Скопировать ссылку
На что направлены инновации сегодня
Несмотря на то, что инновации кажутся глобальным трендом лишь нескольких последних десятилетий, человечество внедряет такие решения давно. Тысячелетия назад ими стали изготовление металлических орудий труда, колесо и плуг. Несколько столетий назад — появление электричества, конвейера и мануфактур. Называть их инновациями не принято — термин относится скорее к последним достижениям научно-технического прогресса.
Однако по существу и плуг, и электричество когда-то были именно инновациями. И направлены они были в первую очередь на повышение производительности труда. Сегодня же, внедряя инновации, компании ставят перед собой сразу несколько целей, и рост эффективности производства — лишь одна из них. Среди других целей, которые бизнес преследует, развертывая новые технологические решения, можно назвать следующие.
Повышение безопасности труда
Есть роли и функции, которые ставят жизнь и здоровье сотрудников под угрозу — и в этом случае инновации направлены не на рост производительности, а на избавление человека от тяжелого и опасного труда. Этот подход актуален не только на производстве — достаточно вспомнить роботов, которые в определенных ситуациях заменяют пожарных или саперов.
Появление новых продуктов
Производство определенной продукции либо невозможно без внедрения инноваций в принципе, либо является экономически нецелесообразным, из-за чего бизнес принимает решение не заниматься ее выпуском. Так, еще пятнадцать лет назад лидары стоили десятки тысяч долларов, а сегодня есть во многих популярных смартфонах. И машины с автопилотом, использующим технологию для оценки обстановки, спокойно ездят по улицам городов.
Снижение вредных выбросов и негативного влияния на экологию
Осознанное отношение к вопросам изменения климата становится все более важным даже для исторически «грязных» производств. Компании не только снижают эмиссию углекислого газа, но и повторно используют воду, а многие отходы производства применяют для создания новых продуктов — инновационные решения позволяют оборачивать экологические инициативы на пользу компании и получать из них выгоду.
Какие инновации внедряются сегодня
Автоматизация производства
Внедрение автоматизированных систем в производственные процессы позволяет повысить их эффективность и точность, сократить затраты на трудовые ресурсы и улучшить качество продукции. Автоматизированные линии сборки, склады и системы управления производством значительно ускоряют путь продукта от заготовки до выпуска и повышают конкурентоспособность предприятий.
Роботизация производства
Этот процесс можно рассматривать в рамках автоматизации. Однако станки и автоматические линии, как правило, выполняют одну конкретную функцию и четко ограничены в возможностях применения. Роботы же, в свою очередь, универсальны: они обладают большей гибкостью и открывают перед бизнесом больший простор для внедрения.
Например, роботы-манипуляторы, имитирующие возможности и движения человеческой руки, в зависимости от размера могут поднимать и передвигать груз весом до нескольких центнеров. Возможности для применения таких устройств практически безграничны: на «чистых» производствах они используются для транспортировки веществ и деталей, с которыми нельзя соприкасаться человеку (например, процессорных плат, которые боятся пыли, или компонентов лекарств, которым нельзя соприкасаться с бактериями и вирусами), а на автомобильных заводах манипуляторы перемещают корпуса будущих машин — на заводах Tesla для этого используют роботов Fanuc.
Цифровизация
Включает в себя сразу несколько инновационных решений.
Например, интернет вещей (IoT), то есть оснащение различных приборов возможностью получать и отправлять данные с серверов. Большинству из нас интернет вещей знаком по устройствам умного дома — именно эта технология позволяет голосом задвигать шторы или включать чайник. Внедрение интернета вещей на производстве также позволяет собирать и анализировать данные с различных устройств и оборудования в режиме реального времени. Это дает предприятиям возможность более точно контролировать и оптимизировать процессы производства, предотвращать сбои и неисправности, а также улучшать управление запасами и логистику.
Работать с полученной от приборов информацией помогает технология искусственного интеллекта. Сложные алгоритмы, устройство которых концептуально напоминает устройство мозга, гораздо лучше справляются с анализом больших данных — программа может найти в них паттерны и закономерности, сделать выводы и прогнозы лучше, чем любые другие вычислительные модели и тем более человек.
Использовать это качество ИИ можно не только для работы с большими объемами данных, оптимизации производства, разработки инновационных продуктов и услуг. Нейросети могут анализировать ситуацию на рынке, прогнозировать спрос и предлагать оптимальные цены, добиваясь для компании наиболее выгодных предложений.
Но возможности искусственного интеллекта не ограничиваются исключительно анализом текстовых или числовых статистических данных.
На нейросетях построено машинное зрение, оно помогает предприятиям Группы НЛМК в режиме реального времени оценивать состояние компонентов станков и установок — эффективность такого решения в разы выше, чем если бы задачей занимался человек. Программа быстрее и точнее замечает небольшие неисправности и позволяет их устранить до того, как раскрутившийся от вибрации винтик станет источником серьезных проблем.
Тем же целям может служить технология машинного слуха: направленные микрофоны, установленные на передвигающемся по цеху роботе, постоянно передают данные в специальную программу. Она по мельчайшим колебаниям и отклонениям звуковой картины от нормы может определить неисправность станка или установки еще до того, как проблема стала видимой.
3D-печать
Технология 3D-печати стала настоящим прорывом в промышленности. Она позволяет создавать сложные детали и компоненты из различных материалов, снижая время и затраты на производство. Некоторые компоненты вообще невозможно создать традиционными способами, другие проигрывают напечатанным по прочности и качеству изготовления. А если напечатать на принтере поврежденную деталь станка или установки, можно существенно сэкономить на ремонте и простое.
3D-печать также способствует индивидуализации продукции и улучшению дизайна, что открывает новые возможности для предприятий. Так, компания Relativity Space использует гигантский принтер, состоящий из нескольких объединенных между собой роботов-манипуляторов, для производства ракетных двигателей. Создавать такое устройство другими методами было бы слишком дорого и долго, принтер же позволяет добиться от полученного аппарата максимальной эффективности при минимальных затратах.
Зеленые технологии
Использование возобновляемых источников энергии, где возможны рециклинг и вторичное использование расходников, позволяют сделать производство не только экологически чистым, но и более эффективным. Кроме того, зеленое производство и зеленая сертификация позволяют компаниям выходить на глобальные рынки и получать таким образом прибыль, которую можно потратить на дальнейшие инвестиции в инновации.
Наиболее интересным здесь видится именно рециклинг, то есть возвращение вторичных материалов в производственный цикл или их переработка для других нужд. Например, металлургические предприятия в процессе обработки угля и руды, выплавки чугуна и стали производят огромное количество пыли. На одном из объектов Группы работает фабрика брекетирования: на ней из пыли производят брекеты, которые затем используются в качестве топлива для других процессов. Благодаря фабрике на производство возвращаются сотни тысяч тонн отходов. А в качестве пилотного проекта существует технология обратного захвата полезных газов из газообразных отходов — полученные таким образом углеводороды не будут загрязнять атмосферу, а станут расходником для дальнейшего производства.
Помимо этого, крупные производства во время работы потребляют огромные объемы воды: она применяется для охлаждения оборудования, участвует в процессах и так далее. Раньше использованную воду сливали как отход, но сегодня предприятия стараются ее очищать и заново запускать в производственный цикл — это существенно снижает как экономические затраты, так и влияние на экологию.
С какими сложностями сталкиваются инноваторы
Внедрение инноваций в производство далеко не всегда проходит гладко.
И первое препятствие здесь — финансовый вопрос. Инновации требуют значительных вложений на обновление оборудования, обучение персонала и исследования и разработки. Если некоторые новые решения могут обойтись компании в относительно небольшую сумму (например, для внедрения машинного зрения по сути нужны только софт, камеры и сервера), то многие инициативы, например экологические, требуют по-настоящему капитальных вложений: строительства целых фабрик или цехов, установки дорогостоящего очистного оборудования. Но предприятия должны быть готовы к дополнительным расходам и грамотно управлять бюджетом: в конце концов, в перспективе инновации станут источником прибыли.
Кроме того, внедрение новых технологий и процессов может вызвать сопротивление у сотрудников, особенно если они не уверены в своих способностях справиться с изменениями или если привычные инструменты работы им на первый взгляд кажутся более эффективными или удобными. И здесь очень важно, чтобы предприятия активно вовлекали и обучали своих сотрудников: пусть это и несет дополнительные издержки, прогресс и инновации невозможны без кооперации со специалистами на местах.
Наконец, третья сложность состоит в возникновении возможных рисков. Внедрение новых технологий и инноваций неизбежно ведет к изменению производственных процессов, что чревато возможными сбоями в системе, проблемами совместимости и непредвиденными тратами, в том числе на устранение негативных последствий.
Как государство участвует во внедрении инноваций
Если говорить про Запад, то глобальный центр инноваций — Кремниевая долина — появился практически полностью без государственного участия, как сосредоточение инновационных компаний и оборонных предприятий. А подготовкой специалистов по инновациям занимаются крупнейшие вузы, в основном частные. В России все устроено немного иначе.
Помимо субсидий частным игрокам, одна из наиболее заметных мер господдержки, направленных на увеличение темпов разработки и внедрения инноваций, — это создание особых экономических зон. Их резидентам государство предоставляет поддержку как напрямую — с помощью льгот, особых налоговых или таможенных условий, — так и опосредованно, создавая правовую базу и инструментарий, например промышленную ипотеку.
Но специфика российской экономики заключается в том, что государство присутствует в ней не только как регулятор, но и как один из крупных игроков. Большое количество предприятий имеют частичное или полное государственное участие. И это делает государство одним из основных заказчиков инноваций: его предприятия создают спрос на новые технологические решения и разработки. А с учетом того, что государство также имеет в портфеле сразу несколько институтов, направленных на развитие и разработку инноваций (например, различные фонды и инвестиционные программы), оно не только заказывает, но и спонсирует разработку новых решений.
При этом достаточно часто государство принимает непосредственное участие в выработке первичного спроса на инновации, иногда в подготовке специалистов, которые отвечают как за разработку, так и за внедрение инновационных решений. Получается, что государство принимает участие в инновационной деятельности практически на каждом этапе: создает кадры, которые занимаются инновациями, развивает среду для создания инноваций, а затем покупает их самостоятельно, а также поддерживает частных производителей, которые решают внедрить инновационные решения в свои производства.
Каковы перспективы развития инноваций в промышленности
Возникновение пресловутых «черных лебедей», то есть революционных факторов развития, предсказать сложно. К тому же, несмотря на расхожее мнение об увеличившихся темпах развития научно-технического прогресса, на деле его темпы не меняются уже несколько столетий. Просто мы, как современники, замечаем гораздо больше небольших изменений и открытий, тогда как в широком историческом контексте они не представляют особого интереса. Довольно опрометчиво предполагать, что в ближайшие несколько лет будет изобретен вечный двигатель или абсолютное топливо, которые радикально изменят всю сферу производства.
Поэтому, рассуждая о перспективах развития инноваций, можно говорить о продолжении эволюционного пути. Те тренды и тенденции, которые заметны сегодня, продолжатся и в дальнейшем. Все перечисленные выше инновации нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Развитие по каждому из путей в конечном итоге даст толчок остальным. Цифровизация станет глубже, нейросетям и искусственному интеллекту будут находить новые и новые применения, все больше этапов производства будут отслеживаться и корректироваться софтом в режиме реального времени. Это, в свою очередь, даст толчок роботизации и автоматизации, а вкупе с деталями, распечатанными на 3D-принтере, позволит повышать эффективность производства. За счет поиска оптимальных решений и роста производительности будет снижаться нагрузка на окружающую среду. И так далее.
Если верить статистике, в 2019 году объем инвестиций в инновационные проекты в России составил почти 2 трлн рублей, при этом к 2021 году доля предприятий, осуществляющих инновационную деятельность, выросла почти на 2 процентных пункта. Кроме того, в 2021 году объем инвестиций только в исследования и разработки составил 437 млрд рублей, что на 8% больше показателя 2019 года. Из этого можно сделать вывод, что все больше предприятий интересуются темой создания и внедрения высокотехнологичных решений, а значит, в перспективе инновации станут внедряться все чаще.
Инновации играют важную роль в современной промышленности, обеспечивая рост, развитие и конкурентоспособность компаний и их продуктов. Автоматизация и роботизация производства, нейросети и интернет вещей, 3D-печать и зеленые технологии являются лишь некоторыми из современных решений, которые приводят к улучшению эффективности, качества продукции и оптимизации бизнес-процессов. Внедрение этих технологий помогает предприятиям оставаться устойчивыми и независимыми, а главное — успешными в быстро меняющейся промышленной среде.
