«Промышленный интернет» США, Индустрия 4.0: акцент на «мягкие» преимущества
В Соединённых Штатах концепцию «промышленности 4.0» чаще заменяют термином «промышленный интернет». Хотя они называются по-разному, основная идея обоих концептов одинакова — связать виртуальные сети с физическими объектами для создания более эффективной производственной системы.
С политической точки зрения, после финансового кризиса правительство США возвело развитие передовых производственных технологий до уровня национальной стратегии, надеясь перестроить производственную отрасль с помощью новых и революционных методов производства. С точки зрения отрасли, создание отраслевой организации Industrial Internet Alliance ознаменовало решительный призыв делового сообщества вступить в эпоху промышленности 4.0. В отличие от «жёсткого» производства, на котором акцентирует внимание Германия, Соединённые Штаты, где развита экономика программного обеспечения и интернета, уделяют больше внимания содействию новому этапу промышленной революции в сфере «мягких» услуг, надеясь с помощью интернета активизировать традиционные отрасли и сохранить долгосрочную конкурентоспособность производственной индустрии.
Государственная стратегия по стимулированию инноваций
Чтобы справиться с новой технологической промышленной революцией и конкурировать за право выступать на международной промышленной арене, Соединённые Штаты в последние годы возродят производственную отрасль как свой главный приоритет. После финансового кризиса правительство США приняло серию законопроектов, направленных на создание исследовательских центров инноваций в области производства, надеясь преобразовать традиционное производство с помощью передовых и новых технологий и способствовать тому, чтобы экономика США вновь встала на путь устойчивого роста.
В апреле 2009 года Обама, только что ставший президентом Соединённых Штатов, выступил с речью, предложив активизировать производственную отрасль в качестве ключевой стратегии долгосрочного развития экономики США. В декабре того же года правительство США опубликовало «Рамочную программу по возрождению американского производства», в которой подробно анализировались теоретические основы и преимущества возрождения обрабатывающей промышленности, ставшую стратегическим руководством для развития производственной отрасли в Соединённых Штатах. Впоследствии администрация Обамы постепенно расширяла свои усилия — начиная со стратегического планирования и путей развития и заканчивая конкретными мерами, завершив разработку плана инноваций в сфере производства.
В июне 2011 года Соединённые Штаты официально запустили «Программу партнёрства в области передового производства», чтобы ускорить лидерство в сфере передового производства в XXI веке. В феврале 2012 года был дополнительно представлен «Национальный стратегический план по передовому производству» с целью стимулирования возвращения производственных компаний в США за счет активной политики. Указанный план включает две основные направления: одно — это корректировка и повышение структуры и конкурентоспособности традиционной производственной отрасли, другое — развитие высокотехнологичных отраслей. Предусматривается разработка передовых цифровых технологий производства, включая платформу передовых производственных технологий, технологии передового производства, а также инфраструктуру проектирования и обработки данных.
В марте 2012 года Обама впервые предложил создать «Национальную сеть инноваций в области производства», учредить до 45 исследовательских центров и укрепить органичное взаимодействие между производством, образованием и научными исследованиями, осуществляющимся университетами и производственными компаниями. 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 области производства и выделили 1 миллиард долларов США для создания Национальной сети инноваций в области производства США (NNMI), которая будет сосредоточена на содействии инновационному развитию передовых производственных отраслей, таких как цифровое производство, новые источники энергии и применение новых материалов, а также создании ряда инновационных кластеров с передовыми производственными возможностями.
Ключевые направления исследований этой инновационной сети включают: разработку легких материалов, таких как углеродно-волокнистые композиты, для повышения топливной эффективности, эксплуатационных характеристик и коррозионной стойкости автомобилей, самолетов, поездов и судов следующего поколения; совершенствование соответствующих стандартов, материалов и оборудования технологии 3D-печати с целью реализации недорогого и мелкосерийного производства с использованием цифрового проектирования; создание структур и методов для интеллектуального производства, что позволяет производственным операторам в режиме реального времени осваивать «поток больших данных» из цифровой фабрики для повышения производительности, оптимизации цепочки поставок, а также улучшения эффективности использования энергии, воды и материалов.
За последние два года вышеупомянутое планирование постепенно реализовывалось. В августе 2012 года правительство США и частный сектор совместно профинансировали Национальный институт инноваций в области производства 3D-принтеров стоимостью 85 миллионов долларов. В мае 2013 года правительство США объявило о выделении федерального финансирования в размере 0,2 миллиарда долларов на создание трёх центров производственных инноваций: Института инноваций в области лёгкого и современного металлического производства, Института цифровых производственных и дизайнерских инноваций, а также Института производства силовой электроники следующего поколения. В феврале этого года был создан центр по производству композитных материалов.
Согласно «Глобальному отчёту о тенденциях в области передового производства», опубликованному Центром Уилсона — аналитическим центром в США, США осуществляют самые крупные в мире инвестиции в исследования и разработки, причём три четверти этих средств вкладываются в производство. Страна обладает явными преимуществами в таких областях передового производства, как синтетическая биология, передовые материалы и быстрое прототипирование. Аналитики полагают, что при активном содействии правительства и частного сектора Соединённые Штаты, скорее всего, переживут новую волну технологических инноваций, характеризующуюся повсеместным внедрением технологии беспроводных сетей, широким использованием облачных вычислений и масштабным развитием интеллектуального производства.
Промышленный альянс преодолевает технические барьеры
В отличие от «жёсткого» производства, на котором делает акцент немецкая промышленность 4.0, Соединённые Штаты, где развита экономика программного обеспечения и интернета, больше сосредоточены на содействии новому витку промышленной революции в сфере «мягких» услуг, надеясь использовать мощь сети и данных для повышения способности всей отрасли к созданию ценности. Можно сказать, что американская версия промышленности 4.0 на самом деле представляет собой революцию «промышленного интернета». В этом процессе, помимо политической поддержки со стороны правительства США, важным движущим фактором развития стало формирование первых отраслевых альянсов.
Концепция «Промышленного интернета» была впервые предложена компанией General Electric в 2012 году, после чего пять ведущих компаний США совместно образовали Альянс промышленного интернета (IIC), чтобы активно продвигать эту концепцию. Помимо таких производственных гигантов, как General Electric, к альянсу присоединились ИТ-компании, такие как IBM, Cisco, Intel и AT&T.
Промышленный интернет-консорциум использует открытую систему членства и стремится разработать «общий план», который позволит обмениваться данными между устройствами различных производителей. Стандарты этого плана включают не только протоколы интернет-сетей, но и такие показатели, как объем хранения данных в ИТ-системах, мощность подключенных и не подключенных устройств, а также управление трафиком данных. Цель состоит в том, чтобы лучше способствовать интеграции физического и цифрового миров через разработку общих стандартов, преодоление технических барьеров и использование интернета для активизации традиционных промышленных процессов.
Хотя установление и окончательное утверждение вышеперечисленных стандартов может занять несколько лет, как только эти стандарты будут установлены, они помогут разработчикам аппаратного и программного обеспечения создавать продукты, полностью совместимые с Интернетом вещей. Конечным результатом может стать реализация датчиков, сетей, компьютеров; полная интеграция систем облачных вычислений, крупных предприятий, транспортных средств и сотен других типов объектов способствует повышению общей эффективности всей производственной цепочки. (Ян Бо)
Связанные новости
Компания‑производитель медицинских кислородных регуляторов поставляет надёжные устройства для контроля подачи кислорода, предназначенные для больниц, клиник, служб экстренной помощи и домашнего использования.