Постоянные технологические достижения заставляют промышленные организации адаптироваться и справляться, чтобы сохранить свои позиции на рынке. В условиях растущей конкуренции в производительности и качестве произведенной продукции, выполненных работах и оказанных услугах должно уделяться особое внимание совершенствованию бизнес – процессов и производственных процессов [32]. Уже существует множество технологий, таких как Интернет вещей, большие данные, облачные вычисления, цифровой двойник и аддитивное производство, которые помогают различным отраслям повысить производительность и добиться большего результата. Эти технологии рассматриваются как часть более широкой концепции, которая называется Индустрия 4.0 или также известна как «Четвертая промышленная революция». Впервые она была затронута Германией в 2011 году, когда они обнародовали новый стратегический вектор развития отрасли в стране и представили «Plattform Industrie 4.0» (в пер. с нем. «Платформа Индустрии 4.0»), за которым позже последовали «Industrial Internet Consortium» (в пер. с анг. «Промышленный интернет-консорциум») в США и «Industrial Value Chain Initiative» (в пер. с анг. «Инициатива по созданию производственно-сбытовой цепочки») в Японии [15]. Индустрия 4.0 – это следующий шаг промышленной революции, который потенциально может еще больше трансформировать производственный поток и изменить взаимодействие между людьми и машинами, а также взаимодействие между поставщиками, производителями и потребителями.
С повышением приоритетных направлений развития Индустрии 4.0 наблюдается взаимосвязанное увеличение сложности и запутанности к единому восприятию и подходу новой парадигмы промышленной революции. Кроме того, необходимо выработать общее понимание Индустрии 4.0 между исследователями, чтобы преодолеть любую путаницу среди внешних заинтересованных сторон. Исследования М. Германн, Т. Пентек и Б. Отто позволили сделать выводы, что среди признанных институтов, участвующих в цифровой трансформации, видение Индустрии 4.0 отличается [11]. Возможно, это связано с тем, что исследования в этой области все еще находятся на стадии созревания, поэтому пробелы в литературе сохраняются.
Текущее исследование основано на систематическом обзоре литературы, чтобы удовлетворить цели исследования и обеспечить глубокое понимание парадигмы Индустрии 4.0. Это является полезным инструментом для извлечения эмпирических данных из доступной литературы и инструментом анализа, предназначенным для поддержки исследований.
Индустрия 4.0 – это трендовая концепция, которая предусматривает эффективные результаты для промышленного производства и в то же время коренным образом меняя организации во многих отношениях. Изменения начинаются с создания бизнес–моделей на протяжении всего производственного процесса до конечной точки, когда клиент получает продукт. Ранее полученные данные в работах М.С. Абрашкана, М.С. Мантровой, Н.А. Череповской и Е.С. Якушовой, S. Pfeiffer, С. Миттал С., И.А. Тищенко позволяют сделать вывод о том, что Индустрия 4.0 – это недавно появившаяся концепция, имеющая широкий спектр определений, которой по-прежнему не хватает знаний о конкретных шагах и только несколько сценариев, которым нужно следовать для перехода к ней [2, 19, 22, 36, 40]. Количество концепций Индустрии 4.0 варьируется в зависимости от их сложности, существующего разнообразия определений и в зависимости от восприятия авторов. В результате исследований иностранных ученых был изучен обширный список из 23 концепций, который был представлен в таблице 1.
Таблица 1 – Концепции Индустрии 4.0.
|
Концепция |
Определение |
|
Массовая кастомизация |
Индустрия 4.0 действует как средство для предоставления услуг по требованию с высокой надежностью, масштабируемостью и доступностью в распределенной среде. |
|
Сервитизация |
Эта концепция имеет отличный интерфейс с Индустрией 4.0 с точки зрения модели спроса и инноваций в сфере услуг с действующей моделью продвижения технологий. |
|
Логистика 4.0 |
В условиях растущего спроса на индивидуальные продукты и услуги Индустрия 4.0 обеспечивает появление интеллектуальных логистических систем, способных надлежащим образом планировать и контролировать входящие и исходящие логистические операции в компаниях. |
|
|
С акцентом на индивидуальные продукты и услуги, новые парадигмы открытых инноваций, интеллектуальные продукты и интеллектуальные фабрики потребуются новые системы. |
|
Адаптация потребностей человека |
Ориентируясь на потребности человека, Индустрия 4.0 вводит новое взаимодействие между человеком и системой с использованием технологических инструментов, таких как большие данные и интернет вещей. |
|
Интеллектуальный продукт |
Концепция Индустрии 4.0 изменяет стандарты предлагаемых продуктов и услуг путем внедрения технологических инструментов в интегрированные системы для развития взаимодействия человека и машины. |
|
Экономика замкнутого цикла |
Экономика замкнутого цикла определяется как глобальная экономическая модель, позволяющая минимизировать потребление ограниченных ресурсов путем сосредоточения внимания на интеллектуальном проектировании материалов, продуктов и систем. Принципы проектирования Индустрии 4.0, такие как децентрализация, совместимость и виртуализация, являются факторами, способствующими экономики замкнутого цикла, позволяя повторно использовать, восстанавливать и перерабатывать продукты. |
|
Восстановление производства |
Благодаря переработке продуктов существуют возможности для повышения эффективности использования ресурсов, сокращения отходов и поддержки более чистого и устойчивого производства. |
|
Бережливое производство |
Философии бережливого производства и Индустрии 4.0 дополняют друг друга, и целью объединения является повышение производительности, эффективности, качества и управления отходами с ориентацией на клиента в качестве основного фокуса. |
|
Устойчивость |
Индустрия 4.0 обеспечивает и поддерживает устойчивость путем внедрения цифровых технологий и бизнес-моделей с акцентом на энергоэффективность, борьбу с загрязнением и оптимизацию цепочки создания стоимости. |
|
Переработка 4.0 |
Это тесно связано с концепциями экономики замкнутого цикла и устойчивого развития и является одним из ключевых факторов Индустрии 4.0. |
|
Управление знаниями |
Индустрия 4.0 повысит возможности генерации и использования знаний и разовьет интеллектуальную человеко-машинную коммуникацию. Это полностью соответствует концепции управления знаниями. |
|
Системная наука |
Поскольку Индустрия 4.0 включает в себя различные сложные технологии с высокой степенью сложности и интеграции, системная наука выступает в качестве катализатора для анализа сложных систем Индустрии 4.0. |
|
Управление инновациями |
Необходимый компонент стратегий развития Индустрии 4.0 и в значительной степени коррелирует с концепцией управления знаниями. |
|
Реинжиниринг бизнес-процессов |
Парадигмы и технологии Индустрии 4.0 улучшают не только управление операционными процессами, но и вносят существенные изменения в бизнес-процессы. |
|
Самоорганизация |
Один из основных принципов проектирования Индустрии 4.0 – децентрализация, подразумевает разработку новых бизнес-моделей, в соответствии с которыми большинство бизнес-операций будет выполняться в децентрализованной форме. |
|
Сети сотрудничества |
Индустрия 4.0 подразумевает развитие и совершенствование внутри- и межведомственной коммуникации и интеграции, что в значительной степени соответствует данной концепции. |
|
Вертикальная и горизонтальная интеграция |
Эти концепции являются основополагающими для философии Индустрии 4.0, которая представлена несколькими принципами проектирования. |
|
Гибкое производство |
Основные технологии Индустрии 4.0 позволяют разрабатывать и улучшать бизнес-процессы с точки зрения эффективности, производительности и гибкости. |
|
Умная фабрика |
Одна из основных и фундаментальных концепций Индустрии 4.0 и включает в себя такие функции, как высокоинтегрированная сеть операций и гибкие операционные процессы. |
|
Управление жизненным циклом продукта |
Подразумевает повышение эффективности бизнеса за счет интеграции организационных и операционных процессов, технологий и структур. |
|
Цифровая трансформация |
Коммутационная часть концепции – это внедрение цифровых технологий в новые бизнес- и операционные модели. |
|
Умный город |
Подразумевает улучшения в нескольких областях развития города, таких как экономика, люди, качество жизни, управление и окружающая среда, с использованием цифровых технологий. |
Источник: составлено автором по материалам [5,7, 6, 8, 9, 12, 16, 18, 20, 21, 24, 25, 26, 27, 29, 33, 34,37, 38, 39, 41, 42]
Однако только с помощью технологий возможна цифровая трансформация всех процессов внутри организации. Традиционные вопросы цифровых технологий исследованы в трудах таких ученых как В.В. Андреева, Ю.А. Бутыриной, В.В. Бутырина [3], Г.Ю. Паничкина [23], И.Л. Андреевского [4], П.А. Левчаевой [17]. Их оценка отражает, что возможно применение всех технологий по отдельности, но только их интеграция может преобразовать традиционные производственные системы и улучшить их. Более подробный обзор основных инструментов Индустрии 4.0 представлен на рисунке 1.
Непрерывное развитие и практическое применение Индустрии 4.0 зависят от государственной политики и поддержки. В то же время со стороны государственных органов управления выгодно материализовать результаты различных практик Индустрии 4.0. Автором представлены ряд зарубежных стран и их стратегии в области Индустрии 0.
Рисунок 1 – Основные технологические элементы Индустрии 4.0
Так, в рамках пилотной программы «Тестовые лаборатории Индустрии 4.0» Австрии было инвестировано 6 миллионов долларов и созданы тестовые лабораторий в 6 австрийских университетах в области исследований, науки и технологий. Помимо финансирования, также запланированы такие меры политики, как налоговое стимулирование, программы стимулирования австралийской космической промышленности и расширение возможностей трудоустройства.
В Бельгии наиболее привлекательным планом является так называемый «Сделано по-другому», запущенный в 2012 году. Эта услуга настройки учитывает практические ситуации каждой компании и дает рекомендации в соответствии с несколькими перспективами трансформации: производственные технологии мирового класса; комплексное проектирование; цифровая фабрика; производство, ориентированное на человека; производственная сеть; экологическое производство; и интеллектуальная производственная система.
В Производственной академии Дании, созданной в 2013 году, участвуют датские производственные компании, пять университетов, три научно-исследовательские и технологические организации. Общий бюджет составляет около 50 миллионов евро с 2014 по 2019 год. В декабре 2016 года был запущен проект с дополнительным государственным финансированием в размере 26 миллионов евро для укрепления датского производства и расширения числа участников.
Для поддержания долгосрочной конкурентоспособности французское правительство запустило множество инициатив и программ. Например, в сентябре 2013 года были созданы «Новая индустриальная Франция» и стратегическая программа «Инвестиции в будущее на 47 миллиардов евро для поддержки инновационных проектов в области фундаментальных исследований, инноваций, передачи технологий и развития. Впоследствии было разработано множество промышленных планов, но отдельным программам было сложно привлечь совет директоров к сотрудничеству. В результате французское правительство отобрало 34 промышленных плана, и в апреле 2015 года была запущена сквозная программа «Индустрия будущего», которая направлена на поддержку французских компаний в внедрении цифровых технологий, преобразовании бизнес-моделей и модернизации производственных практик.
Будучи родиной Индустрии 4.0, Германия создала свой бренд и укрепила его своими сильными промышленными секторами. В апреле 2013 года тремя частными ассоциациями: Федеральной ассоциацией информационных технологий, телекоммуникаций и новых медиа, Немецкой ассоциацией и Ассоциацией производителей электротехники и электроники была создана платформа «Индустрия 4.0». В 2015 году она расширилась, включив компании, ассоциации, профсоюзы, науку и политику по всей стране. Сегодня в ней более 300 активных участников из 159 организаций. Она также сотрудничает с «Консорциумом промышленного интернета» США, «Альянсом индустрии будущего» Франции, «Инициативой революции роботов» Японии и меморандумом о взаимопонимании с Китаем.
Национальный план Италии «Предприятие 4.0» имеет две основные области. Во-первых, это поддерживает использование инновационных технологий, цифровую трансформацию и, в свою очередь, повышает конкурентоспособность Италии. Во-вторых, он направлен на развитие навыков с помощью центров цифровых инноваций, центров компетенций, образовательных программ, профессиональной подготовки и промышленных докторов наук.
В 2019 году Япония выдвинула концепцию «Общество 5.0». Фундаментальная концепция «Общество 5.0» заключается в интеграции людей, вещей и систем в киберпространстве, так что информация будет анализироваться и подбираться индивидуально с учетом конкретных потребностей каждого.
Нидерланды запустили свою стратегию «Умная индустрия» в ноябре 2014 года, которая направлена на использование существующих знаний и ускоряет внедрение информационных и коммуникационных технологий в промышленности.
Национальная стратегия «Сделано в Китае 2025» была сформирована в 2015 году и ее целью была модернизация и ускорение технологическое развитие, реструктурирование своих производственных стратегий для адаптации конкурентов из других стран с низкой стоимостью рабочей силы, а также продвижения китайских брендов. Этот план состоит из четырех этапов. Во-первых, к 2020 году необходимо увеличить индустриализацию, цифровизацию, разработать основные технологии в ключевых областях, повысить конкурентоспособность и снизить загрязнение окружающей среды в промышленности. Второй этап намечен на 2025 год с упором на повышение качества во всех аспектах, развитие информационных технологий на передовом уровне и достижение снижения загрязнения до мировых стандартов. В-третьих, к 2035 году китайское производство достигнет среднего уровня среди мировых лидеров, улучшит инновационный потенциал и добьется прорывов в основных областях. Наконец, когда дело дойдет до 2049 года, китайская промышленность должна стать ведущей силой на мировой арене и обладать значительным конкурентным преимуществом в основных производственных областях.
Целью промышленной стратегии Великобритании является развитие инновационной экономики в мире путем увеличения инвестиций, эквивалентных 2,4% ВВП к 2027 году, увеличения налоговых льгот до 12% и инвестирования 725 миллионов фунтов стерлингов в программу финансирования. Исходя из этого планируется обеспечить хорошие рабочие места и больший заработок для населения, создав системы технического образования, инвестировав 406 миллионов фунтов стерлингов в соответствующие образовательные департаменты и 64 миллиона фунтов стерлингов на переподготовку людей в новейших технических областях. 31 миллиард фунтов стерлингов инвестировано в общую инфраструктуру, 400 миллионов фунтов стерлингов в оборудование, связанное с электромобилями, и более 1 миллиарда фунтов стерлингов в цифровую инфраструктуру, такую как 5G и оптоволоконные сети.
В 2011 году в США было создано «Передовое производственное партнерство», целью которого является объединение усилий промышленности, ученых и федерального правительства. План включает четыре основных шага: наращивание внутреннего производственного потенциала в важнейших отраслях промышленности; сокращение времени на разработку и внедрение передовых материалов; робототехника следующего поколения; и разработка инновационных энергоэффективных технологий производства [35].
Основные особенности национальных стратегий, в том числе промышленного развития, реализуемых в Российской Федерации, раскрыты отечественными исследователями, в частности М.С. Абрашкиным [1], М.Р. Закарян, В.Э. Тибиловой [13], Ю.В. Вертаковой, Ю.С. Положенцевой, В.В. Масленниковой [10]. Разделяя точку зрения ученых следует подчеркнуть, что деятельность различных организаций, учреждений и предприятий в России сегодня осуществляется в условиях реализации национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации». Ее грандиозность обусловлена тем, что она интегрирует в себя все другие двенадцать национальных программ, выполняемых в Российской Федерации в период с 2018 года по 2024 год. Согласно совершенно обоснованным выводам Е.В. Ушаковой, Е.В. Ворониной, Е.В. Фугалевич, М.В. Михайловой, в поле ее влияния оказались и такие направления, как становление бизнеса, рынок электронной коммерции, кадры, внедряемые квантовые технологии и другие [31].
На сегодняшний день, в августе 2021 года, субъекты Российской Федерации разработали и утвердили региональные стратегии цифровой трансформации ключевых отраслей экономики, социальной сферы и государственного управления. Обзор основных региональных проектов цифровой трансформации ключевой отрасли экономики страны – промышленного производства, представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 – Проекты стратегического развития цифровой трансформации промышленного производства до 2024 года
Источник: составлено автором по материалам [28].
Данные лепестковой диаграммы, представленные на рисунке 3, отражают вовлеченность субъектов Российской Федерации при реализации проектов стратегического развития цифровой трансформации промышленного производства. При этом по окончанию срока реализации стратегии – к 2024 году, 74% регионов планируют сформировать на платформе государственной информационной системы промышленности (ГИСП) 85 % цифровых паспортов крупных и средних промышленных предприятий.
Рисунок 3 – Распределение субъектов Российской Федерации при реализации проектов стратегического развития цифровой трансформации промышленного развития
Источник: составлено автором по материалам [28].
С момента запуска Индустрии 4.0 в 2011 году и по сей день ее влияние ощущается практически во всех секторах. Многие правительства начали проводить целенаправленную политику в поддержку этой технологической революции [14]. Тем не менее, мы все еще находимся в начале ее перехода. Из существующей литературы ясно, и это неоднократно подчеркивалось, что в отраслях промышленности междисциплинарный подход имеет важное значение для развития Индустрии 4.0. Кроме того, широко признано, что необходима международная координация и государственная поддержка. Мы видим, что страны разрабатывают свои планы в соответствии со своими возможностями. Учитывая это, можно заключить, что применение новых технологий положительно повлияет на развитие промышленного производства в контексте обозначенных концепций Индустрии 4.0 в следующих основных аспектах: совершенствование бизнес-моделей, производственных систем, цепочек поставок, дизайна продукции, производительности труда.
