Мировой тренд на цифровизацию промышленности затронул и Россию, и, безусловно, Урал, обладающий профильной экономикой. В Свердловской области в этом процессе уже задействованы не только крупные, но и средние, и мелкие предприятия в разных отраслях.
Фото: Василий Гришин, Коммерсантъ
Фото: Василий Гришин, Коммерсантъ
«Умное производство», «Фабрика Будущего» и «Индустрия 4.0»
На текущий момент уже вполне очевидно, что в мире существует вполне консолидированная точка зрения на основное направление развития промышленности (и не только) — цифровизация. Можно назвать это явление «Индустрия 4.0» («Сименс»), «умное производство» («Smart Manufacturing», Штутгартский университет) или «Фабрика Будущего» (Factories of the Future, FoF, Евросоюз), но содержательная часть останется прежней — сквозное внедрение в технологические процессы информационных технологий, т.н. «цифры».
Поскольку видимая на поверхности часть изменений заключается в смене оборудования или роли человека в процессе, цифровизацию иногда путают с автоматизацией (роботизацией, автоматической обработкой данных) или компьютеризацией (внедрение соответствующего оборудования), отдельных ее элементов, имеющих вне связи с общим процессом системно иное смысловое наполнение.
В идеальном варианте цифровизация отличается комплексностью. Она включает в себя не только хорошо видимые автоматизацию и компьютеризацию, но и интеграцию в процесс производства и производимую продукцию датчиков и контроллеров, считывающих информацию о работе изделия, ошибках и неисправностях. Они оснащены встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой (т.н. интернет вещей — Internet of Things, IoT). Эта информация передается на приемные устройства, где применяются программные продукты со специальными алгоритмами, предназначенные для непрерывной обработки и анализа огромного массива поступающей информации (т.н. «Big Data» — «большие данные»).
Анализ осуществляется на основе сопоставления с функционированием идеальной модели (т.н. «цифровые двойники»), разработанной и существующей в виртуальном пространстве на протяжении всего жизненного цикла продукта (т.н. PLM (Product Lifecycle Management) — «управление жизненным циклом изделия»). Таким образом формируется особая, можно сказать, «бесчеловечная» среда, в которой субъективный фактор сведен к экстремальному минимуму, а скорость и точность реакции несопоставимо превышает человеческую. В идеальном виде эта модель в существующем мире еще совсем мало где присутствует, но тенденция такова.
Понятно, что такой подход на текущий момент формирует серьезные преимущества с точки зрения обеспечения качества продукта, когда практически все отклонения «ловятся» еще непосредственно в процессе производства. Для потребителя преимущества заключаются прежде всего в подходе Product as a Service — когда продавец, располагая доступом к характеристикам функционирования продукта, берет на себя еще и обязательства его обслуживания, обеспечивая максимально достижимую непрерывность в процессе эксплуатации его потребителем.
Цена цифровизации
Цифровизация — достаточно дорогой и сложный процесс. Дорогой — в силу необходимости применения дополнительных датчиков и программного обеспечения, инструментов передачи информации. Сложный — в силу необходимости разработки идеальных моделей («цифровых двойников») и алгоритмов сопоставления их функционирования с функционированием реальных продуктов. Как правило, на текущем этапе экономическая эффективность внедрения этих процессов достигается на крупных производствах (сказывается эффект масштаба) с достаточно длинным горизонтом планирования (эффективность достигается за счет управления жизненным циклом изделия на довольно продолжительном периоде). Часто цифровизация в производство внедряется частично, в силу финансовых (дорого) или технологических (нет соответствующего оборудования или программного обеспечения) ограничений.
Если говорить об оценке практического применения данных технологических новаций в реальной экономике, следует отметить, что сложность системы прямо влияет на затруднения с оценкой ее внедрения в промышленность страны. В одних случаях оценивается один или несколько наиболее очевидных параметров (количество роботов на производстве, доступ к интернету, т.е. автоматизацию, компьютеризацию и т.п.), которые не отражают цифровизацию технологии в целом. В других — делается оценка по применению цифровых технологий в целом по экономике, не выделяя промышленность (т.е. включая более простую цифровизацию сферы услуг, финансовых технологий, госуправления).
Каменск-Уральский металлургический завод (КУМЗ)
Фото: Департамент информационной политики Свердловской области
Каменск-Уральский металлургический завод (КУМЗ)
Фото: Департамент информационной политики Свердловской области
Взгляд на Россию
Примеряясь к оценкам текущей позиции России в мировой «табели о рангах» цифровизации, нужно отметить, что они достаточно сильно разнятся в зависимости от критериев «оценщика».
Например, по данным Международной организации роботизации (International Federation of Robotics), по количеству промышленных роботов на 10 тыс. работников Российская Федерация в 20 раз отстает от среднемирового уровня (5 против почти 100), не говоря уже о лидерах этого процесса. Но, по ее же данным, Россия занимает второе место в мировом рейтинге производителей сервисных роботов.
В рейтинге самых цифровых стран мира за 2020 год, опубликованном Harvard Business Review, наша страна вместе с Китаем, Польшей, Аргентиной попадает в категорию «перспективные» (экономики, цифровая инфраструктура в которых пока ограничена, но которые стремительно цифровизуются), что уже выглядит совсем не безнадежно.
В докладе МакКинзи «Цифровое будущее: Экономический эффект», вышедшем в 2018 году, отмечается, что Россия занимает достойное место в рейтинге цифровизации, находясь в лидирующей группе стран по количеству пользователей интернета, мобильного интернет-банкинга, в сфере налогового администрирования, при этом отставая сильно отставая в сфере промышленности. По данным, приведенным в докладе, уровень цифровизации в профильной для данного обзора обрабатывающей промышленности на 53% ниже, чем в ведущих европейских странах.
Констатируем, на текущий момент в области цифровизации промышленности Россия заметно отстает, но это отставание не носит катастрофического характера. Дополнительный оптимизм внушает то обстоятельство, что мы не только используем иностранные инструменты цифровизации, но и делаем и применяем собственные. Речь идет не только о разработках для цифровизации промышленности из реестра АНО «Цифровая экономика» (которых, кстати, там не один десяток). Есть отечественные разработчики и интеграторы, имеющие специализированные направления в сфере промышленности и наработки вполне достойного уровня. В качестве примера таковых могут быть приведены хорошо известная корпорация «Галактика» и относительно недавняя Группа компаний «Цифра».
Появляется в России и соответствующая регламентная база — так, в начале августа прошлого года Росстандарт утвердил серию из десяти предварительных национальных стандартов в области умного производства. Они были разработаны техническим комитетом «Кибер-физические системы» на базе РВК при поддержке Минпромторга России и прошли широкое обсуждение среди заинтересованных структур. Среди активных участников процесса отмечены такие крупные компании, как «Ростелеком», «Газпром», «Газпром Нефть», «Швабе», «РЖД», «Вертолеты России», «Инфовотч», «СОЛЛЕРС», уже имеющие опыт внедрения цифровизационных процессов. На текущий момент в стадии утверждения находятся стандарты «Умных фабрик».
Так что в РФ присутствуют практически все необходимые составляющие процесса цифровизации: продукты, интеграторы, нормативная база и даже прецеденты, подпадающие под понятие «истории успеха». Дело, как у нас часто бывает, только за массовостью, но это вопрос, по большей части, времени, и, конечно, денег. Ну, и, конечно, экономической целесообразности, с которой даже в глобальном формате пока не все так просто в традиционном для принципиальных инноваций формате — дорого, поэтому не массово, но и не массово, потому что дорого. И в этой части внимание государства (что стало особо проявляться у нас в последние пару лет) к процессу способно серьезно повлиять на скорость его развития.
Фото: Евгения Яблонская, Коммерсантъ
Фото: Евгения Яблонская, Коммерсантъ
«Оцифровка» Урала
Свердловская область не осталась в стороне от цифровизационных процессов, все-таки регион, по данным Росстата, один из лидеров в разработке и внедрении передовых технологий в производство.
Из системообразующих для области предприятий в этом направлении сильнее всего, похоже, продвинулась ТМК (вместе с приобретенным ПНТЗ), уже ставящая задачу создать «цифрового двойника» всей компании. В других, таких как УГМК и предприятиях «Евраза», процессы цифровизации продвинулись несколько менее глубоко.
Более активно «цифровизуются» машиностроители. Выше мы уже упоминали «Швабе» — по сути, гражданское подразделение Уральского оптико-механического завода (УОМЗ), как одного из разработчиков национальных стандартов в области «умного производства». Во многом приближено к этим стандартам производство на «Ротеке» (Уральский турбинный завод), где в период с 2016 по 2020 годы осуществлен проект по внедрению цифрового макета изделия. Уже несколько лет применяется 3D-моделирование и внедрена система автоматизированного управления станочным парком.
«Сименс» как совладелец «Уральских локомотивов» активно внедряет свои технологии на предприятии, включая систему управления жизненным циклом электропоездов. К этому же результату с помощью «цифры» движется Уралмашзавод в своем подразделении «УЗТМ-Картэкс». Единую цифровую среду для производственного процесса практически запустил и «Уралхиммаш», где основным акционером является Газпромбанк.
Из менее узнаваемых предприятий отметим ГК ТЕХПРОМ, выпускающую гидравлическое и пневматическое оборудование (имеет площадки в Екатеринбурге, Нижнем Тагиле, Челябинске). Она успешно внедряет на своих предприятиях информационный комплекс управления жизненным циклом продукции. Это современная отечественная система на базе 1С Предприятие (программы Appius PLM для управления инженерными данными и 1С:ERP для управления предприятием), которая объединила все подразделения в единое информационное пространство предприятия с единой базой данных.
Процесс цифровизации уже вышел за пределы крупных предприятий. Роботизацией производства гидравлического оборудования на своем предприятии в Белоярском районе активно занимается ООО «Гидронт». Научно-производственный холдинг «ВМП» из Екатеринбурга внедрил, помимо автоматизации документооборота, цифровизацию всех этапов жизненного цикла производства продукции.
Наиболее ярким примером внедрения цифровых технологий стала относительно небольшая «Портновская мануфактура SHISHKIN», которая в 2020 году запустила первую в России цифровую швейную фабрику МТМ Atelier. На предприятии на всех этапах проектирования, производства и управления предприятием используются программные продукты, формирующие замкнутую цифровую экосистему.
По результатам исследования «Инвестбарометр», в 2019 году (все-таки прошлый год нехарактерен для таких процессов), финансирование автоматизации бизнес-процессов и внедрение цифровых технологий осуществляло 27% опрошенных предприятий МСП (в 2016 — 25,6%, в 2018 — более 30%, цифры сопоставимые, т.е. тенденция носит вполне устойчивый характер). Наибольший интерес в этой сфере вызывали системы САПР, CRM и ERP (около 40%), внедрение облачных технологий (около трети) интернета вещей (почти 20%). Меньше внимания было уделено «Большим данным» (около 11%), роботам (5%), искусственному интеллекту (3,6%), технологиям виртуальной реальности (2,3%).
Хотя и в разной степени, но финансирование выделялось практически по всем направлениям, характерным для цифровизации. Конечно, это компании, которые достигли определенного уровня зрелости, автоматизировали большую часть ключевых бизнес- и операционных процессов и готовы вкладывать их в более инновационные и прогрессивные направления. Может, их и не так много, как хотелось, но можно уверенно утверждать, что такие на Среднем Урале точно есть, и не в единичном формате.
Региональные предприятия не только внедряют, но и разрабатывают системы цифровизации. Ярким примером является «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика», специализирующейся на цифровизации металлургических заводов. Ну, а чего хотеть от предприятия из металлургического региона? Их системы уже работают на «Северстали», НЛМК, Абинском электрометаллургическом заводе (Краснодарский край), АО «АрселорМиттал Темиртау» (Казахстан). По информации предприятия, их последний проект связан с небезызвестной в Свердловской области компанией «Свеза» из лесной отрасли.
Цифровизация промышленности и в России, и в Свердловской области «овладела массами» не только крупных, но и средних, и мелких предприятий в разных отраслях промышленности и экзотикой уже не является.
Читайте другие материалы проекта