30.08.2018
По материалам отчета J’son & Partners Consulting

Российское машиностроение может совершить рывок благодаря IoT

Основной выгодой от цифровизации и внедрения Интернета вещей (IoT) для российского машиностроения является уникальная возможность «рывком» повысить конкурентоспособность своей продукции относительно основных международных игроков. Эта возможность состоит в том, что даже ведущие мировые производители продукции машиностроения пока еще находятся в начальной стадии перехода к созданию продукции поколения Industry 4.0.

И если действовать быстро, то имея преимущества старта с низкой базы эффективности использования производственных мощностей (то есть имея возможность быстро ее увеличить примерно в 4 раза), опираясь на наличие достаточного количества квалифицированных кадров в сфере ИТ и инжиниринга, близость к локальному потребителю и готовность разрабатывать продукты с учетом особенностей российского законодательства, можно успеть на формирующийся рынок продукции машиностроения поколения 4.0, во всяком случае, на локальный, в числе первых.

Цифровизация машиностроения и переход на контракты жизненного цикла, по оценкам консультантов J’son & Partners Consulting, позволит также обеспечить решение поставленной Президентом РФ задачи увеличения объемов выпуска предприятиями ОПК конкурентоспособной продукции гражданского назначения с нынешних 16% до 30% уже к 2025 году и не менее 50% к 2030 году.

С учетом высокой доли именно предприятий ОПК в общем объеме производства продукции машиностроения в России эта задача весьма амбициозна и по оценке J’son & Partners Consulting, в денежном выражении означает прирост выпуска такой продукции примерно на 250 млрд руб в годовом выражении на фоне стагнации и спада объемов потребления такой продукции на внутрироссийском рынке.

Кроме того, это позволит развивать в России наиболее существенные с точки зрения создания добавленной стоимости продукции машиностроения поколения Industrie 4.0 компоненты: это этап проектирования изделия в целом, разработка программных компонент для него и услуги аутсорсинга эксплуатации продукции машиностроения поколения Industry 4.0.

Такой рост возможен скорее за счет вытеснения продукции иностранного производства и увеличения глубины локализации создания добавленной стоимости продукции, но не за счет прироста объемов потребления в условиях стагнации спроса и низкой платежеспособности населения и бизнеса.

С другой стороны, отсутствие энергичных действий в направлении цифровизации машиностроения будет означать полную потерю конкурентоспособности отечественного машиностроения и ее необратимую деградацию ввиду невозможности конкурировать с продукцией нового поколения от ведущих мировых производителей.

При этом важно отметить, что по причине определяющей роли машиностроения в формировании сложных кооперационных цепочек с другими отраслями экономики, деградация машиностроения определит и общую деградацию экономической активности в стране.

Такие выводы J’son & Partners Consulting сделала на основании исследования, проведенного по отношению к следующим отраслям:

• Радиоэлектроника и приборостроение;
• Автомобилестроение, транспортное и специальное машиностроение;
• Авиационная промышленность;
• Судостроение;
• Станкостроение и инвестиционное машиностроение (энергетическое машиностроение, электротехническая и кабельная промышленность, нефтегазовое и химическое машиностроение, тяжелое машиностроение).

Текущее положение в машиностроении России

Ситуация в российском машиностроении с 2014 года характеризуется отрицательной динамикой выпуска. Так, в 2015 году спад, по оценке экспертов РИА Рейтинг, составил 8,9%, в 2016 году - 0,9%. При этом экспорт машиностроительной продукции, несмотря на девальвацию рубля, сократился по итогам года, согласно данным ФТС, на 4,3% до 24,3 млрд. долл.

Основная причина сокращения объемов выпуска продукции машиностроения в России - начавшийся в 2014-2015 годах спад внутреннего потребления, как инвестиционного, так и конечного. На фоне общей негативной динамики выпуска и его высокой его волатильности имеется риск возобновления быстрой деградации производственных мощностей предприятий машиностроения, в первую очередь станочного парка, несколько замедлившийся в период 2007-2013 гг.

Деградация производственных фондов проявляется как в сокращении общего парка станков, так и в увеличении доли физически изношенного оборудования (станки возрастом более 20 лет). То есть снижение количества станков не компенсируется ростом производительности оставшихся. Так, средний возраст производственного оборудования в российском машиностроении превышает 20 лет, что определяет высокий средний уровень его физического износа – около 45% парка станков и другого промышленного оборудования полностью физически изношены и должны быть выведены из эксплуатации. Катастрофическое отставание наблюдается по доле станков с числовым программным управлением (ЧПУ): в Японии более 90% станков относятся к данному классу, в Германии и США – более 70%, в Китае – около 30%, а в России в 2016 году доля станков с ЧПУ составляла менее 10%, включая доукомплектованные ЧПУ обычные станки.

Таким образом, налицо крайне низкий уровень оптимизации и автоматизации производственных и бизнес-процессов предприятий машиностроения России. Следствием этого является низкая конкурентоспособность производимой продукции по цене и качеству. В результате для российских предприятий машиностроения доступна лишь небольшая доля рыночного «пирога» (существующего спроса) даже на российском рынке. На массовом рынке эта доля ограничена, во-первых, долей российских предприятий в цепочке создания продукции, в которой вообще в каком-либо качестве участвовали российские предприятия. А во вторых – низкой долей добавочной стоимости в той продукции, которая была создана с участием российских предприятий. В основном это этап сборки и производство недорогих комплектующих и материалов. На рынке оборонной продукции и инвестиционного машиностроения доля продукции, произведенной российскими предприятиями существенно выше. Но здесь имеет место другая проблема – меньший размер этих рынков по сравнению с массовыми в сочетании с высокой их волатильностью, а также высокая доля импортных комплектующих, в основном из Китая.

Потенциальные эффекты от цифровизации и внедрения Интернета Вещей (IoT) в машиностроении

Анализ новых технологических инициатив таких промышленно развитых стран как Германия, Япония, США и других показывает, что в том или ином виде, но все они направлены на ускорение перехода к производству продукции машиностроения нового поколения, базирующегося на технологиях Интернета Вещей и тотальной автоматизации.

Применительно к машиностроению трансформационные эффекты от внедрения IoT и перехода на сквозные автоматические процессы («цифровизация») можно свести в три группы:

• Меняется облик производимой продукции машиностроения – она становится программно-определяемой и модульной. При этом в большинстве случаев внешняя форма изделия упрощается (в том числе с возможностями аддитивного производства) за счет программируемых функций внутри продукта. Меняются подходы к обновлению парка оборудования – от дискретной замены, требующей больших разовых капиталовложений, к модели постоянной модификации (аналогу модели DevOps в сфере ИТ) за счет обновления программной части продуктов и замены отдельных аппаратных модулей. Появление возможности глубокой модификации продукта на этапе его послепродажной эксплуатации делает целесообразным реализацию для такой продукции принципа контракта жизненного цикла (Performance Based Lifecycle Product Support, PBL), когда ответственность за корректное функционирование продукта остается за производителем оборудования на всем жизненном цикле. Это касается как средств производства (станки, промышленное и инженерное оборудование), так и предметов конечного потребления – бытовой техники , транспортных средств и так далее.
• Меняются подходы к разработке продукции – минимизация человеческого фактора, а также максимальное сокращение времени и ресурсов не только на этапе производства (роботизация, тотальный автоматический контроль всех производственных процессов), но и на этапе эксплуатации оборудования (удаленный автоматический мониторинг режимов эксплуатации оборудования) позволяет точно спроектировать продукт под заданные рынком (Заказчиком) требования, технические и функциональные характеристики. А принципы программной определяемости и модульности позволяют модифицировать эти характеристики в зависимости от условий эксплуатации и изменений требований рынка.
• Меняются подходы к производству такой продукции. Появляется возможность реализовать цеховую модель производства (job shop) на новом техническом уровне - с возможностью тотального удаленного контроля качества производства, что позволяет организовать чрезвычайно эффективную «гибридную» модель использования производственных мощностей. При такой модели предприятие, обладающее собственными производственными мощностями, использует их не только для производства конечной продукции (собственной), но и для выполнения отдельных производственных операций на заказ, выступая частью распределенной производственной цепочки, объединенной единым автоматическим управлением, а также, в случае полной загрузки отдельных станков и оборудования – размещает заказы на выполнение отдельных производственных операций на сторонних предприятиях, сохраняя при этом полный контроль над качеством их выполнения. Это позволяет постоянно поддерживать чрезвычайно высокий, близкий к 100%, уровень загрузки производственных мощностей.

Мощные экономические бизнес-эффекты цифровизации и внедрения IoT в машиностроении России возможны в связи с тем, что цифровизация и IoT позволяет кардинально поменять эти три составляющие, формирующие облик производственного предприятия, которые вместе и определяют переход к так называемой индустрии четвертого поколения (Industrie 4.0) и которые позволят решить ключевые проблемы российского машиностроения в новой парадигме:

1. Повысить конкурентоспособность продукции за счет снижения удельной себестоимости производства продукции, за счет упрощения облика восполнить разрыв и возобновить производство на новом уровне широкой линейки товаров (в том числе с возможностями аддитивного производства);
2. Сократить влияние человеческого фактора, повысить скорость распределения и выполнения заказов и обеспечить стабильность качества производства;
3. Повысить уровень сервисной поддержки, позволяющий перейти во взаимоотношениях с потребителями продукции на модель контракта жизненного цикла и оплаты по фактическому объему потребления функций продукта.

В целом такая трансформация, включающая как изменение облика производимой продукции, так и методов его производства (тотальная автоматизация станочного парка и производственных процессов) и эксплуатации (контракт жизненного цикла) позволит перейти от обычного мультипликатора рабочих мест в машиностроении равном 5 к мультипликатору «продвинутого машиностроения» (advanced manufacturing, technology-intensive manufacturing) равному 16, то есть когда одно «продвинутое» рабочее место создает еще 16 новых высоко квалифицированных рабочих мест, которые также являются высоко квалифицированными и обладают высоким мультипликатором, и так далее. При этом такие рабочие места создают в среднем в два раза больший валовый продукт чем обычные.

Такой эффект обусловлен появлением возможности создавать открытые системы разработчиков приложений и модулей вокруг базовой платформы, и увеличением «веса» программных и сервисных компонент в структуре добавленной стоимости конечного продукта, который в модели Industry 4.0 рассматривается не только как сам физический продукт, но и все процессы (максимально автоматизированные) связанные с его производством и эксплуатацией.

За счет создания виртуальных пулов производственных мощностей, появляется возможность кардинально – с ~20% до ~80% повысить уровень использования (загрузки) основных производственных фондов предприятий, что снизит удельную себестоимость производства единицы продукции и таким образом повысит маржинальность производства и ценовую конкурентоспособность изделий, и позволит списать производственный парк полностью физически изношенного оборудования (почти 50% станочного парка в России имеет возраст более 20 лет).

Уже на первом этапе реализации такого подхода появится возможность обеспечить текущие объемы производства примерно четвертью от имеющегося парка станков, и, таким образом, полностью вывести из эксплуатации физически изношенное оборудование, докомплектовать ЧПУ относительно «свежие» станки и довести таким образом долю станков с ЧПУ до уровня близкого к 100% станочного парка.

Открытый доступ к производственной базе с оплатой по фактическому объему использования станочного парка создаст необходимые «производственные» предпосылки для формирования экосистемы разработчиков модулей к базовым платформам, имеющих возможность быстро реализовывать «в металле» свои разработки и поставлять их на рынок.

Переход на гибридную модель производства создаст экономические предпосылки для развития с участием крупнейших мировых производителей промышленного оборудования на территории России универсальных производственных центров, оснащенных реконфигурируемыми производственными системами (РПС/RMS), с оплатой оборудования по фактическому объему его использования.

Полная версия отчета "Экономические эффекты от цифровизации и внедрения IoT в машиностроении в России" >>>


Рейтинг статьи