Декодирование Индустрия 4.0

Официальный поставщик продукции Leroy-Somer

В зависимости от того, где вы находитесь, современные заводские протоколы связи могут иметь разные названия. Здесь Джозеф Уокер, контент-менеджер Control Techniques, обсуждает некоторые ключевые различия.

Любой, кто работает на производстве, наверняка читал статьи политиков и комментаторов о том, как производство может положить конец экономическому кризису, создав тысячи высокотехнологичных и высокопроизводительных рабочих мест. В этих статьях обычно упоминаются ‘Индустрия 4.0’ и ‘Промышленный интернет вещей’. Если вы работаете в Азии, возможно, вы знакомы с «Сделано в Китае 2025». Общая нить во всех этих названиях заключается в том, что они касаются использования данных.

Эти термины представляют собой попытки различных правительств и отраслей промышленности помочь своим производителям справиться с вызовами будущего. Ниже приведено краткое руководство по тому, что они означают и почему они были созданы:

Индустрия 4.0 изначально была задумана правительством Германии и была определена канцлером Ангелой Меркель как “соединение цифровых технологий с промышленными продуктами и логистикой”. Словосочетание Индустрия 4.0 в настоящее время становится широко используемым по всей Европе.

По сути, Индустрия 4.0 — это использование промышленностью возможностей Интернета и больших данных для радикального повышения производительности и гибкости. Например, это часто рекламируется как способ для фабрик добиться «массовой кастомизации» – так что индивидуальные изделия на заказ могут производиться в больших объемах и с низкими затратами, связанными с массовым производством.

Промышленный Интернет вещей рассматривается как подмножество Интернета вещей. Интернет вещей — это определяетсяLNS, базирующаяся в США организация промышленных исследований, как сети, которые “соединяют людей, процессы и вещи для создания новых киберфизических систем”. Классический пример — холодильник, который способен определить, когда в нем закончилось молоко, и может автоматически заказать еще онлайн. Промышленный интернет вещей — это американская концепция, но применяемая конкретно к промышленности.

Так что на самом деле просто география отличает Индустрию 4.0 от промышленного Интернета вещей. Но «Сделано в Китае 2025» — это совсем другое дело, хотя его часто упоминают в сочетании с двумя другими.

Сделано в Китае 2025 было задумано потому, что китайский производственный сектор находится под давлением растущей международной конкуренции со стороны развивающихся стран, а также снижения глобального спроса. Эта концепция очень важна для китайского правительства, потому что производство составляет такую огромную долю китайского ВВП. Действительно, китайские фабрики

в настоящее время производится около 20% мировых промышленных товаров.

Сделано в Китае 2025 — это фактически десятилетний план, ориентированный на десять конкретных отраслей: информационные технологии, промышленная автоматизация, аэрокосмическая, морская, железнодорожная, энергоэффективные транспортные средства, энергетическое оборудование, сельское хозяйство, новые материалы и биотехнологии. В плане определены пять четких, достижимых проектов, призванных помочь этим отраслям, таких как “создание производственного инновационного центра”.

The Economist сообщила, что ближайшими целями Made in China 2025 являются “повышение качества, производительности и оцифровки, а также расширение использования машин с числовым программным управлением”. Журнал также отметил, что эти вещи “широко используются производителями мирового класса в других странах”. Другими словами, «Сделано в Китае 2025» — это план того, как китайские производители могут технологически догнать западных производителей. В этом отношении она гораздо более ограничена и достижима, чем Индустрия 4.0 и промышленный Интернет вещей. В конечном счете, за “Сделано в Китае 2025” последуют еще два десятилетних плана, направленных на превращение Китая в «мировую производственную державу».

Причина, по которой правительства проявляют такую активность, заключается в том, что обрабатывающая промышленность как сектор обеспечивает выгоды, несоразмерные ее размерам. Например, согласно недавнему информационному документу правительства Великобритании, производство в Великобритании составляет всего 10% от объема производства национальной экономики, но на его долю приходится 44% экспорта Великобритании и 70% общих расходов Великобритании на исследования и разработки.

Обрабатывающая промышленность также, как правило, обеспечивает гораздо более высокую производительность, чем другие секторы. В 2014 году производительность обрабатывающей промышленности выросла на 3,4%, в то время как производительность по экономике в целом выросла всего на 0,2%. В своей книге “Новая промышленная революция” Питер Марш, бывший редактор Financial Times по производству, описывает работников обрабатывающей промышленности как “экономические ударные отряды» и говорит, что «один человек на производстве принес больше экономических выгод, чем люди в других секторах”.

Это одна из причин, по которой канцлер Великобритании Джордж Осборн призвал к “маршу создателей”, чтобы сбалансировать британскую экономику с сферы услуг на производство.

Конечно, эти льготы действуют не только в Великобритании: производственные фирмы по всему миру пользуются завышенными льготами по сравнению с другими секторами экономики. И именно поэтому правительства по всему миру вкладывают так много денег и времени в такие концепции, как Индустрия 4.0, промышленный интернет вещей и Сделано в Китае 2025.

Возможно, стоит изучить, как эти современные производственные протоколы применяются в реальных условиях. Рассмотрим полиграфическую промышленность; в прошлом эта отрасль была основана на процессе, называемом настройкой шрифта. Для создания нового печатного документа процесс настройки типа был ручным и трудоемким. Имело смысл печатать большие объемы всего и хранить их до тех пор, пока все они не будут проданы, а затем делать это снова и снова. Это улучшилось, когда настройка шрифта была оцифрована, но для того, чтобы процесс был экономичным, по-прежнему требовались большие объемы. Управление и техническое обслуживание пресса были высококвалифицированной работой, а управление логистикой для обеспечения наличия нужных расходных материалов требовало команды людей, чья производительность была жизненно важна для успешного ведения бизнеса.

Внедрение цифровой печати для персональных компьютеров нашло новые применения для этикеток и других документов, где каждый лист бумаги может быть уникальным, однако это использовалось в небольших объемах или специализированных приложениях, поскольку это серьезно сказывалось на скорости или качестве.

В настоящее время скорость цифровой печати значительно возросла и применяется во все более широком спектре приложений для печати. Ключевое преимущество цифровой печати заключается в том, что каждая отдельная страница может быть уникальной, поэтому одноразовая печать стоит столько же, сколько печать 10 000 экземпляров.

Одно из приложений, где это было широко применено, — маркетинговая кампания “Поделись кока-колой”, где на каждой бутылке кока-колы случайным образом выбрано одно из 250 лучших названий страны и напечатано на лицевой стороне. Очевидно, что в каждой стране свой список названий, что еще больше усложняет ситуацию. Однако с использованием этой новой процедуры проблем нет. И, если ваше имя не указано, не волнуйтесь, вы можете заказать персонализированную бутылку непосредственно в Coke.

Другое приложение позволяет издателям продолжать продавать специализированные или малотиражные книги, которые вышли из массового тиража, путем цифровой печати их на заказ по одной за раз. Вначале эта технология была экономичной только для довольно небольших тиражей, однако по мере совершенствования технологии она начинает быть экономичной при гораздо больших тиражах, конкурируя с традиционными технологиями печати.

Концепция могла бы пойти дальше, поскольку печатный станок подключен к Интернету, это облегчает внедрение инноваций в бизнес-модели. Традиционная бизнес-модель для производителя печатной машины состояла в том, чтобы продавать пресс и надеяться продать чернила. IoT позволяет производителю печати взимать плату со своего клиента в зависимости от количества напечатанных страниц и типов контента на этих страницах, позволяя производителю присваивать часть дополнительной ценности, которую их клиент получает за счет использования своего устройства. В этой бизнес-модели производитель печати поставляет все расходные материалы как часть стоимости страницы.

Печатный станок точно предсказывает, когда потребуется пополнение, и может автоматически перезаказывать чернила, бумагу и любые другие расходные материалы. Производители расходных материалов также точно знают, сколько чернил используется в режиме реального времени и когда принтер, вероятно, нуждается в пополнении, что позволяет им точно планировать и оптимизировать свои производственные и логистические процессы.

Визиты на техническое обслуживание также могут быть автоматически запланированы на основе использования и данных, собранных с множества датчиков, подключенных к прессу. Данные могут быть отправлены в цифровом виде производителю печати, который может объединить их с данными многих печатных машин за многие годы. Это создает богатый источник данных, который можно анализировать для выявления важных закономерностей и понимания, например, как оптимизировать скорость печати, определить факторы, которые могут ухудшить качество печати, или спрогнозировать отказ детали в устройстве и запланировать профилактические действия.

Когда возникает техническая проблема, специалисты удаленно получают доступ к цифровому печатному станку и выполняют операции по поиску неисправностей, что потенциально экономит их деньги.