Термін "Індустрія 4.0" з`явився в Європі ще в 2011 році. На одній із промислових виставок у Ганновері уряд Німеччини заговорив про необхідність більш широкого застосування інформаційних технологій у виробництві. Спеціально створена для цього група офіційних осіб та професіоналів розробила стратегію перетворення виробничих підприємств країни на "розумні".
Цей приклад наслідували й інші країни, які активно опановують нові технології. А сам термін "Індустрія 4.0" почали використовувати як синонім четвертої промислової революції. Суть її полягає в тому, що матеріальний світ сьогодні зливається з віртуальним, у результаті чого створюються нові кіберфізичні комплекси, які поєднані в єдину цифрову екосистему. Роботизоване виробництво та "розумні" заводи — один із компонентів трансформованої галузі.
Тотальна автоматизація
Четверта промислова революція означає все більшу автоматизацію абсолютно всіх процесів та етапів виробництва: від цифрового проектування виробу, створення його віртуальної копії — до віддаленого налаштування обладнання на заводі відповідно до технічних вимог для випуску цього конкретного "розумного" продукту. Виробник автоматично замовляє необхідні компоненти в потрібній кількості, контролює їхню поставку, має можливість відслідковувати шлях готового продукту від складу на фабриці та магазину до кінцевого клієнта. Але й після продажу компанія не забуває про свій продукт, як це було раніше у класичній моделі, а контролює умови його використання, може віддалено змінювати налаштування, оновлювати програмне забезпечення, попереджати клієнта про можливу несправність, а під кінець циклу використання — приймати продукт на утилізацію.
Так, зараз виробляють що завгодно — від "розумних" чайників та сковорідок до смартфонів. Минулого року Apple розпочала програму переробки старих айфонів: роботи розбирають їх, знімають найцінніші деталі, які потім знову використовуються, а все інше утилізується, до того ж із мінімальною шкодою для навколишнього середовища. Концепцію "Індустрії 4.0" часто зображають у вигляді математичного знака безкінечності — він ілюструє цей нескінченний цикл взаємодії виробника з продуктом та клієнтом.
Принципи побудови Індустрії 4.0
Німці сформулювали кілька основних принципів побудови "Індустрії 4.0", дотримуючись яких компанії можуть впроваджувати сценарії четвертої промислової революції на своїх підприємствах.
- Перший — це сумісність, що означає здатність машин, пристроїв, сенсорів та людей взаємодіяти один з одним через інтернет речей (IoT).
- Це веде до наступного принципу — прозорості, яка з'являється у результаті такої взаємодії. У віртуальному світі створюється цифрова копія реальних об'єктів, систем, функцій, яка точно повторює все те, що відбувається з її фізичним клоном. Внаслідок цього накопичується максимально вичерпна інформація про всі процеси, які відбуваються з обладнанням, "розумними" продуктами, виробництвом у цілому і так далі. Для цього потрібно забезпечити можливість збору всіх цих даних із сенсорів та датчиків, а також з обліку контексту, у якому вони генеруються.
- Технічна підтримка — третій принцип "Індустрії 4.0". Комп'ютерні системи допомагають людям приймати рішення завдяки збору, аналізу та візуалізації всієї інформації, про яку говорилося вище. Ця підтримка також може полягати у повному заміщенні людей машинами при виконанні небезпечних чи рутинних операцій.
- Четвертий принцип — деталізація управлінських рішень, делегування деяких із них кіберфізичним системам. Ідея полягає в тому, щоб автоматизація була настільки повною, наскільки це взагалі можливо: всюди, де машина може ефективно працювати без втручання людей, рано чи пізно повинно відбутися заміщення людини машиною. Співробітникам при цьому відводиться роль контролерів, які можуть приєднатися в екстрених ситуаціях.
Внаслідок переходу промисловості на ці принципи відбуваються також зміни у бізнес-моделях. Так, замість того, аби сфокусуватись на заощадливому виробництві, компанії прагнуть запровадити випуск персоналізованої масової продукції за принципом Agile і переходять на випуск партій розміром в один-єдиний продукт. При цьому зберігається принцип економії: роботизоване виробництво більш енергоефективне, воно супроводжується меншою кількістю відходів та браку.
Ідея в тому, щоб автоматизація була настільки повною, наскільки це взагалі можливо. Співробітникам при цьому відводиться роль контролерів
Унікальність як масовий продукт
Трансформація виробничої галузі називається революцією саме тому, що зміни відбуваються не поверхневі, а радикальні: індустрія перебудовується згори донизу. Змінюються бізнес-моделі, народжуються нові компанії, а всесвітньовідомі бренди з довгою історією просто зникають, якщо не встигають вступити до лав цифрових революціонерів. Клієнти змінили свою поведінку, вони хочуть індивідуального підходу та унікальних товарів.
Представники покоління так званих native digital, які виросли в епоху інтернету, звикли до того, що перед ними відкрито цілий світ пропозицій: мільйони варіантів принтів на футболках, усі відтінки джинсів, яка завгодно техніка та меблі на відстані одного кліку. Вони стараються підкреслити свої індивідуальні особливості та виразити настрій.
Підприємствам, що звикли виробляти однакові речі, доводиться змінюватись. Впровадження принципів "Індустрії 4.0" дозволяє отримати низку переваг, що не були доступні в традиційних моделях минулого. Наприклад, тепер компанії можуть досягнути індивідуального підходу та персоналізувати замовлення згідно з особистим уподобанням клієнтів, що стрімко підвищує їхню лояльність. Старі заводи та фабрики перетворюються на "розумні" та починають випускати буквально унікальні продукти за індивідуальним замовленням. При цьому знижуються питомі витрати на виробництво одиниці продукції, компанії отримують можливість продукувати унікальний персоналізований продукт за ціною масового стандартизованого продукту.
Наприклад, сьогодні ви можете, сидячи в кафе на Хрещатику, завантажити додаток Nike або зайти на сайт компанії, вибрати модель кросівок, розмалювати їх кольорами улюбленої футбольної команди, оплатити покупку та отримати її за кілька тижнів. І коштувати це буде $120, не враховуючи вартості доставки, — не дорожче за звичайні неперсоналізовані кросівки цієї ж компанії. Виробник отримує можливість пропонувати клієнтам більшу кількість унікальних опцій для свого продукту, що стає додатковим джерелом прибутку та підвищує маржинальність бізнесу.
За індивідуальним замовленням можуть вироблятись і двигуни, і сервери, і взагалі будь-що. На заводі Fujitsu Siemens у німецькому місті Аугсбург випускаються комп'ютерні системи та сервери буквально в одному екземплярі для конкретного замовника.
Витрати на випуск продукції за індивідуальним замовленням на підприємстві з високим рівнем автоматизації невеликі: якщо раніше під кожну таку пару кросівок довелося б переналаштовувати обладнання вручну, то зараз комп'ютерна система за лічені секунди робить це самостійно. Роботизація заводів Tesla, що випускають електромобілі, дозволила компанії розгорнути виробництво не в Китаї, а в Каліфорнії. Це виявилось дешевше, ніж оплачувати працю китайських робітників і транспортування готових машин. Четверта промислова революція не тільки змінює бізнес окремих компаній — вона впливає на розстановку сил на глобальному рівні. Хто б міг подумати, що виробник автомобілів, якому немає й десяти років (Tesla заснована у 2008 році), зможе обігнати по капіталізації лідера другої промислової революції, яка відбулась у результаті винаходу конвеєра та переходу на масове виробництво, — Ford Motors.
Завдяки новим технологіям й інший відомий виробник — компанія Adidas — переносить своє виробництво назад до Німеччини. На новій фабриці всі операції будуть виконувати роботи. Це не тільки оптимізує виробництво, але й суттєво збільшить швидкість.
Роботизація заводів Tesla, що випускають електромобілі, дозволила компанії розгорнути виробництво не в Китаї, а в Каліфорнії
Ресурси для змін
Не всі компанії з довгою історією переживуть цю хвилю цифрової трансформації. 52% компаній з рейтингу Fortune 500 за 2000 рік сьогодні вже не існує. Але ті, які зможуть трансформуватись, матимуть вдвічі більший виграш: споживачі лояльні до брендів, які вони поважають, і готові залишатися з ними, якщо ті переходять на індивідуальний формат.
Так, наприклад, акції компанії Harley-Davidson після трансформації бізнесу в партнерстві та завдяки впровадженню принципів Індустрії 4.0 зросли у ціні в 7 разів за шість років. І це незважаючи на те, що компанія пережила серйозне падіння попиту на свою продукцію через економічну кризу. Тепер можна замовити свою особисту модель легендарного Harley в улюблених кольорах та отримати її вже за 6 годин одразу із заводу.
Виробнича компанія BRP-Rotax змогла налагодити виробництво персоналізованих моторів для легких літаків, снігоходів та автомобілів для картингу. Лояльність клієнтів, які тепер можуть отримувати двигуни відповідно до власних уподобань та під конкретні потреби, значно виросла — як і продажі BRP-Rotax.
Перехід на "розумне" виробництво, звичайно, не така вже й проста справа. Якщо компанія використовує застарілу ERP-систему, то це може виявитись "вузьким місцем" під час впровадження принципів Індустрії 4.0. Якщо потрібна індивідуальна конфігурація для виробництва десятків тисяч готових виробів, то об'єм даних зростає на декілька пунктів, і підтримати таку кількість інформації здатна тільки спеціально створена для цього система. Така, як, наприклад, SAP S/4HANA — ERP-система нового покоління, корпоративне рішення для управління ресурсами підприємства.
Система розроблена з урахуванням найсучасніших технологій: підтримкою Інтернету речей, машинного навчання, обробки великих об'ємів даних в оперативній пам'яті. Вона вміє вирішувати задачі, які раніше, через недостатній розвиток технологій та невиправдано високі витрати на людські ресурси, було важко реалізувати.
Наприклад, один із клієнтів SAP виробляє один двигун кожні вісім секунд на трьох виробничих лініях. На такому комплексному виробництві для індивідуального замовлення клієнта необхідно виконати десять тисяч матеріальних транзакцій за хвилину. Завдяки використанню S/4HANA компанія виробляє списання компонентів у режимі реального часу без необхідності пакетної обробки наприкінці кожної зміни. Це дозволяє кожної миті мати актуальну інформацію про залишки товарно-матеріальних цінностей. Система підтримує функціональність точного планування виробництва та можливість максимального планування логістичної мережі на єдиних основних даних та в одній системі. Це суттєво підвищує точність та оперативність планування.