Upload
others
View
11
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Индустрия 4.0 - умное производство будущего
Опыт «цифровизации»
Германии
VI МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОРУМ
«Информационное моделирование
для инфраструктурных проектов и развития бизнесов Большой Евразии»
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К." 1
Москва, 7 июня 2017 г.
От первой до четвертой промышленной революции
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
2
Понятие «Industrie 4.0» впервые публично употреблялось на промышленной выставке в Ганновере в 2011 году, на которой был представлен концепт «Industrie 4.0» - Индустрия 4.0.
Industrie 4.0 - Индустрия 4.0 - Концепция
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
3
Industrie 4.0 - Индустрия 4.0
• Один из 10 «Проектов будущего», определенный правительством Германии в рамках Высокотехнологичной стратегии – 2020 это проект «Индустрия 4.0»
• Децентрализованное автономное производство в режиме реального времени впервые соприкоснулся с необходимостью своей реализации именно в Германии по двум причинам: ведущая роль Германии на мировом рынке обрабатывающей промышленности и техническое лидерство в области промышленных исследований и развития производства.
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
4
Industrie 4.0 - Индустрия 4.0
Федеральное министерство экономики и энергии • Рабочая группа Industrie 4.0 или рабочая группа по
умным сервисам (Smart Services) - В 2012 году опубликованы первые рекомендации по реализации концепции Индустрия 4.0 - В 2014 выпущена «Цифровая повестка дня» с 2014 по 2017 гг. (Федеральные министерства экономики и энергии, внутренних дел и транспорта и цифровой инфраструктуры) - В 2015 году опубликованы новые рекомендации рабочей группы по умным сервисам - Smart Service Welt 2025 - Мир умных сервисов 2025 - В 2017 году объявлена реализация программа поддержки Индустрия 4.0 - Smart Service Welt II – Мир умных сервисов II
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
5
Индустрия 4.0 –рекомендации для реализации
Рабочая группа «ИНДУСТРИЯ 4.0» определила 8 основных направлений действий (2013 г.) • Стандартизация и создание эталонной архитектуры. «ИНДУСТРИЯ 4.0» Создание сетевых структур, объединяющих отдельные предприятия, и интеграцию в масштабах всей цепочки создания стоимости. Эта задача будет решена только при наличии общих единых стандартов. • Управление комплексными системами. Продукция и производственные системы становятся все более сложными. В основе их контроля лежат соответствующие концепции планирования и функциональные модели. Инженерам необходимы методики и инструменты, которые помогут создать подобные модели. • Глобальная широкополосная инфраструктура для промышленности. Основным условием для создания «ИНДУСТРИЯ 4.0» является наличие глобальных сетей связи высокого качества, защищенных от отказов и сбоев. Инфраструктура сетей широкополосного Интернета в Германии и со странами-партнерами нуждается в массированном расширении. • Безопасность. Факторами, играющими решающую роль для успешной работы интеллектуальных производственных систем, являются безопасность их эксплуатации и защищенность от атак извне. С одной стороны, производственное оборудование и изделия не должны представлять опасности для людей и окружающей среды. С другой стороны, само оборудование и продукция нуждаются в защите от неправомерного использования и несанкционированного доступа
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
6
Индустрия 4.0 –рекомендации для реализации
• Организация труда. На «умных фабриках» роль сотрудников значительно изменится. Рост значимости управления в реальном времени вносит соответствующие изменения в содержание труда, рабочие процессы и условия труда. • Образование и повышение квалификации. Задачи и сферы компетентности сотрудников в «ИНДУСТРИЯ 4.0» претерпят значительные изменения. Это делает необходимой разработку соответствующих стратегий оценки квалификации сотрудников и организации труда, стимулирующей их потребность в обучении, а также повышения квалификации сотрудников без отрыва от работы. • Нормативно-правовая база. Создание и развитие новых производственных процессов и деловых объединений с горизонтальной структурой в рамках «ИНДУСТРИЯ 4.0» должно выполняться в соответствии с существующими правовыми нормами. • Эффективность использования ресурсов. В «ИНДУСТРИЯ 4.0» продуктивность и эффективность используемых ресурсов значительно возрастут. На «умных фабриках» необходимо будет найти компромиссное решение между привлечением дополнительных ресурсов и возможностями для экономии.
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
7
Индустрия 4.0 Научно-исследовательский потенциал
• Созданный Федеральным министерством образования и научных исследований (BMBF) в 2006 году Индустриально-научный исследовательский альянс является консультативной группой, объединяющей девятнадцать ведущих представителей науки и промышленности для продвижения межминистерской инновационной Высокотехнологичной стратегии.
• Acatech – Национальная академия наук и производства – представляет интересы немецких научных и технологических сообществ как в Германии, так и за рубежом. Поддерживает политиков и общественных деятелей путем предоставления квалифицированных технических оценок и прогнозных рекомендаций.
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
8
Индустрия 4.0 Научно-исследовательский потенциал
• Немецкий центр исследования искусственного интеллекта (DFKI) был основан в 1988 году и является ведущим научно-исследовательским центром в Германии в области инновационных промышленных технологий и программного обеспечения с использованием искусственного интеллекта.
• В основе деятельности Fraunhofer-Gesellschaft (объединяет 66 институтов), лежит исследование практической полезности.
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
9
Индустрия 4.0 – финансирование исследований
• Финансирование поступает из государственных учреждений, таких как Европейский союз, Федеральное министерство образования и научных исследований (BMBF), Федеральное министерство экономики и энергетики (BMWi), немецких федеральных земель и Исследовательского фонда Германии (DFG), а также от промышленных партнеров.
• Ряд отраслей промышленности – включая машиностроение и автоматизацию производства –выделят более 2,5 миллиарда ЕВРО шести направлениям исследований в течение десятилетнего периода реализации проекта.
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
10
Реализация Индустрия 4.0 в цифрах • Инвестиции до 2020 г. ок. 900 млрд. долларов США -
цифровые технологии, датчики и устройства связи, программы и приложения, системы управления производством (MES), обучение сотрудников и реализация организационных преобразований в Германии ок. 30-40 млрд. ЕВРО ежегодно
• В среднем 5% от годового оборота товаров и услуг инвестируется во внедрение цифровых технологий
• 54% предприятий ожидают амортизацию инвестиций в течение 2-х лет
• В ближайшие 5 лет ожидается прирост годовой выручки в среднем на 3 % (18 млрд. ЕВРО) и сокращения затрат в среднем на 3 % (14 млрд. ЕВРО)в год
• Количество предприятий, предлагающих решения и технологии Индустрия 4.0 – 6%, в плане – 18%
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
11
Реализация Индустрия 4.0 в цифрах
• Степень «цифрования» в экономике и создание цифровых бизнес-моделей: сегодня 33% 2021 – 82%;
• Принятие решений на основе цифровых данных (моделей): 2016 – 52%, 2020 – 90%
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
12
Реализация Индустрия 4.0 в цифрах
• 40% предприятий уже используют технологии Индустрии 4.0, 23% планирует внедрение в ближайшие годы
• Оценка потенциала использования мобильных и интеллектуальных устройств с целью повышения эффективности работы сотрудников в сфере производства и логистики: большой – 19%, средний – 21%, небольшой – 34%, нет потенциала – 23%
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
13
Реализация Индустрия 4.0 в цифрах
Доля цифровых технологий в производственном процессе рост до 2020 г. в среднем 3,8 раза
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
14
Машино-
строение
Автомо-
биле-
строение
Производ-
ственные
процессы
Электро-
техника/
электроника
ИТ
промыш-
ленность
%
сегодня 19% 19% 21% 26% 27% 22
через 5
лет
85% 84% 77% 89% 80% 83
Факторы, тормозящие внедрение технологий Индустрия 4.0
• Сомнения в обеспечении достаточной безопасности цифровых данных – 78%
• Отсутствие единых стандартов внедрения и использования – 72%
• Необходимость крупных инвестиций – 53% • Нехватка руководящих кадров со стратегическим
пониманием развития – 43% • Отсутствие знаний у клиентов – 50% • Отсутствие квалифицированного персонала на
предприятиях– 45% • Отсутствие разработки бизнес-моделей – 41% • Непонимание экономического эффекта – 33% • Отсутствует общий положительный фон в обществе по
отношению к Индустрии 4.0
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
15
Реализованные проекты Индустрия 4.0 в 2015 году
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
16
Источник: Федеральное Министерство экономики и энергетики
Проекты
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
17
Обмен данными в дополненной реальности (все возможные варианты внедрения мнимых объектов в реальное пространство).
Защита данных, которые передаются от автомобиля или к ним.
Интеллектуальная взаимосвяь различных датчиков и геоданных
Обмен информацией и данными между операторами на производстве с помощью очков
Цифровая платформа, объединяющая сервисы в области жилья, работы, покупки и здоровья
Проекты
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
18
Оборудование и программное обеспечение для Интернета Вещей (обеспечение безопасности)
Интернет-платформа для обмена данными и сервисами по ЖКХ
Улучшение медицинского обслуживания хронически больных людей с помощью Интеренета
Создание предпосылок для адаптации существующего производственного оборудования к требованием Индустрии 4.0
Умное (интеллектуальное) сельское хозяйство
Количество предприятий малого и среднего бизнеса в Германии
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
19
Ок. 61 % занятых работают на предприятиях малого и среднего бизнеса
99%
Оборот среднего и малого бизнеса в Германии
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
20
В 2016 году: 2300 млрд. ЕВРО. ВВП Германии 2016: 3468 млрд. ЕВРО
66%
Возможности для малого и среднего бизнеса в цифровой экономике
Гибкость – клиентоориентрованность – эффективность
• Откроются новые рыночные сегменты, как на внутреннем рынке, так и на международном уровне
• выиграют от стандартизированных сетей собственных производственных ресурсов - это позволит малым и средним предприятиям значительно уменьшить усилия по управлению производством и реагировать значительно быстрее на рыночные требования.
• Участие в большой корпорации по реализации Индустрия 4.0 – получение заказов от крупных компаний
• Получение инвестиционных средств • Ускорения собственного развития • Повышение компетенции (квалификации)
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
21
Индустрия 4.0 - шансы
• Существенное увеличение производительности производства - повышение уровня жизни миллиардов людей
• Появляются новые эффективные модели бизнеса на цифровой основе
• Увеличиваются возможности противостоять внешним угрозам
• Рост участия граждан в общественной жизни - контроль работы властных структур, предприятий
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
22
Индустрия 4.0 - шансы
• Изменение роли политиков и чиновников – децентрализация власти: властные структуры преобразуются в центры оказания услуг
• Реальное уменьшение количества чиновников
• Сохранение окружающей среды
• Улучшение здоровья человека, увеличение продолжительности жизни
Бернд Хиллер, генеральный директор
ООО "Фирма Г.Ф.К." 23
Индустрия 4.0 – потенциальные опасности
• Общественные, медицинские, этические и психологические опасности
• безопасность: создание безопасных сетей, защита от кибератак, возможность дистанционного управления производствами и государствами криминальными элементами (ежегодный ущерб от киберпреступности оценивается в 500 млрд. $)
• Сокращается времени для принятия решения – возможен рост ошибочных решений
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
24
Индустрия 4.0 – потенциальные опасности
• Появляются новые технологии слежения за людьми – тотальная слежка
• Максимизация плюсов Индустрия 4.0 требует массивных коопераций, чтобы все машины говорили на одном языке. С другой стороны, чрезмерная однородность может быть опасной. Горстка влиятельных компаний может завладеть неестественным преимуществом в Индустрии 4.0.
Бернд Хиллер, генеральный директор
ООО "Фирма Г.Ф.К." 25
Индустрия 4.0 – потенциальные опасности
• Война роботов – автономное оружие: действующие законы военных действий ставятся под сомнение
• Значительное расширение возможных операций не обязательно потребует создания новых рабочих мест для людей, в то время как общая численность населения продолжает расти – рынок труда
• Возможное увеличение разрыва в развитии стран- социальная несправедливость (социальные взрывы) победители Industrie 4.0 забирают всю прибыль
• Чрезмерное использование мобильных средств лишает нас возможности остановиться, оглядеться, подумать и вести интеллектуальные разговоры – человек может терять способность межличностного общения
• Что означает быть человеком? • Гармоничная интеграция трудовой и личной жизнью
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
26
Индустрия 4.0 и глобализация
• Индустрия 4.0 требует глобализации мировой экономики и производственных процессов
• Глобализация сегодня происходит за счет слабых, мало развитых стран утрата государственной независимости и национальной идентичности
• В основу концепции Индустрия 4.0 должна лежать «глобализация», которая способствует ускоренному развитию слаборазвитых стран, сохраняя их государственную независимость и национальную идентичность !!!
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
27
Роль геодезии и геоинформатики в цифровой экономике
• Основа цифровой экономики – цифровые данные
• Технологии сбора и обновления цифровых данных: воздушное и наземное лазерное сканирование, автоматизированные системы мониторинга состояния зданий и инженерных сооружений, геодезические и навигационные спутниковые технологии,
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
28
Роль геодезии и геоинформатики в цифровой экономике
• Геоинформационные системы (ГИС) служат общей географической подложкой для умного города
Цифровые данные должны находиться в определенных системах отсчета (координат) и привязаны к единым началам отсчета!
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
29
BIM (Building Information Modeling) технологии
Бернд Хиллер, генеральный директор ООО "Фирма Г.Ф.К."
30