Что такое Индустрия 4.0
Индустрия 4.0, или Четвертая промышленная революция, — это массовое использование ИТ-технологий в производстве, автоматизация бизнеса, а также внедрение искусственного интеллекта во все сферы жизни.
Четвертая промышленная революция началась в конце XX — начале XXI века. Толчком для развития стало широкое распространение Интернета и цифровых технологий. Сам термин «Индустрия 4.0» возник в 2011 году.
К преимуществам Четвертой промышленной революции относят:
- Повышение эффективности производства. Автоматизация в промышленности частично заменяет людей, а также позволяет снизить издержки за счет более продуманного подхода к использованию ресурсов.
- Безопасность сотрудников. Работникам в сфере промышленности все меньше приходится трудиться в опасных условиях благодаря роботизации.
- Рост конкурентоспособности бизнеса. Информационные технологии помогают улучшать товары и услуги для людей.
- Создание новых продуктов. Умная техника, приложения и чат-боты расширяют возможности в использовании технологий в быту и на работе.
Изменения происходят на производстве, в экономике и в обычной жизни. Нейросети и роботы, Интернет вещей и 3D-печать, виртуальная и дополненная реальность, био- и нейротехнологии входят в повседневность.
Переход к Индустрии 5.0
Преобразования, которые возникли на этапе Четвертой промышленной революции, подготовили основу для развития Индустрии 5.0. По сути, она использует те же технологии, но в целях совместной работы человека и машины, а не для полной автоматизации процессов. Термин был придуман в Германии на выставке CeBIT 2017 в Ганновере.
В основе концепции Индустрии 5.0 три важных элемента: человекоориентированность, устойчивость и жизнестойкость. Рассмотрим их подробнее:
- Человекоцентричность предполагает смещение фокуса внимания на достижения людей, создание инклюзивной и безопасной среды для работы и жизни. Предприятиям важны психическое и физическое здоровье сотрудников и их интересы. В отличие от Индустрии 4.0 развитие технологий больше не нацелено на замену людей машинами. Совместная работа позволяет добиться лучших результатов.
- Жизнестойкость — способность противостоять сложным ситуациям благодаря гибким и адаптивным технологиям. Становится возможным оперативное принятие решений на основе данных, что делает компании более конкурентоспособными.
- Устойчивость — сохранение гармонии между интересами экономики, общества и природы. Все принятые решения должны быть направлены на снижение негативного влияния достижений техники на человека и окружающую среду.
Какие технологии относят к Индустрии 5.0
Многие достижения Индустрии 4.0 сохраняются и в Индустрии 5.0. При этом акценты смещаются на удобство для людей и наиболее эффективное взаимодействие с ними. Рассмотрим технологии, которые лежат в основе концепции.
Коботы. Коллаборативный робот — робот, в программе которого заложено выполнение задач вместе с человеком.
В Индустрии 5.0 стремятся занять золотую середину и не преследуют цели заменить людей роботами. Роботы совместной работы управляются человеческим мозгом и могут выполнять множество операций одновременно. Люди координируют процессы и передают рутину машинам. Это позволяет добиться высокой производительности. А при решении нестандартных задач появляется возможность проявить гибкость и творческий подход.
Чтобы управлять коботами, не нужны специальные навыки программирования. Они используются в трудоемких отраслях, таких как производство электроники и автомобилестроение. Также они находят применение в офисной работе.
Коботы стоят меньше, чем промышленные работы, а также обходятся дешевле в обслуживании. Кроме того, они компактные, им не нужно отдельное пространство для установки. Поэтому даже руководители малых и средних компаний могут задуматься о приобретении устройства.
Интернет вещей. В промышленности Интернет вещей представляет сетевую инфраструктуру для взаимосвязи людей, машин и вещей. С помощью специальных датчиков к системе можно подключить технику и оборудование. Компании круглосуточно следят за производственными процессами и мониторят состояние станков. Эти данные помогают принимать верные управленческие решения.
Большие данные и искусственный интеллект. Информацию собирают из различных источников. Это могут быть датчики, автоматизированные системы управления ресурсами предприятия. Для анализа огромного массива данных используют алгоритмы машинного обучения. Они позволяют выявлять закономерности, предсказывать возможные неисправности и оптимизировать производство. Так можно сократить затраты на обслуживание оборудования и уменьшить время простоя. А объединение данных из разных источников помогает создать единую картину технологических процессов. Это значит, что управленцу будет легче принимать взвешенные решения.
Цифровые двойники. Это виртуальная копия физического объекта, которая создается на основе данных о прототипе. Имитация охватывает жизненный цикл продукта и помогает принимать решения с помощью моделирования и машинного обучения.
Уже сейчас цифровых двойников используют для обеспечения безопасности эксплуатации и технического обслуживания, устойчивости производственных систем или для формирования планов выпуска продукции. Так, например, фармакологические компании моделируют химические и биологические реакции. Это ускоряет разработку передовых лекарств.
После возникновения метавселенных область применения цифровых двойников расширилась. Они включают в себя здания, заводы, города, людей и процессы.
Концепция «нулевого доверия» (zero trust). Это стратегия информационной безопасности, которая предполагает изначально не доверять любому пользователю перед началом каждой операции. Технология zero trust позволяет управлять доступом, повышать защищенность ИТ-инфраструктуры от внешних угроз и атак хакеров.
Такой подход особенно актуален для компаний, которые часто ведут работу удаленно, продают программное обеспечение или обслуживают мультиоблачные среды.
Концепция «нулевого доверия» включает несколько важных принципов:
- все данные защищены, а средства доступа к ним зашифрованы;
- проверка авторизации выполняется при каждом запросе и действует в течение одного сеанса;
- права доступа ограничиваются данными, которые необходимы для выполнения конкретной задачи.
Преимущества и недостатки внедрения технологий Индустрии 5.0
Внедрение Индустрии 5.0 в промышленности выгодно разным участникам взаимодействия:
Работники. Человекоцентричные технологии улучшают условия труда и позволяют учитывать интересы сотрудников. Руководство компаний стремится обеспечить комфорт во время работы и раскрыть таланты каждого работника. Вместо рутинных задач можно развивать творческие способности и проявлять управленческие амбиции. Так повышается уровень благополучия команды, растет лояльность персонала к компании, сохраняется физическое и психологическое здоровье людей.
Бизнес. Современные технологии позволяют компаниям сохранять гибкость. Это делает их более конкурентоспособными. Улучшение комфорта для сотрудников, автоматизация рабочих процессов увеличивают производительность и снижают риски ошибок. Это, в свою очередь, повышает лояльность потенциальных клиентов и приводит к росту продаж.
Общество. Применение цифровых технологий приводит к появлению новых профессий, увеличению количества рабочих мест, запросу на высококвалифицированный труд. При этом растет качество и разнообразие продукции и услуг.
Природа. Бережное отношение к окружающей среде основано на энергоэффективных моделях производства и сокращении негативного влияния оборудования. Все более популярным и возможным становится ESG-подход, который предполагает ответственное управление ресурсами и защиту природы.
Несмотря на многочисленные преимущества, компании, которые внедряют технологии Индустрии 5.0, сталкиваются с рядом вызовов.
Кибербезопасность. Важно контролировать сохранность данных и тщательно организовать систему защиты инфраструктуры от кибератак.
Потребность в квалифицированных кадрах. Найти сотрудников для новых профессий бывает непросто. Поэтому крупные компании занимаются переподготовкой и обучением людей самостоятельно. Это занимает время и требует финансовых вложений.
Технологические и денежные барьеры. Инвестиции в новые технологии солидны, их может позволить себе не каждая компания. Также внедрение новых технологий предполагает адаптацию существующих систем, что вызывает технические сложности и дополнительные траты.
Индустрия 5.0 на российских предприятиях
Газпром нефть. Компания использовала технологии компьютерного зрения и методы машинного обучения, что позволило сократить сроки анализа керна в 12 раз.
Ростех. На предприятии создали систему с элементами искусственного интеллекта. С ее помощью моделировали двигатели в виртуальной среде, а затем применяли технологии аддитивного производства на практике.
Росатом. В компании работает техподдержка пользователей с помощью нейросети, а также с помощью компьютерного зрения контролируют безопасность труда на промышленных предприятиях.
Трансмашхолдинг. Использует в работе технологию выявления скрытых дефектов сварного изделия, которые могут приводить к потенциальным травмам. Это повышает безопасность, позволяет избежать экономических потерь и улучшает качество выпускаемой продукции.