Темные фабрики: будущее промышленности без человека

В современных реалиях “безлюдные производства” перестали быть просто модной тенденцией, превратившись в ключевой стратегический ход для компаний, стремящихся удержать и укрепить свои позиции на рынке в условиях нехватки опытных специалистов и растущей глобальной конкуренции. Аналитические отчеты Fortune Business Insights прогнозируют, что к 2026 году объем рынка автоматизации в промышленности достигнет впечатляющей отметки в 300 миллиардов долларов.

Устройство “безлюдных фабрик” и перспективы их широкого распространения обсудил Денис Хлебородов, глава Cloud X, компании, специализирующейся на облачных решениях для Индустрии 4.0, основанных на собственной инфраструктуре. Его экспертное мнение позволит разобраться в нюансах и возможностях этого инновационного подхода к производству.

Идея “темных фабрик” заключается в использовании роботов и цифровых технологий для автоматизации производства, сводя к минимуму потребность в людях. Термин возник от английского “Lights-out Manufacturing”, что можно интерпретировать как “производство без света”. Такие предприятия могут функционировать в полной темноте без присутствия работников, что ведет к сокращению затрат на электроэнергию и поддержание оптимальной температуры.

Однако экономические выгоды этим не исчерпываются: наблюдается рост качества продукции и объемов производства, а также обеспечивается непрерывность производственного цикла круглые сутки, семь дней в неделю, 365 дней в году. Автоматизированные системы превосходят людей в скорости и точности, что существенно снижает вероятность брака.

Более того, роботы способны заменить людей на опасных и вредных участках производства, избавляя от необходимости выполнения однообразной, рутинной и физически тяжелой работы.

Сферы применения

Концепция «темных фабрик» лучше всего подходит для массовых, стандартизированных и повторяющихся производственных процессов, например, в автомобилестроении, электронике, химической и металлургической отраслях. Так, у Philips, известной нидерландской компании по производству электронной и бытовой техники, уже есть завод по производству электробритв, где работают преимущественно машины. Штат сотрудников небольшой — 9 человек. В их задачи входит контроль процесса производства и обеспечение качества продукции.

Ограничения пока связаны с производствами, требующими высокой степени индивидуализации, креативности и сложного человеческого контроля. Хотя Tesla уже активно использует элементы концепции на своих заводах Gigafactory, что позволяет ей достичь рекордной производительности и минимизировать влияние человеческого фактора. Для российских предприятий тестирование «темных фабрик» и поэтапное введение — это шанс не только догнать мировых лидеров, но и выйти на принципиально новый уровень производительности и эффективности.

Что скрывается в темноте

Главная сила темных фабрик — это интеграция роботизированных линий с облачными платформами и экосистемами, обеспечивающими мгновенный анализ данных, точную настройку процессов и прогнозирование неисправностей еще до их возникновения.

Основные технологии — роботизированные системы и манипуляторы, компьютерное зрение, самообучающиеся алгоритмы, системы непрерывной актуализации моделей (MLOps), цифровые двойники производства, технологии распределенного реестра, больших данных, Интернета вещей (с применением M2M-взаимодействий), 5G (и выше) и системы предиктивной аналитики. Все они функционируют на основе облачных, мультиоблачных и гибридных вычислений.

К системообразующим элементам малолюдного производства относится применение роботизированных систем. Теперь роботы и автоматические системы выполняют задачи, для которых раньше нужен был человек. Так, по прогнозам Минпромторга, к 2030 году на российских предприятиях должно появиться более 94 000 роботов. Однако для создания безлюдного производства необходимо интегрировать «железо» в цифровую систему управления предприятием. Цифровизация в промышленности — ключевой элемент эффективности. Например, цифровые технологии в промышленности позволяют оптимизировать циклы работы оборудования, внедрять новые решения и корректировать алгоритмы для более эффективной работы, исключая дорогостоящие простои, а также централизованно управлять парком роботов через облако даже на распределенных производствах.

Исходя из данных Ассоциации инновационного развития, уже более 70% крупных российских компаний применяют цифровые решения для повышения эффективности производства: цифровые двойники позволяют без рисков для компании тестировать изменения, а интернет вещей образует единую сеть, благодаря которой устройства обмениваются информацией.

Подводные камни при внедрении

В России два сдерживающих фактора — это отсутствие сквозных решений и недостаток опыта построения таких фабрик. Среди препятствий можно отметить регуляторные риски и кибербезопасность. Автоматизированные системы часто становятся целью хакерских атак. Нельзя исключать психологические факторы: перемены могут вызывать опасения сотрудников и руководства предприятий.

Хотя внедрение темных фабрик сопряжено с рисками кибербезопасности и возможным сопротивлением сотрудников, правильное управление изменениями и повышение уровня цифровой зрелости компании способны не только устранить эти риски, но и превратить их в стратегическое преимущество.

Экономические выгоды

Применение концепции темных фабрик имеет значительный экономический потенциал: сокращение расходов на персонал уже на первых этапах может достигать 40–50%, увеличение общей производительности предприятия возможно на 20-30%, снижение брака и дефектов до 60–70%, а также снижение энергозатрат на 10–20%.

Одним из ключевых эффектов, который удастся достичь, является постепенное исключение человеческого труда в производстве. С каждым годом нанимать сотрудников на работу в тяжелых условиях труда становится все сложнее. В связи с развитием интернета люди становятся более образованы, эффективность систем мотивации снижается. И решением является переход к темным фабрикам.

Еще одним важным преимуществом станет не только роботизация, но и способность интегрировать производство в глобальные цифровые экосистемы с помощью облачных платформ, которые не то только позволят управлять процессами в режиме реального времени, мгновенно адаптируясь к изменениям спроса и рынка, но и встроят производство в глобальную экосистемную экономику.

Экономический потенциал «темных фабрик» выходит за рамки снижения затрат. Это новый тип конкурентоспособности — предприятия становятся менее зависимы от внешних факторов, быстрее адаптируются к рынку и могут более эффективно использовать ресурсы, повышая маржинальность и рентабельность.

Светлое будущее

Переход на «‎темные фабрики» и полная автономия производства абсолютно реалистичны — на сегодняшний день для этого есть все необходимые технологии. В самое ближайшее время мы будем наблюдать создание новых безлюдных производств. На первых этапах будет сохраняться минимальное человеческое участие для контроля, управления сложными технологическими процессами и принятия стратегических решений, но через некоторое время и это не потребуется.

Источник — https://hightech.fm/