Цифровая трансформация промышленных предприятий

Человечество сегодня входит в эпоху четвертой промышленной революции и повсеместной цифровизации отраслей экономики, предвестниками которой являются интеллектуальные технологии. Искусственный интеллект, облачные решения, мобильная связь 5-го поколения и другие технологии станут неотъемлемой частью любого направления нашей деятельности, окажут глубокое и долгосрочное влияние на развитие экономики и общества, защиту окружающей среды и на другие области. В этот переломный момент исторического развития мы должны планировать свой завтрашний день с учетом перспектив, чтобы создавать мир будущего, в котором технологии развиваются в правильном направлении и обеспечивают оптимальные условия для общества.

В России «цифровая трансформация» определена в качестве одной из национальных целей развития России до 2030 года. Среди показателей, которые будут свидетельствовать о ее достижении в обозначенные сроки, это цифровая зрелость ключевых отраслей экономики и социальной сферы, а также государственного управления, обеспечение оказания 95% массовых социально значимых услуг в электронном виде, увеличение вложений в отечественные решения в сфере информационных технологий в четыре раза по сравнению с показателем 2019 года.

Значительный вклад в цифровизацию отраслей экономики страны могут внести крупные экономико-образующие предприятия, а интеллектуальная трансформация традиционных отраслей — ключ к качественному развитию реальной экономики. В результате интеграции цифровых технологий нового поколения в каждой отрасли появятся новые подходы к ведению бизнеса, основанные на обработке потоков цифровых данных, потоков рабочей силы, энергии, логистических, финансовых и административных потоков. В каждой отрасли будут созданы собственная модель «ИИ+», собственный шаблон «оптимизация активов — инновации в бизнесе — изменение модели бизнес-процессов» и новая парадигма ведения бизнеса.

Среди основных эффектов цифровой трансформации отраслей и образующих их предприятий можно выделить: повышение показателей выручки и доли на рынке, удовлетворенность клиентов, расширение номенклатуры продуктов; повышение эффективности и результативности, снижение издержек или себестоимости продукции, улучшение ее качества, повышение безопасности и производительности труда; развитие человеческого капитала: программы обучения и развития персонала, удовлетворенность и вовлеченность сотрудников, рост рейтинга работодателя; повышение эффективности использования инвестиций, рост числа инвестиционных или стартап-проектов, сокращение сроков создания и вывода на рынки новых продуктов, также к ним относятся эффекты на уровне макроэкономики — цифровизация отдельного региона и страны в целом.

Например, для транспорта в крупных городах серьезной проблемой являются дорожные пробки. Согласно статистике, каждый человек в мире в среднем ежедневно простаивает в автомобильных пробках не менее 15 минут. По опыту китайской столицы финансовые потери жителя Пекина в среднем составляют 30 юаней (около 338 рублей) за полчаса ожидания в пробках, а годовой убыток среднестатистического водителя США из-за заторов на дорогах составляет более 1000 долларов. Интеллектуальная транспортная система объединяет пешеходов, водителей, автотранспортные средства и дороги в единую динамичную систему, позволяет эффективно планировать использование дорожных ресурсов и сокращать время реагирования на чрезвычайные происшествия. Она поможет полностью или значительно ликвидировать заторы на дорогах, создать виртуальную полосу движения для экстренных служб и реализовать концепцию умных дорог. Согласно расчетам экспертов, внедрение интеллектуальная системы в транспортную отрасль позволяет увеличить среднюю скорость передвижения транспорта в утренние часы пик на 14%, сократить время в пути до работы на 20-30 минут и уменьшить загруженность дорог на 8-10%.

Теперь рассмотрим энергетическую отрасль. Мы видим, что ресурсы нефть, газ, электроэнергия — тесно взаимосвязаны с государственным регулированием и жизнеобеспечением населения. Поэтому на все звенья производственной отраслевой цепочки распространяются требования к снижению затрат, безопасной эксплуатации, эффективному управлению и обеспечению высокого уровня конкурентоспособности. Интеллектуальная энергетическая система использует цифровые технологии для модернизации и трансформации традиционных энергетических сетей, создания центра ресурсов, оптимизации потоков энергии и данных, согласования и интеллектуального реагирования в режиме реального времени на колебания предложения и спроса на энергоносители, обеспечения безопасности и эффективности работы на каждом этапе производственного цикла (Рисунок 1).


Система IoT на предприятиях энергетического комплекса, объединяющая разнообразные конечные устройства и высокоскоростные каналы связи, осуществляет сбор данных из различных производственных систем (производства энергии, транспортировки энергоносителей, потребления энергии и др.), централизованно управляет накопленными данными, осуществляет их интеллектуальный анализ и принимает решения. Кроме того, она контролирует эксплуатационные процессы в режиме реального времени, заблаговременно предупреждает о неисправностях, осуществляет интеллектуальную диагностику и принятие решений, а также интеллектуальное обслуживание энергетических систем с обратной связью в квази-реальном времени. Инспекционные работы в энергетической отрасли — это опасные, повторяющиеся и требующие высокой точности процедуры. В прошлом рядовой инспектор за свою трудовую деятельность проходил по горным дорогам расстояние, сопоставимое с длиной экватора. Работа инспектора очень тяжела и связана с большими рисками. Благодаря использованию дронов, видеокамер и других интеллектуальных устройств на стороне терминального оборудования, а также интеллектуального плана инспектирования, связанного с развернутой в облаке ИИ-системой, можно на месте распознавать скрытые или выраженные дефекты внешней инфраструктуры и направлять сигналы предварительного оповещения. Мониторинг с помощью онлайн-видео вместо традиционного обхода и осмотра объектов работником значительно увеличивает производительность и безопасность операций: эффективность повышается в ряде случаев в 5 и более раз, а конечная себестоимость продукции может снизиться более чем на 30%.

Рассмотрим также пример внедрения цифровых технологий на предприятиях обрабатывающей промышленности. По мере роста цен на основные производственные активы и спроса на выпуск продукции под заказ, усиливается давление на промышленные предприятия, сокращается рыночный цикл, постоянно усложняются технологии изготовления товаров, повышается объем производства под заказ растут общие объемы выпускаемой продукции. Внедрение единой системы интеллектуального производства на предприятии или в отдельно взятой отрасли способно объединить все звенья производственной цепочки: проектирование, выпуск продукции, управление, обслуживание.  обладает функциями самостоятельного получения данных, интеллектуальной оптимизации, автоматического принятия решений, точного контроля и автоматического выполнения заданий. Интеллектуальное производство способно значительно сократить время между разработкой продукта и его запуском в производство, повысить эффективность выпуска продукции и улучшить ее качество, снизить ресурсо- и энергопотребление, призвано сыграть важную роль в трансформации и совершенствовании производственной сферы. Интеллектуальное производство характеризуется 4 основными особенностями: в качестве носителя выступает умная фабрика, ядром является использование интеллектуальных технологий на ключевых производственных этапах, основой служит сквозной поток данных, а для поддержки используются сетевые подключения (Рисунок 2).


Благодаря непрерывной интеграции все большего числа технологий, таких как облачные технологии, ИИ, сетей 5G и постоянному развитию экосистемы приложений, расширяются возможности предприятий по внедрению инноваций.

С помощью интеллектуальной трансформации предприятие сможет повысить качество обслуживания и эффективность процессов, расширить возможности в сфере инноваций, повысить конкурентоспособность и превратиться в предприятие будущего.

Согласно прогнозу Global Industry Vision, подготовленному компанией Huawei, к 2025 году 97% крупных предприятий в мире будут использовать технологии передовые цифровые технологии в своих производственных и бизнес-процессах; уровень внедрения умных роботов в сфере жилищно-коммунального хозяйства достигнет 14%; процент промышленных предприятий, использующих технологии AR/VR, увеличится до 10%; уровень внедрения интеллектуальных персональных цифровых помощников достигнет 90%; промышленные роботы будут работать бок о бок с людьми на производствах: на каждые 10 000 сотрудников около 100 роботов; предприятия будут эффективно использовать до 86% данных, которые они же «генерят»; до 85% бизнес-приложений для предприятий будут облачными; сети 5G охватят до 58% населения мира; общий объем глобальных производимых данных, включая данные предприятий, достигнет 180 Збайт.

Источники:

1. Указ Президента Российской Федерации от 21.07.2020 г. N 474 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года»: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202007210012

2. Global Industry Vision 2025: https://www.huawei.com/minisite/giv/en/index.html

3. Белая книга архитектуры Intelligent Twins: https://huawei.ru/intelligent-twins/