Automation of manufacturing business processes in the context of Industry 4.0 in industrial enterprises

Введение

Целью статьи является обоснование необходимости проведения анализа производственных процессов перед планируемой автоматизацией на промышленных предприятиях, а также автором предложена методика, позволяющая декомпозировать шаги на пути цифровой трансформации бизнес-процессов.

В настоящий момент вокруг человека аккумулированы все управленческие и производственные бизнес-процессы, и именно человек принимает непосредственное участие в решении или исполнении определенных процессов. Появление информационных технологий и возможности управлять большими данными привело к началу новой промышленной революции Индустрии 4.0. Для развития Индустрии 4.0 появилась необходимость разрабатывать методологию, структурировать данные и управлять обновленными производственными процессами. Для реализации Индустрии 4.0 потребовалось создавать технологические дорожные карты на промышленном, национальном и даже наднациональном уровнях, призванные содействовать разграничению программ стратегических исследований [1]. Ожидается, что Индустрия 4.0 активно повлияет на следующие отрасли: промышленность, энергетика, транспорт, материально-техническое снабжение и др. [2]. На рисунке 1 показаны 6 основных подсистем Индустрии 4.0.

Рисунок 1. Основные подсистемы Индустрии 4.0

Источник: разработано автором на основе [3] (Lu, 2017).

Термин «Индустрия 4.0» был введен в 2011 году в рамках Стратегической дорожной карты развития производства для содействия цифровизации производства [4-5]. Индустрия 4.0 представляет собой всеобъемлющую концепцию, а также новое направление в производстве (и соответствующих секторах), основанное на интеграции набора технологий, которые обеспечивают экосистемы интеллектуальных, автономных, а также децентрализованных заводов и интегрированных продуктов/услуг [6]. Правительство Российской Федерации, в свою очередь, разработало программу «Цифровая экономика Российской Федерации» [7]. В программе дается определение: «Цифровая экономика – это хозяйственная деятельность, в которой ключевым фактором производства являются данные в цифровом виде, обработка больших объемов и использование результатов анализа которых по сравнению с традиционными формами хозяйствования позволяют существенно повысить эффективность различных видов производства, технологий, оборудования, хранения, продажи, доставки товаров и услуг» [7]. Определения Индустрии 4.0 и цифровой экономики общей чертой схожи и подчеркивают необходимость использования больших данных, интеграции новых технологий и работы оборудования в автономном режиме. Кроме этого, обобщая определения, можно сказать, что они направлены на снижение сложности производственных процессов (операций), одновременно повышая эффективность и результативность с планомерным снижением затрат на каждый планируемый период. Для того чтобы снизить влияние человека на бизнес-процессы, необходимо провести их оцифровку, которая является сложным процессом и требует определенного подхода к ее реализации. «Европейский производственный сектор рассчитывает выполнить оцифровку цепочек создания стоимости и достичь роста с 15% до 20% к 2030 году» [9]. «По оценке Глобального института McKinsey (MGI), уже в ближайшие 20 лет до 50% производственных операций в мире могут быть автоматизированы, и по масштабам этот процесс будет сопоставим с промышленной революцией XVIII–XIX вв.» [10].

В связи с вышесказанным можно говорить о том, что в настоящий момент активно развивается цифровая трансформация различных отраслей, которая влияет на основные, сервисные и управляющие процессы. Цифровое производство позволяет относительно быстро отладить производственные процессы с учетом гибкой системы управления или диверсифицировать продукцию, выпускаемую, например, оборонными предприятиями, в связи с актуальной темой диверсификации военно-промышленного комплекса для производства гражданской продукции. Компании, стремящиеся к успешной цифровизации, могут либо оптимизировать существующую бизнес-модель (таким образом получить дополнительные источники выручки) либо заменить свою бизнес-модель на более совершенную [11] (Kulagin, Sukharevski, Meffert, 2019). Из-за отсутствия компетенций у руководителей предприятий по данному направлению оптимизация и трансформация бизнес-моделей не всегда могут принести положительные эффекты. Поверхностные знания об Индустрии 4.0 недостаточны для интеграции в уже существующие фундаментальные знания о производственных процессах. Налаживание «умного производства» – это трудоемкий процесс, как в интеллектуальном, так и в физическом плане. Трансформация может быть растянута во времени на период разработки, внедрения, апробации и введения в эксплуатацию. Понимание того, какие шаги необходимо сделать для реализации цифровой трансформации производственных процессов, позволит сократить сроки реализации и затраты.

Для этого, по мнению автора, необходимо провести оценку бизнес-процессов организации. «Это позволит понять, на каком уровне производственно-технологической зрелости находится предприятие, и поможет сформулировать стратегию развития (повышения уровня технологической зрелости) и спланировать поэтапную работу по достижению концепции Индустрии 4.0» [12] (Korobenkov, 2016). Для проведения оценки производственно-технологической базы предприятия потребуется проведение анализа с элементами аудита и моделирования бизнес-процессов, который включает в себя:

1. Изучение и структурирование нормативно-распорядительной документации (далее – НРД) по производственным процессам для более детального понимания, какие процессы существуют, нет ли дублирования в документации или по выполняемым процессам.

2.  Интервьюирование владельцев и исполнителей производственных процессов с целью фиксирования информации, как происходят операции в настоящий момент.

3. Анализ интервью и НРД с целью поиска разночтений, дублирования операций и информации.

4. Моделирование бизнес-процессов «как есть», но прежде чем приступить к моделированию бизнес-процессов, необходимо определить их границы, показанные на рисунке 2.

Рисунок 2. Определение границ бизнес-процесса

Источник: разработано автором на основе [13].

4.1. Определение границ процесса – верификация на входе и на выходе, таким образом, мы определяем, когда исполнитель процесса становится ответственным за полученный ресурс, который будет использовать в ходе выполнения процесса.

4.2. Определение событий начала и окончаний – событие, которое инициирует начало процесса, и событие, чем завершается процесс.

4.3. Определение ресурсов, использующих в деятельности процесса (человеческие, материальные, производственные).

4.4. Определение управляющих воздействий на процесс (по каким НРД выполняется процесс).

4.5. Определение участников и владельцев процесса.

5. Моделирование бизнес-процессов «как должно быть» то есть моделирование планируемых изменений в производственном процессе.

6. Расчет экономической модели и эффектов, достигаемых при цифровой трансформации в части финансовых показателей и трудовых ресурсов.

7. Формализация функциональных технических требований.

8. Планирование обучения сотрудников в связи с изменениями.

После руководитель предприятия/подразделения будет иметь представление о производственном процессе, это необходимо для понимания того, какие изменения он планирует провести и каких эффектов сможет достичь при реализации цифрового решения. Проведенный аудит бизнес-процессов увеличит продуктивность во взаимодействии между заказчиком и подрядчиком.

Выбор методов моделирования зависит от возможности сотрудников к быстрому обучению, но лучше всех зарекомендовали себя нотации «Work flow» (кросс-функциональная диаграмма) и «IDEF0» (описание верхнеуровневой модели бизнес-процесса). Данные нотации моделирования имеют положительную сторону в простоте понимания и наглядности. Для сотрудников, которые поступают на работу и имеют возможность обучаться не только по НРД и другим документам, но и наглядно вникать в процессы по алгоритмам, доказано на практике, что адаптация происходит быстрее и эффективнее, потому что сотрудник в любой момент может воспользоваться схемой бизнес-процесса.

Заключение

Цифровая трансформация затрагивает не только управленческие, но и производственные процессы. Для минимизации рисков неверных решений необходимо руководителю предприятия/подразделения понимать производственные процессы от начала до конца, так как общие знания о процессах не всегда ведут к эффективной автоматизации процессов. Благодаря аудиту бизнес-процессов и моделированию их в удобной нотации, руководство может взглянуть на декомпозированные процессы и принимать взвешенные решения о необходимости автоматизации тех или иных процессов. Грамотно выстроенные и структурированные шаги по автоматизации процессов позволяют снизить издержки и получить экономический эффект для организации. Особенно в текущей ситуации, в связи с пандемией коронавирусной инфекции, распространение которой значительно повлияло на неавтоматизированные управленческие и производственные процессы, в результате чего малый и средний бизнес испытал значительные издержки и потери.

Цифровая трансформация касается не только производственных процессов промышленных предприятий, но и государственных органов (на примере системы налогового администрирования). «Стремительные процессы развития, трансформации предприятий требуют от налоговых органов перехода на применение принципиально новых инструментов комплексного мониторинга деятельности налогоплательщиков и выявления рисков на основе «налогового разрыва» [8] (Mishustin, 2014).

Поэтому для реализации и перестроения под резко изменяющуюся цифровую среду необходимо планировать работу и повышать технологическую зрелость как производственных структур, так и на промышленности в целом. Стремление к совокупному совершенствованию основных, сервисных и управляющих процессов и минимизация человеческого вовлечения в производственную деятельность будут являться главным фактором в развитии автоматизации, но внедрение новых технологий касается не только изменений структуры производства, а также пересмотра подходов и способов к проведению цифровой трансформации на промышленности в целом.