Thread Content
В последние два года на китайском «списке популярных интернет-слов» наибольшее внимание привлекли «Индустрия 4.0» и «Интернет+». “«Интернет+» — мы все знаем, что это концепция с очень глубоким содержанием и широкой сферой применения. “«Интернет+» может означать «Интернет+финансы», «Интернет+розничная торговля», «Интернет-электронная коммерция» и т. д. Но вы, наверное, не знаете, что «Интернет + производство» — это промышленность 4.0. “Понятие «Индустрия 4.0» было представлено на промышленной выставке в Ганновере, Германия, и вскоре стало популярным по всему миру. Китай, будучи крупнейшей в мире страной с развитой промышленностью, естественно, сильно пострадал от этого. Прогресс в рамках Индустрии 4.0 заключается в использовании Интернета для активизации традиционных промышленных процессов, что позволяет оборудованию на заводах «говорить и мыслить». При этом достигаются три основные цели: существенное снижение зависимости производства от рабочей силы, более полное удовлетворение индивидуальных потребностей клиентов, а также снижение затрат на логистику. В отличие от Германии, современное китайское общество представляет собой общество, в котором параллельно развиваются производственная сфера и интернет. Производственный сектор достиг первого места в мире по масштабам, а интернет-экономика опережает Европу и почти соперничает с США. Специфика Китая отличается от Германии; интернет-индустрия в Китае уже занимает лидирующие позиции в мире. Только изыскивая пути развития, соответствующие китайским реалиям, а не следуя за другими, можно по-настоящему воспользоваться возможностями Индустрии 4.0 и совершить скачок вперед. Возможно, именно в этом коренная причина того, почему Китай **внедряет концепцию «Интернет+»**. Технология моделирования – это комплексная технология, в которой в качестве инструментов используются компьютеры и специализированное оборудование для создания физических эффектов; с помощью моделей систем проводятся динамические испытания реальных или гипотетических систем. Его влияние изначально ограничивалось несколькими сферами, такими как авиация, космонавтика и ядерная промышленность, но постепенно распространилось на все отрасли народного хозяйства: машиностроение, энергетику, транспорт, медицину, образование и другие. До материализации промышленной продукции с помощью технологий моделирования можно исследовать и оценивать такие аспекты, как концепция дизайна, потенциальные характеристики продукта, его **ценность**, эффективность в использовании и адаптивность. Это значительно снижает риски и сокращает сроки разработки, а также уменьшает затраты на создание продукта. Ранее главный инженер по имитационному моделированию в одном из интервью СМИ отметил: «На начальном этапе разработки конструкции продукта сначала создается его цифровой прототип (а не физический), после чего на компьютере с помощью различного программного обеспечения для имитационного анализа моделируются эксплуатационные характеристики изделия. Это позволяет максимально сократить сроки разработки, оптимизировать его параметры, уменьшить количество проблем, возникающих при создании физических прототипов, и, таким образом, повысить эффективность проектирования». ”Например, раньше для разработки автомобиля приходилось проводить множество испытаний на столкновения: в ходе этих испытаний уничтожалось несколько реальных автомобилей, а сам процесс разработки занимал несколько лет. С появлением технологий моделирования достаточно лишь ввести данные в программное обеспечение, и результаты любых столкновений можно быстро рассчитать. Главная ценность технологий симуляции заключается в возможности «воссоздания» в виртуальном мире того, о чем люди обычно думают. Как важный этап промышленного производства, способность к инновациям в дизайне продукции в определенной степени определяет его реакцию на рынке. Новизна дизайна продукта в первую очередь зависит от таланта дизайнера. Однако талант дизайнера нуждается в определенном пространстве, чтобы проявиться. Быстрое развитие технологий симуляции открывает для дизайнеров продуктов огромные возможности, даруя им крылья воображения. В настоящее время технологии моделирования стали незаменимым важным средством для анализа, исследования, проектирования, оценки, принятия решений и обучения в любых сложных системах, особенно в высокотехнологичной промышленности. Более того, они являются важным техническим инструментом для трансформации Китая из крупной страны-производителя в передовую промышленную державу. По имеющимся данным, ежегодные расходы Китая на программное и аппаратное обеспечение для технологий моделирования составляют от 3 до 5 миллиардов юаней. Некоторые крупные компании в мире также широко применяют технологии симуляции на всех этапах промышленного интеллектуального производства. Это способствует повышению эффективности разработки, улучшению процессов сбора, анализа и обработки данных, снижению количества ошибок в принятии решений и уменьшению рисков для компании. При проектировании и производстве самолета Boeing 777 американская компания Boeing использовала технологии симуляции. Когда дизайнеры надевали шлемы с дисплеями, они могли попасть в виртуальную среду самолета и оценить его характеристики. От концептуального проектирования до окончательной симуляции процесс разработки сокращался вдвое, а расходы снижались на несколько сотен миллионов долларов. Британская компания Virtalis использует технологии виртуальной реальности, позволяющие производителям получить реалистичное представление о строящихся объектах, таких как подводные лодки или многоквартирные дома. Такие компании, как британские BAE, Leyland Motors и Rolls-Royce, использовали технологии моделирования для повышения качества производства продукции, снижения количества ошибок и предотвращения переделок. Дин Браун из британской компании BAE сказал: «Не преувеличивая, можно „ходить“ по зданию, которое в процессе строительства, и точно проверять каждый его участок». ”Технологии моделирования также играют огромную роль в **производстве**. Современные авиасимуляторы оснащены новейшими электронными приборами, компьютерами для обработки больших объемов данных на высокой скорости, точными устройствами отслеживания и графическими модуляторами высокого качества. Они позволяют пилотам-новичкам получить реалистичный опыт полетов в контролируемой среде, что способствует развитию у них необходимых навыков и мастерства. Это в значительной степени способствует повышению боевой подготовки летчиков. Именно по этой причине Соединенные Штаты считают технологии симуляции важной технологией в области национальной обороны; более того, среду симуляции они относят к одним из семи ключевых факторов, необходимых для ведения современных локальных войн. В настоящее время немало стран **рассматривают имитационные технологии как приоритетное направление развития оборонной промышленности и возводят их в ранг стратегических**. Интеллектуальное производство представляет собой долгосрочный и системный процесс, который невозможно реализовать сразу; при внедрении интеллектуального производства необходимо, учитывая эффективность предприятия (качество, затраты, сроки поставки), применять теорию экономики затрат и результатов. На данном этапе китайская машиностроительная промышленность все еще находится в процессе совершенствования научного и информатизированного управления; до уровня интеллектуализации ей предстоит пройти долгий путь. Для развития интеллектуального производства требуются специалисты во всех областях. На основе своих научных исследований и практического опыта господин Шэнь Лиечу обобщил основные аспекты концепции «Промышленность 4.0» в Германии: версия 1.0 соответствует этапу механизации; версия 2.0 – этапу электрификации и полуавтоматизации; версия 3.0 – этапу информатизации, то есть высокой степени автоматизации с небольшим количеством рабочих. А версия 4.0 представляет собой цифровизацию, сетевую интеграцию и интеллектуализацию, то есть использование киберфизических систем CPS (cyberphysical System); некоторые также называют их информационно-физическими системами. Шэнь Лиечу считает, что прежде всего необходимо понимать национальные условия нашей страны. Уровень производственной промышленности в нашей стране отличается от уровня в Германии. Для развития интеллектуального производства в нашей стране можно использовать концепцию Индустрии 4.0 в качестве ориентира, но её нельзя просто копировать. Необходимо через практику и анализ найти собственный путь к успеху. По словам Шэнь Лиечу, для достижения интеллектуализации прежде всего необходим высокий уровень информатизации. Промышленность 3.0 характеризуется информатизацией, высокой степенью автоматизации и меньшим количеством рабочих. А промышленность 4.0 должна быть основана на высоком уровне информатизации (то есть на цифровизации и сетевой связи), что способствует созданию систем CPS. “Развитие в направлении «трех модернизаций» происходит поэтапно: высокий уровень информатизации постепенно переходит в стадию интеллектуализации, и этот процесс требует много времени для завершения. Он очень наглядно описал, что дигитализация — это преобразование характеристик объектов или процессов производства в цифровые описания или математические модели. Сеть можно рассматривать как информационную автомагистраль, говорит Шэнь Лиечу: сеть без информации подобна автомагистрали без автомобилей. Без сети информация не может передаваться с высокой скоростью и обеспечивать взаимосвязь. Информатизация – это слияние цифровизации и сетевой технологии, включающее получение информации, её передачу, обработку, воссоздание и использование. Так называемый Интернет вещей — это система, в которой такие сущности, как люди или предметы, описываются с помощью цифровых данных, что позволяет обеспечивать взаимосвязь между предметами друг с другом, между предметами и людьми, а также между людьми через Интернет. Самый простой способ отличить информатизацию (цифровизацию, сетевизацию) от интеллектуализации — это то, что первая представляет собой открытую систему управления, а вторая — замкнутую. Интеллектуализация — это достижение самоорганизации, самопамяти, самодиагностики, самостоятельного принятия решений и адаптации систем на основе информатизации, что позволяет системе работать в более оптимальных условиях. Для этого необходимо создавать большое количество баз данных, разрабатывать различные математические модели или экспертные системы; кроме того, информация должна собираться, обрабатываться, передаваться и анализироваться в реальном времени. Из этого можно сделать вывод, что развитие интеллектуализации — это долгий процесс постоянного совершенствования и улучшения, а не процесс, который можно завершить мгновенно. К тому же невозможно стать предприятием с интеллектуальным производством просто путем реализации одной-двух специальных мер. “Десять ключевых видов высокотехнологичного оборудования, предусмотренных в программе «Китай 2025», должны быть основаны на принципах цифровизации, сетевой интеграции и интеллектуализации. Это требует также того, чтобы процессы их производства и изготовления также соответствовали принципам «трех форм цифровизации». По мнению Шэнь Лиечу, «три аспекта» интеллектуального производства – это цифровизация, сетевизация и интеллектуализация; в то время как «три аспекта» процесса производства на самом деле представляют собой две области: оборудование для производства продукции и сам процесс производства. Во-первых, это «три стандартизации» оборудования, а во-вторых — «три стандартизации» процесса производства. Эти два понятия сильно отличаются друг от друга, но в то же время связаны между собой. Интеллектуальное производство — это «три интеграции» в процессе изготовления продукции; оно основано на «трех интеграциях» оборудования. Только при наличии таких «интеллектуальных агентов» можно достичь интеллектуального производства. Уровень «трех модернизаций» оборудования в значительной степени определяет уровень «трех модернизаций» в различных отраслях, а также степень сложности их реализации. Шэнь Лиечу также подчеркнул, что отдельные устройства сами по себе не могут составлять производительные силы; только в составе комплектов они могут действительно способствовать развитию производительности. Поэтому при внедрении принципа «трех стандартизаций» для оборудования из отдельных устройств необходимо уделять внимание интерфейсам связи, чтобы обеспечить взаимодействие с оборудованием на этапах предварительной и последующей обработки, а также своевременный обмен информацией и её совместное использование. Когда комплект оборудования происходит от разных предприятий, становится ещё более важным вопрос о том, как достичь «трех унификаций». Диалектический взгляд на физическое и виртуальное производство. Шэнь Лиечу говорит: «Опыт и уроки, которые я накопил за всю свою жизнь, показывают, что если рассматривать технологии как таковые, то добиться их реального прогресса и развития крайне сложно». Виртуальный дизайн и виртуальное производство – это средства, предназначенные для обеспечения дизайна и производства физических объектов. Благодаря развитию информационных технологий сегодня возможно с помощью компьютеров просчитать тысячи вариантов для сравнения, выбрать наилучший из них, затем перейти к проектированию и производству физических образцов, создать новый продукт, а после — проверить его, внести коррективы и усовершенствовать. Это позволяет **сократить сроки разработки и сэкономить средства на нее. После завершения разработки нового продукта с помощью компьютера определяется оптимальный процесс производства, что позволяет спланировать технологические этапы и производство в реальном времени. Тем не менее существует процесс постоянного совершенствования, поскольку процессы исследований и разработок, а также производства подвержены влиянию множества внутренних и внешних факторов. Здесь по-прежнему необходимы опытные дизайнеры, инженеры и специалисты по производственным технологиям для принятия решений и вмешательства, чтобы создавать качественную продукцию, обеспечивать её качество, снижать затраты и сокращать сроки производства. Огромные объемы данных, обрабатываемые компьютерами, в первую очередь должны собираться на основе практической деятельности и реальных объектов. Так называемые большие данные и облачные платформы представляют собой инструменты для анализа огромных объемов данных с целью извлечения полезной информации, которая затем используется для производства и проектирования реальных продуктов. Только производство физических изделий может обеспечить товары, удовлетворяющие различные потребности людей в одежде, питании, жилье, транспорте и прочем. Для интеллектуализации на разных этапах требуются разные общие подходы и этапы реализации. В настоящее время большинство предприятий в отрасли оборудования находятся на уровне промышленности 1.0 и 2.0 (только немногие предприятия находятся на уровне 3.0 или в начальной фазе 3.0). Из-за значительных различий в отрасли, регионе, размере предприятий, форме собственности, способности к инновациям и стадии развития необходимо осуществлять стимулирование интеллектуализации с учетом этих особенностей. Шэнь Лиечу считает, что модели для ориентира в практике бизнеса играют лишь руководящую роль, а интеллектуальное производство — это долгосрочный процесс. Интеллектуальное управление во многих компаниях все еще находится на начальном этапе, находится в стадии планирования, и далеко не достигло высокого уровня информатизации. Следует четко понимать, что предпосылкой интеллектуализации является высокий уровень информатизации (цифровизация, сетевизация); а предпосылкой информатизации — научное управление, такое как Lean-производство LP и управление «вовремя» JIT и т. д. Шэнь Лиечу предостерег, что если в процессе производственного управления данные будут нестандартными или неполными, то реализовать оперативное информационное управление будет невозможно. На предприятиях, которые он посещал для исследований, в большинстве случаев данные не были достоверными и не могли предоставляться в режиме реального времени. Какой же смысл в информационном управлении, основанном на таких данных? На данном этапе в управлении предприятиями вполне допустимо постепенное внедрение таких технологий, как CAD, CAM, CAPP, CAE, SCM, CRM в отдельные подсистемы — складское хозяйство, финансы, расчет заработной платы и т. д. Это позволит обучать сотрудников и постепенно делать производственный процесс более научным; при появлении возможности можно будет объединить все эти изолированные информационные системы в единую сеть. Это требует от предприятий наличия общего плана действий, поэтапной реализации, постепенных действий на отдельных участках, накопления опыта, подготовки кадров, что в конечном итоге позволяет достичь высокоуровневого информационного управления. При проектировании системы необходимо обеспечить наличие связующих портов между отдельными «островками информации», чтобы обеспечить совместимость при обмене данными. Стандартизация и модульность являются основой для реализации интеллектуального производства; они тесно связаны с информационным управлением, модульным проектированием продукции, структурой организации производства и другими аспектами. В немецком дизайне продукции с самого начала применялся модульный подход, а размерные параметры компонентов стандартизировались. Это было сделано для удовлетворения потребностей в массовом промышленном производстве; данная технологическая модель берет свое начало еще до Второй мировой войны. Шэнь Лиечу привел в пример свой опыт обучения в Германии, объяснив, что промышленная структура, основанная на социализированном и специализированном крупномасштабном производстве, позволяет экономить ресурсы и снижать затраты. Кроме того, она способствует быстрой трансформации и модернизации, что помогает сокращать сроки разработки новых продуктов. В связи с модульным дизайном продукта организация производства в компании должна соответствующим образом измениться. Шэнь Лиечу рассказал, что в 1980-х годах в Германии уже широко применялась модель производственных островов: детали с похожей структурой и схожими технологиями производства изготавливались на одном таком «производственном острове». Это было дальнейшим развитием концепции групповой обработки (GT). В настоящее время некоторые немецкие предприятия по-прежнему используют модель производства «производственные острова», которая при внедрении информационного управления приобрела новое содержание. “Взаимосвязь между оборудованием на площадке «Остров производства» и составляет так называемые «интеллектуальные агенты» второго уровня управления. В нашей стране существуют различные формы моделей управления производством, причем их уровень отличается от немецкого. В качестве примера можно привести отрасль станкостроения: ещё в 60-х годах прошлого века там использовались два разных подхода к управлению производством. Один из них предусматривал использование специализированных цехов, работающих с отдельными деталями, а другой — использование замкнутых цехов, ориентированных на производство готовой продукции. В настоящее время оба этих различных моделя организации производства по-прежнему существуют в предприятиях, производящих станки. Можно предположить, что на этой основе модели управления с использованием информационных технологий также будут сильно отличаться. По мнению Шэнь Лиечу, для реализации современной модели крупномасштабного производства в рамках Индустрии 4.0, характеризующейся индивидуальным подходом, специализацией, работой «от и до», вертикальной и горизонтальной интеграцией, а также сочетанием аппаратного и программного обеспечения, необходимо провести реформы в области дизайна: использовать стандартизированные и модульные решения, минимизируя нестандартный дизайн и производство. Он сказал, что в эпоху экономической глобализации информационное управление на всех этапах — от исследований и разработок до производства и продаж — уже ориентировано на мировой уровень. Чтобы действительно использовать как внутренние, так и внешние ресурсы (включая человеческие, материальные и информационные ресурсы), два рынка и два источника финансирования, необходимо следовать принципу «использовать свои силы в качестве основы, опираться на зарубежный опыт, но не подчиняться ему», тем самым достигая мечты о сильной стране. Срочно необходимо решить проблему автономного и контролируемого промышленного программного обеспечения и системной интеграции. Как известно, развитие информатизации и интеллектуализации зависит не только от аппаратного обеспечения, но и от программного обеспечения. Недостатки в разработке и применении отечественного промышленного программного обеспечения необходимо полностью устранить, чтобы создать систему его разработки и использования, основанную на самостоятельности и контроле. Только тогда интеллектуальное производство сможет развиваться непрерывно. В связи с этим Шэнь Лиечу предложил, чтобы крупные компании или интеграторы имели собственных специалистов по разработке программного обеспечения. Универсальное программное обеспечение, такое как CAD, CAPP, CAM, CAE, ERP и т. д., можно приобрести, но прикладное программное обеспечение, адаптированное под конкретные производственные процессы, необходимо разрабатывать самостоятельно. Сотрудники, ответственные за эту работу, должны владеть знаниями в области информатизации и интеллектуальных технологий, а также разбираться в продуктах и производственных процессах, с которыми они имеют дело. В противном случае интеграция этих двух аспектов становится невозможной. По его мнению, в тех компаниях, где управление осуществляется с использованием информационных технологий, программное обеспечение разрабатывается самостоятельно. Опыт многих компаний показывает, что прикладное программное обеспечение, разработанное самостоятельно, является экономически целесообразным и способствует соблюдению коммерческой тайны. Шэнь Лиечу продолжил, приводя в пример датчики, являющиеся ключевыми компонентами, и объяснил, что на протяжении долгого времени датчики оставались в зависимости от развитых стран. Благодаря своей важной роли они иногда становились причиной политических и коммерческих проблем. В планах развития промышленности оборудования как в прошлом, так и сегодня датчики рассматриваются как ключевая технология, требующая дальнейшего совершенствования. На данный момент им уделяется большое внимание, однако результаты остаются неочевидными. Шэнь Лиечу прямо заявил, что будь то виртуальное производство и физическое производство, или же связующее звено между информационными и физическими системами, всё это представляет собой датчики. Без датчиков невозможно обеспечить интеллектуальное производство; без цифровизации, сетевизации и интеллектуализации оборудования не возникнет Интернет вещей, и Интернет не сможет раскрыть свой потенциал. Шэнь Лиечу считает, что при развитии информационного управления существует ещё один важный элемент – это интеграторы, которые связывают предприятия с постоянно меняющимися потребностями и поставщиков программного и аппаратного обеспечения. В настоящее время многие международные производители заключили соглашения о сотрудничестве с крупными китайскими компаниями и концернами. Продавая им свое программное и аппаратное обеспечение, а также прикладные системы, они получают доступ к данным о деятельности китайских предприятий и могут контролировать их работу. Здесь Шэнь Лиечу обратил внимание на проблемы информационной безопасности. По его мнению, для обеспечения безопасности национальной экономики Китая необходимо большое количество интеграторов, способствующих развитию интеллектуального производства. Он предложил крупным и сильным предприятиям создавать компании по информатизации, которые могли бы не только обслуживать собственные нужды, но и предоставлять внешним заказчикам системные решения и услуги по внедрению систем управления информацией. Подробное описание интеллектуального производства. По мнению Шэнь Лечу, в целом машиностроительная промышленность Китая в настоящее время находится на этапе информатизации и ещё не вступила в эпоху интеллектуализации. Он предложил при развитии интеллектуального производства учитывать собственные реалии и, опираясь на восемь приоритетных планов действий концепции «Промышленность 4.0» в Германии, систематически рассматривать такие аспекты, как стандарты, безопасность, обучение, надзор и эффективность использования ресурсов. Например, в области талантов необходимо уделять должное внимание не только высококвалифицированным специалистам в сфере высоких технологий и управленцам, но и мастерам, обладающим уникальными навыками и большим опытом в производственной деятельности. Следует развивать «дух мастерства». Особенно в процессе внедрения сетевого производства крайне важно определить способы более эффективной защиты коммерческой тайны и интеллектуальной собственности в рамках действующего законодательства, усиления контроля за качеством продукции, а также обеспечения поддержки со стороны системы налогообложения в связи с изменениями в моделях производства, формах промышленности и цепочках создания стоимости. Кроме того, необходимо совершенствовать систему регулирования и соответствующие законодательные акты. Наконец, Шэнь Лиечу особо отметил, что на фоне текущего негативного экономического климата эффективность предприятий постоянно снижается, а проблема качества продукции до сих пор не решена. Очень сложно превратить продукты, которые «могут функционировать, но не являются достаточно надежными», в продукты, которые одновременно и удобны в использовании, и надежны. Поэтому, в условиях затрудненного процесса трансформации и модернизации новой продукции, необходимо исходить из местных условий, особенностей предприятия, а также характеристик продукции и способов ее производства. Единое планирование, поэтапная реализация, сначала простые задачи, затем более сложные. Необходимо учитывать эффективность деятельности предприятия (качество, стоимость, сроки поставки), а также применять теорию экономики ввода-выхода для оценки процесса реализации. Не следует создавать интеллектуальные производственные системы ради самого факта их существования. На нынешнем этапе развития оборонной промышленности важна научно-информационная организация управления: не столь важны названия, сколько реальные результаты.