Цифровизация российской экономики и Индустрия 4.0: вызовы и перспективы

Введение

Ускоренное развитие и появление новых технологий приводит к формированию инновационных концепций организации производства, обеспечивающих соответствие возможностей индустрии все возрастающим и перманентно изменяющимся потребностям общества. Необходимость гибкой адаптации к условиям внешней среды требует максимально возможного сокращения времени на реализацию операций и, следовательно, преодоления разрывов между современным состоянием промышленности и цифровым производством. Подрывные инновации и экспоненциально возрастающая цифровизация процессов активно меняют бизнес-модели предприятий. В данных условиях для описания направлений развития применяются такие термины, как концепция Индустрия 4.0, цифровая экономика, «умная» экономика, Интернет вещей, киберфизические системы, суперкомпьютеры, цифровая трансформация, цифровое общество, «умные» города и пр. Цифровая экономика определяет абсолютно новый этап развития, обеспечивающий переход к экономике знаний, в которой основным фактором развития выступает человеческий капитал (знания, навыки, способности и возможности трудовых ресурсов). Цифровизация экономики реализуется посредством разработки и внедрения инновационных цифровых технологий на постоянной основе, а также формирования соответствующих правовых, социально-экономических, организационных и других условий трансформации общества и экономики к новому уровню развития.

Особенности концепции Индустрия 4.0

Концепция Индустрия 4.0 (Industry 4.0) впервые была представлена в Германии в 2011 году и символизирует инициацию четвертой промышленной революции [16]. Цифровая экономика и индустрия 4.0 вызывают актуальный интерес среди ученых и практиков; описанию данных концепций посвящены работы известных ученых за рубежом и в России. Британские ученые Джиан Квин, Инг Лью, Роджер Гросвенор [18] проводят исследование понятийно-категориального аппарата производства, соответствующего концепции Индустрия 4.0, ученые из Германии Ганс-Кристиан Пфоль, Бурак Яши и Тамер Курнац [16] представляют интересные результаты исследования воздействия Индустрии 4.0 на логистические цепочки, системы производства и сбыта продукции. Российские ученые А.В. Бабкин, Д.Д. Буркальцева и др. [2], [8], [10] в своих работах формируют основы построения цифровой экономики, дефинируют сущность, особенности и проблемы ее развития в России. А.П. Добрынин, К.Ю. Черных, В.П. Куприяновский и др. [3], [5] определяют значимость и преимущества развития цифровой экономики, а также возможности эффективного применения новых технологий обработки и хранения данных, построения «умных» городов, автоматизации производства и пр. Активно исследуются возможности и направления трансформации бизнеса и экономики в целом для обеспечения функциональности и конкурентоспособности в новых «цифровых» условиях хозяйствования. Повышенный интерес в данном контексте вызывают непосредственно модели и механизм построения цифровой экономики, детерминация ее составляющих, выявление основных тенденций и сложностей развития в России и мире. Возрастает необходимость ускоренной адаптации стратегического менеджмента организаций к новым технологиям, ресурсам и концепциям развития бизнеса.

В первую очередь, необходимо детерминировать концепцию Индустрия 4.0 и ее основные принципы. На рисунке 1 представлена схема эволюции промышленных революций, отражающая четыре поколения значительных научных прорывов, приведших к развитию каждого последующего уровня.

Рисунок 1 – Смена промышленных революций на базе прорывных инноваций (составлено автором)

Эволюция индустрий показывает, что с 1750 года происходит активное развитие промышленности, начиная с создания крупных заводов в рамках Индустрии 1.0. Изобретение электричества позволило достичь поточного производства (Индустрия 2.0), скачок в развитии информационных технологий привел к развитию автоматизации производства (Индустрия 3.0) и, наконец, интеграция цифровых и физических систем должна обеспечить реализацию парадигмы Индустрия 4.0, сущность которой заключается в автономной реализации процессов производства продукции. Достижение указанного уровня развития возможно в долгосрочном периоде и требует трансформации всех участвующих в бизнес-процессах компонентов: предприятий, продукции, информации, персонала, потребителей, оборудования, транспорта и т.д.

Концепция Индустрия 4.0 предполагает реализацию процессов разработки, производства и поставки продукции путем передачи данных в режиме реального времени между всеми участниками бизнес-процессов, подразумевая максимальную прозрачность и осведомленность. При этом организации способны в любой момент отследить местоположение и состояние грузов, настройки оборудования автономно приспосабливаются к используемым материалам и условиям производства («автоматическая» кастомизация продукции), менеджмент задействует инновационные методы и модели прогнозирования благодаря интеллектуальной обработке «больших данных» на основе алгоритмов раннего предупреждения, поддержки управленческих решений, ментальных карт и пр.

Индустрия 4.0 требует трансформации операционного менеджмента, управления жизненного цикла продукции, организации производства, управления сбытом, стратегии предприятия, инвестиций, поскольку предполагает изменение функционирования компаний, влияет на ассортимент продукции, услуг, работ, преобразуя их в «умную» продукцию, вызывает необходимость разработки новой стратегии и бизнес-моделей ее реализации. Цифровизация определяет ряд преимуществ для бизнеса, в частности, ускоряет коммуникации и упрощает сотрудничество, с помощью облачных вычислений позволяет быстро обмениваться данными со всеми партнерами, требуя при этом интеграции технологий и процессов планирования и менеджмента.

Интерпретация содержания термина «цифровая экономика»

Приведенный эффект трансформации применяется в дефинициях термина «цифровая экономика». Европейское сообщество определяет цифровую экономику как результат трансформации новых информационно-коммуникационных технологий [20]. Авторы работы [2] формулируют несколько определений цифровой экономики, позиционируя ее одновременно и как тип экономики, основанный на практическом использовании новых цифровых технологий сбора, хранения, обработки, передачи информации, и как сложную систему социально-экономических и организационно-технических отношений, включающую множество элементов. Наблюдаются попытки детерминировать данный термин как нематериальный актив, электронные и дистанционные торговые операции, хозяйствующую деятельность, основанную на цифровых технологиях, Интернет-экономику, виртуальную экономику, отдельную отрасль и пр.

Сложность определения и интерпретации цифровой экономики заключается в неограниченном количестве элементов, которые могут входить в ее состав. По мнению автора, цифровая экономика представляет собой комплексную интегрированную систему гибких технологий и коммуникаций интеллектуального общества, обеспечивающую решение актуальных экономических задач. Основными признаками цифровой экономики выступают непрерывное развитие, изменение, повышение гибкости, аддитивность, обмен информацией и реализация операций в режиме реального времени, самообучающееся цифровое «умное» общество.

Цифровая экономика основывается на технологиях Индустрии 4.0, укрупненно представленных на рисунке 2.

Рисунок 2 – Технологии и концепции Индустрии 4.0, обеспечивающие развитие цифровой экономики (составлено автором)

Рисунок 2 выполнен автором на основе адаптации и систематизации исследованных подходов [2], [10], [13], [16]. Представленные технологии и концепции отражают свойства цифровой экономики: цифровизация, мобильность, прозрачность, коммуникативность, автономность, сетевое взаимодействие. Среди технологий присутствует интеллектуальный блок «умных» продуктов, включая «умные» реконфигурируемые заводы, предприятия, здания, товары, машины. В данном блоке также приведены концепции, которые позволяют кастомизировать время, затраты, технологии для достижения необходимых задач. «Умная» логистика включает управление сетями поставок в режиме реального времени, отслеживание, применение автономно-управляемых транспортных систем. Облачные вычисления и управление крупными массивами данных позволяет решать вопросы планирования, прогнозирования и менеджмента путем увеличения вычислительной мощности, оптимизации. Присутствуют активно развивающиеся технологии электронных платежных систем и денежных средств (ЭПС, ЭДС). Физический блок формирует технологии робототехники, встраиваемых систем, межмашинного взаимодействия, кибер-физических систем (КФС). Наконец, коммуникационный блок включает услуги связи, смартфоны, приложения и пр.

Таким образом, с точки зрения предпринимательства в целом цифровая экономика предполагает изменение следующих основных функций:

1. Маркетинг (цифровой маркетинг, инженерный маркетинг [4], инновационные методы маркетинговой аналитики, электронная торговля, безопасные платежные системы, электронные денежные средства, новые технологии продвижения продукции, рост сферы услуг, включение потребителя в цепочку создания ценности в режиме реального времени).

2. Планирование (новые методы прогнозирования, форсайт-технологии на основе анализа «больших данных», интегрированное управление предприятием).

3. Разработка новой продукции (управление жизненным циклом продукции с применением автоматизированных систем, инженерного программного обеспечения, коллаборативные инновации, дистанционный контроль, дистанционное обновление, объемные прототипы и модели продукции, моделирование процессов и т.д.).

4. Производство (контроль и настройка процессов в режиме реального времени, автономная настройка оборудования, «умные» инструменты и оборудование, управление энергопотреблением, прогнозирование ремонтов, управление качеством, разработка «умной» упаковки товаров и пр.).

5. Логистика («умные» контейнеры для перевозки, быстрые коммуникации, поставка «точно вовремя», отслеживание грузов, взаимодействие с поставщиками в режиме реального времени, планирование каналов распределения товаров, автоматизированное управление складом, автоматизированное управление транспортными поставками, роботы).

6. Техническое обслуживание (дистанционный контроль, «умные» системы поддержания состояния в помещениях и фиксации проблем, управление роботами и т.д.).

7. Реализация платежных операций (электронные платежные системы, электронные денежные средства, бесконтактные платежи, сделки с голосовой активацией или сканером отпечатка пальца и пр.).

Как известно, распоряжением Правительства РФ от 28 июля 2017 года утверждена Программа развития цифровой экономики в России [7]. Согласно данной Программы цифровая экономика рассматривается на трех уровнях: рынки и сферы деятельности, платформы и технологии, среда, создающая условия для развития цифровой экономики (инфраструктура). Выделены основные технологии, на развитие которых направлены мероприятия программы: нейротехнологии, «большие данные», квантовые технологии, новые производственные технологии, промышленный интернет, робототехника, беспроводная связь, виртуальная реальность, системы рапсределенного реестра. При этом указывается, что уровню цифровизации в настоящий момент экономика России не соответствует и требуется ряд мероприятий по ее развитию (41 место по готовности к цифровой экономике со значительным отрывом от десятки стран-лидеров).

В программе позиционированы проблемы и вызовы развития цифровой экономики в России, в частности, разрывы в области нормативно-правового обеспечения, недостаточно привлекательная среда для инновационных прорывов, низкий уровень применения цифровых технологий бизнес-структурами. Неразвитость бизнеса и низкий уровень инноваций в программе обозначены основными барьерами конкурентоспособности РФ на глобальном цифровом рынке. В программе разработаны конкретные показатели для достижения к 2024 году в области экосистемы цифровой экономики, персонала и образования, технологических заделов, информационной инфраструктуры и безопасности и приведена соответствующая дорожная карта. 9 января 2018 года утверждены планы мероприятий по нескольким направлениям программы развития цифровой экономики [9]. На реализацию программы планируется выделить более 500 млрд. руб., 150 млрд. руб. из которых выделит бюджет, остальную сумму координаторы стремятся привлечь из средств участников рынка. При этом прогнозируется рост ВВП России к 2025 году на 4,1–8,9 трлн. руб. благодаря цифровизации экономики [12].

Основные вызовы для трансформации бизнеса в цифровой экономике

На мой взгляд, особое внимание следует уделить разрывам (вызовам) между текущим состоянием экономики и промышленности России и целевой ступенью развития, обеспечивающей формирование цифровой экономики и Индустрии 4.0 на макроуровне. Таковые включают не только приведенные в программе Правительства отсутствие нормативно-правовой базы и недостаточно благоприятную среду для инновационной деятельности.

Одним из серьезных препятствий для формирования цифровой экономики можно назвать недостаточную осведомленность субъектов бизнеса о концепции и технологиях Индустрии 4.0, преимуществах и сложностях ее реализации. К тому же, процесс разработки и внедрения приведенных на рисунке 2 технологий требует инвестиций значительных размеров, что на данный момент является серьезной проблемой для российской экономики. Финансирование необходимо организовать одновременно в нескольких направлениях: развитие инфраструктуры для цифровой экономики, формирование нормативно-правовой базы, поддержка инновационной деятельности, подготовка кадров для цифровой экономики, что предопределяет следующий вызов, а именно изменения функций и операций персонала предприятий. Для реализации концепции Индустрия 4.0 на предприятиях требуется персонал нового поколения с новым набором навыков, компетентных выполнять функции по разработке инновационной «умной» продукции, техническому обслуживанию сложных компьютерных и инженерных систем, контролю автономных систем и пр. В промышленности наблюдается тенденция перехода от востребованности профессий физической направленности к спросу на ментальный труд. Повышенный интерес в условиях развития цифровой экономики проявляется к профессиям программиста, аналитика, координатора, IT-специалиста, копирайтера, специалиста по планированию и др. Кадрам промышленности будет необходимо приспосабливаться к выполнению новых задач в новой рабочей среде, для которых необходимы аналитические и коммуникативные навыки, знание производства, знание иностранных языков, навыки программирования, применения IT-технологий, гибкость, знание рынка выпускаемой продукции [6], [11]. Персонал выступает одним из основных элементов трансформации, ключевым ресурсом цифровой экономики, представляя собой многофункциональный комплексный субъект разработки, производства и коммерциализации «умной» продукции, источник генерации конкурентоспособных идей.

Другим разрывом, который представляется важным преодолеть, является необходимость совершенствования применяемых IT-технологий с целью формирования гибридной IT-среды, интегрирующей облачные и традиционные модели, способные обеспечивать управление процессами с применением клиенто-ориентированной децентрализованной микроконтроллерной системы вместо стандартных программируемых логических контроллеров [14]. Существующих стандартов производства будет недостаточно для реализации концепции Индустрии 4.0, что вызовет не только необходимость разработки нормативной документации, но и изменение технических стандартов, архитектуры бизнеса.

Присутствуют барьеры и в вопросах кибербезопасности, исследованию которой в настоящее время посвящено все большее число работ, поскольку традиционно применяемые методы информационной безопасности не способны должным образом защитить цифровую сеть. Кибер-риски значительно возрастают в период разработки и внедрения инновационных технологий, позиционируя необходимость создания адаптивных механизмов обеспечения кибербезопасности интегрированных сетей компаний, передаваемой и хранимой информации. Представляется, что технологии ERP, CAD/CAE/CAM, PDM, CSRP, PLM, EAM, CRM, APS должны быть адаптированы и интегрированы в единую сеть Интернета вещей компании.

Таким образом, модель цифровой трансформации в холистическом аспекте может быть представлена в виде интегрированного процесса (рисунок 3).

Рисунок 3 – Модель трансформации процессов предприятия для реализации концепции Индустрия 4.0 (составлено автором)

В соответствии с приведенной моделью создание ценности для потребителя путем реализации концепции Индустрия 4.0 требует трансформации инфраструктуры, технологий, организации и менеджмента, продукции, услуг, данных и персонала предприятия с целью формирования цифровой экосистемы.

Заключение

В целом, внедрение концепции Индустрия 4.0 и цифровизация экономики приведет к изменению системы производства и реализации продукции, вызовет организационные и структурные трансформации, появление новых моделей ведения бизнеса с применением новых технологий.

Среди основополагающих особенностей цифровой экономики можно выделить следующие:

- высокая скорость и темпы развития;

- трансформация (преобразование) бизнес-процессов предприятий и отраслей промышленности;

- сокращение расходов на реализацию бизнес-процессов;

- появление новых бизнес-моделей;

- появление новых «умных» продуктов, новых рынков;

- изменения в структуре востребованных профессий;

- постоянная диффузия инноваций;

- активное развитие электронных платежных систем.

Цифровизация предполагает формирование значительных объективных конкурентных преимуществ для предприятий в будущем при условии преодоления ряда барьеров, наблюдаемых на сегодняшний день, что определяет необходимость разработки дорожных карт реализации концепции Индустрия 4.0, «умных» механизмов трансформации существующих промышленных систем, моделей и ментальных карт построения цифровой экономики.