«Промышленный интернет»: американский аналог Индустрии 4.0 — акцент на «мягких» компетенциях

В Соединённых Штатах концепция «Индустрия 4.0» в большей степени заменяется термином «Промышленный интернет». Хотя эти понятия называются по‑разному, их основная идея одинакова: объединить виртуальные сети с физическими объектами, чтобы создать более эффективную производственную систему.

С политической точки зрения после финансового кризиса правительство США возвело развитие передовых производственных технологий в ранг национальной стратегии, стремясь перестроить обрабатывающую промышленность с помощью новых, революционных методов производства. На уровне отрасли создание отраслевой организации Industrial Internet Alliance прозвучало как тревожный сигнал для делового сообщества — призыв вступить в эпоху промышленности 4.0. В отличие от «жёсткой» промышленности, на которой акцентирует внимание Германия, Соединённые Штаты, обладающие развитой программной и интернет‑экономикой, уделяют больше внимания продвижению нового этапа промышленной революции в сфере «мягких» услуг, рассчитывая с помощью интернет‑технологий оживить традиционные отрасли и обеспечить долгосрочную конкурентоспособность обрабатывающей промышленности.

Государственная стратегия по стимулированию инноваций

Для того чтобы справиться с новой технологической промышленной революцией и отстаивать своё право на влияние в условиях международной промышленной конкуренции, Соединённые Штаты в последние годы сделали возрождение обрабатывающей промышленности своим главным приоритетом. После финансового кризиса правительство США приняло ряд законопроектов, направленных на создание центров исследований и инноваций в сфере производства, рассчитывая трансформировать традиционную промышленность с помощью передовых и высоких технологий и тем самым вернуть американскую экономику на путь устойчивого роста.

В апреле 2009 года Барак Обама, только что ставший президентом Соединённых Штатов, выступил с речью, в которой предложил возродить обрабатывающую промышленность как одну из ключевых стратегий долгосрочного развития экономики США. В декабре того же года правительство США опубликовало «Рамочную программу по возрождению американской обрабатывающей промышленности», в которой подробно проанализированы теоретические основания и преимущества возрождения этой отрасли; эта программа стала стратегическим ориентиром для развития производственного сектора в США. Впоследствии администрация Обамы последовательно расширяла охват — от стратегической концепции и путей развития до конкретных мер — и завершила разработку плана инноваций в сфере производства.

В июне 2011 года Соединённые Штаты официально запустили «Программу партнёрства в сфере передового производства», направленную на ускорение развития ключевых направлений передового производства в XXI веке. В феврале 2012 года был дополнительно принят «Национальный стратегический план по развитию передового производства», призванный с помощью активной государственной политики стимулировать возвращение производственных компаний в США. Указанный план предусматривает два основных направления: первое — корректировка и повышение структурной эффективности и конкурентоспособности традиционной обрабатывающей промышленности; второе — развитие высокотехнологичных отраслей. Предусматривается развитие передовых цифровых технологий производства, включая платформу передовых производственных технологий, передовые технологии производства, а также инфраструктуру проектирования и обработки данных.

В марте 2012 года Барак Обама впервые выступил с инициативой создания «Национальной сети инноваций в сфере производства», предусматривающей создание до 45 исследовательских центров и укрепление органической интеграции производственной, образовательной и научно‑исследовательской деятельности между университетами и предприятиями обрабатывающей промышленности. В январе 2013 года Исполнительный офис Президента США, Национальная комиссия по науке и технологиям и Национальное проектное управление высокотехнологичного производства совместно опубликовали Предварительный проект Национальной сети инноваций в сфере производства и выделили 1 миллиард долларов США на создание Национальной сети инноваций в сфере производства США (NNMI), направленной на стимулирование инновационного развития передовых отраслей обрабатывающей промышленности — таких как цифровое производство, применение новых энергетических и материаловедческих технологий — а также на формирование ряда инновационных кластеров, обладающих высокими производственными возможностями.

Ключевые направления исследований данной инновационной сети включают: разработку лёгких материалов, таких как углеродные композиты, для повышения топливной экономичности, эксплуатационных характеристик и коррозионной стойкости транспортных средств следующего поколения — автомобилей, самолётов, поездов и судов; совершенствование соответствующих стандартов, материалов и оборудования технологии трёхмерной печати с целью обеспечения недорогого и мелкосерийного производства на основе цифрового проектирования; а также создание рамочных моделей и методов интеллектуального производства, позволяющих производственным операторам в режиме реального времени управлять «потоком больших данных» из цифрового завода, повышая эффективность производства, оптимизируя цепочку поставок и улучшая использование энергии, воды и сырьевых ресурсов.

За последние два года указанное выше планирование постепенно реализуется. В августе 2012 года правительство США и частный сектор совместно профинансировали Национальный институт инноваций в области производства 3D‑принтеров, общий объём финансирования составил 85 миллионов долларов. В мае 2013 года правительство США объявило о выделении 200 миллионов долларов федеральных средств на создание трёх центров производственных инноваций: Института инноваций в области лёгких и современных металлических технологий производства, Института цифровых производственных и конструкторских инноваций и Института производства силовой электроники следующего поколения. В феврале этого года был создан центр производства композитных материалов.

Согласно «Глобальному отчёту о тенденциях в сфере передового производства», опубликованному американским аналитическим центром Wilson Center, США располагают крупнейшими в мире инвестициями в научно‑исследовательские и опытно‑конструкторские разработки; при этом три четверти этих средств направляются именно на производственный сектор. Страна обладает заметными преимуществами в таких областях передового производства, как синтетическая биология, перспективные материалы и быстрое прототипирование. По мнению аналитиков, благодаря активной поддержке со стороны государства и частного сектора в Соединённых Штатах, вероятно, развернётся новая волна технологических инноваций, характеризующаяся повсеместным распространением технологий беспроводных сетей, широким использованием облачных вычислений и масштабным развитием интеллектуального производства.

Отраслевой альянс преодолевает технические барьеры

В отличие от «жёсткого» производства, на котором делает акцент немецкая инициатива Индустрия 4.0, Соединённые Штаты, обладающие развитой программной и интернет‑экономикой, уделяют больше внимания продвижению нового этапа промышленной революции в сфере «мягких» услуг, рассчитывая с помощью возможностей сети и данных повысить способность всей отрасли к созданию добавленной стоимости. Можно сказать, что американский вариант Индустрии 4.0 фактически представляет собой революцию в области «промышленного интернета». В этом процессе, помимо политической поддержки со стороны правительства США, важным двигателем развития стало формирование первых отраслевых альянсов.

Концепция «Промышленного интернета» была впервые предложена компанией General Electric в 2012 году, после чего пять ведущих американских компаний совместно создали Альянс промышленного интернета (IIC), чтобы активно продвигать эту идею. Помимо таких производственных гигантов, как General Electric, в альянс вошли и ИТ‑компании — IBM, Cisco, Intel и AT&T.

Консорциум Промышленного интернета использует систему открытого членства и стремится разработать «общий план», обеспечивающий обмен данными между устройствами различных производителей. Стандарты этого плана охватывают не только сетевые протоколы Интернета, но и такие параметры, как объём хранимых данных в ИТ‑системах, мощность подключённых и неподключённых устройств, а также управление трафиком данных. Цель — более эффективно содействовать интеграции физического и цифрового миров путём разработки общих стандартов, преодоления технических барьеров и использования Интернета для модернизации традиционных промышленных процессов.

Хотя процесс разработки и окончательного утверждения вышеуказанных стандартов может занять несколько лет, после их принятия они помогут разработчикам аппаратных и программных средств создавать продукты, полностью совместимые с Интернетом вещей. В конечном итоге это может привести к интеграции датчиков, сетей, компьютеров, облачных вычислительных систем, крупных предприятий, транспортных средств и сотен других типов объектов, что повысит общую эффективность всей производственной цепочки. (Ян Бо)