industrie 4.0
TRANSCRIPT
![Page 1: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/1.jpg)
Краткое описание
Исследование по поручению Федерального министерства экономики и энергетики
Исследование
«Раскрытие потенциала применения «Industrie 4.0» на предприятиях
среднего бизнеса» Июнь 2015
Agiplan GmbH: Доктор Юрген Бишофф, Кристоф Тафорн, Денисе Вольтер, Но- мо Браун, доктор Манфред Феллбаум, Александер Головеров, Стефан Людвиг
Fraunhofer IML: Доктор Тобиас Хегманнс Кристиан Прассе, проф. доктор Миха-эль Хенке, проф. доктор Михаэль тен Хомпел, Фредерик Дёб-белер, Эмануэль Фусс, Кристофер Кирш, Бен Мэттиг
ZENIT GmbH: Стефан Браун, Михаэль Гут, доктор Марк Касперс, Дорис Шеффлер
![Page 2: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/2.jpg)
i
Название «Раскрытие потенциала применения «Industrie 4.0» на предприятиях среднего бизнеса»
Дата издания Июнь 2015
Дополнительная информация
28 страниц, 7 изображений, печатное издание в мягкой обложке
Заказчик: Федеральное министерство экономики и энергетики (BMWi)
Издатель: Agiplan GmbH Кёльнер Штрассе 80-82 45481 Мюльхайм-на-Руре Тел.: 0208/9925-0 Факс: 0208/9925-571 [email protected] www.agiplan.de
Контактные лица: Кристоф Тафорн Тел.: 0711/67400-245 [email protected]
Денисе Вольтер Тел.: 0208/9925-246 [email protected]
Оформление / внешний вид:
Agiplan GmbH (Фредерик Беч, Йенс Хэрр)
Фото на обложке Йенс Хэрр (agiplan GmbH)
Издательское право Agiplan GmbH 2015
Данная публикация представляет собой общую, ни к чему не обязывающую информа-цию. Содержание отражает мнение авторов (Agiplan GmbH, Fraunhofer IML и ZENIT GmbH) на момент опубликования. Хотя информация подбиралась с предельной тща-тельностью, нет претензий на абсолютную объективную точность, целостность и/или актуальность. В частности, данная публикация не учитывает некоторые исключитель-ные случаи. Поэтому сам читатель несет ответственность за ее использование. Ис-ключается всяческая ответственность со стороны авторов. Право переиздания принадлежит авторам. Размножение, микрофильмирование, со-хранение и переработка в электронных средствах массовой информации без согласия издателя запрещены.
![Page 3: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/3.jpg)
ii
Содержание
Содержание .................................................................................................... ii
1 Введение ............................................................................................... 1
2 Методика исследования ....................................................................... 2
3 Что такое «Industrie 4.0»? ..................................................................... 3
4 Технологическая среда «Industrie 4.0» ............................................... 5
5 Исследовательские и поддерживающие мероприятия ..................... 8
6 Пять функциональных зон «Industrie 4.0» ........................................ 11
7 Путь к «Industrie 4.0» ........................................................................... 17
8 Руководство к действию ..................................................................... 21
![Page 4: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/4.jpg)
1
1 Введение
Киберфизические системы (англ. CPS), «интернет вещей» (система контроля промыш-
ленного оборудования через интернет), шанс для предприятий, новая рекламная шу-
миха, „Все это уже было!“ – с такими или аналогичными рубриками, оценками и мнени-
ями сталкиваются предприятия при попытке приблизиться к понятию «Industrie 4.0».
Концепция «Industrie 4.0» подразумевает новый способ эффективного производства,
который заключается в глубокой информатизации и более интенсивном объединении в
сеть систем внутри предприятия, а также нескольких предприятий. Эта потенциальная
четвертая промышленная революция подвергает предприятия во всем мире большим
испытаниям, поскольку «Industrie 4.0» затрагивает все их функциональные составля-
ющие, такие как:
оборудование (в том числе интенсивное объединение в сеть сенсорной техни-
ки, исполнительных механизмов, включая станки, установки и пользователей)
организацию (в том числе децентрализованное управление, автономные си-
стемы)
людей (в том числе квалификацию)
бизнес-модели (в том числе индивидуализированное производство, интегра-
цию клиентов)
На фоне экономических трудностей в Германии и Европе возникает вопрос о значении
«Industrie 4.0» для предприятий среднего бизнеса: дает ли «Industrie 4.0» возможности
таким предприятиям? И, если да, - то какие? Готовы ли средние предприятия к требо-
ваниям четвертой промышленной революции, или они рискуют потерей доступа к тех-
нологиям и, тем самым, потерей международной конкурентоспособности?
Федеральное министерство экономики и энергетики (BMWi) поручило консорциуму,
состоящему из компании Agiplan GmbH, Институту потока материалов и логистики им.
Фраунгофера (Fraunhofer IML) и Центру инноваций и технологий в Северной Рейн-
Вестфалии ГмбХ (ZENIT) определить потенциал реализации «Industrie 4.0» для немец-
ких предприятий среднего бизнеса, установить состояние реализации на текущий мо-
мент и выработать портфель действий, посредством которого экономика, наука и по-
литика смогут способствовать наиболее широкой реализации концепции «Industrie 4.0»
на предприятиях среднего бизнеса. При этом понятие «предприятия среднего бизне-
са» подразумевает предприятия, на которых занято до 2.500 сотрудников.
В данном кратком описании представлены основные результаты исследования.
![Page 5: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/5.jpg)
2
2 Методика исследования
Методика исследования представляет собой выведение так называемых «сред воз-
действий» и «рекомендаций к действию» на основании сопоставления технологических
возможностей «Industrie 4.0» и потребностей предприятий среднего бизнеса. Для этого
были идентифицированы основные технологии «Industrie 4.0» и определена техноло-
гическая степень их реализации. Были учтены и проанализированы текущие програм-
мы исследований и стимулирования.
Параллельно были идентифицированы потребности и проблемы средних предприя-
тий. Анализ требований рынка послужил локализации и оценке возможностей, потен-
циала и рисков «Industrie 4.0» для предприятий среднего бизнеса.
Путем сопоставления технологического предложения и рыночного спроса был прове-
ден анализ дефицитов, учитывающий актуальное состояние реализации «Industrie 4.0»
на средних предприятиях. Из анализа дефицитов были выведены среды воздействий
для введения «Industrie 4.0» на предприятиях среднего бизнеса. Затем среды воздей-
ствий были сопоставлены с уже существующими программами стимулирования. В ре-
зультате сформулированы рекомендации к действию для деятелей политики, науки и
экономики. Выводы исследования были оценены широким кругом экспертов. Изображение 1: Методика исследования
Источник: собственное представление
Технологическое предложение
- Технологическое состояние
- Исследовательская деятельность
- Программы стимулирования
Рыночный спрос
- Степень реализации
- Возможности и риски
- Потенциал
Идентификация дефицитов
Применительно к введению «Industrie 4.0» на предприятиях среднего бизнеса
Классификация по виду воздействия A - «Поддержка реализации» и B - „Поддержка исследований“
Мероприятия по усилению конкурентоспособности предприятий среднего бизнеса
![Page 6: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/6.jpg)
3
3 Что такое «Industrie 4.0»?
С технической точки зрения «Industrie 4.0» происходит из так называемых киберфизи-
ческих систем (англ. CPS), на основании встроенных систем (embedded systems) в
коммуникационной инфраструктуре «интернета вещей» и служб.
Изображение 2: Киберфизическая система и интернет вещей
Источник: собственное представление
С одной стороны, в «Industrie 4.0» в рамках одного предприятия связываются друг с
другом технические процессы с коммерческими процессами на всех уровнях предприя-
тия, включая информационные, коммуникационные системы и системы управления и
менеджмента (вертикальная интеграция).
С другой стороны, процессы и ресурсы связываются друг с другом в сеть цепочки со-
здания стоимости. Данное объединение в сеть не ограничивается отдельными едини-
цами оборудования или производственными участками в рамках одного предприятия,
а преодолевает границы предприятия. Коммуникация происходит горизонтально меж-
ду клиентами и поставщиками и далее в рамках цепочки создания стоимости на всех
уровнях и функциях предприятия (горизонтальная интеграция).
![Page 7: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/7.jpg)
4
Изображение 3: Вертикальная и горизонтальная интеграция
Источник: собственное представление
Определение: «Industrie 4.0»
«Industrie 4.0» - это метапонятие для обозначения модернизации систем производства
и создания стоимости посредством соединения реального и цифрового мира. Данное
соединение возникает благодаря самоуправляемым киберфизическим системам,
оснащенным встроенными системами. «Industrie 4.0» подразумевает вертикальное (в
рамках одного предприятия) и горизонтальное соединение этих киберфизических си-
стем (охватывая как несколько функциональных составляющих предприятия, так и не-
сколько предприятий вдоль цепочки создания стоимости) в эффективное, децентрали-
зовано организованное и гибкое производство изделий или оказание услуг.
![Page 8: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/8.jpg)
5
Уровень технологической готовности (англ. Technology Readiness Level (TRL))
Основой оценки степени реализации иденти-фицированных технологий является разрабо-танная НАСА и утвердившаяся сегодня в ис-следованиях ЕС система классификации тех-нологической степени реализации посред-ством десятиступенчатой модели уровней технологической готовности. При этом различные уровни включают в себя различные стадии, начиная с наблюдения тенденций и идентификации технологий бу-дущего (TRL 0) вплоть до квалифицированной системы с подтверждением успешного приме-нения (TRL 9).
4 Технологическая среда «Industrie 4.0»
В исследовании были идентифицированы и
сведены в среды важнейшие технологии
«Industrie 4.0». Технологическое среда – это
группировка технологий, необходимых для
реализации «интернета вещей» или киберфи-
зической системы как технических основ
«Industrie 4.0».
На практике в большинстве случаев «Industrie 4.0» требует взаимодействия двух и бо-
лее технологических сред. Пример – среда «Объединенная в сеть сенсорная техника»:
чтобы увязать сенсоры между собой в сеть, наряду с определенной сенсорной техно-
логией, необходимо использовать также технологию из среды «Коммуникация».
Анализ степени зрелости технологий показывает, что большая часть необходимых для
«Industrie 4.0» технологий находится еще в фазе основания или оценки. Это значит,
что здесь еще имеется существенная потребность в проведении исследований и мо-
дернизации.
Всего было идентифицировано шесть технологических сред «Industrie 4.0», а также
сквозная технологическая среда «Стандарты и нормирование»:
![Page 9: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/9.jpg)
6
Изображение 4: Технологические среды
и классификация технологий по уровню технологической готовности (TRL)
Источник: собственное представление
Например, в технологической среде «Коммуникация» шинные технологии в режиме
реального времени считаются соответствующими современному техническому уровню,
в то время как для беспроводной коммуникации еще требуется проведение значитель-
ных исследований для достижения зрелости. В технологических средах «Исполни-
тельные механизмы» и «Сенсорная техника», которые являются стандартными эле-
ментами машиностроения, есть еще потенциал развития в контексте соответствия
«Industrie 4.0».
Использование технологий, находящихся в фазе «Основы», проблематично для раз-
работчиков технологий на средних предприятиях. С их помощью очень трудно добить-
ся создания инновационных продуктов, потому что промежуток времени до рыночной
![Page 10: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/10.jpg)
7
зрелости слишком велик. Как правило, средние предприятия не могут преодолеть эту
фазу за счет собственных средств.
Предприятие среднего бизнеса может эффективно выступать в роли разработчика
технологий тогда, когда его исследования и разработки направлены на обозримые ры-
ночные цели и инвестиционные риски прогнозируемы, что имеет место при использо-
вании технологий, имеющих высокую степень технологической зрелости.
С точки зрения пользователя возникает вопрос, какие технологии и методы использо-
вания уже применимы на средних предприятиях. Анализ показывает, что в технологи-
ческих средах «Коммуникация» и «Программное обеспечение / системная техника», в
которые входит также сбор и переработка данных, уже имеются созревшие для рынка
технологии и возможности применения, которые могут использоваться средними пред-
приятиями.
![Page 11: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/11.jpg)
8
5 Исследовательские и поддерживающие мероприятия
Исследование «Industrie 4.0» продвигается широким фронтом с помощью националь-
ной программы поддержки исследований. Объем инвестиций, выделенных в течение
5-7 лет на 100 проектов, реализуемых в рамках данного исследования, составил 450
млн. евро.
В отношении отдельных исследовательских тем и областей, на которые они направле-
ны, имеется четкий акцент. Исследовательские проекты в настоящее время сильно
сконцентрированы непосредственно вокруг производственного процесса. Потенциал
использования и выгода «Industrie 4.0» в контексте общего процесса создания стоимо-
сти, охватывающего процессы как внутри одного предприятия, так и на межзаводском
уровне, исследуется лишь в незначительной мере.
Изображение 5: Объем исследований в Евро по областям применения
Источник: собственное представление
![Page 12: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/12.jpg)
9
Исследования «Industrie 4.0» направлены на производственную среду высокотехноло-
гичных предприятий. В перспективе же должны подключиться и смежные процессы
создания стоимости внутри предприятия и за его пределами, а также логистика, теку-
щий ремонт, разработка новых изделий и производственный инжиниринг. Для исполь-
зования всего потенциала «Industrie 4.0» нужно рассматривать полную, межзаводскую
цепочку создания стоимости.
В существующих программах поддержки еще слишком редко сформулирована задача
разработки новых моделей создания стоимости, бизнес-моделей и процессов. В тен-
дерных условиях этих программ такая постановка вопроса очень редка. Цели будущих
поддерживающих тендеров необходимо формировать с упором на выгоду для всей
цепочки создания стоимости. Логистика и полная цепочка управления поставками
подходят в качестве соединительного и междисциплинарного элемента.
Результатом поддержки исследований до сих пор являются многочисленные отдель-
ные решения. Критическим фактором успеха «Industrie 4.0» в ближайшем будущем
будет являться воплощение на практике результатов исследований, демонстраций и
прототипов. Особенно это касается результатов исследований, нацеленных на гори-
зонтальную интеграцию, будь то новые бизнес-модели, кооперация между предприя-
тиями, коммуникация, например, в сфере логистики и управления цепочкой поставок,
а также необходимых для этого инфраструктур.
Почти в каждом поддерживающем проекте содержатся затраты на разработку и систе-
му программного обеспечения. Высокий удельный вес затрат на исследования и раз-
работку объясняется тем, что программное обеспечение крайне необходимо для реа-
лизации решений «Industrie 4.0». Хотя сегодня расходуется много средств, выделяе-
мых на исследования и разработки, на применение программного обеспечения на
практике. Однако в то же время делается упор на поддержку интероперабельных,
масштабируемых и надежных программных платформ и повышение возможности их
тиражирования. Это заключение было единогласно подтверждено представителями
науки, экономики и политики. Национальная ИТ-стратегия для «Industrie 4.0» могла бы
внести важный вклад в утверждение программных платформ такого рода. В этих рам-
ках можно было бы адресовать проблемы и перекрестные темы, такие как ИТ-
безопасность, стандартизация и нормирование.
Исследования на тему «Industrie 4.0» проводятся технологически с необходимым раз-
махом. Средние предприятия могли бы принимать в этом участие в качестве разра-
ботчиков технологии, поставщиков интеграционных услуг или пользователей, но толь-
![Page 13: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/13.jpg)
10
ко в тех исследовательских программах, с которыми связаны ближайшие возможности
на рынке, и минимизированы инвестиционные риски.
Исследованные программы поддержки «Industrie 4.0» адресованы малым и средним
предприятиям частично избирательно, их участие желательно, но это не является
предпосылкой. Часто доступ к программам для крупных предприятий или исследова-
тельских учреждений проще, чем для предприятий среднего бизнеса, потому что – да-
же если при определенных обстоятельствах формальные затраты снижены – подача
заявки требует ресурсов и предполагает административное знание деталей. Образо-
вание консорциумов сможет помочь снизить затраты для средних предприятий. Одна-
ко сложно осуществить инициацию таких консорциумов. Поэтому средние предприятия
наряду с чисто поддерживающей консультацией нуждаются в профессиональной под-
держке при формировании концепции, подготовке и подаче заявления, и частично при
осуществлении поддерживающих проектов.
![Page 14: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/14.jpg)
11
6 Пять функциональных зон «Industrie 4.0»
Исходя из основных направлений исследовательских и поддерживающих проектов,
было выделено пять функциональных зон, охватывающих области применения
напредприятии (например, производство, логистика, текущий ремонт): сбор и обработ-
ка данных, системы содействия, объединение в сеть и интеграция, децентрализация и
ориентация сервиса, самоорганизация и автономность.
Определение: Функциональная зона
Функциональные зоны объединяют отдельные возможности применения «Industrie
4.0», охватывая области применения на предприятии. Группировка осуществляется по
основным функциям и аспектам использования.
Функциональные сферы «Industrie 4.0» ориентированы на пользу и поддержку будущих
пользователей решениями «Industrie 4.0» на практике.
Изображение 6: Выведение функциональных зон «Industrie 4.0» из среды исследования
Источник: собственное представление
![Page 15: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/15.jpg)
12
Информационный лист: Сбор и обработка данных
Сбор и обработка данных образуют основу «Industrie 4.0». Функциональная зона охва-
тывает сбор и анализ данных о процессах, качестве, продуктах, средствах производ-
ства, занятых, а также окружающей их среде. Центральным для «Industrie 4.0» являет-
ся основанный на информационных технологиях сбор данных о клиентах, продуктах,
производстве и использовании.
В функциональной зоне «Сбор и обработка данных» в центре внимания находится
прерывистый анализ данных, например, рассмотрение эффективности всей линии,
вплоть до анализа супермассивов данных. Его целью является улучшение процесса и
качества. В отличие от функциональной зоны «Автономия» здесь не принимается ни-
каких децентрализованных решений продуктами и машинами, потому что данные пе-
редаются в специализированные или центральные системы, и основывающиеся на них
решения принимаются персоналом и на основе предварительно определенных пра-
вил. Только благодаря измерению и анализу данных раскрывается огромная выгода в
эффективности, которая сегодня еще далеко не исчерпана.
Возможности Риски
Снижение затрат на документацию и
сбор данных
Повышение качества данных
Распознавание взаимосвязей
Упрощение анализа ошибок и причин
Улучшение анализа / контроль процес-
сов и сроков
Повышение качества процесса и
продукта
Лучшие возможности прогнозирования
Оптимизация поддержания в исправном
состоянии
- Трудно обеспечить безопасность данных
- Увеличивающийся объем данных
- Поток информации, который невозможно
обработать
- Трудно найти специалистов по анализу
данных
- Высокая зависимости от ИТ
- Повышенная чувствительность систем к
помехам
- Часто недостаточная скорость передачи
Ключевой вопрос:
Какие данные собираются/генерируются, и для чего
они обрабатываются?
Ключевые слова:
Сенсорная техника/ радиочастотная идентификация /
штрих-код
Анализ данных / анализ супермассивов данных
Документация и управление данными
Модулирование (продукт, производство, установки
и.т.д.)
Безопасность данных
![Page 16: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/16.jpg)
13
Информационный лист: Системы содействия
Целью систем содействия является по возможности быстрое и простое, в любое время
и повсюду предоставление сотруднику информации, которая ему необходима в дан-
ный момент. В функциональной зоне «Системы содействия» объединяются все техно-
логии, которые поддерживают сотрудников при выполнении их работы и позволяют им
сконцентрироваться на основных задачах. В частности это технологии подготовки ин-
формации, такие как системы визуализации, мобильные оконечные устройства, план-
шеты и цифровые очки или вспомогательные средства, производящие расчеты и ока-
зывающие поддержку посредством двигателей. При этом ширина охвата включает в
себя простую индикацию рабочих инструкций, визуальную и мультимедийную под-
держку (например, в пиковых системах) вплоть до контекстно-зависимой аугментиро-
ванной реальности для сотрудника.
Особенно при постоянно усиливающейся индивидуализации продуктов при уменьша-
ющемся количестве для применяющих предприятий открывается большой шанс эф-
фективной организации процессов создания стоимости, потому что благодаря систе-
мам содействия часто можно сократить добавочное время процесса изготовления, не
создающего стоимость.
Возможности Риски
Ускорение процессов освоения
Улучшение производительности
Повышение качества процесса и продукта
Упрощение овладения вариантами
Сокращение/предотвращение ошибок
Повышение безопасности труда
Снижение затрат благодаря потребитель-
ским товарам
Улучшение эргономичности
- Непризнание сотрудниками
- Высокая зависимость от IT
- Высокие затраты по обслуживанию и ухо-
ду
- Отсутствие единых стандартов / недоста-
точная совместимость различных систем
содействия
- Небольшая гибкость применения
- Затраты на повышение квалификации
- При определенных обстоятельствах си-
стемы, требующие согласований
Ключевой вопрос:
За счет чего сотрудники получают поддержку, так чтобы
они могли сконцентрироваться на своей основной сфере
деятельности?
Ключевые слова:
Визуализация, аугментированная реальность
Мобильные оконечные устройства
Взаимодействие между человеком и машиной
3D-печать/ скан
Модулирование (продукт, производство и т.д.)
![Page 17: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/17.jpg)
14
Информационный лист: Объединение в сеть и интеграция Объединение в сеть и интеграция между зонами или отделами в рамках одного пред-
приятия (вертикальная интеграция), а также между различными предприятиями (гори-
зонтальная интеграция) является центральным элементом видения «Industrie 4.0».
Целью информационного объединения в сеть является улучшение сотрудничества,
координации и прозрачности зон предприятия, а также вдоль цепочки поставок и со-
здания стоимости. Функциональная зона охватывает сотрудничество между зонами в
рамках предприятия и сотрудничество между предприятиями в сетях создания стоимо-
сти. Она подразумевает применение облачной обработки данных и Интернета вещей.
Возможности Риски
Упрощение сотрудничества в рамках
предприятия и в сети
Повышение прозрачности цепи поставок
Улучшение понимания взаимосвязей
Создание сплошных информационных
потоков (один пакет данных)
Укрепление связей с клиентами
Инновационный толчок и улучшение про-
дуктов благодаря укреплению связей с
клиентами
Создание «виртуальных» предприятий
для усиления рыночной власти
Возможность располагать данными неза-
висимо от клиентов и приборов
- Прозрачность рынка ведет к увеличиваю-
щемуся давлению конкуренции и необхо-
димости сокращения расходов
- Подверженность сбоям комплексных си-
стем (увеличение числа интерфейсов)
- Отсутствие стандартов по коммуникации и
интерфейсам
- Высокая зависимость (от техники, партне-
ров, поставщиков ИТ-услуг)
- Недостаточное принятие сотрудниками
- Потеря ноу-хау при смене партнера в сети
- Повышенная потребность в специалистах
Ключевой вопрос:
Каким образом происходит сотрудничество с другими
отделами/в рамках отдела и с партнерами в сети?
Обмен какими данными производится?
Ключевые слова:
Вертикальная и горизонтальная интеграция
Гибкое объединение в сеть установок, процессов и
продуктов
Интернет вещей, облачная обработка данных
![Page 18: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/18.jpg)
15
Информационный лист: Децентрализация/ориентация на сервис
Революция «Industrie 4.0» происходит из-за смены централизованного управления на
децентрализованную ответственность за процесс и ориентации на продукт на ориен-
тацию на клиента/сервис. Поэтому функциональная зона «Децентрализация и ориен-
тация на сервис» охватывает модуляризацию продуктов и процессов, децентрализо-
ванное управление, а также переход к ориентации на сервис.
Не только программное обеспечение, но и всё предприятие со своими отделами и
подразделениями должны состоять из единиц производительности, предлагающих
свои работы и услуги в виде сервиса внутри предприятия или партнерам в сети. Клю-
чевое слово «всё как услуга» (англ. XaaS, т.е. Everything as a Service). Децентрализо-
ванность обеспечивает возможность четкой координации и позволяет овладеть ком-
плексностью, поскольку задача управления больше не должна выполняться исключи-
тельно в одном месте.
Возможности Риски
дополнительное создание стоимости бла-
годаря новым бизнес-моделям (послепро-
дажные услуги и продукты)
Гибкость и способность меняться благо-
даря децентрализованным структурам
эффективное и гибкое использование
мощностей
лучшая загрузка собственного производ-
ства
Концентрация на основных сферах дея-
тельности
Более низкие инвестиционные затраты
благодаря покупке услуг
Экономия затрат благодаря меньшим ин-
вестициям (модульные, измеряемые си-
стемы и система оплаты по мере пользо-
вания (Pay-per-Use))
- Локальная оптимизация без учета всей
системы («островные решения»)
- Неясная общая ответственность
- Трудности в нахождении решения
- Проблематика согласования (между
предприятиями)
- Потеря контроля
- Требуется высокая собственная ответ-
ственность сотрудников
- Рассеянные специальные знания
- Нехватка интерфейсов и стандартов
Ключевой вопрос:
Какие работы и услуги/сервис предлагаются другим
отделам/партнерам, и какие используются самими
предлагающими?
Ключевые слова:
Приложения (Apps), веб-сервис, все как услуга
(XaaS)
Новые бизнес-модели
«Оркестровка» услуг
Децентрализованное управление
Способность меняться
![Page 19: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/19.jpg)
16
Информационный лист: Самоорганизация/автономия
В функциональной зоне «Самоорганизация и автономия» видение «Industrie 4.0» –
«умный» продукт руководит изготовлением самого себя – становится реальностью.
Здесь объединяются технологии и процессы, осуществляющие автоматический анализ
данных, на результаты которого затем самостоятельно реагируют системы. Благодаря
таким контурам регулирования, например, достигается самоконфигурация и самоопти-
мизация систем вплоть до полной самоорганизации. Способность к самоорганизации и
самоуправлению является важным свойством киберфизических систем, которые наря-
ду с учетом, анализом и сохранением данных общаются между собой, имеют идентич-
ность и взаимодействуют со своим окружением. Чтобы использовать возможности са-
моуправляющихся установок и генерировать из этого преимущества, система, в кото-
рой они используются, должна иметь определенные степени свободы. Примерами та-
ких автономных систем являются «умные», гибкие роботизированные транспортные
системы в интралогистике или «умные» емкости, которые автоматически требуют по-
вторный заказ.
Возможности Риски
повышенная способность завода меняться
увеличение гибкости процессов и произ-
водства
ориентированная на потребность оптими-
зация процессов создания стоимости
повышение возможности располагать
установками
быстрая реакция на незапланированные
события
меньшие затраты на планирование и
управление
упрощение планирования ресурсов
Снижение расхода энергии
Поддержка менеджмента качества
- высокий инвестиционный объем
- зависимость от техники
- потеря контроля в связи с отдачей ответ-
ственности за процесс
- угроза производственной безопасности
(выход из строя установок, нестабильная
техника / инфраструктура)
- нехватка ноу-хау и специалистов
- чрезмерные требования к сотрудникам
Ключевой вопрос:
Как происходит автоматическое управление, как осу-
ществляется автоматическое регулирование?
Ключевые слова:
Контуры регулирования/самоорганизация
Самоконфигурация/самооптимизация
Киберфизические системы
Контроль процесса
![Page 20: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/20.jpg)
17
7 Путь к «Industrie 4.0»
Введение «Industrie 4.0» будет происходить пошагово, там, где при оправданных за-
тратах и уже имеющихся технологических возможностях можно раскрыть экономиче-
ский потенциал. На рисунке 7 представлен путь к «Industrie 4.0».
Невозможно выразить общее мнение предприятий среднего бизнеса по отношению к
данному пути. Многие предприятия находятся еще в начале пути. В зависимости от
размера предприятия, отрасли, руководства и ситуации на рынке не некоторых сред-
них предприятиях уже сделаны первые шаги.
Изображение 7: На пути к «Industrie 4.0» ̶ Классификация функциональных зон
Источник: собственное представление
В зоне «Сбора и обработки данных» на предприятиях среднего бизнеса была кон-
статирована степень реализации от средней до высокой. Электронный учет данных в
большинстве случаев уже является стандартом. Тем самым сделан первый шаг в
![Page 21: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/21.jpg)
18
направлении к «Industrie 4.0». Однако потенциал данных еще не распознан в полном
объеме. В отношении анализа данных требуется еще много предпринять (среда дей-
ствий A). Первым шагом является подготовка данных для сотрудников, например, по-
средством систем содействия.
Системы содействия применяются средни-
ми предприятиями до сих пор только ча-
стично. В большинстве случаев потенциалы
еще не осознаются, и в отношении суще-
ствующих технических возможностей
наблюдается дефицит знаний. Потребность
в действиях здесь заключается в реализа-
ции (Среда действий A). Средним предпри-
ятиям нужно разъяснять потенциалы и воз-
можности, а также поддерживать их при
введении.
В зоне «Объединения в сеть и интеграции» предприятия среднего бизнеса стоят
еще в начале пути. Сначала нужно преодолеть психологию безопасности и ограничен-
ное отраслевое мышление («силосное мышление»), чтобы обеспечить более сильное
сотрудничество в рамках предприятия и в сети. Требуется принятие мер по созданию
доверия и приемлемости. Одновременно необходимо создать предпосылки для
надежного обмена данными в рамках предприятия и между предприятиями. Основное
внимание в исследованиях и разработках должно быть направлено на организацион-
ные, процессуальные и правовые постановки вопросов, а также на создание стандар-
тов в области коммуникации участников.
«Децентрализация и ориентация на сервис» таят в себе большие возможности и
являются началом собственно 4-ой промышленной революции. Благодаря ориентиро-
ванным на сервис продуктам возникают новые возможности ведения бизнеса, и одно-
временно укрепляются связи с клиентами. Но здесь требуется двоякое изменение
мышления: от централизованного управления к децентрализованной ответственности
за процесс и от ориентации на продукт к ориентации на сервис. Требуется проведение
мероприятий по разъяснению, сенсибилизации и введению (Среда действий A). В рав-
ной мере нужно продвигать исследования и разработки (Среда действий B). Наряду с
техническими постановками вопросов нужно также выяснить, например, правовые ас-
пекты, а также организации бизнес-моделей, разделения ответственности и организа-
ционных форм.
Среда действий A
«Поддержка реализации»
Отнесенные к данной среде действий техно-логии и возможности применения «Industrie 4.0» принципиально существуют и имеют рыночную зрелость, но еще не исполь-зуются или недостаточно используются сред-ними предприятиями.
Мероприятия по введению этих технологий на средних предприятиях или интенсификации их подготовки, могут быть реализованы в кратко-срочной и среднесрочной перспективе (через 1 – 5 лет) и внести свой вклад в повышение конкурентоспособности.
![Page 22: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/22.jpg)
19
В конце пути по реализации «Industrie 4.0» находится функциональная зона «Автоно-
мия». Поскольку автономное и «умное» производство предполагает высокую степень
реализации других функциональных зон, то
для предприятий среднего бизнеса это еще
тема будущего, для которой исследования и
разработки сначала должны создать пред-
посылки. В настоящий момент времени по-
тенциал автономных систем в связи с высо-
кими инвестиционными затратами и требуе-
мой интенсивностью знаний можно освоить
лишь начиная с определенного размера
предприятий и комплексности процесса.
Роль пионеров здесь возьмут на себя более крупные промышленные предприятия
среднего бизнеса и концерны.
Представленный в функциональной зоне потенциал не должен создавать ложного
впечатления, что полностью оцифрованное и интегрированное предприятие «Industrie
4.0» - дело далекого будущего.
Несмотря на готовность отдельных возможностей применения на уровне всей системы
– т.е. вдоль цепочки создания стоимости – нужно решить еще множество вопросов.
Начатый многими предприятиями-пионерами путь реализации отдельных возможно-
стей применения создает доверие и знания, но это должно быть дополнено мышлени-
ем на системном уровне. От науки и поставщиков технологий требуется продвижение
их разработок в направлении интеграции и проходимости.
Резюмируя, можно констатировать, что
1. реализация полной вертикальной и горизонтальной интеграции «Industrie 4.0» на предприятиях среднего бизнеса и в промышленности в целом предстоит еще в далеком будущем.
Необходимо еще разработать и апробировать технические, процессуальные и органи-зационные решения по реализации видения «Industrie 4.0». Одновременно анализ по-казывает, что
2. технологии и возможности применения «Industrie 4.0» могут внести ценный вклад в укрепление конкурентоспособности предприятий среднего бизне-са.
Среда действий B
«Стимулирование исследований»
Содержащиеся в данной среде действий тех-нологии и возможности применения еще не созрели для применения и нуждаются в даль-нейшем развитии содержания и технологий. Необходимо также как можно скорее начать проведение мероприятий по продвижению исследований и разработок. Однако, эффект на уровне предприятий ожи-дается лишь в долгосрочной перспективе (> 5 лет). Но потенциально эти технологии будуще-го могут внести большой вклад в повышение конкурентоспособности средних предприятий.
![Page 23: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/23.jpg)
20
Все функциональные зоны «Industrie 4.0» и большая часть (85 %) проанализированных в исследовании возможностей применения могут внести вклад в преодоление проблем предприятий среднего бизнеса в настоящее время. Но этот вклад предполагает их применение предприятиями среднего бизнеса. Большая часть предприятий среднего бизнеса стоит еще в начале пути к «Industrie 4.0».
Но здесь требуется еще много доработок, поскольку
3. многие возможности применения «Industrie 4.0» и технологии для приме-нения на предприятиях среднего бизнеса, хотя принципиально и готовы, но еще не используются ими в значительной мере.
Большая часть исследованных возможностей применения и технологий (76 %) стоит на пороге введения и утверждения в качестве базовой технологии, так что
4. в предприятиях среднего бизнеса нужно пробудить интерес к пользе и преимуществам «Industrie 4.0».
Среда действий A „Поддержка реализации“ показывает наибольшую необходимость действий и оказывает сильнейшее влияние на конкурентоспособность предприятий среднего бизнеса. Поэтому данные предприятия необходимо информировать, исходя из специфики целевых групп, о преимуществах и пользе «Industrie 4.0», стимулировать демонстраторов и пилотные проекты, устранять барьеры в финансировании или под-держивать обмен опытом между предприятиями среднего бизнеса, а также между крупными и средними предприятиями. Крупные предприятия могут использовать свою роль первопроходцев и целенаправленно поддерживать своих поставщиков.
В конце остается заметить, что
5. предприятия среднего бизнеса имеют большие возможности укрепить по-средством «Industrie 4.0» свою конкурентоспособность, если будут играть активную роль.
В связи с сомнениями в отношении безопасности данных и дефицитом информации предприятия среднего бизнеса в настоящее время занимают выжидательную позицию в отношении «Industrie 4.0». Лишь с большой осторожностью осуществляются инфор-матизация и объединение в цифровую сеть. Хотя и видятся экономические возможно-сти данных попыток, но также видятся и существующие риски.
Возможности «Industrie 4.0» в большинстве случаев конгруэнтны целям предприятий среднего бизнеса. Возможности применения и технологии «Industrie 4.0» могут помочь преодолеть проблемы предприятий среднего бизнеса в настоящее время. Тем самым пошаговая реализация видения «Industrie 4.0» может внести непосредственный и цен-ный вклад в усиление конкурентоспособности предприятий среднего бизнеса. Пред-ставленный путь показывает, что с «Industrie 4.0» должны справиться не только круп-ные предприятия, но и предприятия среднего бизнеса. Предприятия среднего бизнеса должны занять активную позицию в плане продвижения «Industrie 4.0», чтобы не от-стать от международной конкуренции. Отличной предпосылкой для этого являются инновационный потенциал и предпринимательское мышление немецких предприятий среднего бизнеса.
![Page 24: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/24.jpg)
21
8 Руководство к действию Из анализа можно вывести специфическое и основное руководство к действию для представителей политики, науки и экономики. Основные рекомендации Основное руководство к действию распространяется на шесть проблемных тематиче-ских сред, которые могут создать положительные рамочные условия и устранить пре-пятствия в применении: Нормирование и стандартизация
Разработка стандартов в области «Industrie 4.0» должна проводиться более быстрыми темпами. Нужно использовать возможности политики для воздействия в этом плане на соответствующие ведомства. Одновременно объединения, пала-ты, а также предприятия среднего бизнеса сами должны взять на себя активную роль в сквозной теме нормирования и стандартизации.
ИТ-безопасность В средних предприятиях нужно пробудить интерес к ИТ-безопасности (например, через центры компетенции). Нужно интегрировать в проекты «Industrie 4.0» ре-зультаты программы «ИТ-безопасность».
Правовые рамочные условия Возникающие с внедрением технологий «Industrie 4.0» юридические вопросы нужно идентифицировать, анализировать и прорабатывать. Для этого требуется проведение обширных исследований.
Роль человека Большие концерны и предприятия среднего бизнеса должны готовиться к изме-нившейся роли человека в характерной для «Industrie 4.0» среде, разрабатывая новые рабочие процессы и формы организации труда. В частности должен со-стояться диалог между социальными партнерами, прежде всего между объеди-нениями работодателей и работников, для сопровождения необходимых процес-сов реструктуризации.
Повышение квалификации/образование Обучение ИТ-компетенции остается центральной задачей всех процессов обуче-ния. При этом важны доведение до сведения сетевой компетенции и междисци-плинарная направленность обучения. Благодаря зарекомендовавшей себя кон-цепции дуального обучения в Германии по темам «Industrie 4.0» можно создать тесное сотрудничество между предприятиями и образовательными учреждения-ми с целью проведения мероприятий по обучению и повышению квалификации приближенно к практике. Чтобы адекватно подготовить работников к взятию на себя ответственности и применению современной техники в рабочие будни, при поддержке палат для отдельных профессий нужно адаптировать программы обу-чения и повышения квалификации.
Инфраструктура Необходимо продолжать предпринимать усилия по расширению широкодиапа-зонной инфраструктуры. При этом нужно стремиться к сотрудничеству между се-тевыми операторами, предприятиями и региональными представителями. Во многих сферах уже существуют такие инвестиционные альянсы по расширению широкодиапазонной инфраструктуры. Аналогично программе ЕС «Connecting
![Page 25: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/25.jpg)
22
Europe Facility (CEF)» органы государственной власти могут создавать стимулы посредством поддержки инвестиций, представляющие собой комбинацию из частных и общественных средств, распределяя, таким образом, покрытие высо-кой потребности в финансировании между различными действующими лицами.
Специфические рекомендации
Специфические рекомендации были выведены из сред действий A «Стимулирование реализации» и B «Поддержка исследований». Для обеих сред действий были иденти-фицированы различные мероприятия по поддержке и финансированию. Прежде всего, важны мероприятия по мобилизации, а также некоторое дополняющее руководство к действию. Мобилизация осуществляется посредством информации, пробуждения ин-тереса, поддерживающих консультаций и объединения в сеть. Дополняющее руководство к действию затрагивает исследованные программы под-держки и финансирования:
создание и расширение простых программ по открытым темам со ссылкой на «Industrie 4.0»; обеспечение обозримости процессов и тем;
целенаправленное стимулирование горизонтального объединения в сеть разра-ботанных решений «Industrie 4.0»; поддержка больших и малых предприятий с исследовательскими учреждениями;
поддержка проектов, объединяющих рынки, клиентов и поставщиков с новыми моделями и процессами бизнеса;
стимулирование демонстрационных проектов; расширение трансфертных проектов, в которых средние предприятия могут по-
учиться у науки и крупных предприятий, обеспечение адаптации и применимо-сти технологий «Industrie 4.0» для предприятий среднего бизнеса;
использование других форм финансирования поддерживающих программ по-средством софинансирования со стороны государственных и частных инвесто-ров;
расширение и дополнение предложения услуг объединений своим участникам, например, посредством исследований, проводимых объединениями.
Предложения по мобилизации предприятий среднего бизнеса можно сжать до связан-ной политической концепции. Этого можно достичь посредством мероприятий, указан-ных в категориях «Целевая группа», «Тематическая направленность», «Реализация», «Центры компетенции Industrie 4.0». Целевая группа стимулирования
Обращение к средним предприятиям как к целевой группе; никакого специфиче-ского для отрасли способа исследования и никаких преференций или дискри-минации предприятий с уже имеющимся опытом в области «Industrie 4.0»;
Поддержка совместных проектов между предприятиями среднего бизнеса и ис-следовательскими учреждениями; использование компетенции крупных пред-приятий; привлечение мультипликаторов для важных трансфертных проектов;
Возможность работы с объединениями – дать средним предприятиям возмож-ность принимать успешное участие в проектах объединений; интеграция соот-ветствующих форм и фаз проектов в поддерживающие проекты для ориентации содержательной направленности объединений на потребности предприятий среднего бизнеса и усиление самоорганизации предприятий среднего бизнеса в фазе подготовки исследовательских проектов; в частности для достижения этих целей в качестве формы были замечены кластерные проекты;
Дать средним предприятиям посредством консультаций, пробуждения интереса и подготовки образцовых процессов возможность применения «Industrie 4.0» на собственном предприятии, поскольку способность внедрить «Industrie 4.0» в
![Page 26: Industrie 4.0](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042706/58abc1a21a28ab04618b6a1f/html5/thumbnails/26.jpg)
23
рамках предприятия является предпосылкой для горизонтального объединения в сеть; при этом выдающаяся роль принадлежит центрам компетенции.
Поддерживаемые темы
Поддержка открытых тем; форсированная поддержка передачи во всех функци-ональных зонах «Industrie 4.0»; использование кластеров и центров компетен-ции для генерирования и финансирования трансфертных проектов;
Рассмотрение «Industrie 4.0» как системы комбинации различных технологий и/или функциональных зон в проектах (хороший пример: исследование «Industrie 4.0» в производственных цехах). Использовать «Industrie 4.0» как си-стему для ограниченного временного пространства в программах для предприя-тий среднего бизнеса в качестве приоритетной поддерживаемой темы.
Реализация
Систематическое использование возможностей для упрощения подачи и испол-нения заявок с целью увеличения участия предприятий среднего бизнеса;
Повышение прогнозируемости в отношении тем будущих тендеров посредством опубликования дорожных карт или рабочих программ; сокращение времени проходимости исследовательских проектов от подачи эскиза до начала проекта;
Объединение на государственном уровне уже существующих мероприятий по поддержке «Industrie 4.0» в концентрированную акцию «Industrie 4.0 на пред-приятиях среднего бизнеса» и увязка в программу «Цифровая интеграция пред-приятий среднего бизнеса», а также в платформу «Industrie 4.0».
Центры компетенции «Industrie 4.0»
Объединение мероприятий по мобилизации в центрах компетенции, поддержи-вающих средние предприятия на пути к «Industrie 4.0»;
Использование имеющегося технического оснащения региональных представи-телей в центрах компетенции для их презентации предприятиям среднего биз-неса;
Привлечение компетентного персонала с междисциплинарной направленностью для охвата широкого спектра возможных постановок вопросов по всем функци-ональным зонам «Industrie 4.0»;
Объединение центров компетенции в сеть с региональными представителями и консультационными учреждениями;
Положить в основу географический принцип при выборе места нахождения с целью обеспечения коротких путей для предприятий среднего бизнеса.