Индустрия 4.0: Интеграция будущего

Промышленность ведущих мировых стран находится в революционной ситуации. Такими словами сегодня характеризуется развитие интегрированной автоматизации массового производства.

Мир готовится к новому этапу индустриализации, за которым успело закрепиться название «Индустрия 4.0». Инновационное производство и новейшие технологии объединятся и создадут новую реальность недалекого будущего, новую глобальную экономику. В рамках информационного партнерства с крупнейшей в Европе промышленной выставкой Hannover Messe «Энергополис» принял участие в Hannover Messe 2015 Presse Preview, которое состоялось 3 февраля в Берлине.

Как должна выглядеть промышленность будущего? Какие технологии нам необходимы? Как осуществить эффективную совместную работу человека и машины? Ответы на эти вопросы дает проект глобальной технологической революции интегрированного производства нового поколения – некий абсолют дальнейшего развития, автоматизация, в процессе которой человек, машина и продукция объединяются в интеллектуальную и самостоятельно существующую сеть. Это хайвей современной индустриальной научной мысли, и если не встроиться сейчас в плотное скоростное движение на этом многополосном шоссе, то завтра можно оказаться на обочине или передвигаться лишь по проселочным грунтовкам и искать объезд, которого уже не будет.

– Покупатели хотят, чтобы им постоянно предлагали новую продукцию. Продолжительность жизни, или жизненный цикл, одного вида продукта сегодня уменьшилась. И производство должно реагировать на этот тренд, а именно разработать современные системы, более гибкие по сравнению с предыдущими, – говорит руководитель Немецкого исследовательского центра искусственного интеллекта доктор Август Шер.
По мнению моего собеседника, «Индустрия 4.0» – это мир будущего, в котором потребитель получит свой товар в таком виде и такого качества, каких он пожелает. И те страны и компании, которые смогут обеспечить это, получат новые конкурентные преимущества на глобальных рынках. И в Германии эта работа ведется уже вовсю.

– В Кайзерслаутерне исследуют взаимодействие между человеком и роботом, в Мюнхене, в институте Fortiss, на примере модели мини-производства исследуют, как разные компоненты установки взаимодействуют друг с другом. Одно устройство обменивается информацией с другим посредством специальной компьютерной программы. Именно эта программа в будущем создаст новый мир производства, станет основой интеграции новой индустриализации, – говорит Август Шер, а мне на ум приходят разработчик чипа для Терминатора и все последствия, к которым это привело. Но это к слову.

На первом месте стоит представление клиентов об аспектах эффективности. Среди них экономия ресурсов, минимизация времени на переоснащение и автономное реагирование на разнообразие вариантов. Эффективность в значении производственного предприятия завтрашнего дня – это не только гибкость, но и адаптивность, обеспечивающая, например, возможность в кратчайшие сроки начать производство изделий в новой сфере деятельности. Такие цели и факторы успеха для их достижения разрабатывает один из мировых лидеров в области промышленной автоматизации компания Festo совместно с передовыми пользователями в рамках различных научно-исследовательских проектов.

При этом важную роль играют модульная структура, IT-технологии, а также миниатюризация. Адаптивные, обучаемые производственные системы формируют представление о производственном предприятии завтрашнего дня. И в этом процессе на первом месте стоят интерес и запросы потребителя, клиента. Это абсолютно рыночная технологическая революция, индустриализация качества.

«Где место и какова роль моей компании в четвертой промышленной революции?» – сегодня это ключевой вопрос стратегических планов топ-менеджеров крупнейших игроков глобальных рынков», – говорит с трибуны Hannover Messe 2015 доктор Йохен Кеклер, генеральный директор Deutsche Messe AG.

Массовое серийное промышленное производство и энергетические системы будущего будут резко меняться. В реальном секторе производства на заводах и фабриках это будущее тысячекратно увеличит производство унифицированных товаров с персональными потребительскими характеристиками, которые будут заложены в них их потребителями, заказчиками, клиентами. Клиент, который, как мы помним, всегда прав, хочет завтра иметь свой индивидуальный товар или уникальное предложение как конкурентное преимущество на рынке. Массовое или серийное его производство при оптимальных параметрах себестоимости и затрат позволит выпускать это по минимальной цене. Все компоненты, интегрированные в производство, взаимодействуют друг с другом, и все производственные линии могут работать автономно. Таким образом, даже самые малые партии товаров имеют доступную цену. Современные логистика и локализация позволят вчерашней разработке научного центра где-нибудь в Сиэтле или Бомбее сегодня оказаться на прилавках магазинов и стендах выставок в Сиднее или на Аляске.

Вопросы роста энергопотребления становятся решениями и новыми разработками в области энергоэффективности, воплощенными проектами smart grids, которые в этом недалеком будущем, в этом глобальном завтра должны решить задачу оптимального и бережливого потребления электроэнергии, газа и тепла от различных источников генерации и снизить потери при ее передаче. Ответы на эти вызовы комплексной промышленности – цифровые сети.

Идеологи и пионеры «Индустрии 4.0» уверенно заявляют и своими проектами доказывают, что промышленность – в начале революции. Вопрос, так ли это, в мире не стоит уже в течение последних двух лет. Сейчас эта тема находится в центре дискуссии, в которой участвуют ведущие инновационные мировые центры. Потребность в информации о развитии этого процесса огромна. Большинство компаний по-прежнему не знает, как они будут адаптироваться к промышленности 4.0. Но все они прекрасно понимают, что конкурентоспособность каждого в будущем зависит от способности интегрироваться в глобальный процесс, быть включенным в цепочку сети, работая в тесном сотрудничестве со всеми заинтересованными сторонами, участвующими в процессе производства. Только не надо это извращенно понимать и пытаться включать в этом месте нашу «российскую думалку и понималку», что все сводится к влиянию на рынок госкорпораций и монополий. Это совсем о другом. Это про высокотехнологичный инновационный аутсорсинг и уникальные предложения, а не про то, что можно что-то «втюхать по блату Газпрому или РЖД и жить припеваючи».

 
Основные проблемы новой революции – общие стандарты связи и программное обеспечение, разработка единого языка «машина-машина», вопросы безопасности данных, поиск бизнес-модели будущего. По мнению участников дискуссии, ответы на все эти вопросы могут быть найдены только в сети, в диалоге, в сотрудничестве. Поэтому в научных исследованиях на тему производственного предприятия завтрашнего дня инженеры крупнейших компаний пользуются междисциплинарными связями для объединения ноу-хау специалистов в различных технологических дисциплинах. Так создается основа для эффективного и гибкого выполнения самых разных требований к исследовательской работе в этой сфере. От дизайна до управленческих стратегий.

Знания отраслевых стандартов и ноу-хау специалистов – вот основа для производства будущего. Кроме того, существуют важные тенденции, которые изменяют сегодняшнее производство. Важнейшими из них называют индивидуальность клиента: она предусматривает гибкие и адаптивные производственные системы. Грядущие социальные преобразования: демографическое развитие и повышение сложности технических систем – представляют собой большую проблему для взаимодействия между человеком и техникой. Растут запросы и к повышению ответственности в отношении к окружающей среде, а также значение устойчивого развития: предъявляются высочайшие требования к эффективности производства, которое переходит на цифровые технологии и глобализацию.

В этой революции, в массовом производстве будущего будут требоваться специалисты очень узкого профиля, с хорошим знанием специальных компьютерных программ. В этом будущем, которое, повторюсь, наступает уже сегодня, появятся совершенно новые профессии. Без участия человека в производственном процессе 4.0 никак не обойтись. Остается еще масса высококвалифицированной работы, которую должен будет выполнять именно человек. Компьютеры не функционируют сами по себе, да и роботы тоже. Ими нужно управлять, их нужно разрабатывать.

 Общие стандарты связи и программное обеспечение, разработка единого языка «машина-машина», вопросы безопасности данных, поиск бизнес-модели будущего

Цифровое или сетевое производственное оборудование, технологии для интеллектуальных энергетических сетей, инновационные методы производства, такие как 3D-печать и новые промышленные роботы, работа с помощью современных датчиков, которые работают вместе без защитного ограждения и допуска непосредственно к техническому персоналу производства, IT-решения на базе автоматизации, которые изменят все процессы на каждом заводе и на каждой фабрике, – мир голосует за это и за интеллектуальные электрические сети, за такой технический симбиоз газовых и тепловых сетей, который позволит оптимально использовать существующие мощности для решения задач повышения энергоэффективности и снижения энергопотребления.

«Для продвижения глобального проекта «Индустрия 4.0» сегодня требуется широкое признание и понимание того, что это – неотвратимая реальность, новый вызов и новый стимул развития для всех стран. Это понимание нужно и на уровне руководителей стран, на уровне политиков и общества для того, чтобы привести к успеху начатое и, воплотив в реальность, сделать новую экономику обычной и привычной для всех и каждого», – говорит Йохен Кеклер.

Все направления промышленной автоматизации от энергетики до приводной техники и от новейших научных исследований и разработок в области «Индустрии 4.0» будут представлены в апреле в Ганновере. Hannover Messe – это уникальная мировая площадка, посетитель которой получает всеобъемлющее понимание будущего интегрированных сетевых предприятий и энергетических систем стадии развития современного мира 4.0 с поддержкой компонента общего решения для его потребностей в автоматизации.