российской Федерации”».
44
1.1. «Индустрия 4.0»: сущность, тенденции, тренды развития…
а их обработка и использование в больших объемах, в том числе
непосредственно в момент их образования, позволяет по сравнению с традиционными формами хозяйствования существенно повысить эффективность, качество и производительность в различных видах производства, технологий, оборудования, при хране-
1
нии, продаже, доставке и потреблении товаров и услуг»
.
Как известно, современная историко-экономическая наука
выделяет три крупных качественных сдвига в производительных
силах и структуре общества, вызванных революционными изменениями в орудиях и организации промышленного производства
(рис. 1).
Ðèñ. 1. Промышленные революции
2
Первой промышленной революцией – «Индустрия 1.0» – ста-
ло изобретение во второй половине XVII в. парового двигателя,
1
Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 гг. [Электронный ресурс]. URL: http://
www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_216363/ac5a34dd7e53
e8eb99096d328fbba674d066a76b.
2
Источник: https://vys-tech.ru/2018/04/11/industriya-4–0/
5
1. Теоретико-концептуальные основы развития промышленности…
что привело к переходу от ручного труда к машинному и, как
следствие, бурному развитию металлургии, машиностроения,
транспорта и других отраслей. Вторая промышленная революция связана с изобретением во второй половине XIX в. конвейера и налаживанием поточной организации производства. Третья
промышленная революция проходила в конце XX в. и связана
с развитием электроники, внедрением информационных систем
в производство, изобретением робота.
Термином «Индустрия 4.0» называется четвертая промыш-
ленная революция, предусматривающая сквозную цифровизацию
всех физических активов и их интеграцию в цифровую экосистему вместе со всеми участниками создания добавленной стоимости. Другими словами, происходит объединение промышлен-
ности и цифровых технологий, что выражается в следующем:
– вертикальная цифровизация и интеграция бизнес-процессов
на предприятии, начиная от закупочной деятельности, заканчивая сбытом и послепродажным обслуживанием;
– горизонтальная интеграция различных субъектов взаимодействия по всей цепочке создания стоимости, включая поставщиков, потребителей, партнеров и пр.;
– доступность в режиме реального времени данных о бизнеспроцессах и управленческих процессах, их эффективности, показателях качества;
– дополнение производимых продуктов разнообразными интеллектуальными устройствами, позволяющими получать информацию об использовании этих продуктов с целью их доработки;
– распространение разнообразных цифровых услуг, предоставляемых клиентам с целью оптимизации взаимодействия с ними.
Концепция «Индустрия 4.0» была сформулирована в 2011 г.
в Давосе президентом Всемирного экономического форума
К. Швабом. В своем докладе К. Шваб подчеркнул значительный
потенциал четвертой промышленной революции и отметил, что
в ходе нее произойдут существенные изменения в самом содержании человеческого труда, а рынок станет персонализированным, т. е. подстраиваемым под потребности каждого человека.
Несмотря на то что сегодня термин «Индустрия 4.0» является
очень популярным, его содержание остается довольно туманным
и имеет различную трактовку.
6
1.1. «Индустрия 4.0»: сущность, тенденции, тренды развития…
Одни исследователи делают акцент на оцифровывании всех
взаимосвязей и процессов как внутри компании, так и с внешней средой, что позволит всем устройствам и машинам общать-
ся друг с другом на одном языке посредством интернета вещей.
Это означает, что умные машины смогут самостоятельно себя
производить в соответствии с ими же определенными потребностями. Отдельные элементы данного процесса уже существуют. Так, например, в настоящее время успешно реализуется проект самовосстанавливающегося оборудования, когда при достижении определенного уровня износа деталей станка он сообщает
об этом механику, одновременно заказывая необходимую деталь
на заводе-изготовителе или в службе снабжения. Станок также
предупреждает о предстоящем ремонте. Другим примером является внутрицеховое перемещение отдельных компонентов для
производства конечной продукции без участия человека.
Другие исследователи считают, что в основе цифровизации
промышленного производства в рамках реализации концепции
«Индустрия 4.0» лежит создание цифровых моделей продук-
ции. Элементы цифрового моделирования уже находят применение в современной практике. Так, например, очки дополненной
реальности позволяют получить рабочему дополнительные инструкции при сборке продукции. Модули визуализации, встроенные в станки, позволяют произвести симуляцию обработки отдельных деталей.
Еще один подход к пониманию особенностей реализации кон-
цепции «Индустрия 4.0» состоит в возможности осуществления
массового производства персонифицированной продукции. Компании становятся клиентоориентированными, а конечные потребители – частью платформ взаимодействия. То есть предполагается, что продукция будет создаваться в соответствии с индивидуальными потребностями человека. Например, компания Nike
уже сейчас предоставляет возможность выбрать и заказать цвет
своих кроссовок в мобильном приложении или на своем сайте.
Наконец, термин «Индустрия 4.0» применяется к компани-
ям, оказывающим разнообразные услуги на основе использова-
ния широкого спектра информационных технологий, начиная
от 3D-принтеров и заканчивая беспилотными летательными аппаратами, передовой робототехникой и пр.
7
1. Теоретико-концептуальные основы развития промышленности…
Таким образом, термин «Индустрия 4.0» означает применение в промышленном производстве любых передовых и потенциально «подрывных» технологий, базирующихся на использовании больших данных и искусственного интеллекта. Чаще
всего «Индустрия 4.0» воспринимается как совокупность технологий PLM, Big Data, Smart Factory, Cyber-physical systems,
Internet of Things, Interoperability, позволяющих создать эффективную бизнес-модель предприятия. Основные технологии «Индустрии 4.0» представлены на рис. 2.
Ðèñ. 2. Цифровые технологии «Индустрии 4.0»
1
Рассмотрим подробнее некоторые технологии, которые считаются наиболее прорывными в промышленной сфере.
Интернет вещей. В промышленной сфере использование технологии Интернета вещей обеспечивает возможность объединенным в единую сеть «вещам» (оборудование, механизмы, машины и пр.) идентифицировать друг друга, характеризовать свое состояние, передавать друг другу данные и обрабатывать их без по-
1
Источник: https://www.pwc.ru/ru/technology/assets/global_industry-
2016_rus.pdf.
8
1.1. «Индустрия 4.0»: сущность, тенденции, тренды развития…
средничества человека. Тем самым у предприятия формируются
следующие конкурентные преимущества:
– гибкость производства с возможностью принимать индиви-
дуальные заказы;
– высокая настраиваемость производства за счет его контро-
ля на всех уровнях и функционирования на единой технологической платформе;
– снижение издержек и рисков производства, обусловленных
человеческим фактором.
3D-печать. Данная технология применяется как альтернатива
фрезеровальным и режущим станкам, позволяя добиться максимальной точности производства детали и минимума отходов. При
этом возможно создание геометрических форм неограниченной
сложности. Наряду с этим использование 3D-печати позволяет
полностью учесть индивидуальные запросы клиента на этапе моделирования и создания изделия. В настоящее время 3D-печать
получила распространение в строительной, автомобильной, аэрокосмической, медицинской и военной отраслях.
Анализ больших массивов данных и продвинутые алгоритмы
(big data). Под большими данными понимаются значительные
объемы структурированных и неструктурированных данных, которые возможно эффективно обработать только с использованием масштабируемых программных инструментов. Сегодня технологии обработки больших данных находят все большее применение в промышленности. Это объясняется тем, что промышленные предприятия всегда сталкивались с необходимостью обработки значительных объемов информации, характеризующей
бизнес-процессы, взаимодействие с поставщиками, клиентами,
аварийные сигналы и пр. Использование инструментов обработки больших данных позволяет решить следующие задачи:
– прогнозировать изменения на рынке;
– своевременно выявлять и устранять сбои в производствен-
ном процессе;
– предотвращать появление аварийных ситуаций;
– моделировать возможные сценарии развития компании и др.
Дополненная реальность / переносимые гаджеты. Дополнен-
ная реальность позволяет дополнить физический мир разнообразными цифровыми объектами: голограммами, инструкциями, справками и пр. Камера устройства захватывает объект или
9
1. Теоретико-концептуальные основы развития промышленности…
какое-либо изображение, а затем технология распознает его, выводя на экран необходимую информацию. Сегодня системы дополненной реальности в промышленности нашли воплощение
в умных очках (smart-очки), в которых производится сборка отдельных компонентов изделия. Дополненная реальность позволяет увидеть чертеж как объемную проекцию, что помогает снизить издержки на этапе проектирования изделия, упрощает ремонт и содержание производства. Различают мобильные системы
дополненной реальности (переносимые гаджеты), а также встраиваемые (интегрируемые в оборудование).
Виртуальная реальность. В отличие от дополненной реальности виртуальная позволяет полностью погрузиться в создаваемый мир, симулируя окружающее пространство, с которым можно реалистично взаимодействовать. Виртуальная реальность находит применение в разработке продукции, в частности при тестировании образцов; в проектировании и строительстве; в производстве медицинского оборудования.
Облачные технологии. Как известно, облачные вычисления –
это технология распределенной обработки данных, в которой
компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис. Для промышленности основным достоинством облачных технологий является возможность размещения в облаке различных решений, расчетов, отчетов и другой
документации, которая может быть доступна удаленному пользователю. Таким образом решается задача перехода от бумажного к электронному документообороту. Кроме того, облачные
технологии позволяют предприятию не покупать определенное
программное обеспечение и оборудование, тем самым снижая издержки на его содержание.
При этом перечисленные цифровые технологии в значительной степени могут отличаться в зависимости от сферы применения. В целом можно выделить следующие основные уровни цифрового производства:
– вспомогательные системы – это компьютерные системы,
маршрутизирующие последовательность действий работников
в соответствии с поставленным заданием;
– киберфизические системы – это объединенные в сеть и взаимосвязанно работающие друг с другом машины и оборудование;
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]