Внимание: проект в стадии разработки!

В разгар пандемии вируса Covid-19 миру требовались эффективные и быстрые решения. Для предотвращения тяжелых случаев заболевания требовалась разработка новых лекарств. Но как это сделать? На тот момент, когда новый препарат проходил путь от концепции до одобрения к выпуску, обычно уходило от 12 до 15 лет. Фармацевтическая компания Pfizer решила использовать цифровые инструменты для ускорения этого процесса. Компания использовала суперкомпьютеры для поиска подходящих молекул и задействовала искусственный интеллект (ИИ) для анализа огромных массивов данных о пациентах для проведения клинических исследований и оптимизации цепочек поставок. В результате от первого лабораторного синтеза основного действующего вещества до массового производства противовирусного препарата Paxlovid для лечения вируса Covid-19 прошло всего 18 месяцев.

Но там, где речь идет только о классических целях цифровизации в рамках Индустрии 4.0, объем инвестиций, как правило, носит более сдержанный характер. Так обстоит дело, например, когда речь идет о снижении производственного брака, предотвращении простоев и снижении эксплуатационных расходов за счет использования автоматизированных рабочих процессов, цифрового управления технологическими процессами и диагностирования неисправностей. Компания Rockwell Automation, один из крупнейших игроков в своей отрасли, опросила 1500 руководителей производственных предприятий со всего мира. Результаты, опубликованные в отчете компании «State of Smart Manufacturing Report» (Состояние рынка умного производства), показывают, что обрабатывающая промышленность все еще далека от полной цифровизации своих предприятий. Согласно этому отчету, в 2025 году – более чем через 10 лет после провозглашения Четвертой промышленной революции – только 20% компаний инвестируют в технологии Индустрии 4.0 в промышленных масштабах. Поэтому, когда речь заходит о цифровизации, перерабатывающая промышленность похожа на большую строительную площадку, где прогресс идет крайне вяло. Пришло время заглянуть за рекламные проспекты и найти ответы на самые актуальные вопросы: почему процесс цифровизации технологических установок не получил широкого распространения? Почему так шатки столпы перемен? И может ли быть так, что эта мечта о цифровизации так и останется всего лишь мечтой?

Дело в том, что многие предприятия обрабатывающей промышленности уже давно пребывают в так называемом «чистилище пилотных проектов»: они запускают большое количество автономных проектов для проверки существующих цифровых технологий, таких как IIoT, облачных решений или цифровых двойников. Однако зачастую такие пилотные проекты остаются изолированными и не способствуют масштабированию или адаптации для использования в более широких областях. В 2018 году на Всемирном экономическом форуме было отмечено это явление, и на сегодняшний день мало что изменилось. Согласно исследованию Rockwell Automation, 56% опрошенных компаний указали, что в настоящее время они занимаются пилотными проектами. Другие 20% еще ничего не предпринимали, хотя у них были инвестиции в стадии разработки.

В современной практике большинство компаний уделяют почти все внимание технологическому аспекту. Еще хуже то, что инициативы по цифровизации часто рассматриваются в качестве технологических или ИТ-проектов, которые направлены на улучшение функций ради самих функций, а не ради получения реальных преимуществ от их реализации. Однако для консалтинговой компании McKinsey & Company главным вопросом является вопрос: «Какова добавленная стоимость для бизнеса?». И этот вопрос часто остается без ответа. Также как и вопрос о том, какие конкретные цели и критерии должны использоваться в качестве показателей успеха в процессе цифровой трансформации. К аналогичному выводу пришел и немецкий Институт производственных технологий Фраунгофера. Согласно оценке специалистов, многие компании испытывают трудности с оценкой потенциала применения Индустрии 4.0 для увеличения стоимости их собственного производства, что, в свою очередь, сдерживает инвестиционную деятельность. В отчете Rockwell Automation говорится, что для получения устойчивой добавленной стоимости компаниям следует определить и расставить приоритеты в отношении вариантов использования, которые обещают решить производственные и операционные проблемы и обеспечить быстрый возврат инвестиций.

Этот целенаправленный и поэтапный подход к цифровизации поддержал д-р Рольф Биркхофер, управляющий директор Endress+Hauser Digital Solutions. Имеет смысл действовать более медленными темпами, поскольку преимущества и, следовательно, применяемые технологии могут различаться в зависимости от области применения. «Например, на небольших предприятиях операторы могут сэкономить средства посредством осуществления дистанционного мониторинга точек измерения, чтобы избежать затрат на посещение объекта. На крупных предприятиях компания уже с большим успехом продемонстрировала, что управление базой полевых инструментов быстро окупается». Рольф Биркхофер также разделяет мнение, высказанное в отчете Rockwell Automation: «Успешная цифровизация — это тот случай, когда решение остается в использовании на протяжении длительного времени и окупается в ожидаемые сроки».

Одним из примеров успешной цифровизации является цифровое сотрудничество в области машиностроения, благодаря чему компании могут планировать, моделировать и оптимизировать работу своих предприятий в виртуальном режиме. Например, компания Coca-Cola использует цифровых двойников для моделирования всех стадий работы фасовочной линии на высокотехнологичной фабрике в Стамбуле. Моделирование с помощью цифровых двойников помогает выявить и предотвратить потенциальные проблемные зоны, поломки оборудования и снижение эффективности, а также проверить возможные сценарии. В результате этого снижается количество брака, уменьшается потребление энергии и происходит сокращение расходов.

Однако во многих компаниях цифровые двойники не используются в полной мере, поскольку нужные им данные, как правило, фрагментированы — распределены по нескольким системам, форматам и сферам ответственности. «Цифровой двойник будет работать только тогда, когда имеются полные данные о жизненном цикле», — говорит Ханс-Йоахим Фрёлих, директор по технологиям и портфолио компании Endress+Hauser. «В настоящее время такая непрерывность на всех стадиях не наблюдается или же различные данные не очень хорошо сочетаются друг с другом».

И вот в чем сложность: не все, кому было поручено собирать и обрабатывать данные, получают прямую выгоду от такой кропотливой работы. «В связи с этим для всей организации требуется общее понимание межведомственных бизнес-процессов», — объясняет Вильгельм Оттен. Бесшовная интеграция данных, которая позволяет преодолеть обособленное структурное подразделение, является основным требованием для масштабирования пилотных проектов почти во всех приложениях Индустрии 4.0. «Одной из причин, по которой цифровизация в обрабатывающей промышленности продвигается столь медленно, является постоянная нехватка необходимой функциональной совместимости. Пока еще невозможно обеспечить беспрепятственный обмен данными как внутри компаний, так и между ними», — говорит Ханс-Йоахим Фрёлих.

В ближайшие месяцы в этой сфере будет наблюдаться рост активности по двум основным причинам: во-первых, растет чувство срочной необходимости, вызванное растущей конкуренцией, ужесточением нормативных требований, напряженными логистическими цепочками, постоянно растущей нехваткой квалифицированных кадров и повышенной потребностью в кибербезопасности. Во-вторых, перспективы искусственного интеллекта как катализатора цифровизации. Вслед за успешными примерами из фармацевтической промышленности – в частности, компании Pfizer – многие компании рассматривают ИИ как некую панацею. Согласно отчету Rockwell Automation, 95% компаний обрабатывающей промышленности либо уже инвестируют в ИИ и машинное обучение, либо планируют сделать это в ближайшие пять лет. Особенно перспективными являются такие области применения, как контроль качества, кибербезопасность и оптимизация процессов. Предполагается, что искусственный интеллект сделает производство более качественным, надежным, безопасным и эффективным, а значит, и более устойчивым.

Для раскрытия всего потенциала ИИ требуется надежная основа данных и бесперебойные потоки данных. Поэтому для компаний инвестиции в цифровизацию становятся крайне важными — не в последнюю очередь в качестве основы для других грядущих технологий. У авторов доклада «State of Smart Manufacturing Report 2025» (Отчет о состоянии рынка умного производства в 2025 году) нет никаких сомнений: «Трансформация в промышленности набирает обороты».