Заметки о цифровом предприятии.

Индустрии 1.0, 2.0 и 3.0 — смена ключевых технологий

Давайте посмотрим, какие этапы выделялись в развитии производства. Почему возникли названия «индустрия 1.0», 2.0 и 3.0? Эти этапы развития промышленного производства показаны на рисунке 1.

В основе выделения индустрий 1.0 и 2.0 лежат достаточно чёткие и понятные критерии — появление новых энергетических технологий (пара и электричества соответственно). В  основе выделения индустрии 3.0 — появление электроники и ИТ. Здесь прослеживается определённая преемственность с логикой выделения индустрий 1.0 и 2.0. Дело в том, что ИТ часто воспринимается как столь же широкое и одновременно глубинное изменение, как и появление электричества. Хотя это и не так очевидно, тем не менее, выделение индустрий 1.0, 2.0 и 3.0 связано единой внутренней логикой.

Рис. 1. Основные этапы развития промышленного производства от индустрии 1.0 к индустрии 4.0.

Индустрия 4.0 — много шума…

Сейчас говорят об индустрии 4.0 и основа для выделения этого этапа уже не так очевидна. Что за ним стоит? Концепция «Индустрии 4.0» была сформулирована в 2011 г. президентом Всемирного экономического форума в Давосе Клаусом Швабом. Индустрия 4.0 — это не новые технологии, но «совершенно новый подход к производству», как отметила в отчете Industrie 4.0 Working Group. Индустрия 4.0, получила своё название в 2011 году в результате инициативы немецких бизнесменов и учёных, которые определили её так:

«средство повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности Германии через усиленную интеграцию киберфизических систем, или CPS, в заводские процессы».

Как видите самое первое определение индустрии 4.0 опирается на один комплекс технологий — «киберфизические системы». Киберфизическая система — это система, интегрирующая материальное оборудование, датчики, вычислительные ресурсы и информационные системы, на протяжении всей цепочки создания стоимости, как правило, выходящей за рамки одного предприятия или бизнеса. В своём изначальном варианте индустрия 4.0 опиралась на киберфизические системы, которые сами настраиваются на выполнение новых задач, сами себя обслуживают, анализируют и сами изменяют технологический процесс в зависимости от поставленных им задач.  В результате этого, по мнению разработчиков, должно происходить взаимодействие между производственными мощностями и произведёнными ими товарами без непосредственного участия человека с их самоадаптацией под новые потребности потребителей. Материальный мир объединяется с виртуальным, в результате чего рождаются новые киберфизические комплексы. Причём ставилась задача достичь настолько глубокого и  автоматизированного взаимодействия, что потребитель товаров мог практически в онлайне мониторить производство своего заказа.

Несомненно, подобные киберфизические системы — это весьма значимая производственная технология, но почему она приведёт к такой же промышленной революции, как и электричество и ИТ — неясно. Ведь по сути киберфизическая система — это эволюция сегодняшних информационных систем. Мы уже давно видим, что происходит всё большая автоматизация процессов и этапов производства: цифровое проектирование изделия, автоматический заказ необходимых компонентов в нужном количестве, контроль их поставки, мониторинг пути готового продукта от склада на фабрике до магазина и до конечного клиента. И концепция индустрии 4.0 — это никакая не революция, а эволюционное развитие использования ИТ во всей цепочке от заказа до доставки готового продукта.

Весьма очевидная идея глубоко интегрированных и максимально интеллектуальных производственных систем, достаточно быстро завоевала мир. США последовали примеру Германии и в 2014 году компании General Electric, AT&T, Cisco, IBM и Intel создали Консорциум промышленного интернета (Industrial Internet Consortium). Аналогичная инициатива есть и в Китае. В конце августа 2015 года «Российские космические системы» и «Ростелеком» подписали меморандум о создании Ассоциации содействия развитию Промышленного интернета «Национальный консорциум Промышленного интернета».

Однако, нацеленность немецких промышленников на киберфизические системы, разделяли не все и программы других стран отличались как по технологиям, на которые делалась ставка, так и по используемым концепциям. Неудивительно, что в результате исходное понимание термина «индустрия 4.0» изменилось и эволюционировало. Несмотря на то что об индустрии 4.0 много говорят, её смысл сильно размыт. Можно дать два определения:

Индустрия 4.0 (в узком смысле) — это индустриальный интернет вещей и те организационные изменения и новые практики, которые повлечёт его массовое использования во всех производственных процессах.

Индустрия 4.0 (в широком смысле) — новая парадигма производства, которая синтезирует в единое целое несколько технологических подходов:
• совместимость, способность машин, устройств, сенсоров и людей взаимодействовать и общаться друг с другом через интернет вещей, сокращение участия человека во взаимодействиях между вещами;
• прозрачность, создание цифровых двойников реальных объектов, систем функций, которые точно отражают всё, что происходит с физическим объектом;
• поддержка принятия решений информационными системами, через сбор, анализ и визуализацию информации;
• придание всем устройствам функций искусственного интеллекта, появление «умных» вещей;
• децентрализация управленческих решений, делегирование некоторых из них киберфизическим системам.

Как видите, в широком понимании индустрия 4.0 — это объединение многих широко известных новых технологий. Логика этого определения, похоже, проста — давайте соберём вместе всё новое, авось получится синергия и выйдет что-то кардинально новое. Изначальная нацеленность немецких промышленников на киберфизические системы уже, по всей видимости, слишком узка, надо охватить все больше технологий и подходов. А то вдруг ничего не выйдет, не получится качественно нового этапа производства.

На рисунке 2 показан спектр технологий и подходов, которые чаще всего ассоциируются с понятием «индустрия 4.0». Причём, почему в этот список попали некоторые давно развиваемые технологии, неясно. Например, одно из ключевых понятий индустрии 4.0 — это искусственный интеллект. Действительно, искусственный интеллект, о котором начали говорить еще в 60-х годах прошлого века, сейчас переживает второе рождение. Причины, по всей видимости, связаны с появлением новых алгоритмов, новых вычислительных мощностей, а также с новыми возможностями использования — ростом роботизации, появлением возможности в значительной степени автоматизированного управления и т. д.  Однако, это естественная эволюция технологии, на чём зиждется уверенность, что именно сейчас настало время для взлёта искусственного интеллекта? Почему именно сейчас он «расцветёт пышным цветом»? Чётких ответов на этот вопрос нет.

Рис. 2. Основные новые технологии и концепции, чаще всего ассоциируемые с понятием «индустрия 4.0».

Как видите, индустрия 4.0 — это крайне размытый и неопределённый термин, под который при желании можно подвести что угодно. Сегодня термин «индустрия 4.0» повсеместно стали использовать как синоним четвёртой промышленной революции. Это вряд ли оправдано и больше похоже на маркетинговый «шум», чем на действительно глубокое понимание технологической эволюции производства. Показательна следующая цитата:

«Несмотря на то, что Индустрия 4.0 — одна из самых обсуждаемых тем в эти дни, я не могу объяснить своему сыну, что она означает», — так выразился один из менеджеров Audi в 2016 году.

* * *

В следующей части статьи мы продолжим обсуждение этапов развития промышленного производства и поговорим о термине «индустрия X.0».

Комментарии 0