Четвертая промышленная революция Индустрия 4.0

Понятие «Индустрия 4.0» впервые было введено немецким федеральным правительством в 2011 году как стратегический план развития немецкой промышленности, основанный на объединении в едином информационном пространстве промышленного оборудования и информационных систем, для их взаимодействия между собой и с внешней средой без участия человека.

За последние 300 лет общество смогло перейти от аграрной экономики и ручного труда к полной автоматизации производства, а в последние десятилетие все силы были брошены на улучшение условий жизни, снижение потребности в физической работе, изготовление новой продукции с помощью компьютерных технологий, рис. 1.

Первая промышленная революция «Индустрия 1.0» началась с изобретения Джеймсом Уаттом парового двигателя и продолжалась с 1770 по 1870 гг. обуславливая первичную индустриализацию в Европе. В этот период (благодаря воде и пару) появляется механизация производства при этом обеспечивается непосредственное взаимодействие человека и средства производства. Качество продукции зависит исключительно от мастерства работника, его физического совершенства, и органов его чувств.

На втором этапе технологической эволюции (1870 – 1969 гг. «Индустрия 2.0») развивалось массовое машинное производство, наблюдалось использование электричества и разделение труда. Считается, что вторая технологическая революция обозначена появлением электричества, а также изобретением Генри Фордом конвейера, благодаря которому удалось не только создать массовый рынок, но и сделать доступным автомобиль.

С развитием товарных отношений, когда продукция производится для неизвестного потребителя и в массовом производстве, возникает необходимость в получении объективной оценки качества продукции, которая и должна нести информацию о потребности в той или иной продукции. Здесь уже важна оценка качества производимой продукции, но особая необходимость в ней приобретается на третьем этапе технологической эволюции (1969 – 2010 гг. «Индустрия 3.0»). Это этап автоматизированного производства, внедрение IT-систем и электроники в работе предприятий.

Одновременно предлагается до нескольких десятков разновидностей товаров одного и того же назначения, резко сокращается период между сменами моделей, возрастает серьезность последствий, к которым может привести неточность или ошибка в производственном цикле. Таким образом, любая промышленная революция при переходе из одного исторического периода в другой базируется на трех основных составляющих: сырье, а также источники и способы передачи энергии; технологии; организация производства и управление.

Многие перечисленные элементы уже внедрены в практику, используются в производстве и обычном быту. Но для реализации концепции Индустрия 4.0 требуется объединение всех компонентов в единую систему.

Однако, есть мнения экспертов, что мы живем в эпоху пока еще третьей промышленной (или как ее называют цифровой) революции, начавшейся во второй половине прошлого века с создания цифровых компьютеров и последующей эволюции информационных технологий. Сегодня она постепенно трансформируется в четвертую промышленную революцию, которая характеризуется слиянием технологий и размытием граней между физическими, цифровыми и биологическими мирами.

Считается, что основное отличие Четвертой промышленной революции от предыдущих состоит в способности компьютеров обмениваться данными друг с другом и принимать решение без участия человека. Это делает реальным существование того образа промышленности, который строит «Индустрия 4.0»: умных фабрик, на которых работают всего несколько человек, а все основные задачи выполняют роботы.

Например, приводятся следующие примеры: «… один из голландских заводов Philips работает в неосвещенном помещении, где установлено 128 роботов. Весь персонал завода состоит из девяти работников. Классическим примером стала цифровизация производственных площадок Harley Davidson, проведенная еще в 2009 – 2011 гг.

Каждый станок, каждая деталь имеет RFID-метку, однозначно идентифицирующую изделие и его место в производственном цикле. Информация от датчиков передается на платформу обработки данных, выполняющую роль интеграционной шины для сбора данных с датчиков и различных информационных систем, как внутренних производственных и бизнес-систем компании Harley Davidson, так и информационных систем контрагентов компании.

В результате производственный цикл сокращен с 21 дня до 6 ч (каждые 89 секунд с конвейера сходит мотоцикл, полностью настроенный под будущего владельца); реализовано сквозное управление изделием на всем его жизненном цикле; стоимость акций компании выросла более чем в 7 раз».

«Индустрия 4.0» – концептуальная основа Четвертой промышленной революции, объединившая в понятии киберфизической системы несколько существующих и разрабатываемых технологических и цифровых направлений, способных кардинально изменить структуру промышленности и производственных отношений.

Главная роль человека в «Индустрии 4.0» заключается в разработке алгоритмов и обучении машин методом программирования. Основная цель «Индустрии 4.0» заключается в получении добавочной стоимости за счёт создания индивидуальной ценности на основе точной информации о потребности групп потребителей и оптимизации жизненного цикла товара при помощи цифровых («умных») технологий.

«Индустрия 4.0» предусматривает сквозную цифровизацию всех физических активов и их интеграцию в цифровую экосистему вместе с партнерами, участвующими в цепочке создания стоимости. Достижение эффекта от воплощения концепции «Индустрия 4.0» возможно только при наличии хорошо налаженных процессов получения и анализа данных, а также обмена ими.

Таким образом, по мнению большинства «промышленников» сочетание перечисленных инструментов и механизмов в одной концепции делает «Индустрию 4.0» перспективным направлением для развития современной экономики и промышленности.