Спецпроекты

oбзор

Обзор: ИТ в промышленности 2020

Цифровизация промышленности пока не стала массовым явлением

Цифровизация промышленности пока не стала массовым явлением

Мировой рынок решений для «Индустрии 4.0» растет на 17% в год. Темпы роста российского неизвестны, его исследования пока носят качественный характер. Однако почти половина отечественных предприятий хотят внедрять умное производство, полностью автоматизировать бизнес-процессы и использовать технологии энергосбережения уже в 2020 г. Однако воплощению планов по модернизации препятствует устаревшее оборудование, не способное работать «по-новому» и нехватка средств.

Мировой рынок

По прогнозам аналитиков MarketsandMarkets, мировой рынок решений для «Индустрии 4.0» в 2019 г. составил $71,7 млрд. В ближайшие годы он будет расти в среднем на 16,9% в год и к 2024 г. достигнет $156,6 млрд.

В списке востребованных промышленными предприятиями решений интернет вещей, искусственный интеллект, промышленная метрология и робототехника, дополненная и виртуальная реальность, блокчейн, 3D-печать, цифровые двойники и сети 5G. Аналитики отметили, что сейчас развитие рынка «Индустрии 4.0» происходит в основном за счет расширения использования промышленного интернета вещей. На второе место в ближайшие годы выйдет промышленная робототехника, поскольку стоимость роботов снижается, процесс их программирования упрощается, в том числе и таких сложных функций, как машинное зрение. Кроме того, предприятиям не хватает квалифицированных рабочих и то также один из важнейших стимулов увеличивать роботизацию производства.

Динамика рынка «Индустрии 4.0 по регионам, $млрд

dinamika_rynka_industrii_4.0_po_regionam.jpg

Источник: MarketsandMarkets, 2019

В отличие от многих других сфер применения ИТ, в деле внедрения «Индустрии 4.0» лидировать будут страны Азиатско-тихоокеанского региона, в котором главную роль сыграют Китай и Япония. Именно внедрение на заводах этих стран (а также на южнокорейских) станет основным драйвером роста «Индустрии 4.0» в период до 2024 г., полагают в MarketsandMarkets. Ключевые факторы роста — низкая стоимость производства в этих странах, позволяющая производителям создавать производственные мощности, финансовая поддержка со стороны правительств, в том числе — процессов исследований и разработок.

Схожие цифры дают и другие аналитики, например, Fortune Business Insight оценивает среднегодовой рост в 2018-2026 г. в 16,3%, с $78 млрд до $260,71 в 2026-м. Особое место (наряду с интернетом вещей и роботизацией), аналитики FBI уделяют 3D-печати, которая может полностью реконфигурировать производственные цепочки, создать условиях для появления распределенных производств, создающих продукты, «подогнанные» под нужды заказчиков.

Среди важнейших проблем «Индустрии 4.0» в FBI называют обеспечение безопасности умных производств. Важность этой проблемы, как полагают аналитики, еще не оценена в должной мере.

Российский рынок

Цифры об объеме российского рынка решений для «Индустрии 4.0» пока не предоставляет ни одна аналитическая компания. Его исследования носят преимущественно качественный характер. Так, в августе 2019 г. Deloitte совместно с «Центром стратегических разработок» в рамках исследовательского проекта «Текущее состояние и перспективы развития производственного сектора в России — 2019» провели опрос представителей промышленных компаний самых разных отраслей.

Как выяснили аналитики, основными внутренними барьерами для развития компаний являются физическая (ее отметили 33% респондентов) и моральная изношенность (31%) оборудования, а также использование устаревших технологий (29%).

Участники исследования уверены в необходимости технического перевооружения (51%) и внедрения технологий (50%) для повышения конкурентоспособности своей продукции. Тем не менее, собственный НИОКР в 2018 г. проводили только 31% компаний, и 37% планируют заняться им в 2019–2020 гг. Затраты на НИОКР составляли 4,7% от объема выручки в 2018 г. и могут вырасти до 6,1% в 2019–2020 годах.

Внедрение передовых технологии в производственных компаниях


Источник: Deloitte и ЦСР, 2020

Наиболее популярными направлениями инновационной деятельности на производственных предприятиях в 2019–2020 гг. являются приобретение передового оборудования и машин (58%); обучение персонала передовым технологиям и инновациям (54%) и приобретение технологий (42%).

Почти половина компаний (43–46%) планирует внедрить большие данные, роботизацию бизнес-процессов и искусственный интеллект, хотя на текущий момент они встречаются в производственном секторе достаточно редко — только у 14–16% компаний. Также промышленные предприятия планируют внедрять умное производство (56%), полностью автоматизировать бизнес-процессы (55%) и использовать технологии энергосбережения (48%).

Сдерживающие факторы инновации


Источник: Deloitte и ЦСР, 2020

Наибольшее сдерживающее влияние на внедрение передовых технологий и цифровизацию на предприятиях производственного сектора, по мнению респондентов, оказывает несовместимость передовых технологий с имеющимся оборудованием (56%) и недостаток финансирования (54%). Значимыми факторами, которые выбрали почти треть респондентов, оказались также проблемы с персоналом, такие как недостаток квалифицированных кадров (33%) и недостаток мотивации у руководителей высшего звена (29%).

Автоматизация плюс цифровизация

Российские промышленные предприятия уже начали делиться опытом цифровой трансформации. Так, по словам Артема Натрусова, вице-президента по информационным технологиям «Евраз», в последние два года холдинг ежегодно в 1,5-2 раза увеличивает затраты на ИТ-проекты. «Наша стратегия состоит в том, чтобы сохранить низкую стоимость эксплуатации систем и решений, но при этом не потерять в качестве, — говорит он. —Одновременно мы выделяем все больше средств на развитие проектов, которые считаем приоритетными».

Все цифровые проекты в «Евраз» разделены на две категории — базовую автоматизацию и цифровую трансформацию. К первой относится внедрение традиционных решений, таких как MES, ERP-системы, СЭД. Ко второй — все, что имеет отношение к списку новейших технологий: производственная продвинутая аналитика (проекты по машинному обучению, цифровым двойникам), производственные экспертные системы. В понятие ИТ входит также эксплуатация и развитие АСУТП. Это дает возможность реализовывать крупные проекты на производстве интегрированными командами: ИТ плюс АСУТП.

В «Евразе» есть пятилетний план базовой автоматизации и оперативные планы цифровой трансформации. «Цифровая трансформация — это проекты с большой степенью неопределенности, и планировать их на 5-10 лет вперед нет никакого смысла. Поэтому у нас существует воронка идей, фильтр, а затем инициация и реализация проектов», — говорит Артем Натрусов. Для базовой автоматизации пятилетние планы — нормальное явление.

Большинство проектов выполняется инсорсинговой компанией «ЕвразТехника». Она отвечает также за информационную безопасность и ведение нормативно-справочной информации.

В ближайших планах «Евраз» — развернуть программу проектов «Продвинутая аналитика». В трех дивизионах «Евраза» (Сибирь, Уголь и Урал) будет сделано по два проекта с использованием машинного обучения и математических моделей. Это производственное направление — цифровые двойники, экспертные системы. Именно в этой области компания видит возможность быстрого возврата инвестиций.

Продолжается реализация традиционных проектов, например, переход на единую SAP ERP и внедрение Evraz Reporting System на базе SAP, которая должна обеспечить автоматическую консолидацию данных, а затем и создание общей управленческой отчетности в едином формате. Стартовал проект по формированию единого бюджета. Еще один важный проект — производственный учет, который позволит обеспечить учет всех материальных потоков с нужной точностью. «В идеале вся информация о материальных потоках должна поступать в систему с датчиков, весов, контроллеров, и по итогам дня должно происходить что-то вроде суточного закрытия, как в банках, когда результаты уже нельзя изменить», — говорит Артем Натрусов.

Разумность и осторожность

Еще один пример — Магнитогорский металлургический комбинат» (ММК). В конце 2019 г. на предприятии была разработана «Стратегия цифровизации 2025». Она охватывает 18 функциональных бизнес-направлений и включает в себя реализацию 98 инициатив, которые легли в основу дорожной карты цифровизации. Преимущественно инвестиции в цифровые технологии приходятся на производственные функции и основной бизнес компании. Практически все инициативы имеют в своей реализации ИТ-составляющую. Помимо этого, в портфель проектов вошли 12 технологических ИТ-платформ, необходимых для эффективной реализации стратегии.

В ближайшие годы ММК планирует инвестировать в цифровые технологии около ₽5 млрд. Ожидаемый эффект от реализации инициатив стратегии цифровизации — +4,5% EBITDA. К 2025 г. в числовом выражении он составит $140-160 млн, рассказал ИТ-директор ММК Вадим Феоктистов. Уже реализованные в рамках инициативы «Индустрия 4.0» проекты позволили сэкономить предприятию порядка $25 млн.

В списке самых актуальных проектов система «Снайпер», которая в зависимости от требуемого химического состава и начальных условий технологического процесса позволяет решить задачу оптимизации расходов ферросплавов и добавочных материалов с максимально возможной эффективностью. В системе используются технологии машинного обучения. Результатом ее работы являются рекомендации технологам по дозированию ферросплавов и добавочных материалов для каждой плавки конвертера. Решение уже позволяет ММК ежегодно экономить около $4 млн.

Еще одно решение — создание интегрированной информационно-управляющей системы сквозного моделирования и оптимизации агло-коксо-доменного производства, которая призвана усовершенствовать производственные процессы первого передела. Система позволяет формировать советы мастеру по оперативному управлению тепловым состоянием доменной печи. При разработке комплексной многоуровневой модели используются как современные технологии (большие данные и искусственные нейронные сети), так и традиционные физико-химические модели. Эффект от внедрения интегрированной информационно-управляющей системы сквозного моделирования и оптимизации агло-коксо-доменного производства может составить порядка $14,3 млн.

На предприятии работает «Робот-Рекрутер» — система, использующая технологии машинного обучения, распознавания документов, видеоинтервью, информационные киоски, мобильные приложения, позволяющая без участия человека отбирать кандидатов и проводить их по всем этапам найма до собеседования. С ее помощью также роботизирован процесс согласования заявок на оформление личных пропусков.

Внедрена система видеоидентификации работников при сдаче экзамена по охране труда. Планируются пилотные проекты по видеоидентификации сотрудников для осуществления доступа на территорию предприятия через КПП и соблюдению требований перемещений по лестничным пролетам (необходимость держаться за перила и запрет на использование сотовых телефонов в ходе передвижения).

Большой популярностью среди работников ММК пользуется приложение «Мой ММК». Оно позволяет получить всю необходимую сотруднику информацию — его личные данные, посмотреть график отпусков и с помощью интегрированного в приложение чат-бота запланировать конкретную дату начала и продолжительность отпуска, получить уведомление на получение спецодежды, информацию о начисленной зарплате, что позволило отказаться от распечатки расчетных листков. Из последних новшеств — приложение стало одним из источников информирования сотрудников о мерах, принимаемых компанией по защите от вирусной инфекции. Сейчас им пользуются более 40 тыс. работников.

Для клиентов реализовано мобильное приложение «iКлиент», которое позволяет в режиме реального времени получать информацию о статусе исполнения заказов, посмотреть отгрузочные документы по текущим заказам, а также состояние расчетов с ММК. А для службы сбыта — мобильное приложение, которое осуществляет проверку исполнимости потенциальных заказов, причем как технологическую, так производственную. При этом система рассчитывает срок исполнения заказа с точностью плюс-минус 3 дня.

Начат проект по созданию системы закупок в режиме самообслуживания структурных подразделений. Работник, используя интернет-магазины, будет выбирать необходимые товары из каталога поставщика и регистрировать в системе процедуру закупки. Таким образом достигается перераспределение функций снабжения, снижение административных расходов за счет доступности информации и сокращение времени обеспечения потребности, а также централизованное управление снабжением через каталоги.

Инициирован проект по созданию единой системы регистрации, хранения и мониторинга идей, программ и инициатив ММК. В проработке находится проект по созданию системы автоматизированного управления складом.

«При выборе цифрового решения мы придерживаемся стратегии разумности и осторожности. Цифровизация должна помогать, а не ставить перед людьми неразрешимых задач, — уверен Вадим Феоктистов. — В своей стратегии мы обозначили 19 цифровых технологий, которые будут использоваться для достижения стратегических целей ММК. Это использование систем моделирования на базе нейронных технологий и искусственного интеллекта, систем компьютерного зрения и распознавания, VR/AR-решений, технологий позиционирования подвижных объектов в пространстве, RPA».

Интеграция и большие данные

От металлургических предприятий старается не отставать химическое производство. По словам заместителя директора по информационным технологиям «ФосАгро» Сергея Черкасова, основной упор делается на три направления. Первое — возможность получать данные непосредственно с тех мест, где они возникают. Компания расширяет использование датчиков, которые собирают информацию в автоматизированном режиме, внедряет мобильные системы ТОиР, в которых в режиме онлайн фиксируется выполнение заданий, смотрим на рынок систем биометрии, которые позволяют отслеживать перемещение персонала, его состояние и факт ношения средств индивидуальной защиты.

Второе направление — комплексная автоматизация на базе промышленных платформ ключевых производителей. Третье — интеграция информационных систем, позволяющая конечным пользователям получать именно ту информацию, которая нужна здесь и сейчас, и анализировать ее.

Сейчас в «ФосАгро» тестируется программная роботизация процессов (RPA), система искусственного интеллекта и системы, которые способны собрать и обработать большое количество данных непосредственно с датчиков. В конце прошлого года завершился проект по созданию информационной модели работы мельничного отделения в кировском филиале «Апатит». Это проект по предсказанию выхода из строя шаровых мельниц на обогатительной фабрике. После оценки его результатов опыт может быть распространен на другие производственные мощности.

Предметом гордости «ФосАгро» является торговая онлайн-платформа по продаже удобрений — это первое подобное решение в отрасли. Также в компании создана внутренняя корпоративная шина, которая с помощью принципиально новых механизмов выстраивания интерфейсов информационного взаимодействия между системами позволяет существенно сократить сроки создания и ввода в эксплуатацию новых решений. В ближайших планах — развивать корпоративную шину не только с точки зрения технологического информационного обмена, но и с точки зрения сервисного обмена.

В кировском филиале «Фосагро» реализован проект автоматизированного бурения в подземном руднике: 10 буровых установок работают в автономном режиме и контролируются оператором с поверхности. В корпоративной системе бухгалтерского, кадрового и налогового учета используются зачатки искусственного интеллекта, и это направление будет развиваться.

Наталья Рудычева

Вернуться на главную страницу обзора