Понятие об умном производстве произошло от определений, которые связаны с гибким интегрированным производством, которые были сформулированы примерно в середине ХХ-го века примерно в одно и тоже время на Западе и в Советском Союзе, параллельно с возникновением вычислительных машин. Многие в то время ощущали, как происхдит ускорение научно-технического прогресса. Уже в то время основным преимуществом в конкурентной борьбе стал фактор времени. Нужны были производства совершенно нового типа, которые могли бы быстро перестраиваться на новую продукцию, но при этом сохранять преимущества конвейера. Так появились станки с числовым программным управлением, обрабатывающие центры и промышленные роботы. В СССР лоббистами этого направления были Государственный комитет по науке и технике и тогда бывший мировым научным центром Московский технологический университет «Станкин».
Обеспечивая быструю сменяемость продукции, решая задачи ее удешевления при сохранении высокого качества, производственники всегда сталкиваются с известным противоречием. С одной стороны, снижение производственных затрат достигается только в условиях автоматизации и специального оборудования, а с другой стороны, проектирование новых изделий, создание технологий и перестройка производства под новые продукты может занимать несколько лет, и в результате к моменту начала выпуска нужной продукции она уже морально устаревает, а часто вовсе в ней уже нет необходимости.
Для решения задачи гибкости были созданы системы автоматизированного проектирования и системы автоматизированной технологической подготовки производства. Появилась возможность использовать более совершенные и более оперативные методики инженерных прочностных расчетов. Компьютерные системы проектирования управляющих программ для станков с ЧПУ и раскроя материалов на порядок ускоряли процессы подготовки производства и создавали достоверные базы нормативов времени операций, которые могли использоваться в планировании. Параллельно шло создание системы управления экономикой предприятия: автоматизировались функции расчета зарплаты, материально-технического снабжения, планирования.
Уже в середине 1980-ых годов на передовых предприятиях эти комплексы автоматизации были внедрены, казалось, оставалось сделать один шаг до создания умного производства.
Надо было произвести интеграцию разрозненных систем в единый иерар-хический компьютерный комплекс и подкрепить его системой стимулирования и мотивации персонала. Но на этом этапе все остановилось. Инженерные школы стали распадаться, ГКНТ СССР был ликвидирован, «Станкин» впал в анабиоз.
Остановка развития интегрированных гибких производственных систем была обусловлена не только началом глобальной перестройки экономики и переходом с планово-распределительной на рыночную. Проблема глубже. Реальное производство – это не только станки и компьютеры, но и сложный комплекс социальных отношений. Любая социальная система всегда сопротивляется изменениям, особенно трудно провести изменения производственных социальных систем. Они очень сложны, возникли в результате естественной эволюции. Мало кто даже внутри заводских коллективов понимает всю глубину и разнообразие связей персонала, технических регламентов, технологий, организационных структур, традиций. Персонал таких сложных систем всегда любые изменения рассматривает как угрозу своему будущему. Поэтому так трудно осуществить модернизацию любого сложного производства.
В экономиках первого мира, как только появилась возможность автоматизации планирования, отказались от сдельной оплаты труда, оптимизировали все процессы, ввели новые системы мотиваций – и тем самым подняли свои производства на качественно новый уровень. Производительность труда на западных и российских предприятиях на одних и тех же станках и при одинаковых технологиях часто отличается на порядок. И причина этого кроется в архаичной системе социальных отношений внутри производственных коллективов.
Сегодня многие российские предприятия пытаются внедрять систему Бережливого производства, созданную компанией Toyota, чтобы преодолеть этот недостаток. Как говорит доктор технических наук Радислав Бирбраер, «…ключевым направлением в дорожных картах повышения производительности труда на предприятиях должна стать тема организации производства. У нас очень любят говорить о Бережливом производстве. Но что такое Бережливое производство? Когда Toyota кратно повысила на своих заводах производительность труда везде, где смогла: выгребла издержки сначала «экскаватором», потом «лопатами», потом «совочками» – боролась за доли процента производительности, — вот тогда у них сложилось Бережливое производство. То есть это совочек, которым можно что-то подчистить там, где относительный порядок. А нам в России показалось, что этим совочком мы можем сделать работу экскаватора. В наших производствах залежи проблем, которые нужно пластами выковыривать и менять старые организационные принципы на новые».
Еще одна ныне модная в промышленных и околопромышленных кругах тема – «цифровые двойники предприятий». Цифровые двойники – что это? Это, по факту, часто просто красивые слова, которые современные лекторы на презентациях произносят, не понимая их смысла. Цифровая модель производства – продукт интеграции и оптимизации различных уровней производственной пирамиды. Это очень сложный комплекс.
На самом верху этой пирамиды находятся топ-менеджеры компаний, принимающие стратегические решения. Они вынуждены принимать решения, ориентируясь в огромных потоках информации, зачастую недостоверной, искать компромиссы, делать прогнозы будущего спроса, находить и оценивать ресурсы. Ошибка на этом уровне может привести к крушению всего бизнеса. Пока чаще всего на этом уровне владельцы бизнеса и топ-менеджеры опираются на свои интуицию и опыт. Но мы подходим к моменту, когда начнут происходить наиболее быстрые изменения в технологиях принятия решений именно на этом верхнем уровне. Датчики и регистраторы накапливают сейчас огромное количество данных о состоянии производства. В стадии проектирования находятся SIS – суперинтеллектуальные системы, собирающие, сортирующие и систематизирующие внешнюю информацию.
Разрабатываются алгоритмы Биг Дата, в том числе на основе нейросетей. Все это в совокупности уже в ближайшее время создаст системы искусственного интеллекта, позволяющие принимать стратегические решения. Уже через несколько лет победителей в конкуренции производственных компаний будут определять битвы систем искусственного интеллекта, которые используют компании. Это приведет к глобальному изменению существующего промышленного ландшафта. Многие сегодняшние индустриальные лидеры сойдут с дистанции, но возникнет шанс у новичков. Именно конкуренция в сфере создания систем искусственного интеллекта выявит будущих индустриальных лидеров.
Второй уровень непосредственно связан с первым: это система управления жизненным циклом изделия от начала его проектирования до утилизации. В этом цикле нельзя упустить ни одного звена, иначе все развалится. Мы видим, например, что на российском рынке высокотехнологичные компании предпочитают вместо российских станков покупать японские или немецкие. И часто причина кроется в их лучшем сервисе.
Третий уровень в иерархии производственной компании – это конструкторско-технологическая служба, где проектируются новые изделия и разрабатываются планы перестройки производства под новые задачи. Это сердце любого производства. Именно здесь формируются параметры преимуществ и недостатков вашей рыночной продукции. Автоматизация инженерных процессов, переход с кульманов на компьютеры на этом уровне практически завершена.
От чертежей промышленность перешла к 3D-моделям. В новом экономическом укладе, к которому мы переходим, конкурентоспособность компаний определяется даже не количеством и качеством конструкторов и технологов, которых вам удалось привлечь, а соревнованием проектных атмосферных хабов, где общаются специалисты самых разных направлений, зачастую и технических, и гуманитарных. Все мировые лидеры IT-индустрии, такие как Google или Яндекс, побеждают за счет создания особой творческой среды в своих проектных хабах. Сейчас интенсивно ведутся разработки особых технологий инновационной деятельности, что будет определять успех и производственных компаний в ближайшем будущем. Созданные лидерами IT-индустрии методики неминуемо в скором времени станут использоваться и производственными компаниями.
И четвертый, самый нижний уровень, – это сами производственные цеха. Здесь к станкам с ЧПУ и роботам, автоматизированным складам и управляемым Internet of Things транспортным системам добавляются установки 3D-печати, в том числе металлическими порошками. Они позволяют создать предельно гибкое производство. На этом четвертом уровне сейчас происходят глобальные технологические и организационные сдвиги после создания родоначальником Умного производства Радиславом Бирбраером системы навигационного управления Навиман. Это своеобразный интерфейс, коммуникатор между интегрированной компьютерной производственной системой и производственным персоналом.
Сейчас должны будут произойти трансформации в организации труда на производственных предприятиях: уйдет в прошлое архаичная сдельная зарплата, возникнут системы автоматизации в отделах труда и зарплаты, что приведет к появлению достоверных нормативов временных затрат. Достоверные нормативы – это ключ к системе оптимального планирования. Таким образом завершится процесс интеграции разрозненных систем – индустрия перейдет в новый технологический уклад. Эволюция индустриальных систем от ремесленничества, через конвейерное производство подойдет к логическому пределу развития – умному производству, основе умной экономики.
Автор: Геннадий Климов
Источник: http://www.umpro.ru/
