Современное управление производственными и сервисными системами

Четвертая промышленная революция (иначе «Индустрия 4.0») – прогнозируемое многими экономическими и политическими деятелями событие, которое сопровождается внедрением в производство кибер-физических систем и автоматизацией экономических, политических и общественных процессов.

Некоторые составляющие Индустрии 4.0 уже используются менеджментом в разных сферах деятельности или проходят стадию активного внедрения в производство. В данной статье рассмотрены такие составляющие как: управление жизненным циклом изделия (PLM); большие данные (Big data); кибер-физические системы (CPS); интернет вещей (IoT); умное производство (Smart factory).

Под жизненным циклом изделия (PLM) понимается совокупность процессов, действий, которые выполняются, начиная от момента выявление общественных потребностей относительно определенной продукции и заканчивая удовлетворением данных потребностей и утилизацией использованного продукта [1].

Регулярное обновление фирмой производимых продуктов и предлагаемых ею услуг, отслеживание тенденций в изменении общественных потребностей и корректировка производства относительно этих изменений – основные области при- менения PLM. Управление жизненным циклом изделия включает: PLM – управление данными об изделии; цифровое производство; выбор подходящих поставщиков и компетентных партнеров; проверка и перепроверка соответствий и другие составляющие.

Правильно направленное применение

PLM позволяет компаниям- производителям сокращать производственные издержки, выпускать наиболее актуальную для общества продукцию, предоставлять инновационные услуги, уменьшать время, затрачиваемое на производство продукции, и обеспечивать запланированную прибыль на инвестиции. PLM многогранно задействует сферу взаимодействия производителей с потребителями, партнерами и поставщиками (в рамках коллективной разработки).

Большие данные (Big data) относятся к информационно-коммуникационным технологиям обработки больших объемов информации в целях получения соответствующих данных для быстрого принятия решений, что играет важную роль в повышении эффективности и качества менеджмента. Это может относиться к информации объемом от нескольких терабайтов до сотен и тысяч петабайтов.

В качестве примера отрасли, в которой необходимо использование больших дан- ных, можно привести ракетостроение. Каждая производимая ракета имеет тысячи мелких и крупных деталей, и каждой части единого целого соответствует определенная информация, передаваемая датчиками. Ее необходимо систематизировать и интегрировать. Объединить все эти активы в один, удобный для восприятия, содержащий всю нужную информацию в одном месте, – и есть основная задача Big data. Большие данные позволяют инженерам и ученым вести мониторинг состояния производства в режиме реального времени, при этом внося корректировки с целью повышения эффективности производства.

Кибер-физические системы (CPS) являются высокоэффективными технологиями, которые объединяют мир виртуальный и мир физический, чтобы создать единую сетевую систему, в которой объекты интеллектуальной собственности взаимодействуют друг с другом [5].

CPS и передовые сенсорные сети в совокупности представляют собой следующий эволюционный шаг по сравнению с существующими встраиваемыми системами. Вместе с Интернетом, данными и услугами, доступными в Интернете, встроенные системы объединяются в кибер-физические системы.

Кибер-физические субъекты в состоянии сотрудничать друг с другом, самостоятельно действовать и принимать решения в рамках той среды, для функционирования в которой они предназначены (для которой запрограммированы). Ожидается, что они значительно улучшат производственные показатели, выражающие маневренность и эффективность производства.

Кибер-физические системы – мегатренд международных исследовательских планов в таких областях, как информатика, мехатроника, автоматизация и др. Однако акцент в своей деятельности кибер-физические системы делают именно на сотрудничестве будущих промышленных систем.

Интернет вещей – система интеллектуального подключения смарт-устройств, с помощью которой электронные устройства могут обмениваться информацией, тем самым получая данные о том, как, где и кем приняты те или иные решения физического мира [2]. Для применения интернета вещей необходимо наличие следующих элементов [4].

Во-первых, каждая вещь, задействованная в Интернете вещей, должна быть оснащена средством идентификации, способным хранить и передавать данные об электронном устройстве.

Во-вторых, должны существовать средства измерения, обеспечивающие преобразование сведений о внешней среде в данные, считываемые электронными идентификаторами. Для того, чтобы приборы «понимали» друг друга, необходима повсеместная стандартизация данных.

В-третьих, передачу данных обеспечивают проводные и беспроводные сети. Для обеспечения взаимодействия предметов эти сети должны быть установлены повсюду. Для беспроводной передачи данных играют важную роль: эффективность в условиях низких скоростей, отказоустойчивость, адаптивность, возможность самоорганизации.

В-четвертых, помимо устройств передачи данных, «вещи» должны обладать и устройствами обработки данных. Стандартизация последних значительно облегчает создание подобных устройств.

Объединение виртуального и физического миров через кибер-физические системы и, как итог, слияние технических процессов и бизнес-процессов позволяют нам говорить об умном производстве (Smart factory).

В целом, умное производство – это комплекс систем по автоматизации электронного документооборота, производственного и технологического процессов, автоматизации и диспетчеризации инженерных систем. В комплекс систем умного производства входят: интегрированные системы безопасности; слаботочные и структурированные кабельные системы; системы связи, энергосбережения и другие. Самонастраивающиеся приборы учитывают отчетность других элементов системы, корректируя ее работу.

Умное производство, по большей части, не нуждается в рабочих, выполняющих рутинные, монотонные операции, но нужно понимать, что этот шаг делается исключительно для повышения эффективности производства и минимизации ошибок, вызываемых человеческим фактором.

Общество планомерно идет к повсеместной автоматизации разного рода процессов, что является результатом непрерывного развития. Однако стоит заметить, что для управления кибер-физическими системами, интернетом вещей и умным производством необходим высококвалифицированный персонал.

Внедрение перечисленных технологий неизбежно для производства в условиях конкуренции, а также с учетом требований, выдвигаемых современным обществом в области устойчивого развития [3]. За счет влияния упомянутых факторов современный менеджмент претерпевает следующие изменения:

• 1.    Изменяются требования для управленческих компетенций сотрудников. На

• 2.    Для повышения эффективности и качества производства от менеджеров требуются более высокий уровень мобильности и оперативность в принятии решений;

• 3.    Для автоматизированных производств возрастает значение функции контроля в цикле управления предприятием;

• 4.    Отдельное внимание уделяется обучению и повышению квалификации сотрудников как основы для перехода на уровень производства, соответствующий требованию современного рынка;

• 5.    Крайне важным также является эффективное распределение трудовых ресурсов, потребность в которых видоизменяется с внедрением цифровых технологий.

первый план начинают выходить компетенции менеджеров в части цифровых технологий, которые становятся неотъемлемой частью производственного процесса;