Как умнеют российские заводы и фабрики

В российской обрабатывающей промышленности идет активный процесс цифровизации. В части проникновения базовых технологий она обгоняет даже финансовый сектор, но отставание от развитых стран еще очень заметно.

Отечественная обрабатывающая промышленность сегодня занимает первое место среди секторов экономики по уровню проникновения базовых цифровых технологий, но при этом отстает в части внедрения инновационных решений, пришли к выводу аналитики Института статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ. «В течение нескольких лет мы формируем индекс цифровизации бизнеса. И сегодня на первом месте в индексе именно обрабатывающая промышленность. Финансовый сектор — на втором», — комментирует директор Центра стратегий и программ ИСИЭЗ Павел Рудник. Впрочем, первенство обрабатывающей индустрии, уточняет эксперт, обусловлено распространением именно базовых технологий: широкополосный доступ в интернет применяют 90,4% предприятий промышленности, облачные сервисы — 27,6%, ERP-системы (планирования ресурсов)  — 29,6%, электронные продажи — 19,6%, RFID-технологии (автоматическую идентификацию объектов)  — 12%. В плане цифровых инноваций, например внедрения искусственного интеллекта (ИИ) или интернета вещей (IoT, англ. internet of things), есть определенное отставание, говорит Павел Рудник. Догнать и перегнать  В сравнении с развитыми промышленными странами российский сектор промобработки выглядит пока скромно. «Общий уровень автоматизации на крупных предприятиях в России — 50%. Мы пока существенно уступаем западным странам, где аналогичный показатель во многих случаях достигает 90%», — говорит директор по развитию бизнеса международной компании Getac Technology Александр Кузнецов. Как отмечает руководитель группы IoT в Softline Валерий Милых, когда речь идет о цифровизации, которая дополняет и обогащает автоматизацию, образуя некую цифровую экосистему решений управления процессом выпуска продукции, то здесь дела на российских производствах обстоят довольно хорошо. Однако цифровая трансформация в более широком смысле, которая предполагает комплексное видение всех особенностей производства в сочетании с внешними факторами, пока находится не на должном уровне. «Здесь нужны исторические данные, обратная связь далеко за пределами производства: с поставщиками ресурсов, с заказчиками, с ремонтными подразделениями, с поставщиками комплектующих, с устройствами сбора данных с ранее не используемых технологических систем», — поясняет Валерий Милых. Тем не менее как профильный бизнес, так и государство сейчас демонстрируют явные намерения наверстать отставание. Партнер практики технологического консалтинга PwC в России Тимофей Хорошев, ссылаясь на данные экспертных опросов, отмечает, что более половины крупных российских компаний уже приступили к реализации цифровой стратегии и около 30% — к внедрению конкретных цифровых решений. «Многие российские компании активно тестируют системы MES (manufacturing execution system — управления производственными процессами. — РБК+), ERP, PLM (product lifecycle management — управление жизненным циклом продукции. — РБК+), внедряют технологии дополненной реальности, облачных вычислений», — подтверждает Александр Кузнецов. По объемам расходов на цифровые технологии промышленность, по данным ИСИЭЗ, занимает вторую строчку, уступая первенство финрынку. Затраты на внедрение и использование цифровых технологий в обрабатывающей промышленности России по итогам 2019 года составили 158,2 млрд руб., говорит Павел Рудник. Лидерами по инвестициям в цифровизацию стали предприятия машиностроительного и металлургического комплексов с затратами 82,2 млрд и 49,1 млрд руб. соответственно. Цифровые преимущества  Внедрение цифровых технологий позволяет существенно повысить эффективность производства, производительность труда, сократить издержки, повысить качество выпускаемой продукции, говорит Тимофей Хорошев. «В основе цифровой трансформации промышленности лежат схожие концепции «Индустрия 4.0» и «фабрики будущего», которые опираются на передовые технологии виртуального моделирования, робототехники, ИИ, интернета вещей, больших данных, облачных вычислений, предиктивной аналитики, аддитивного производства и др.», — объясняет Павел Рудник. Важнейшим этапом является внедрение технологий компьютерного моделирования на этапе проектирования продуктов. Благодаря внедрению цифровых двойников, по словам эксперта, можно с 95-процентной точностью прогнозировать реакцию оборудования на эксплуатационные нагрузки, на 5–10% снизить эксплуатационные расходы сложных индустриальных комплексов. В идеале «умная» фабрика — это полностью автоматизированное/роботизированное производство, где управление всеми процессами осуществляется в режиме реального времени и с учетом постоянно изменяющихся условий, объясняют эксперты. «Киберфизические системы создают виртуальные копии реальных производств, контролируют физические процессы и принимают децентрализованные решения. Такие системы могут самообучаться, самонастраиваться, объединяться в одну сеть. На «умных» фабриках также широко применяются роботы (в том числе коллаборативные), аддитивные технологии (3D- и 4D-печать), промышленные аватары с управлением через нейроинтерфейсы и другие решения», — характеризует концепцию Павел Рудник. По оценкам Валерия Милых, учет реальных факторов производства, износа оборудования, качества исходных материалов, исключение человеческого фактора дают возможность получить максимальную отдачу от оборудования, утилизировать весь объем исходных ресурсов без потерь и в итоге обеспечить прирост объемов продукции до 30%. «Компании, которые уже внедрили у себя на производстве современные ERP, MES, а также роботов, автоматизированные комплексы, отмечают, что рост эффективности составил в отдельных случаях до 70–75%», — говорит Александр Кузнецов. При этом он уточняет, что полная автоматизация и цифровизация будет выгодна не для всех предприятий — соответствующие мероприятия требуют значительных капитальных затрат, которые в случае с небольшими предприятиями могут не окупиться никогда. Здесь нужно находить баланс между автоматизацией и ручным трудом. Сегодня в рамках национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» для промышленности предусмотрены два этапа цифровой трансформации. Первый — это цифровизация бизнес-модели производства: трансформация модели взаимодействия с клиентом, переход от традиционных продаж к модели продукта как «умного» цифрового сервиса, внутри которого находится традиционный продукт, поясняет Валерий Милых. Второй — цифровизация операционной деятельности: внедрение цифровых моделей и инструментов для повышения эффективности процессов предприятия в рамках существующей бизнес-модели. Идет и разработка соответствующей нормативно-технической базы. В начале года Инфраструктурный центр НТИ «Технет» представил два проекта предварительных национальных стандартов (ПНСТ) для «умных» фабрик. Сейчас идет публичное обсуждение документов в профессиональном сообществе. «Цифровые заводы» по-российски По словам директора Центра стратегий и программ ИСИЭЗ НИУ ВШЭ Павла Рудника, несмотря на общее отставание российской промышленности от передовых стран, у нас уже есть примеры успешной реализации проектов «цифровых производств». Так, «Газпром нефть» заключила с ЦНИИ РТК соглашение о сотрудничестве в области разработки робототехники и систем беспилотного управления. Уже используются роботы для загрузки нефтепродуктов в аэродромный топливозаправщик, а также дроны для контроля состояния нефтехранилищ. Также компания создала цифровые двойники установки гидроочистки бензина каталитического крекинга на Московском НПЗ и установки первичной переработки нефти на Омском НПЗ. Экономический эффект от внедрения системы на НПЗ компании оценивается более чем в 700 млн руб. в год, говорит Павел Рудник. Объединенная двигателестроительная корпорация с 2019 года использует установку 3D-печати крупногабаритных деталей для промышленных газотурбинных двигателей. «Основные точки роста 3D-печати в ближайшие годы — это создание новых материалов и 3D-печать металлами», — комментирует представитель НИУ ВШЭ. Компания «Сибур», по словам руководителя группы IoT в Softline Валерия Милых, активно использует системы дополненной реальности и управления жизненным циклом готовой продукции. Группа НЛМК, в свою очередь, использует BIM-технологии при строительстве и реконструкции, что обеспечивает компании существенную экономию за счет возможности использования крупноузловой сборки, оптимальной загрузки кранов большой грузоподъемности, снижение трудозатрат при сварочных работах. «Применение освоенного комплекса технологий в процессе строительства только одного конвертора позволило компании обеспечить экономию в размере более 560 млн руб.», — отмечает Валерий Милых. А система «Умные каски» (средство индивидуальной защиты со встроенным ситуационным контроллером), применяемая в ряде компаний, в частности в госкорпорации «Росатом», позволяет снизить уровни риска на производственном месте на 10–20%. Концепция «Цифровой завод» на КамАЗе на сегодняшнем этапе включает роботизацию многих участков производства, внедрение системы цифрового моделирования технологических операций и полную оцифровку конструкторской и технологической документации. На Тихвинском вагоностроительном заводе для выполнения сварочных работ, покраски, чистки кузовов перед покраской вагонов применяется более 80 промышленных роботов. На Черкизовском мясоперерабатывающем заводе, базирующемся в подмосковной Кашире, весь производственный процесс выполняют роботы, а присутствие людей минимизировано.