Цифровизация промышленности как фактор технологического развития региональной пространственно-отраслевой структуры

Введение

Обеспечение цифровизации промышленности остается сегодня одной из важнейших задач технологического развития региональной пространственно-отраслевой структуры любого субъекта Российской Федерации. Основой цифровой трансформации в России стали принятые в 2017 году Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы [1] и Программа «Цифровая экономика Российской Федерации» [2], в которых заложены меры, направленные на стимулирование развития цифровых технологий и их применение во всех отраслях экономики. Существенным фактором, стимулирующим цифровизацию в различных отраслях экономики, является повышение доступности современных цифровых и сетевых технологий, нового программного обеспечения, разнообразных цифровых устройств и оборудования, информационно-коммуникационных технологий на базе сети Интернет и мобильной связи.

В настоящее время о цифровизации промышленности свидетельствует применение новых типов оборудования, к которым относятся: робототехнические устройства, безотходные и безлюдные технологии, гибкие обрабатывающие комплексы, производства-автоматы, беспилотный транспорт, автоматизированные технико-технологические платформы различных стадий производственного процесса, оснащенные цифровыми сенсорами, датчиками и т.п. Компьютерно-информационные системы, цифровые и сетевые технологии за счет высокого качества, скорости и надежности передачи, хранения и обработки цифровых сигналов и других свойств обеспечивают принятие своевременных решений, направленных на рост производительности труда, конкурентоспособности, разработку инноваций и их внедрение в производственные процессы.

В связи с этим авторы статьи предполагают, что цифровизация промышленности будет развиваться ускоренными темпами и основные отрасли промышленного комплекса будут выступать не только в роли локомотивов технологического развития пространственно-отраслевой структуры регионов, но и фундаментом формирования цифровой экономики России. Поэтому авторы задались целью проанализировать практику внедрения и применения промышленными предприятиями цифровых технологий, а также исследовать свойства таких технологий, влияющие на рост конкурентных преимуществ промышленных предприятий региона и технологическое развитие его пространственно-отраслевой структуры.

В этом контексте в ходе исследования рассматривалась основная гипотеза, согласно которой технологическое развитие региональной пространственно-отраслевой структуры находится в прямой зависимости от эффективности формирования и использования цифрового потенциала инновационными и высокотехнологичными производствами промышленных предприятий региона.

Теория

Принято считать, что цифровизация промышленности, получившая в зарубежной и отечественной научной литературе наименования «Индустрия 4.0» и «Четвертая промышленная революция», прочно связана с концепцией развития промышленности.

Началу цифровизации промышленности в рамках Индустрии 4.0 положили три предшествующие промышленные революции:

– первая заменила физическую силу энергией паровых и водяных двигателей, создала станки, механические устройства, транспорт и металлургию;

– вторая осуществила электрификацию и внедрение конвейерного производства, развитие нефтяной и химической промышленности, железнодорожного транспорта и средств связи (телеграф и телефон);

– третья внедрила автоматизированные технологии, обеспечила развитие электроники и робототехники, применение в производственных процессах информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и программного обеспечения.

Четвертая промышленная революция и Индустрия 4.0 сегодня употребляются как синонимы, в основе которых активно и широко применяются информационные и цифровые технологии, как в производственных процессах, так и в менеджменте.

В России по распоряжению Правительства РФ создана отрасль информационных и телекоммуникационных технологий, которая в настоящее время демонстрирует высокие темпы развития с ежегодным приростом около 25% [3] (Gorelov, Korableva, 2019).

В данном исследовании применение в производственных бизнес-процессах и управлении новых и активно развивающихся информационно-цифровых технологий рассматривается в качестве ключевых элементов цифровизации промышленности.

Теоретические положения цифровизации промышленности опираются на теорию информационного общества и ее взаимосвязь с ключевыми аспектами теории виртуальной экономики и сетевой экономики [4] (Arkhipova, Sirotin, 2019). Для исследования эффективности цифровизации промышленности необходимо изучение возможностей получения финансовых выгод и конкурентных преимуществ промышленными предприятиями от применения информационных и телекоммуникационных технологий, а также формирования технологической основы для развития экономической и социальной сферы региона.

В современной литературе существует несколько подходов и классификаций, многочисленных и разнообразных по назначению и целям применения телекоммуникационных и информационных технологий, направленных на эффективную цифровизацию промышленности для повышения конкурентоспособности и обеспечения технологического развития пространственно-отраслевых структур регионов, а также формирование в России цифровой экономики.

На наш взгляд, цифровизацию промышленности необходимо рассматривать в неразрывной связи с перспективами развития в России цифровой экономики, само понятие которой устойчиво вошло в научный оборот. Вопросам определения сущностной характеристики понятия «цифровая экономика» посвящено достаточно большое количество зарубежных и отечественных научных работ. При этом доминирующим является утверждение цифровой экономики как экономики нового технологического уклада, в основе которой лежат цифровые технологии (Д. Тапскотт [5] (Tapscott, 1995), В.М. Кульков [6] (Kulkov, 2017), Т.Н. Юдина [7] (Yudina, 2018) и др.)

Ю.В. Якутин предложил расширенную трактовку цифровой экономики за счет включения в нее ключевого фактора – обработка данных в «цифре», дав следующее определение этому понятию: «Цифровая экономика – это экономика, в которой ключевым фактором производства являются данные в цифровом виде, обработка больших объемов и использование результатов анализа которых по сравнению с традиционными формами хозяйствования позволяет повысить эффективность различных видов производства, технологий, оборудования, хранения, продажи, доставки товаров и услуг» [8] (Yakutin, 2017). По сути, автор в определение цифровой экономики включил понимание эффективности производственной деятельности на основе свойств применяемых цифровых технологий по представлению больших объемов информации в цифровом формате для принятия управленческих решений.

Повышение эффективности производства на базе применения в финансово-хозяйственной деятельности цифровых технологий В.Д. Маркова рассмотрела через призму объединения физических и цифровых ресурсов для создания новых ценностей для потребителя и повышения конкурентоспособности предприятия [9] (Markovа, 2018). В своем определении понятия цифровой экономики она акцентирует внимание на новом этапе развития экономики, в основе которого лежит интеграция физических и цифровых объектов в сфере производства и потребления, в экономике и обществе. Эта интеграция способствует значительному расширению сетевых коммуникаций, скоростному соединению людей, процессов, данных и предметов, что заставляет все быстрее принимать решения в условиях быстрого изменения факторов окружающей среды на основе анализа большого объема данных.

Следует отметить важность для нашего исследования трактовки цифровой экономики, сформулированной в программе «Цифровая экономика Российской Федерации» [2], которая исходит из того, что цифровая экономика представляет собой хозяйственную деятельность, ключевым фактором производства в которой являются данные в цифровой форме, что способствует формированию информационного пространства с учетом потребностей граждан и общества в получении качественных и достоверных сведений, развитию информационной структуры РФ, созданию и применению российских ИКТ, а также формированию новой технологической основы для социальной и экономической сферы.

Из анализа вышеприведенных определений можно сделать вывод, что самыми важными моментами авторы считают: формирование эффективных бизнес-моделей на основе применения цифровых технологий, развитие сетевого взаимодействия, отраслевые сдвиги и становление нового технологического уклада.

Достаточно сильной аргументацией о причинах цифровизации промышленности является широкое распространение с конца XX века цифровых технологий, возможности и свойства которых привели к существенным преобразованиям многих видов промышленной деятельности. Особенности свойств цифровых технологий показаны в таблице 1.

Таблица 1

Свойства цифровых технологий

Благодаря свойствам цифровых технологий и специализированному набору цифровых устройств в промышленном секторе региональной пространственно-отраслевой структуры происходит рост количества физических объектов, способных генерировать, хранить и передавать в непрерывном режиме разнообразные релевантные данные для эффективного управления различными видами деятельности промышленных предприятий.

В связи с этим классификация применяемых цифровых технологий является важным вопросом дальнейшей цифровизации промышленности как основного фактора роста конкурентных преимуществ промышленных предприятий региона и технологического развития его пространственно-отраслевой структуры.

Данные и методы исследования

В настоящее время в ряде субъектов России осуществляются поступательные процессы цифровизации промышленности, что открывает новые горизонты не только в повышении производительности труда и конкурентоспособности промышленной продукции на внутреннем и внешнем рынках, но и в технологическом развитии региональных пространственно-отраслевых структур.

Объектом нашего исследования является Пермский край как один из регионов – лидеров развития цифровой экономики в Российской Федерации. В соответствии с общими положениями и принципами принятых документов по развитию в России информационного общества, цифровой экономики и цифровых технологий [1, 2] в Прикамье принята и реализуется Концепция развития цифровой экономики Пермского края в 2018–2024 гг. [10]. При этом нужно отметить, что регион является промышленно развитым субъектом РФ и активно продвигает региональные проекты по шести направлениям: «Цифровые технологии», «Кадры для цифровой экономики», «Нормативное регулирование цифровой среды», «Информационная инфраструктура», «Информационная безопасность», «Цифровое государственное управление» основная цель которых – увеличение доли ИТ-сферы в экономике Пермского края в 2 раза.

Исследование цифровизации промышленности региональных пространственно-отраслевых структур принято проводить на базе системного и комплексного подходов с использованием методов и приемов сравнительного экономического анализа. Для классификации применяемых в цифровизации промышленности разнообразных цифровых информационно-телекоммуникационных технологий использовались сравнительно-аналитические оценки свойств цифровых технологий, назначение технологий, универсально-функциональная специализация.

В качестве основных источников информации нами были использованы материалы Аналитического центра при Правительстве РФ, Министерства промышленности, предпринимательства и торговли Пермского края, Росстата, официального сайта АНО «Цифровая экономика».

Результаты исследования

Исследование показало, что внедрение промышленными предприятиями цифровых технологий приводит к значительному росту эффективности управления промышленным производством. Сегодня во всех регионах России цифровые технологии также активно проникают в отрасли, предоставляющие потребительские услуги (банковская, телекоммуникационная сферы, розничная торговля и др.), что во взаимосвязи с цифровизацией промышленности открывает уникальные возможности для повышения эффективности бизнеса.

Существенным шагом в создании благоприятных условий для цифровизации и технологического развития предприятий других сфер экономики Пермского края является активная цифровизация основных отраслей регионального промышленного комплекса (рис. 1). Кроме того, в крае успешно формируется информационный сектор, включающий информационно-коммуникационные технологии, научно-образовательный комплекс, биотехнологии, производство новых материалов, приборостроение и электротехнику.

Источник: составлено авторами.

Также исследование позволило установить, что цифровизация промышленности пространственно-отраслевой структуры Пермского края – это многомерный и многофакторный процесс, рассматриваемый с точки зрения достижения инновационных, технологических, конкурентных, социальных, экономических и иных целевых установок и результатов. Он имеет достаточно продолжительный период, включающий несколько последовательных этапов, каждый из которых вносит качественное изменение в развитие промышленности в условиях цифровой экономики.

На основе анализа положений концепции развития цифровой экономики Пермского края [10] и данных о состоянии промышленного комплекса [11] авторами определены семь этапов цифровизации промышленности пространственно-отраслевой структуры региона, которые представлены в таблице 2.

Таблица 2

Этапы цифровизации промышленности пространственно-отраслевой структуры Пермского края

Помимо этапов цифровизации отраслей промышленности Пермского края необходимо также сказать о применении информационно-коммуникационных технологий, которые составляют технологическую основу цифровизации производственных процессов и формирования инновационного пространства региона. Все разнообразие применяющихся в промышленности цифровых технологий, по мнению авторов, целесообразно подразделить на две основные группы: универсально-сквозные и специально-функциональные технологии.

К универсально-сквозным цифровым технологиям авторы относят следующие:

- технологии обработки больших объемов данных,

- технологии искусственного интеллекта,

- технологии виртуализации,

- технологии информационно-сетевого взаимодействия,

- технологии информационной интеграции и др.

В группу специально-функциональных технологий можно отнести следующие: технологии коммуникации, технологии хранения информации, технологии мониторинга и сканирования, технологии аналитических моделей, технологии программного моделирования и пр.

Данные цифровые технологии интегрируются и конфигурируются в зависимости от вариантов решений поставленных задач и позволяют создавать киберфизические системы, управляемые через Интернет [12, 13] (Lavrikova, Andreeva, 2019; Artemova, 2019).

Особенно стоит отметить, что успешному продвижению этапов цифровизации промышленности пространственно-отраслевой структуры Пермского края способствует активная деятельность региональных органов управления по привлечению инвестиций для реализации проектов промышленности и федеральных финансовых ресурсов для цифровизации отдельных отраслей регионального промышленного комплекса. Финансирование цифровизации промышленности Пермского края в 2020 году составит 3,3 млрд руб. – из федерального и регионального фондов развития промышленности и более 9,5 млрд руб. – из собственных средств предприятий Пермского края [14].

В крае осуществляется реализация 19 крупных инвестиционных проектов со следующим отраслевым распределением: машиностроение – 5 проектов, химическая промышленность – 4, металлургия – 3, фотоника – 2, фармацевтическая промышленность – 1, легкая промышленность – 1, энергетика – 1, нефтехимическая промышленность – 1, целлюлозно-бумажная промышленность – 1, на общую сумму инвестиций 331 млрд рублей, способных обеспечить создание 5370 новых рабочих мест [11].

Также в Пермском крае действует 17 специальных инвестиционных контрактов (СПИК) с общим объемом инвестиций более 500 млрд рублей. В результате ожидается создание почти 8,5 тыс. новых рабочих мест и плановых доходов регионального бюджета более 82 млрд руб.

Кроме того, с 2019 года повышение конкурентоспособности промышленности региона опирается на кооперацию в сфере науки и образования, а следовательно – на развитие и освоение цифровых технологий, организацию новых инновационных производств, повышение технологического уровня промышленных предприятий. Существующий в регионе объем инвестиций создает значительные технологические возможности, успешно используемые промышленными предприятиями края.

Кооперация промышленности, науки и образования исторически характерна для Пермского края, но за последние три года она получила новый импульс для развития. Уже сейчас в Пермском крае большинство научных исследований выполняется по заказу конкретных предприятий или при их непосредственном участии, что привязывает их результаты к практике. На следующие три года кооперационный пакет взаимодействия промышленности и науки превышает 100 млрд руб.

Развитию кооперации в сфере науки и образования будет способствовать и создание регионального научно-образовательного центра (НОЦ). В рамках его организации будут пересмотрены механизмы сотрудничества региона с Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) в интересах конкретных прикладных исследований. Потенциал и возможности у региона для этого есть, и успех НОЦ заложен достаточно давно. Ему способствуют как уже сложившееся взаимодействие промышленности, науки и образования, так и наличие «якорных» заказчиков – крупных промышленных предприятий.

С научной кооперацией в Пермском крае связаны серьезные перспективы. В 2019 году было подписано соглашение с Санкт-Петербургским политехническим университетом о создании зеркального инжинирингового центра. Это позволит Пермскому краю получить приток знаний и технологий для развития промышленности нового поколения.

Развитию научной кооперации способствуют и решения федеральной власти. Для повышения инвестиционной привлекательности регионов России и страны в целом и обеспечения стабильных условий ведения бизнеса разработан механизм специальных инвестиционных контрактов (СПИК), о которых упоминалось выше. СПИК – это соглашение между инвестором и государством (в лице РФ, субъекта РФ и муниципального образования), в котором фиксируются обязательства инвестора реализовать инвестиционный проект, а также обязательства государства в течение срока действия СПИК обеспечивать стабильность условий ведения бизнеса и оказывать инвестору меры господдержки. Целью реализуемого инвестором проекта должны быть разработка и внедрение современной технологии из перечня, утверждаемого Правительством РФ, позволяющей осуществлять производство продукции, конкурентоспособной на мировом уровне [15].

В связи с этим модель СПИК 2.0 2019 года переносит акцент с инвестиционных задач на внедрение новых технологий и технологических компетенций. Запуск новой модели механизма СПИК 2.0 осуществляется с 2020 года.

Пермский край является лидером по числу СПИК. Пять федеральных СПИК региона – это 40% общего объема инвестиций по всем контрактам в стране. Наибольшая заинтересованность в новом механизме ожидается со стороны предприятий химической промышленности, электроники и машиностроения. При заключении СПИК власти региона будут ориентироваться на инвестирование средств в пользу внедрения технологий на производстве.

Таким образом, технологическое развитие промышленности пространственно-отраслевой структуры Пермского края идет в рамках основных этапов цифровизации промышленности (табл. 2). На современном этапе в основных отраслях регионального промышленного комплекса реализуются мероприятия по внедрению цифровых технологий и созданию производств программных продуктов из сферы высоких технологий. Поэтому актуальным становится вопрос об использовании результатов цифровизации промышленности для технологического развития экономической и социальной сфер российских регионов.

Заключение

Цифровизация промышленности становится ключевым фактором модернизации пространственно-отраслевой структуры региона. Для обеспечения успешности этого процесса необходимо учитывать следующие глобальные тренды в развитии цифровой экономики, которые будут оказывать наибольшее влияние на промышленность в ближайшую перспективу.

1. Размытие и стирание межотраслевых границ. Стремительное развитие технологий обусловливает необходимость обновления бизнес-моделей и расширения сфер деятельности компаний. И это стратегически важный момент в отраслевой экономике: освоение смежных направлений бизнеса – не просто вопрос получения новых источников доходов, но и вопрос выживания. Если ниша не будет занята компанией, то ее займет другая компания, возможно, совсем новый инорегиональный игрок на рынке, который, закрепившись в рыночной нише, сможет вытеснить соперников с регионального рынка. В новой цифровой экономике предприятию невозможно остаться жизнеспособным и успешным, работая по устаревшим бизнес-моделями и со старыми активами.

2. Данные – это новый ключевой актив любого бизнеса. Все прогрессивные компании давно агрегируют, накапливают и используют огромные массивы данных. Наиболее продвинутые освоили технологии анализа и работы с данными, что дает им существенные конкурентные преимущества в виде знаний и компетенций. Сегодня формируется новый рынок – индустрия данных, в которой создаются агрегаторы, биржи, взаимодействуют покупатели, продавцы и регуляторы.

3. Увеличение и расширение каналов машинных коммуникаций. Современные технологии наделяют машины способностью распознавать и воспроизводить устную и письменную человеческую речь, искусственный интеллект и цифровые помощники с высокой скоростью и безошибочно определяют потребности клиента и находят оптимальный вариант для их удовлетворения. Разработаны цифровые помощники для голосового управления ERP-системами (Enterprise Resource Planning), позволяющие с помощью голосового управления заказать отчет, найти и сформировать необходимую информацию в определенном виде и форме представления и многое другое.

4. Клиентоцентричность проводимых цифровых преобразований. В цифровой экономике клиенты владеют большим объемом информации о рынке и имеющихся на нем продуктах, представляющих их компаниях, оказываемом уровне сервиса и любой другой информацией, интересующей потребителя. Быстрое накопление, изучение и анализ потребительского опыта – необходимое условие для любой компании, стремящейся к успеху в цифровой экономике.

5. Новые сферы применения автоматизации, расширяющие горизонты возможностей человека, как в областях применения физической силы, так и в сфере решения интеллектуальных задач. Виртуальное пространство и искусственный интеллект грандиозно расширяют и дополняют возможности человеческого мозга. А все рутинные операции в скором будущем могут быть делегированы умным машинам. В человеческой компетенции остаются задачи творческого характера.

6. «Интернет вещей» стирает время, границы и расстояния между людьми, данными и предметами. Это концепция вычислительной сети физических предметов, объединяющая цифровые устройства в компьютерную сеть и позволяющая им собирать, анализировать, обрабатывать и передавать данные другим объектам через программное обеспечение и технические устройства. По сути, это сеть сетей, в которой люди могут общаться с устройствами, а устройства могут общаться между собой, реагировать на изменение окружающей среды и принимать решения без участия человека. Эксперты считают, что в будущем будет создана цифровая копия, полностью отражающая физический мир.

7. Облачные технологии становятся сегодня объективной необходимостью цифрового пространства и основным способом предоставления и потребления цифровых технологий и услуг. Такие технологии обеспечивают технологическую возможность и финансовую доступность создания и пользования инфраструктурой и бизнес-приложениями, максимально адаптированными под потребности конкретного потребителя. Интегрируя облачные технологии с искусственным интеллектом, на выходе потребитель получает принципиально новые либо качественно улучшенные свойства и возможности искусственного интеллекта. Облачные технологии обеспечивают развитие робототехники и «Интернета вещей».

Перечисленные тенденции помогают осознать необходимость полного пересмотра модели организации производства, каналов поставок сырья и комплектующих, рынков сбыта продукции и прочих аспектов, касающихся деятельности промышленных предприятий в условиях развития цифровой экономики. Но осознания и понимания сегодня явно недостаточно – необходимы конкретные и согласованные действия менеджмента предприятий и органов управления на отраслевых, региональных и федеральных уровнях.

К 2024 году государство намерено осуществить комплексную цифровую трансформацию экономики и социальной сферы России. Для этого необходимо разработать законодательство о цифровых технологиях, модернизировать цифровую инфраструктуру, внедрить цифровые практики во всех ключевых сферах экономики и госуправлении, наладить подготовку кадров для переходного периода [16].

Цифровые технологии прочно вошли во все сферы современной общественной жизни, а цифровая революция, по оценкам экспертов, вошла в решающую фазу. Не упустить момент индустриального перехода и не остаться за порогом цифровой экономики – сегодня важнейшая задача для России, решение которой возможно только общими усилиями бизнеса, власти и социума.