Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив
 Скачать 5.84 Mb.
|
|
Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 281 инноваций совместно с конечными потребителями для решения их конкретных проблем. Развитие цифровых технологий позволяет производителям ориентироваться на клиента, интегрировать его в свою экосистему и в процесс разработки совместных инноваций. Развитие цифровых технологий значительно расширило рынок сбыта для предприятий. Глобальные организации получили возможность децентрализации управление без потери целостности. Стало возможно применение многоцентрового, расширенного корпоративного подхода. Реализация принципа локализации позволяет компаниям предоставлять востребованную в локальных экосистемах продукцию, оперативно реагировать на индивидуальные ожидания клиентов. В настоящее время клиентоориентированность является ключевым фактором сохранения позиций на рынке, а цифровые технологии позволяют поддерживать обратную связь с потребителями. В новых реалиях создание совместных с потребителем инноваций и ориентация на клиента становятся нормой, в связи с чем для компаний становится критически важным использовать интеллектуальные возможности и гибкость большой экосистемы для создания конкурентной инновационной продукции. Характерной чертой информационных технологий является то, что они могут применяться во всех сферах человеческой деятельности [6]. Отследить и удовлетворять насущные потребности рынка также могут и инновационные стартапы. Они способные стать результативной составляющей экосистемы, позволяющей успешно преодолевать проблемы, вызываемые, например, появлением разрушающих инноваций. Проблема разрушающих инноваций, называемых также подрывными (англ. Disruptive innovations), в последние годы стала особенно остро. Новые технологии не только привносят возможность экономии всех видов ресурсов и повышают уровень комфортности жизни населения, но, одновременно, разрушают целые отрасли ранее успешно и стабильно функционировавшие на рынках. Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 282 Появление разрушающих инноваций приводит к краху сформировавшихся экономических цепочек, полностью изменяют структуру рынков. Одновременно с этим появление новых технологий открывает новые возможности для компаний, шансы на выживание на рынке которых в других условиях были минимальными. Для промышленных предприятий проблема разрушающих инноваций является крайне сложной. Изменение технологических циклов требует значительных материальных затрат, а разрушение функционирующих линий и переход на новые технологии может обернуться полным крахом для предприятия. Многие зарубежные компании с целью сохранения своих позиций на рынке сами занимаются исследованием и поиском потенциальных разрушающих технологий. Подобная работа позволяет им с одной стороны предпринимать попытки к управлению появлением подобных технологий, а с другой стороны дает им возможность оказаться лидерами в разработке и предоставлении новых технологий. А это повышает их шансы на сохранение в новых условиях уже сформировавшейся клиентской базы, предоставление новых товаров тем же потребителем, что и ранее. Данная работа сопряжена с большими материальными вложениями. Тем не менее многие коммерческие компании идут на данные траты с целью сохранения в дальнейшем своих конкурентных позиций на уже сформировавшемся рынке. Для отечественных промышленных предприятий проблема возникновения разрушающих инновация является сложной для решения, поскольку она требует быстрой реакции на меняющуюся на рынке ситуацию, а изменения отлаженных производственных циклов в нашей стране происходят крайне медленно. Такая ситуация еще больше толкает производителей к отказу от быстроустаревающих товаров, что не способствует реализации на практике политики отказа от сырьевой экономики. Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 283 При поиске новых решений также активно используются цифровые технологии, позволяющие моделировать процессы и делать точные и детальные расчёты будущих процессов. Данная деятельность оправдана, и она дает свои результаты. Лидерство на рынке получат предприятия и даже страны, своевременно осуществившие переход к полномасштабному применению цифровых технологий и активно внедряющие инновации. Появление новых технологий способно разрушить не только отрасли, имеющие непосредственное отношение к производству теряющей свою актуальность продукции, оно отражается на прибыльности и смежных отраслей. Теряется необходимость в логистических операциях, поставке комплектующих, меняются закупаемые для производства основные и вспомогательные материалы. Данная ситуация усугубляется в связи изменениями конъюнктуры рынка. Цифровые технологии делают бизнес-среду не только более доступной для входа на чужие рынки, но и открывают возможности для сильных конкурентов к проникновению на локальные рынки, ранее не представлявшие для них интереса. Еще одной сложностью, связанной с появлением разрушающих технологий, является снижение ценности производимого товара, после появления на рынке новых аналогов. Параметры, которые выступали в качестве повышающих их конкурентоспособность на рынке, с появлением новых технологий перестают быть ценными для потребителей. Создание инновационных экосистем позволяет промышленным предприятиям выходить за пределы их традиционных отраслевых границ. Что касается ориентированности на клиента и работы с его конкретными потребностями, то цифровые технологии позволяют решить данную проблему путем масштабирования цифровых решений. Рост цифровых технологий требует способности быть локальным в глобальном мире, гибким в быстро меняющемся технологическом ландшафте и Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 284 открытым в экосистеме совместных инноваций. Расширенное предприятие, поддерживаемое цифровизацией, является ответом на вызовы цифровой экономики [27]. Существует также мнение о необратимости происходящих трансформаций. По оценкам Бостонской Консалтинговой группы промышленность росла в среднем примерно на 8% ежегодно в период с 2008 по 2018 год [22]. Цифровая трансформация приводит не только к улучшению внутренних процессов промышленного предприятия, но и позволяет более полно удовлетворять потребности конечного потребителя. 11.2. Современные цифровые технологии как средств повышения эффективности промышленных предприятий Современные цифровые технологии являются действенным средством повышения эффективности промышленных предприятий. С течением времени они становятся всё сложнее и внедряются во всё большее число производственных процессов. Руководство промышленных предприятий, работающее в быстро изменяющихся внешних условиях, вынуждено рассматривать и применять новые бизнес-модели. Однако подобные изменения всегда сопряжены с высоким уровнем риска. Принципы получившего широкое распространение интернета вещей начали использоваться и в промышленности, в производственные процессы внедряются системы периферийных вычислений, разрабатывается специализированное программное обеспечение, позволяющее отслеживать параметры в режиме реального времени и принимать оперативные управленческие решения. Промышленный Интернет вещей предлагает варианты разрешения целого комплекса проблем с помощью сенсорных решений, которые превращают традиционные системы производства в цифровые сети передачи данных. Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 285 Внедрение промышленного интернета вещей отрывают возможности для удаленного контроля и автоматизированного управления без участия человека. Использование промышленного интернета вещей может стать трансформирующим фактором для промышленных предприятий, которые сейчас пытаются найти новые пути развития своего бизнеса и завоевать место на рынке. Такое применение технологий позволяет сократить необходимые для осуществления производственного процесса ресурсы, использовать их более рационально. Обработка огромного массива информации неминуемо приводит к сбоям, в случае формализации процессов и их автоматизации, число таких сбоев кратно сокращается. Еще одним преимуществом внедрения промышленного интернета вещей является получение в режиме реального времени информации, и как следствие, повышение уровня осведомленности о рисках в производственных процессах. Например, возможна настройка автоматических оповещений о наступлении неблагоприятных условий. Такими условиями могут быть, например, приближение негативных погодных явлений, резкие изменения температуры, если данный фактор критичен для производственного процесса или хранения готовой продукции. На основе оперативной информации менеджеры предприятий могут принять срочные меры по устранению конкретных негативных последствий, кроме того, в условиях применения цифровых технологий работа по систематизации информации и выявлению закономерностей значительно облегчается, а это способствует, в частности, устранению потенциальных рисков до их возникновения. Сенсорные системы также могут помочь сотрудникам отслеживать условия эксплуатации в рамках планового технического обслуживания, например, указывать, когда установленный срок службы оборудования подходит к концу. Своевременный сигнал о необходимости замены деталей позволяет Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 286 предотвратить незапланированные остановки производственного процесса. Внедрение промышленного интернета вещей может быть нацелено на сокращение количества претензий от потребителей, а, следовательно, на повышение прибыльности предприятия. Возможности промышленного интернета вещей не являются неким отдаленным будущим, использование его возможностей для практического, реального применения доступно уже в настоящее время. Разработаны и уже успешно функционируют различные специальные инженерные решения в данной области. Прогресс, достигнутый всего за последние 5-10 лет, существенно снизил затраты на датчики и сбор данных. В настоящее время уже активно применяется зондирование, использование систем сетевых датчиков и другие перспективные решения. Основа для дальнейшей работы и новых технологических предложений уже заложена, но многие направления в данной области только начинают изучаться. Применение беспроводных технологий открывает еще больший потенциал для отслеживания производственных процессов практически в режиме реального времени [14]. Всё более распространенным становится цифровой мониторинг. Огромный потенциал для применения новых разработок на промышленных предприятиях имеет сочетание таких технологий как визуализация дополненной реальности, создание цифровых двойников, машинное обучение, искусственный интеллект. Цифровая трансформация делает реальной адаптацию бизнес-моделей к новым условиям. Развитие данной области находится, однако, на самой ранней стадии развития [22]. Исследовательская и консалтинговая компания «Gartner» прогнозирует, что к 2025 году традиционные центры обработки данных перестанут существовать, а 80 % центров обработки данных переместятся на периферию. Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 287 Периферийные (граничные) вычисления представляют собой обработку и анализ данных в местах, расположенных в наиболее приближенных к точкам их сбора. Как правило, такие места расположены в периферии сети, что и дало название данному роду вычислений. Обработка данных на периферии превращает собранную на месте её возникновения информацию пригодной для последующей работы с ней. Децентрализованный подход к пограничным вычислениям снижает пропускную способность и, следовательно, негативно отражается на скорости производственных процессов. Децентрализованная, распределенная вычислительная парадигма также является фундаментальной для технологии блокчейн [8]. При использовании периферийных вычислений обработка данных начинается в точке сбора, и только те данные, которые должны быть сохранены, отправляются в облако. Это делает периферийные вычисления более эффективными и масштабируемыми, а также снижает нагрузку на сеть. Граничные (периферийные) вычисления появились с распространением устройств Интернета вещей и нашли применение в различных обстоятельствах. Периферийные вычисления могут производиться и в вышках сотовой связи, и в смартфонах, в устройствах, относимых к Интернету вещей, в самоуправляемых автомобилях, и, конечно, в производственном оборудовании. Устройства, устанавливаемые на периферии, могут быть оборудованы пограничными серверами, пограничными шлюзами или микроцентрами обработки данных, которые облегчают локальную обработку информации и сокращают время передачи данных в облако. Рациональное применение периферийных вычислений может привнести многочисленные преимущества в деятельность промышленных предприятий. Результатом их внедрения могут стать: - снижение эксплуатационных расходов; - повышение операционной эффективности; Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 288 - увеличение пропускной способности; - сокращение непроизводительного времени и незапланированных простоев; - снижение затрат и частоты технического обслуживания; - улучшение качества продукции; - повышение безопасности работы сотрудников; - оптимизация цепочек поставок; - сокращение объема запасов и затрат на их хранение [23]. Дорогостоящая пропускная способность сетей и скорость отклика заставляют многие предприятия делать выбор в пользу граничных (периферийных) вычислений. Они идеально подходят для тех мест, где требуется ограниченное сетевое подключение к облачным сервисам, вычислениям, аналитике и хранилищам. Это лучший выбор, когда производителю требуется мгновенная обработка данных для принятия решений в режиме реального времени без необходимости сначала отправлять данные в облако. Применение технологии периферийных вычисления является действенным инструментом управления риском. Перебои в подключении к облаку больше не останавливают производственные процессы. Одновременно развивается и соответствующее новым технологическим решениям промышленное программное обеспечение. Все большее распространение получает супервизорное управление и сбор данных (англ. Super visory control and data acquisition (SCADA)). Супервизорное управление и сбор данных – это объединение программных и аппаратных элементов, с помощью которого на промышленном предприятии возможно выполнение следующего функционала: - управление производственными процессами локально или из удаленных мест; - мониторинг, сбор и обработка данных в режиме реального времени; Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 289 - непосредственное взаимодействие с устройствами, такими как датчики, клапаны, насосы, двигатели и многое другое, через программное обеспечение человеко-машинного интерфейса (HMI); - протоколирование событий в файлах-журналах. HMI (англ.Human-machine interface) – человеко-машинный интерфейс, инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие человека-оператора с управляемыми им машинами. Системы супервизорного управления и сбора данных позволяют контролировать и поддерживать стабильный режим работы, обрабатывать данные для принятия управленческих решений и оперативно сообщать о проблемах в системе, что сокращает время простоя. Микрокомпьютеры, которые выполняют работу по взаимодействию с массивом объектов, таких как HMI, датчики, конечные устройства и заводские машины, проводят первичную обработку, а затем направляют информацию, извлеченную из этих объектов, на компьютеры с программным обеспечением системы супервизорного управления и сбора. Программное обеспечение системы супервизорного управления и сбора распределяет, обрабатывает, отображает данные, а затем помогает операторам и другим сотрудникам изучать данные и принимать решения. Системы супервизорного управления и сбора данных могут использоваться предприятиями как государственного, так и частного секторов экономики. Эти системы успешно работают на различных типах предприятий, поскольку они могут работать как с простыми конфигурациями, так и с большими и сложными установками. Программное обеспечение системы супервизорного управления и сбора позволяет в режиме реального времени получать информацию от различных компонентов системы, подключенных к интернету. Кроме того, система легко расширяется, её можно дополнять при необходимости любым количеством блоков управления и датчиков [25]. Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики Коллектив авторов https://unitech-mo.ru/ 290 Система супервизорного управления и сбора может, например, оперативно уведомить оператора о том, что при производстве партии товара часто выдаются ошибки. Оператор приостанавливает работу и просматривает данные системы через HMI, чтобы определить причину проблемы. Оператор просматривает данные и обнаруживает, что конкретное оборудование неисправно. Возможность системы уведомить оператора о возникающих проблемах позволяют быстро устранять их и предотвращать потерю производимого товара. Система супервизорного управления и сбора могут успешно применяться в: - электроэнергетике; - топливной промышленности; - металлургическом комплексе; - машиностроительном комплексе; - химико-лесном комплексе; - промышленности строительных материалов; - легкой промышленности; - пищевой промышленности; - и многих других отраслях. Системы супервизорного управления и сбора данных уже в настоящее время применяются повсеместно. Они, например, используются и для обеспечения безопасности производства нефтеперерабатывающих заводов и для отслеживания потребления энергии в жилых домах. Эффективное использование подобных систем могут привести к значительной экономии временных и материальных ресурсов. Современные системы супервизорного управления и сбора позволяют получать доступ к данным в режиме реального времени из любой точки мира. Такой доступ к информации в режиме реального времени позволяет правительствам, предприятиям и частным лицам принимать основанные на данных решения о том, как улучшить свои процессы. Без соответствующего |