Сегодня «темные фабрики» — это уже не просто технологический тренд, а стратегический выбор для предприятий, стремящихся сохранить и усилить свою конкурентоспособность в условиях нарастающего дефицита квалифицированных кадров и усиления международной конкуренции. Так, согласно данным аналитиков Fortune Business Insights, рынок промышленной автоматизации к 2026 году достигнет 300 млрд долларов. О том, как устроены «темные фабрики» и возможно ли их повсеместное внедрение, рассказал Денис Хлебородов, генеральный директор компании Cloud X, предоставляющей услуги облачных вычислений на базе собственной инфраструктуры для Индустрии 4.0.
Концепция «темных фабрик» подразумевает роботизацию и цифровизацию производственных процессов, исключая необходимость человеческого участия. Название происходит от английского термина «Lights-out Manufacturing», что в переводе на русский язык означает «производство с выключенным освещением». Предприятия могут работать в темноте при отсутствии персонала, снижая расходы на освещение и климат-контроль. При этом экономические эффекты этим не ограничиваются: повышается качество и производительность, а также обеспечивается бесперебойная работа производства 24/7/365. Машины работают быстрее и точнее человека, что предотвращает возможность создания бракованной продукции. Роботы смогут заменить человека на опасных и вредных производственных участках, избавят от рутинного, монотонного, физически тяжелого труда.
Сферы применения
Концепция «темных фабрик» лучше всего подходит для массовых, стандартизированных и повторяющихся производственных процессов, например, в автомобилестроении, электронике, химической и металлургической отраслях. Так, у Philips, известной нидерландской компании по производству электронной и бытовой техники, уже есть завод по производству электробритв, где работают преимущественно машины. Штат сотрудников небольшой — 9 человек. В их задачи входит контроль процесса производства и обеспечение качества продукции.
Ограничения пока связаны с производствами, требующими высокой степени индивидуализации, креативности и сложного человеческого контроля. Хотя Tesla уже активно использует элементы концепции на своих заводах Gigafactory, что позволяет ей достичь рекордной производительности и минимизировать влияние человеческого фактора. Для российских предприятий тестирование «темных фабрик» и поэтапное введение — это шанс не только догнать мировых лидеров, но и выйти на принципиально новый уровень производительности и эффективности.
Что скрывается в темноте
Главная сила темных фабрик — это интеграция роботизированных линий с облачными платформами и экосистемами, обеспечивающими мгновенный анализ данных, точную настройку процессов и прогнозирование неисправностей еще до их возникновения.
Основные технологии — роботизированные системы и манипуляторы, компьютерное зрение, самообучающиеся алгоритмы, системы непрерывной актуализации моделей (MLOps), цифровые двойники производства, технологии распределенного реестра, больших данных, Интернета вещей (с применением M2M-взаимодействий), 5G (и выше) и системы предиктивной аналитики. Все они функционируют на основе облачных, мультиоблачных и гибридных вычислений.
К системообразующим элементам малолюдного производства относится применение роботизированных систем. Теперь роботы и автоматические системы выполняют задачи, для которых раньше нужен был человек. Так, по прогнозам Минпромторга, к 2030 году на российских предприятиях должно появиться более 94 000 роботов. Однако для создания безлюдного производства необходимо интегрировать «железо» в цифровую систему управления предприятием. Цифровизация в промышленности — ключевой элемент эффективности. Например, цифровые технологии в промышленности позволяют оптимизировать циклы работы оборудования, внедрять новые решения и корректировать алгоритмы для более эффективной работы, исключая дорогостоящие простои, а также централизованно управлять парком роботов через облако даже на распределенных производствах.
Исходя из данных Ассоциации инновационного развития, уже более 70% крупных российских компаний применяют цифровые решения для повышения эффективности производства: цифровые двойники позволяют без рисков для компании тестировать изменения, а интернет вещей образует единую сеть, благодаря которой устройства обмениваются информацией.
Подводные камни при внедрении
В России два сдерживающих фактора — это отсутствие сквозных решений и недостаток опыта построения таких фабрик. Среди препятствий можно отметить регуляторные риски и кибербезопасность. Автоматизированные системы часто становятся целью хакерских атак. Нельзя исключать психологические факторы: перемены могут вызывать опасения сотрудников и руководства предприятий.
Хотя внедрение темных фабрик сопряжено с рисками кибербезопасности и возможным сопротивлением сотрудников, правильное управление изменениями и повышение уровня цифровой зрелости компании способны не только устранить эти риски, но и превратить их в стратегическое преимущество.
Экономические выгоды
Применение концепции темных фабрик имеет значительный экономический потенциал: сокращение расходов на персонал уже на первых этапах может достигать 40–50%, увеличение общей производительности предприятия возможно на 20-30%, снижение брака и дефектов до 60–70%, а также снижение энергозатрат на 10–20%.
Одним из ключевых эффектов, который удастся достичь, является постепенное исключение человеческого труда в производстве. С каждым годом нанимать сотрудников на работу в тяжелых условиях труда становится все сложнее. В связи с развитием интернета люди становятся более образованы, эффективность систем мотивации снижается. И решением является переход к темным фабрикам.
Еще одним важным преимуществом станет не только роботизация, но и способность интегрировать производство в глобальные цифровые экосистемы с помощью облачных платформ, которые не то только позволят управлять процессами в режиме реального времени, мгновенно адаптируясь к изменениям спроса и рынка, но и встроят производство в глобальную экосистемную экономику.
Экономический потенциал «темных фабрик» выходит за рамки снижения затрат. Это новый тип конкурентоспособности — предприятия становятся менее зависимы от внешних факторов, быстрее адаптируются к рынку и могут более эффективно использовать ресурсы, повышая маржинальность и рентабельность.
Светлое будущее
Переход на «темные фабрики» и полная автономия производства абсолютно реалистичны — на сегодняшний день для этого есть все необходимые технологии. В самое ближайшее время мы будем наблюдать создание новых безлюдных производств. На первых этапах будет сохраняться минимальное человеческое участие для контроля, управления сложными технологическими процессами и принятия стратегических решений, но через некоторое время и это не потребуется.
Обложка: downloaded from Freepik