Основные тренды в области передового производства в цифровой экономике

Глобальным трендом на современном рынке труда является рост требований к инженерным профессиям и образовательным стандартам, которому сопутствуют ускорение процессов смены требований к навыкам работников, возникновение новых профессий и новых моделей занятости вследствие внедрения инновационных технологий. Особенность данного процесса в том, что вновь создающиеся рабочие места требуют, как правило, более высокой квалификации1.

Происходит трансформация старых профессий, многие существующие профессии частично или полностью вытесняются с рынка труда, часть функционала работников будут выполнять автоматизированные и роботизированные системы. Около 47% существующих в настоящий момент рабочих мест находятся под угрозой замены человеческого труда машинным2. Как следствие, возникает задача в области использовании высвобождающейся рабочей силы, повышения и адаптации навыков работников в новых условиях.

Все более вытребованными по всему миру становятся специалисты STEM-дисциплин (наука, техника, инжиниринг и медицина)3 . Поскольку быстрая и полная замена существующих профессий новыми вряд ли возможна, данный процесс будет происходить постепенно, но не равномерно: период времени, в котором навыки работников остаются релевантными, будет сокращаться, а требования работодателей к квалификации сотрудников будут быстро изменяться. Например, благодаря таким инновациям, как робототехника и автоматизированные системы сбора и анализа данных, многие относительно простые задачи будут автоматизированы, что позволит работникам сосредоточиться на иных, более сложных и творческих задачах4 .

Повсеместное развитие Интернета вещей является одним из ключевых трендов новой индустриальной революции, влияющим на промышленность. Промышленный интернет (вещей), Industrial Internet of Things (IIoT) представляет собой систему объединенных сетей передачи данных (ИТТ-инфраструктуры) и подключенных устройств со встроенными датчиками, сенсорами и программным обеспечением с целью сбора и обмена данными, интеграцией между собой, а также с возможностью удаленного управления в автоматизированном режиме в реальном времени без участия человека5. С учетом повсеместной цифровизации и автоматизации, когда элементы предприятия объединены в единую сеть, многими производственными процессами можно будет управлять в онлайн-режиме за счет использования принципов облачных вычислений и использования систем Интернета вещей. По оценке Verizon, рынок Интернета вещей в бизнес-сегменте к 2020 г. вырастет до 5,4 млрд. устройств 6.

Промышленный интернет вещей трансформирует бизнес-процессы, повышает эффективность всей цепочки создания стоимости, в конечном итоге приводя к формированию новых бизнес-моделей и рынков. Основные направления использования технологий промышленного интернета вещей: эффективное управление поставками, управление грузоперевозками и активами, диагностика машин, машинная телеметрия, контроль складских запасов, управление промышленными автоматами, мониторинг первичного и вторичного оборудования энергообъектов в реальном времени, а также развитие возможности машинного прогнозирования технологических перегрузок и возможных нарушений.

Повышение производительности вычислительных систем позволяет переносить в виртуальное пространство такие производственные процессы, включая моделирование изделий, создание «цифрового» двойника и др7. С конца 1990-х гг. в мире наблюдается экспоненциальный рост производительности суперкомпьютерных систем. Уровень максимальной производительности в 1 Тфлопс был достигнут в 1997 г. (США, суперкомпьютерная система Intel ASCI Red), в 1 Пфлопс ─ в 2008 г. (США, IBM Roadrunner). Таким образом, за десятилетие производительность лидирующих суперкомпьютерных систем увеличилась в тысячу раз. К началу 2020-х гг. ожидается преодоление барьера в 1 Эфлопс сразу в нескольких странах.

Повышение конкурентоспособности предприятий и секторов экономики можно достичь за счет автоматизации и роботизации производства. Международная федерация робототехники (International Federation of Robotics ─ IFR) выделяет ряд трендов, которые окажут значимое влияние на развитие экономики и общества уже в среднесрочной перспективе: совершенствование взаимодействия человека и робота, автоматизацию работ, исполнение которых невозможно или опасно для жизни и здоровья человека и др . Востребованными являются как простые в использовании роботы для выполнения низкоуровневых задач, так и сложные высокотехнологичные роботизированные системы. Наибольший спрос в области промышленной робототехники наблюдается в транспортном секторе и электронике.

Развитие аддитивного производства конечных изделий из различных материалов происходит за счет наращивания темпов научнотехнологического прогресса, в результате чего сокращается длительность производственного цикла, период времени от стадии идеи до выхода готовой продукции. Непрерывное усложнение конструкций делает невозможным изготовление традиционными методами многих новых продуктов, обладающих нужными характеристиками (прочность, вес и др.). Вследствие применения аддитивных технологий возможно значительное увеличение коэффициента использования материала, а также облегчение конструкций8. В результате использования аддитивных становится возможным достижение коэффициента использования материала, близкого к единице, а также облегчение конструкций, что приводит к снижению необходимого количества топлива для транспортных перевозок, и, как следствие, ─ уменьшаются вредные выбросы от эксплуатации транспортных средств9.

Трансформация места и роли производственного сектора в экономике происходит в результате «сервисизации», которая характеризуется размыванием границ между производством и услугами приводит, а услуги приобретают отдельные черты, свойственные производству.

Повышение экологических нормативно-правовых требований продолжает оказывать влияние на развитие передовых производственных технологий. Утилизация многих дорогостоящих современных материалов, используемых в электронике, наносят вред окружающей среде, притом, что возможности по их вторичному использованию очень широки, включая возможность извлечения драгоценных и редких металлов, потенциально опасных материалов из отходов электрического и электронного оборудования с целью переработки ресурсов.

Формирование массового спроса на кастомизированную промышленную продукцию становится возможным благодаря развитию передовых производственных технологий. Кастомизированное производство становится ключевым фактором конкурентоспособности предприятий, трансформируя бизнес-процессы компаний, включая появление новых бизнес-моделей, снижая барьеры входа на рынок и уравнивая положение компаний на рынке. Компаниям малого и среднего бизнеса легче адаптироваться под новые требования рынка и изменения спроса в отличие от крупных компаний. Так, наблюдается тенденция создания успешных бизнес-моделей стартами для производства персонифицированной продукции в различных секторах экономики, в результате чего стартапы становятся все более привлекательными для крупных корпораций, их сотрудничество имеет цель создания и вывода на рынок новых персонализированных товаров, востребованных в современных условиях.

По оценкам Всемирного экономического форума, цифровизация несет огромный потенциал для бизнеса и общества в течение следующего десятилетия и может принести дополнительно более 30 трлн долларов США доходов для мировой экономики в течение ближайших 10 лет (до 2025 года) (рисунок 2).

Reduction in CO2 Emissions (million tonnes)

Cumulative Value 2016-2025 to Society and Industry ($ billion)

Jobs (000s)

Я Societal'

H Industry

-780

1.2843

-57

Aviation

Media

274-Я

1,037

-151

NA

106(321

-330

-670

Рисунок 2 - Объем рынка цифровизации по отраслям10.

Цифровой бизнес использует не только прозрачность рынка, но и создает возможности для развития электронной сети предприятий. Добиться эффективного управления цепочкой поставок можно только с помощью IT-решений и интернета.

Поддержка электронным бизнесом цепочки поставок позволяет реализовать огромный потенциал для ее оптимизации. При этом повышается прозрачность рынков, что ведет к тому, что клиенты и поставщики быстрее и проще находят друг друга, а ценообразование становится прозрачнее. Одновременно повышается эффективность деловых сделок. Исчезает ручная обработка документов, снижается и время обработки документов.

Цифровой бизнес оказывает серьезное воздействие на качество всей цепочки поставок и на скорость развития экономики в целом.