МОДЕРНИЗАЦИЯ РОССИЙСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В КОНТЕКСТЕ ЕЁ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ
производство трансформация цифровой
Иванов А.Е.
Ключевые слова: техническое перевооружение, автоматизация, цифровая трансформация, цифровые (передовые) производственные технологии, цифровая платформа, платформенные IT-компании.
Keywords: technical re-equipment, automation, digital transformation, digital (advanced) production technologies, digital platform, platform IT-companies.
Цифровая трансформация промышленности началась задолго того, как была принята Программа развития цифровой экономики России. Большинство стран-лидеров технологического развития Здесь и далее в работе к странам-лидерам отнесены США, Германия, Франция, Великобритания, Япония, Южная Корея, Китай. приступили к цифровизации производства ещё на рубеже 60-70-х гг. Уже тогда побудительным мотивом для этих стран послужила необходимость повышения эффективности производства и его конкурентоспособности. Этот период ознаменовался интенсивными разработками автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), их внедрением и распространением.
Россия, а тогда ещё СССР, тоже не отставала от Запада. В 60-е годы прошлого столетия получают широкое распространение в промышленности автоматизированные системы управления предприятием (АСУП) и автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). В числе самых первых такие системы стали применяться в ракетно-космической отрасли, при сооружении атомных электростанций, в автомобильной и электронной промышленности, а также в машиностроении и станкостроении, где АСУ «стыковались» с несложными на то время в функциональном отношении и многочисленными станками с ЧПУ Уместно вспомнить освоение космоса в конце 50-х начале 60-х гг., где начали применяться бортовые вычислительные комплексы (БЦВМ), автоматизированные системы проектирования, сооружения и управления АЭС, начиная с 1979 г., первые АСУ на НПО «Ангстрем» и «Микрон» в Зеленограде и многое другое..
Следующим шагом в этом направлении стала интеграция систем АСУ ТП с обрабатывающими центрами, станками с числовым программным управлением (ЧПУ), во взаимодействии с которыми начали применяться системы автоматизированного проектирования (САПР) Показательным примером того времени стало внедрение подобных автоматизированных систем на автозаводе ВАЗ в г. Тольятти итальянской компанией «Оливьетти» . Такая интеграция позволила сформировать так называемые гибкие автоматизированные производства (ГАП). Уже в 1980-х годах на основе ГАП возникла идея строительства быстро налаживаемого производства на базе станков с ЧПУ, но тогда не хватало обратной связи: обрабатывающие центры и простые станки не могли давать информацию по своему текущему состоянию. Сейчас это стало возможно благодаря появлению Интернета, и в частности, Интернета вещей (Internet of Thing - IoT) и промышленного Интернета вещей (Industrial Internet of Thing - IIoT).
Анализ новых технологических инициатив стран-лидеров показывает, что все они направлены на ускорение перехода к производству продукции машиностроения нового поколения, базирующегося на технологиях промышленного Интернета вещей и тотальной автоматизации. Характерно то, что страны-лидеры «запускали» в производственный процесс средства автоматизации на основе промышленного Интернета, главным образом, на высокотехнологичных предприятиях, т.е. на тех предприятиях, на которых была достигнута достаточно высокая степень автоматизации на отдельных этапах производственного цикла. Сегодня в мире работает примерно 5% высокотехнологичных предприятий, полностью охваченных промышленным Интернетом вещей. В России доля таких предприятий составляет около 1%.
Россия ещё не вошла в группу лидеров развития цифровой? экономики по многим показателям - уровню цифровизации, доле цифровой? экономики в ВВП, средней? задержки в освоении технологии?, применяемых в странах-лидерах. Доля цифровой? экономики в ВВП России составляет 3,9%, что в 2-3 раза ниже, чем у стран-лидеров Данные Глобального института McKinsey (MGI). - http://www.mckinsey.com/global-locations/europe-and-middleeast/russia/ru/our-work/mckinsey-digital.
Термины «цифровая экономика» и «цифровая трансформация» довольно прочно вошли в лексикон участников российского рынка промышленных IT-услуг. Для поставщиков цифровых технологий эти определения связаны с возможностями роста их выручки, а заказчики этих технологий рассчитывают с их помощью улучшить производственные и бизнес-процессы. В условиях стагнирующей экономики и внешнего давления санкций именно эти два фактора рассматриваются как основные стимуляторы роста российского рынка промышленных IT-услуг в ближайшие годы.
Особенностью современного тренда отечественного рынка промышленных IT-услуг является наличие западных разработчиков промышленных цифровых технологий, имеющих в своём активе не только пакеты прикладных программ (ПП), но и способных поставлять соответствующее оборудование для реализации этих технологий. Другой особенностью является рост числа отечественных компаний, занимающихся цифровизацией промышленных предприятий, хотя их доля на российском рынке пока ещё значительно уступает доле сервисных IT-компаний в общем количестве (более 11.000 тыс.) российских IT-компаний. Также особенностью современного российского рынка промышленных цифровых технологий является усиление присутствия так называемых инсорсинговых IT-компаний, все чаще вытесняющих традиционных поставщиков IT-услуг. Например, такие гиганты как «Роснефть», «Лукойл», «Газпром нефть», «Транснефть», «Росатом», РЖД сконцентрировались на развитии внутренних IT-компетенций, что несомненно скажется на результативности профильных, но независимых игроках российского рынка промышленных IT-технологий.
Встав на путь либерализации в начальном периоде трансформации российской экономики, тогдашнее руководство страны не задумывалось над вопросами её эффективности, пустив развитие промышленности на самотёк. Это привело к довольно серьезным последствиям, проявившимся в виде деградации обрабатывающей промышленности, прежде всего машиностроительного комплекса, включая станкостроение Здесь и далее речь пойдет о цифровизации машиностроительного комплекса, поскольку именно он определяет тренды технологического развития страны.. Деградация производственных фондов проявляется как в сокращении общего парка станков, так и в увеличении доли физически изношенного оборудования (станки возрастом более 20 лет).
Сложившаяся ситуация с основными фондами в машиностроении обусловливает низкий уровень оптимизации и автоматизации производственных и бизнес-процессов предприятий этой отрасли, что, в свою очередь, негативно сказывается на осуществление процесса цифровой трансформации производства. Дополнительным негативным фактором является то, что фрагментарно обновленные в ходе частичного обновления парка машин и оборудования производственные фонды разбросаны по отдельным не связанным между собой производствам. Как следствие, нет возможности даже на отдельных производствах выстроить сквозную автоматизированную цепочку производства (а именно такой подход позволяет в полной мере использовать возможности станков с ЧПУ и обрабатывающих центров), не говоря уже о выстраивании таких цепочек с использованием мощностей различных предприятий - большинство производств обеспечивают только внутренние потребности, они оптимизированы под производство исключительно продукции собственной разработки, контрактное производство (так называемое распределенное производство) практически отсутствует.
Принятая Программа развития цифровой экономики обосновывает цифровизацию тем, что «многие традиционные индустрии теряют свою значимость в структуре мировой экономики на фоне быстрого роста новых секторов, генерирующих кардинально новые потребности». К такой традиционной индустрии можно было, по нашему мнению, отнести российскую добывающую промышленность, которая должна бы постепенно утрачивать свою роль в структуре экономики. Однако, в действительности, этого не происходит. Сегодня опережающими темпами цифровая трансформация осуществляется на предприятиях по добыче нефти и газа, нефтехимической, химической и транспортной отраслей, предприятиях металлургического комплекса Оценка аналитических агентств J'son & Partners Consulting, Orange Business Services и iKS-Consulting., производящих низкопередельную продукцию, причем в основном на экспорт. Данная ситуация объясняется довольно просто. В отличие от машиностроительных предприятий и особенно станкостроения - а это главные звенья создания высокотехнологичной, конкурентоспособной продукции, где производственные процессы носят дискретный характер, упомянутые отрасли базируются на непрерывных процессах производства. Поэтому в этих отраслях цифровая трансформация происходит намного проще. Здесь цифровизацией охвачены исключительно административно-организационные, управленческие и логистические операции, использующие локальные цифровые технологии, не требующие огромного количества датчиков, исполнительных механизмов, контроллеров и человеко-машинных интерфейсов Судя по тому, что компания «Газпром нефть» использовала около 250 тыс. датчиков и десятки систем, транслирующих информацию в ЦУЭ (Центр управления эффективностью) со всех активов компании, входящих в периметр блока логистики, переработки и сбыта, можно представить масштабы оборудования в случае дискретного машиностроительного производства, где технологических операций в сотни раз больше., как это имеет место при дискретном производстве.
Одной из первых российских компаний, ступивших на путь цифровой трансформации, стал СИБУР. Уровень технологического оснащения предприятий группы на сегодняшний день является одним из самых высоких в России. Компании уже удалось добиться снижения себестоимости затрат на производство за счет автоматизации, уровень которой в 2018 году достиг 84%. В СИБУРе внедряются или уже используются такие передовые решения, как система улучшенного управления технологическим процессом (Advanced Process Control - APC), обеспечивающая снижение потерь и эксплуатационных затрат, система управления производственными процессами (Manufacturing Execution System - MES), система управления лабораторной информацией (Laboratory Information Management System - LIMS),предназначенная для оптимизации сбора, анализа, возврата и отчетности лабораторных данных, система управления ресурсами предприятия (Enterprise Resourse Planning - ERP) Эта система охватывает все ключевые бизнес-процессы, необходимые для функционирования компании, а именно: финансы, управление кадрами, производство, поставки, закупки и другие задачи. Технология ERP интегрирует все эти процессы в единую систему. Поставщиком этой технологии является немецкая компания SAP - мировой лидер в этом классе технологий., система управления бизнес-процессами (Business Process Management Systems - BPMS). Стремление к цифровизации компании «СИБУР» вызвано необходимостью начать в ближайшем будущем процесс импортозамещения ряда отсутствующих на российском рынке продуктов нефтехимического синтеза. В частности, СИБУР ведет строительство крупнейшего в России нефтехимического комплекса «ЗапСибНефтехим», цифровизация которого объективно обусловлена активным использованием в производстве западных технологий Так, установка пиролиза реализована по технологиям немецкой химической компании Linde AG, установка по производству полиэтилена -- по технологиям британской Ineos, а установка полипропилена была разработана голландской компанией LyondellBasell..
В настоящее время многие российские металлургические компании продолжают масштабное внедрение цифровых технологий на своих предприятиях. Среди них такие, как «ЕвразХолдинг», «Северсталь», «Норникель», «Русал». Однако цифровизация этих предприятий на сегодняшний день представляется однобокой: области цифровизации затрагивают исключительно административно-организационное управление, включая поставки продукции поставщикам, работу с дилерами, логистическое и складское хозяйство. То есть внедряются, главным образом, так называемые локальные цифровые технологии, охватывающие автоматизацией лишь отдельные этапы жизненного цикла изделия.
Приведенные примеры скорее являются исключением, чем правилом. К сожалению, огромное количество российских предприятий пока ни технологически, ни финансово не готовы не только к переходу к четвертой промышленной революции, но и к цифровой трансформации производства. Объясняется это тем, что многие предприятия не прошли этап обновления производственных фондов и работают на устаревшем оборудовании По данным консалтингового агентства PwC степень износа основных фондов в обрабатывающей промышленности стабильно увеличивалась с 2008 г. (45,6%) по 2016 г. (50,2%). Полностью изношенные основные фонды предприятий - 15,8 %. Самый большой износ - на предприятиях, производящих машины и оборудование (24 %). , а значит, его замена, установка датчиков и исполнительных механизмов требуют серьезных инвестиций, средства для которых у подавляющего большинства промышленных предприятий отсутствуют. Кроме того, многие составляющие «Индустрии 4.0» работают на ретроспективных данных, которых у предприятий либо нет, либо их качество оставляет желать лучшего. Менеджмент предприятий часто не понимает, в каких случаях и для каких решений им нужна цифровизация, как должна выглядеть система управления предприятием в новых условиях.
За более чем двадцатилетний период развития в странах-лидерах цифровая трансформация индустриального сектора подтвердила свою роль в повышении эффективности производства за счет создания и объединения информационных потоков, поступающих с производственных площадок. Без использования хотя бы самого простого варианта IIoT (когда в процессе контроля производства участвует человек) сегодня практически невозможно представить себе современное производство, в какой бы отрасли оно ни действовало. Непрерывный, проактивный контроль в режиме реального времени - основа повышения эффективности. Для удобства операторов современные системы мониторинга посредством любого веб-браузера выводят на экран условия протекания технологических процессов и выявляют факторы, оказывающие на них влияние. Это первая ступень «интернетизации» производства или так называемый этап удаленного контроля, анализа и принятия управленческих решений непосредственно человеком. Рост эффективности при этом достигается за счет повышения уровня достоверности и полноты данных, которыми пользуются сотрудники самых разных подразделений.
Именно это направление цифровой трансформации производства сегодня наиболее востребовано в России, пока объективно отстающей от промышленного сектора стран-лидеров, предприятия которого в большинстве своем перешли ко второму этапу цифровизации производства - на полностью автоматизированное цифровое производство, процессами в котором управляют «умные» устройства в режиме онлайн без участия человека (так называемые безлюдные технологии или иначе - искусственный интеллект). Этот этап России предстоит начать, поскольку сегодня российская промышленность пока только осваивает методы взаимодействия в системе «человек - машина», после чего можно будет научить машины (машинное обучение) обходиться без людей.