Красивый новый мир: промышленность 4.0
Новая промышленная революция движется полным ходом. Она изменяет предприятия, производства, заводы, фабрики, процессы создания ценностей и мир, в котором работают люди. Что такое промышленность 4.0, где и как она реализуется?
Будущее выглядит так. Мыслящие автомобильные бамперы в зависимости от дорожной ситуации изменяют свойства материала, из которого изготовлены. Говорящие холодильники читают вслух списки продуктов и автоматически делают покупки в интернете. Имплантированные в человеческое тело насосы обеспечивают нужные параметры кровотока и предотвращают остановку сердца. Специальные пленки на окнах перерабатывают солнечный свет в электроэнергию.
Революция сродни изобретению книгопечатания. Инновационный скачок из аналогового мира в дигитальный изменит с захватывающей дух скоростью не только информационные, производственные и сервисные процессы, но и будни человека и большинство продуктов питания. Это развитие представляет собой глобальную перестройку. Оно, как в свое время технология книгопечатания, окажет огромное воздействие на профессиональную и на частную жизнь людей.
Мы стоим перед решающими изменениями в цивилизации на пороге к реальности – промышленности 4.0. Интернет и дальнейшие современные технологии все больше начинают пронизывать экономику, производство и саму жизнь в целом. Так называемые кибер-физические системы (CPS) будут интегрированы в производство и логистику. Интернетизация вещей существенно повлияет на производственные и индустриальные процессы и окажет массированное воздействие на процессы создания новых ценностей для клиентов.
В центре интернетизации вещей, данных и услуг стоит умная фабрика. В ней коммуницируют люди, станки, технологии, ресурсы так же, как мы сегодня общаемся в соцсетях. Станки на умной фабрике подключены к глобальной сети и организуют себя в основном самостоятельно. Комплектующие детали и инструменты на производстве знают свои собственные характеристики (знают, кто они), в каком эксплуатационном состоянии находятся в данный момент и что дальше должно происходить (что они дальше должны делать). Это и есть «смарт-продакшн» – умное производство. В результате таких изменений у людей возникают новые профессии и специализации, новые требования к работе. Их деятельность становится более сложной и динамичной.
Готовые виды продукции будут наделяться интеллектом, они будут «смарт-умнеть». Это позволит им «знать» свое состояние в жизненном цикле: когда были произведены, куда были доставлены, когда должны быть отремонтированы или обслужены и когда заменены на новые. Это видение касается всех видов продукции – от автомобилей, одежды и пылесосов до строительных машин и приборов, управляющих домашним хозяйством.
Обычные цепочки создания ценностей изменятся, и возникнут новые бизнес-модели. Собственную рыночную ценность при этом будут представлять собранные и систематизированные данные о производстве комплектующих, готовой продукции, процессах оказания услуг и действующем в связи с этим человеке: «смарт-дата» – умные данные. Возникнут новые области деятельности людей, появятся умные здания, в которых встроенные в бетон умные волокна текстиля будут информировать о его состоянии. Возникнет смарт-мобилити (умная мобильность), при которой автомобиль, приписанный к определенной части города, сам подъедет к дверям вашего дома. Медицина будущего будет способна контролировать состояние здоровья человека без вмешательства в личную жизнь и незаметно.
Сотрудник будущего. Фабрике будущего будут требоваться люди с гибким мышлением, способным в случае необходимости принимать немедленные решения. Такие работники должны будут обладать прежде всего интеграционной компетенцией, иметь понимание, как взаимодействуют механика, электроника и IT- технологии в современных производственных процессах.
В эру промышленности 4.0 все задачи и профили компетенций кардинально изменятся. Но человек не станет лишним звеном, а будет призван учиться работать с умными приборами, автоматами и станками. Инженеры завтрашнего дня будут нести не только техническую, но еще и социально-общественную ответственность за свою работу.
Промышленность 4.0: что изменится для инженеров. Четвертая промышленная революция у всех на слуху. Но что это означает для инженеров? Как изменится их работа? Что молодые начинающие инженеры должны внести в рабочую среду, чтобы стать достойными «старой гвардии»? Промышленность 4.0 – это ключевое слово, когда речь идет о будущем производства продукции и оказания услуг. В результате глобально развившейся интернетизации вещей, сервисов и услуг станки и продукты в недалеком будущем смогут сами себя организовывать и согласовывать свои действия. Это эффективно, результативно и позволяет существенно экономить на затратах. Задачей инженеров будет создание таких новых продуктов, комуникаций и технологий.
«Перезагрузка» паровой машины. Возможность объединять станки в сети способна изменить производственный мир и рабочую среду примерно так же, как однажды объединились ручной станок с энергией водяного пара, затем с электрическим током, а потом с компьютером в предшествующих трех революциях.
Всем инженерам требуются знания программного обеспечения. Кто сегодня полагается только на свои знания механики, в будущем будет предоставлен сам себе и окажется никому не нужен. Без программного обеспечения – софта интернетизации – в будущем не будет работать ни один станок. Уже сегодня выпускаются кастрюли для приготовления пищи с возможностями подключения к интернету. Сегодня особым спросом пользуются молодые инженеры, которые обладают знаниями в области программного обеспечения и программирования. Такие специалисты нужны в нефтеперерабатывающей, холодильной, космической, военной, авиационной, кораблестроительной и других областях экономики.
Знание иностранных языков. Сетевое взаимодействие станков и предприятий «взрывает» границы государств. Уже сегодня оборудование может централизованно мониториться и управляться по всему земному шару из центрального офиса транснациональной корпорации. Область приложения усилий инженеров может находиться на другом конце мира от региона производства. Без надежных знаний иностранных языков такие инженеры будут не востребованы и упустят выгодные шансы получения высокооплачиваемой работы.
Знания механики остаются на первом месте. Даже при все возрастающем значении знаний программного обеспечения и IT-технологий следует сказать, что в конце производственного цикла умного завода стоит продукт, который можно потрогать или взять в руки. Поэтому знания механики, как и прежде, играют первую скрипку. Физика и механика не будут лишними в промышленности 4.0. Только знаний их одних больше не будет хватать, если программное обеспечение является частью продукта или производственной технологии.
Виртуальные образы-отображения. Инженеры в промышленности 4.0 работают и как техники для аппаратного обеспечения – харда, и как эксперты программного обеспечения – софта. Обе профессии тесно взаимосвязаны. Это уже сегодня можно наблюдать на большом количестве предприятий. Например, производственный концерн Siemens сегодня задействует в своем штате столько же инженеров программного обеспечения, сколько и Microsoft.
Это в первую очередь объясняется тем, что отрасль промышленного программного обеспечения растет значительно быстрее, чем даже техника автоматизации как таковая. Предприятия, которые производят продукт на собственных производственных площадках, могут благодаря промышленности 4.0 идти новыми путями. Наряду с реальными заводами и фабриками со станками для производства возникают их дигитальные образы отображения. Благодаря такому подходу все производственные процессы можно моделировать виртуально. Запланированные изменения рабочих операций и процессов, перестройку производства и обкатку новых видов продукции – все это можно сначала проверить на компьютере. Технология позволяет сегодня расставлять по производственным участкам и конвейерам даже виртуальных людей. Таким образом, дается возможность поиска самых эффективных решений в достижении идеальных соотношений «цена – качество» продукта, без необходимости делать то, что раньше достигалось при помощи манекенов, нулевых серий, тестовых прогонов.
IT в автомобиле. Смартфон и навигатор – уже давно стандарт на автомобиле. В будущем автомобили сами станут законченными мобильными системами, которые будут собирать данные с окружающей обстановки и водителя. Автомобиль уже давно не только средство передвижения. С распространением IT-технологий он все больше становится завершенной мобильной системой. Автомобиль как мобильный девайс предлагает бесконечные технические возможности и вызовы.
Google и Apple создают давление. Над их решением работает не только производитель автомобилей, но и поставщик комплектующих для автомобиля. Не секрет, что большие производители IT и электронной продукции, такие как Google, Apple и Samsung, как ошалелые исследуют и разрабатывают новые материалы и новые продукты. Выведут ли они в конце своих разработок на рынок собственные автомобили или выступят только как поставщики комплектующих для всевозможных даймлеров, тойот, фольксвагенов и ниссанов по всему миру – пока неизвестно. Время покажет.
Что на самом деле смогут IT-техологии в автомобиле, остается только догадываться. Например, начиная с 2018 года по Европе не покатится ни один автомобиль, просто не сойдет с конвейра, если в него не будет встроена сим-карта. С ее появлением автомобиль сможет не только подать электронный сигнал о помощи через систему eCall, но и сообщать все сведения о погоде, как измерительная погодная станция на колесах. Благодаря технологии «интеллект стаи» возникает революция в организации движения автомобилей в удаленных местах планеты.
Автомобиль как емкость с данными. Другая тема – это комбинированные системы из радаров и видеорегистраторов. Они создают условия для создания систем – ассистентов торможения ТС, которые, например, позволят автоматически затормозить автомобиль в случае угрозы столкновения с пешеходом или велосипедистом. Такие системы позволят также согласовывать, например, скорость движения автомобилей с фазами включения зеленого света светофоров и сделать это обычной полезной услугой. В результате возникнут совсем другие условия обеспечения экономии топлива и горюче-смазочных материалов.
Высокий темп инноваций. При всех нововведениях автомобильная экономика должна повысить свой известный темп развития, и причем значительно. Она все больше должна шагать в ногу с развитием IT-технологий, где циклы инноваций значительно короче и нововведения возникают с доселе неизвестной автомобилестроителям частотой.
На полных газах в будущее. Увлекательные темы будущего автомобильной экономики – это IT-технологии в автомобиле, альтернативные двигатели и системы ассистирования водителю. Поизводители всего этого «копают» новые решения. Для выпускников школ и вузов открываются заоблачные возможности работы в новых профессиях.
Давайте посмотрим, например, на «Выпуск инженеров 2015» – немецкий барометр тенденций в сфере образования. В рамках этого форума был проведен опрос 15 тыс. студентов инженерных специальностей на предмет их карьерных устремлений и ожиданий по отношению к известным компаниям. На первых пяти местах стоят производители автомобилей. Порядок такой: Audi, BMW, Porshe, Daimler и Volksvagen. И только после этого идут промышленные предприятия и интернет-компании.
Очень инновационная отрасль. Эта отрасль вкладывает треть всех промышленных инвестиций в разработку новых видов продукции и услуг Германии. В будущие три-четыре года производители автомобилей и поставщики комплектующих, согласно справке Союза немецкой автомобильной промышленности VDA, от 16 до 18 млрд евро вложат только в исследование сетевой автоматизированной системы движения автомобилей. Интеллектуальное управление дорожным движением является важным рычагом, для того чтобы овладеть возрастающими потоками автомобильного движения в Европе.
Введение систем автоматизированной езды на автомобиле будет осуществляться шаг за шагом с введением систем ассистирования водителю: от частично автоматизированной езды до полной беспилотной автоматизации вождения автомобиля. Технический прогресс движется в этом направлении большими шагами.
Что же касается электромобильности, то отрасль находится «под высоким напряжением». До конца этого года автопроизводители выведут на дороги 29 серийных моделей с электрическим приводом, в 2014 году их было всего 17. Пока объем рынка обозрим, но рынок электромобилей имеет высокий коэффициент прироста. В прошлом году к эксплуатации было допущено свыше 13 тыс. легковых электромобилей. Это прирост в 70%!
Тенденции. Пять важнейших направлений движения всего промышленного мира: Connected Car – контактный автомобиль; Automated Driving – автоматизированное управление автомобилем; E-Mobility – электромобильность; Urban Mobility – городская мобильность; Mobility Services – мобильные сервисы. Такие компании, как Google, Telecom или Samsung, проектируют свои решения по мобильности такого будущего.
С 2016 года к каждым четырем из пяти проданных новых автомобилей будут предлагать подключение к интернету. Также будет предлагаться подключение к другому автомобилю при помощи иных видов электронной коммуникации на основе новых инфраструктурных технологий, обеспечивающих электронную коммуникацию. 70–90% всех инноваций в автомобиле будет основываться на программном обеспечении.
Начало карьеры для выпускников школ и вузов. Предприятия автомобильной промышленности только за счет привлекательности и известности своей продукции получают огромное количество заявлений о приеме на работу. Причем самые лучшие выпускники в мире хотят по собственной инициативе связать свою судьбу именно с этой отраслью Германии.
Без практического опыта в промышленности, без соответствующей комбинации учебы и работы и комбинации дисциплин: механика – электротехника – электроника – IT, без реализованной на практике выпускной работы и без опыта работы за границей на иностранном языке шансы у выпускников школ и вузов минимальны. Вероятность попасть в автомобильную отрасль и получить вожделенное место работы или привлекательную возможность стать практикантом программы Trainee с возможностью одновременно работать и учиться – мизерна.
Международные возможности. Рынки в Средней и Восточной Европе, а также Азии и Южной Америке очень важны для немецких производителей. Поэтому многие предприятия имеют свои заводы в этих регионах или принимают участие в совместных предприятиях с локальными партнерами.
В концернах программы Trainee – практика работы и учебы одновременно – часто являются стандартом. В качестве Trainee-практикантов частично на предприятия могут поступать выпускники вузов, имеющие степень бакалавра. Но согласно исследованию комапании Staufenbiel по теме «Профессиональные тенденции» (JobTrends), среди поступивших непосредственно на работу в отрасль в Германии в 2015 году 87% составляют выпускники, которые 4 года отучились по дуальной системе на мехатроника и еще 10 месяцев – для получения звания «мастер-мехатроник».
