Экономическая эффективность роботизации различных типов производства

Современная экономика демонстрирует постоянный рост производительности труда, что объясняется не только процессом глобализации и интеграции локальных рынков стран в мировую площадку, но и новым этапом научно-технической революции, которая обрела второе дыхание по сравнению со второй половиной XX столетия.

Анализируя развитие экономики стран, имеющих высокий ВВП, можно обратить внимание, что львиная доля экономики – это сектор услуг, включая финансовые рынки. Но анализируя саму структуру экономики, ВВП и рабочие места мы заметим, что основную социальную роль в благополучие экономики развитой страны занимает промышленное производство.

Все больше стран мира сталкиваются с проблемой, при которой производственные мощности устаревают, а технологии, которые используются на них, становятся неэффективными. Такая проблема, в первую очередь, возникает в странах постсоветского пространства, включая Россию, Беларусь и Казахстан. Многие предприятия пытаются решить эту проблему и сделать правильный выбор: провести модернизацию промышленности, кардинальные преобразования, где будут не только новые технологии, но и революционные изобретения, в том числе и в области автоматизации производства.

Как правило, менеджеры компаний делают выбор в пользу простой модернизации, а комплексная роботизация произ- водства является лишь единичным случаем, к которому прибегают немногие предприятия. Анализируя общемировой опыт, включая такие страны, как США, Германия, Япония, Китай, Южная Корея и Великобритания, мы заметим, что среди ключевых тенденций развития их промышленности ведущую роль играет массовая роботизация и замена ручного и механизированного труда на гибкие интегрированные системы.

Вопросам экономической эффективности такого подхода в развитии экономики посвящена данная статья. Найти ответ на вопрос: целесообразно ли инженерно-управленческому руководству предприятий вводить робототехнику вместо ручной работы – задача данной статьи. Для этого надо проанализировать результаты работы промышленности развитых стран. Также необходимо проанализировать тенденции развития промышленности на рынке России, Индии, Китая, США и Германии, между которыми можно найти многого общего.

По данным от PwC, Япония и Германия занимают первые два места в общей мировой доли по количеству патентов и лицензий на робототехнику и автономные системы (24% и 22% соответственно). В США сосредоточенно 17% патентов всего мира, а в Китае и Южной Корее – 13% и 10% соответственно [9].

В результате роботизация становится ключевым инновационным процессом современной экономики, увеличивая не только объем производства в экономике развитых стран, но и снижая издержки при изготовлении промышленной продукции (автомобилей, стали, пластмассы и т.д.). Согласно исследованиям группы Boston Consulting Group (BCG) происходит процесс снижения издержек на рабочую силу, и наоборот, увеличивается уровень KPI сотрудников компаний, где используются роботы. Однако 41,1% американских компаний у себя на производстве не используют ни одного промышленного робота, причиной этого выступают различные фундаментальные факторы, например, в большей степени касающиеся наличия свободных инвестиционных ресурсов и финансового капитала для такой модернизации [4].

При этом 85% руководителей компаний ожидают увеличения прибыли при роботизации производства, а 72%, возможности обеспечения производственного цикла цехов в режиме «24/7 в неделю» [10].

Несмотря на столь положительные ожидания по результатам исследования PwC и BCG, многие руководители крупных компаний совершают ошибку, когда считают, что нецелесообразно использовать промышленные роботы в связи с недостаточной экономической эффективностью их внедрения по сравнению с использованием человеческих трудовых ресурсов. В то же время BCG сообщил, что в автомобильной промышленности США общие затраты на работника составляют 25 долларов в час, а средние затраты на робототехнику составляют 8 долларов в час, что в 3 раза меньше [11]. Это подтверждает вывод о том, что внедрение автоматизированных систем в автомобильной промышленности США имеет высокий уровень экономической эффективности, в первую очередь, благодаря небольшим затратам при переналадке оборудования при смене номенклатуры выпускаемой продукции, и наличию доступа к дешевым финансовым ресурсам, что возможно с помощью кредитного рынка страны, где средний уровень процентной ставки составляет 2-3% [12].

Среди списка стран – лидеров по производству и внедрению робототехники на первом месте Япония, общемировая доля которой составляет 24% [9]. Причиной этого является высокий уровень экономической эффективности, которая достигается с помощью различных фундаментальных факторов [4]:

– партнерство частного сектора с государством стало причиной возникновения основного источника инвестиций в отрасли робототехники;

– создание стратегического плана развития отрасли в стране;

– создание базы данных и информации, которая позволяет вести обмен успешными разработками различных производителей робототехники страны.

С помощью этих мер, согласно «Программе «Революции роботов» в Японии», до 2020 года ожидаются следующие экономические достижения для всех отраслей экономики страны [4]:

– рост производительности труда 2% (г/г);

– увеличение скорости процессов сборки продукции до 25%.

Это позволяет считать японский рынок мировым лидером, который использует такие инструменты, как поддержка государства и обмен информацией между рыночными конкурентами. По этой причине Япония является открытой площадкой для развития роботизации и внедрения ее продуктов в автомобилестроение, электронику и металлургию. Кроме того, немаловажным инструментом выступает отсутствие «спонтанности» в деятельности японских предприятий. Для них введение роботизации – это нормальный процесс, который планируется на всех этапах. Для многих других стран роботизация их про- мышленности – это «авантюра», которая была принята спонтанно и необдуманно с точки зрения последствий, включая и экономических.

Среди основных европейских стран, которые проводят роботизацию, на первом месте стоит Германия, которая – лидер применения промышленных роботов в области автомобилестроения. Интересно, что, несмотря на такую тенденцию, за последние 5 лет в обрабатывающей промышленности страны было создано 350 000 новых рабочих мест. Уровень занятости в ФРГ один из самых высоких в Европе, но, согласно исследованиям DIHK, около 40% работодателей жалуются на нехватку высококвалифицированных рабочих кадров [13].

Среди ключевых игроков на рынке Германии в сфере роботизации и автоматизации выступают KUKA Robotics, Festo Robotics, Siemens. Особенно стоит обратить внимание на тенденцию роботизации медицины, столь интересной и для российского рынка. Германия выступает мировым лидером в области медицинской техники. Более того, лидером по применению медицинских роботов, которые улучшают среднестатистический уровень выздоровления пациентов в местных клиниках и больницах. Экономическая целесообразность использования данного примера, состоит в том, что крайне высокая доля состоятельных людей России ездят лечиться в немецкие клиники, уровень которых часто выше не из-за квалификации врачей, а из-за использования новейшего оборудования, среди которого присутствуют и медицинские роботы.

Рассматривая перспективы мирового рынка робототехники, стоит отметить, что наибольшие ожидания связаны с рынком Китая, который является второй крупнейшей экономикой мира, но его доля от мирового рынка роботов составляет 13% [9].

Доля рынка робототехники в Китае выросла с 36 000 единиц (2013 год) до 100 000 единиц (2017 год). В среднем на 10 000 рабочих приходится около 40 единиц роботов, что на порядок больше чем в России, но меньше чем в Японии в 9 раз [2].

Рис. 1 – Прогноз числа роботов на мировых рынках в 2017 году (тыс. единиц) [3]

Среди ключевых отраслей драйвера роста промышленных роботов выступают электротехника и электронные отрасли производства [2]. Анализируя будущие перспективы Китая, можно отметить положительные ожидания в пользу использования робототехники, экономическая эффективность которой будет возрастать с каждым годом.

Факторы роста:

• 1)    Стоимость рабочей силы.

Проблема в том, что китайские рабочие считались одними из самых дешевых в мире, но, такая тенденция была десятки лет тому назад. Сейчас оплата труда китайских рабочих растет с каждым годом, что делает экономическую целесообразность их использования более низкой по сравнению с автоматизированными инструментами.

• 2)    Развитие отрасли металлургии и автомобилестроения.

Китайская экономика известна своей промышленностью, где вышеперечисленные отрасли считаются лидирующими в национальной экономике. На сегодняшний день драйвером роста выступает электроника, но в дальнейшем все изменится в сторону использования металлургами и автомобильными компаниями большего числа промышленных роботов, что в разы увеличит долю Китая на мировом рынке.

Первый фактор делает вложения в закупку и установку роботов экономически эффективными. Также китайские предприятия обладают большим запасом инвестиционных ресурсов и доступом к внешнему финансовому капиталу, с помощью которых могут быть решены вопросы в плане капитальных инвестиций при приобретении промышленных роботов. Немаловажную роль в этом играет банковский сектор страны, где существуют государственные коммерческие банки, кредитующие сектор бизнеса отдельных отраслей страны. Важное значение имеет уровень процентных ставок на банковском рынке Китая, где кредитование обходится предприятиям в размере 5-8% в год [14]. Если взять пример российской экономики, то ситуация с уровнем процентных ставок хуже (8-10%), что делает привлечение заемных финансовых средств для процесса роботизации нерентабельным [15]. Исходя из примера Китая, российскому правительству стоит увеличить объем финансирования предприятий страны, которые проводят процесс внедрения роботов. Необязательно это должны быть беспроцентные гранты и кредиты, стоит хотя бы уменьшить вдвое уровень ставки кредитов (то есть компенсировать половину издержек предприятий на обслуживание долга). Ключевым финансовым институтом такого процесса могут выступать Сбербанк и МСП Банк, которые помогут не только крупным корпорациям, но и предприятиям малого и среднего бизнеса. А эффективность такого внедрения может быть колоссальной, ведь пример Китая демонстрирует, что, несмотря на последствия командно-административной экономики, есть инструменты по стимулированию развития инноваций в промышленности страны. Ведь на протяжении 2014-2016 годов рост количества роботов в экономике Поднебесной продемонстрировал четырехразовый скачок (рис. 1). Это положительный пример государственной поддержки правительству РФ для развития роботизации отечественной промышленности.

Также примером китайской государственной политики для России является и их работа с иностранными компаниями. Так при входе западных корпораций на отечественный рынок местное правительство требует от них создание научно-исследовательских центров, которые могут выступить основными источниками интеллектуальных ресурсов при проведении роботизации промышленности, включая металлургию и автомобилестроение [3]. Учитывая ключевую важность этих отраслей для российской экономики, а также процесс оттока интеллектуального капитала на Запад, аналогичный подход к техническому прогрессу поможет ликвидировать негативные последствия данного процесса в нашей стране.

Чтобы определить уровень экономической целесообразности для российских предприятий при использовании промышленных роботов, стоит обратиться к опыту стран, которые имеют схожую ресурсную и финансовую базу (Китай и Индия).

Пример Китая рассмотрен выше, и стоит отметить, что ключевыми в нем моментами выступают заимствование программы государственной поддержки, включая предоставление финансовых ресурсов и инфраструктурной базы по развитию интеллектуального капитала. Примером Индии служит ее сектор металлургии, который, несмотря на скромные результаты в прошлом, на данный момент демонстрирует постоялый рост за счет роботизации производства.

С 2010 года, индийские металлурги увеличили свои издержки на введение роботизации производства стали и других продуктов. В результате, ежегодный рост металлургического сектора составляет 8%. Кроме того, индийское правительство снизило налоги на импорт оборудования и поощряла прямые иностранные инвестиции, которые касались модернизации сталелитейной промышленности страны [7]. При этом издержки на рабочую силу снижаются, а производительность труда, наоборот, увеличивается. Основным источником роботизации производства среди индийских металлургов выступает государственная поддержка и новосозданные научно-исследовательские центры.

Рассматривая экономическую эффективность внедрения в производство промышленных роботов, стоит отметить, что перспективы, на сегодняшний день, касаются в основном предприятий с массовым выпуском продукции. Проблема касается не только стран с развивающейся экономикой, включая и Россию, но и стран, которые являются лидерами в данной области (США, Япония, Германия и другие).

В отдельную группу стоит выделить крупносерийное и серийное производство. Его экономическая эффективность при применении робототехники прослеживается не всегда. Идеальные условия для данных типов производства складываются в компаниях, где происходит бесперебойный процесс выпуска продукции одного типа. По этой причине отрасли, которые идеально подходят для применения роботов в серийном и крупносерийном производстве – автомобилестроение и роботостроение.

Примером использования роботов в серийном производстве является американская компания Tesla, объемы производства которой планируются на первую половину 2017 года в районе 47 000 автомобилей. В связи с высокой ценой выпускаемого товара и его инновационных элементов руководство компании использует в основном автоматизированную рабочую силу, которая потребовала значительных капитальных вложений, но пока еще не достигла рентабельности.

Так, согласно последним опубликованным данным квартального отчета компании, рост выручки составил 135,1%, но, показатель EPS на акцию продемонстрировал чистый убыток – 1,33$ [16]. Несмотря на это, акционеры и инвесторы Tesla верят в экономическую целесообразность такого бизнеса, ведь со временем объемы производства будут увеличиваться и дальше, что потребует внедрение новых роботов и перевод серийного производство в массовое. Это, в свою очередь, должно стать причиной перехода бизнеса компании с зоны убытка в прибыль. По этой причине, можно отметить, что экономическая эффективность для крупносерийного производства практически идентична, что и для массового, но серийное требует значительных усилий и времени, чтобы роботизация принесла свои плоды.

Основная проблема, которая стоит перед производством мелкосерийного и единичного типа – это капитальные инвестиции в закупку роботов, их установка, настройка и дальнейшая эксплуатация.

Согласно исследованию BCG, лишь 18% предприятий считают, что окупаемость инвестиций в закупку промышленных роботов происходит в течение первого года [11]. Это говорит о том, что вложения в данный тип модернизации производ- ственных мощностей является среднесрочной и долгосрочной перспективой, а не краткосрочной. Если взять мелкосерийный тип производства или единичный, то это модель операционного цикла, где происходит краткосрочное производство и его окончание.

Одним из выходов для предприятий с таким типом производства выступает лизинг, но из-за ограничения количества промышленных роботов во всем мире, лизинг все еще недоступен. Кроме того, мелкосерийный и единичный тип производства – это издержки мелкого и среднего бизнеса, которые во всем мире чувствуют ограничение в плане финансовых ресурсов, что не позволяет им использовать дорогостоящую технику, среди которой промышленные роботы.

Несмотря на это, мелкий и средний бизнес имеет возможность решить данную проблему с помощью интеграции частного партнерства. Вариант с партнерством с крупной корпорацией – не выход, ведь в таком случае существует угроза того, что более крупная компания поглотит мелкую фирму. Интереснее выглядит инструмент под названием кластер, в котором идет объединение предприятий похожего типа, которые проводят совместную работу в области роботизации. Речь идет не только о совместной научно-исследовательской работе, но и об общем заказе на роботов, которые будут использоваться различными организациями, входящими в кластер [6]. Таким образом, создается частное партнерство с общими производственными мощностями для членов, входящих в него.

Мировая экономика меняется. Одни отрасли становятся ключевыми, значение других уменьшается. Среди ключевых секторов промышленности развитых стран, и России в том числе, выступает автомобилестроение. Именно в данной отрасли сосредоточенна треть всех промышленных роботов мира, что говорит про растущий спрос успешных бизнес-единиц на эти инновации.

Известен тот факт, что ни одна страна не может выжить в этом конкурентном мире без сильной производственной базы. Многие ученные и эксперты в области роботизации ссылаются на то, что внедрение автоматических систем на производстве – это прерогатива развитых стран, ведь именно из-за экономических факторов создается целесообразность данного процесса. Несмотря на это, внедрение роботизации – актуальная задача в будущем и для стран, которые находятся на стадии развития. Действительно, у роботов есть еще больший потенциал для развивающихся стран. В странах данного типа не хватает квалифицированных и подготовленных сотрудников для выполнения многих рабочих заданий, требующих точность действий и специальные навыки. Кроме того, традиционно рабочие в развивающихся странах имеют более высокие показатели абсентеизма и меньше пунктуальности, что создает прерогативу использования роботов [5].

Робототехника выступает инновационным инструментом, который способен не только повысить уровень конкурентоспособности предприятия, отрасли и всей страны, но и сделать их производство экономически выгодным. Примером этого служат не только США и Япония, но и Южная Корея, которая, несмотря на ограничение ресурсов и сложное политическое прошлое, стала страной, входящей в G20 с одной из крупнейших отраслей автомобилестроения и электроники, которая на 2-ом месте в мире по использованию роботов.

Рассматривая тот же пример с Южной Кореей, стоит заметить, что процесс внедрения роботизации на производстве – это не простой шаг не только для предприятий из-за финансовых затрат, но и для национальной экономики, где происходят процессы изменения и кругооборота капитала и трудовых ре- сурсов. Так в Южной Корее с 1989 года объем промышленности продемонстрировал рекордные темпы роста во всем мире. Но доля занятых людей в обрабатывающей промышленности упала с 28% до 10%, что привело к переквалификации многих людей в другие специальности [8]. Назвать такие последствия отрицательными не стоит, ведь, в конечном итоге, национальная экономика Южной Кореи выросла в разы, а уровень безработицы, наоборот, снизился.

В результате можно сделать вывод, что внедрение роботизации на производстве промышленных предприятий несет положительные изменения, среди которых, снижение издержек на рабочую силу, рост производительности труда, рост объема производства, рост выручки и уровня прибыли компании. Кроме того, роботизация – положительный процесс и для национальной экономики многих стран мира. Примером служат не только США и Япония, но и Южная Корея, Китай и Индия, у которых рост промышленности ускорялся пропорционально с ростом количества промышленных роботов. А пример индийского металлургического сектора является хорошим ориентиром для российских предприятий взять курс на роботизацию своего производства.

Анализируя общемировую практику, стоит заметить, что металлургический сектор занимает не больше 10% от общей доли промышленных роботов. На первых местах расположена автомобильная промышленность и электроника [9].