Текст книги "Формирование цифровой экономики в России: вызовы, перспективы, риски"

Согласно оценкам iKS-Consulting, в ближайшие 2 года среднегодовой рост рынка IIoT не превысит 7%138138
  Исследование «Рынок технологий интернета вещей в России – 2017: наиболее перспективные отраслевые сферы применения». iKS-Consulting, 2017.


[Закрыть].

По прогнозам J’son & Partners Consulting, к 2022 г. среднегодовые темпы роста рынка IIoT в России составят 12,5%139139
  Исследование «Российский рынок межмашинных коммуникаций и интернета вещей по итогам 2017 года, прогноз до 2022 года». J’son & Partners Consulting, 2018.


[Закрыть].

По оценкам TAdviser, объем рынка IIoT составил 93 млрд руб. (0,5% мирового рынка) в 2017 г. и вырастет до 270 млрд руб. к концу 2020 г. (доля в мировом обороте увеличится несущественно)140140
  Промышленный Интернет вещей в России. Исследование TAdviser и ГК «Ростех» // Дайджест. 2018. N 42 (61). ntp1.ru/files/digest1842.pdf.


[Закрыть].

Некоторые промышленные гиганты уже сейчас создают новые подразделения, специализирующиеся на цифровой трансформации, делая ставку на автоматизацию производственных процессов и IIoT-платформы как средство изменения отрасли в целом. Они разработали облачные операционные системы IIoT, которые соединяют машинное оборудование, объекты физической инфраструктуры и устройства многочисленных компаний. Такие платформы обеспечивают осуществление трансакций, операций и логистических процессов, а также сбор и анализ данных. Ранее известные исключительно как производители машин и оборудования, в настоящее время эти компании проводят ребрендинг, называя себя «цифровыми промышленными».

По данным компании «Цифра»141141
  «Цифра» объединила двух разработчиков IioT. comnews.ru/07.02.2018.


[Закрыть] – ведущего российского поставщика цифровой оснастки – доля организаций, использующих в работе CRM (цифровые системы управления отношениями с клиентами), в среднем по стране не превышает 10,3%. Немногим лучше обстоит дело с внедрением ERP (системы планирования ресурсов предприятия), где средний показатель по России – 12,2% от общего числа обследованных. По состоянию на 2018 г. подключились: к системам планирования ресурсов (ERP-системы) около 80% отечественных профильных компаний; к системам управления производственными процессами (MES-системы), синхронизирующим производственные и управленческие процессы, – 20%; к системам мониторинга – в общей сложности более 3600 станков на 140 предприятиях по всей стране, включая ряд предприятий госкорпораций Ростех и Росатом, Ростсельмаш и др. Такой уровень автоматизации открывает возможности для мониторинга промышленного оборудования и дальнейшего насыщения производства различными устройствами промышленного интернета, позволяющими получать всеобъемлющую структурированную информацию о его работе.

Возможности, действительно, большие, но явно недостаточные по сравнению со странами – мировыми лидерами. По данным McKinsey, отставание России в использовании цифровых продуктов для промышленности по-прежнему существенно. К примеру, если в мире те или иные решения IIoT используют 3% компаний, то в России – только 1%142142
  Бутрин Д. В основном аналоговая страна // Коммерсантъ. 2019. 14 марта. №44. www.kommersant.ru/doc/3909508.


[Закрыть].

Российский рынок IIoT (оборудование, роботизированные системы, датчики, ПО и платформы, инфраструктура и сети, интеграция и другие услуги) находится на начальной стадии развития. Кроме этого, большинство промышленных предприятий в России запускали лишь отдельные «пилоты», а не полноценные IIoT-проекты. Такие тенденции в основном связаны с недостатком промышленных данных.

Объем расходов крупных компаний (без учета госпроектов) на IIoT в России, по данным совместного исследования iKS-Consulting и Orange Business Services, составил 20,8 млрд руб. в 2017 г., из них в промышленности – 3,6 млрд руб. Основную выручку от внедрения IIoT-решений получила транспортная отрасль – объем 13,1 млрд руб., в сфере недвижимости («умные здания») она составила 2,1 млрд руб., в финансовой – 1,16 млрд руб., в розничной торговле – 0,7 млрд руб., в сельском хозяйстве – 0,1 млрд руб.143143
  Промышленный интернет вещей в России. Исследование TAdviser и ГК «Ростех».


[Закрыть]

Производители и промышленные компании обращаются к технологиям IIoT, чтобы перестроить свои производственные процессы. Они увеличивают инвестиции в цифровизацию производственных процессов и логистики, связывают свои производства в единую сеть, превращая их в «фабрики будущего» и создавая новые промышленные экосистемы на основе IIoT. Теперь сенсоры сами сообщают персоналу фабрики об отклонениях в системах, что позволяет предотвратить поломку оборудования и избежать простоя. «Подключенные» носимые устройства помогают работникам дистанционно контролировать работу производственной линии, вести учет складских запасов и вовремя замечать отсутствие какого-либо наименования комплектующих или товара.

Следует отметить, что технологии IIoT имеют ряд особенностей и ограничений применения в России, связанных с экономической, технологической, законодательной, географической и культурной спецификой страны. А в сегменте IIoT, как отмечается в исследовании iKS Consulting144144
  Исследование «Рынок технологий интернета вещей в России – 2017: наиболее перспективные отраслевые сферы применения».


[Закрыть], до сих пор не существует систематизированного набора стимулов для внедрения новых решений. Многие ГОСТы, регламентирующие порядок выполнения производственных процессов, морально устарели и зачастую препятствуют внедрению решений удаленного контроля технического оборудования. Регламенты проведения ремонтных работ, правила противопожарной и электротехнической безопасности – нормативы, разработанные несколько десятилетий назад. Они не учитывают возможностей современных систем дистанционного мониторинга.

2. Роботизированные технологии и развитие искусственного интеллекта (ИИ) в робототехнике. В настоящее время в мире фиксируются бурное развитие роботизированных технологий, важными драйверами которых становятся прорывы в «обеспечивающих» направлениях (искусственный интеллект и нейронауки, элементы питания, беспроводные коммуникации, вычислительные мощности, системы хранения, навигационные системы), а также резкое падение себестоимости производства роботов с ИИ, в том числе за счет новых технологий и подходов, таких как 3D-печать функциональных компонентов, применение композитных материалов, использование программного обеспечения с открытым кодом, модальная архитектура и повторное использование компонентов.

Одной из самых больших отраслей для применения роботизированных технологий и искусственного интеллекта, несомненно, является промышленность. Роботы в этой сфере применяются довольно давно: манипуляторы собирают автомобили, робоплатформы перевозят тяжелые грузы, а станки с ЧПУ производят детали с высокой точностью. В промышленную робототехнику также проникают технологии ИИ.

Один из крупнейших производителей промышленных станков и роботов – FANUC – не так давно приобрел компанию Preferred Networks и смог внедрить технологии ИИ в свои продукты. В частности, алгоритмы машинного обучения используются для предсказания возникновения вибраций в процессе работы сервомоторов и позволяют корректировать их работу для гашения вибраций, возникающих при разгоне и торможении, которые влияют на точность работы. Также глубокое обучение используется в упаковочной машине для решения задачи 3D-упаковки (процесс упаковки элементов разной формы так, чтобы они занимали минимальный объем). Технология компьютерного зрения позволяет распознать объекты, которые требуется упаковать, и составить оптимальный порядок данного процесса.

Следует отметить, что в большинстве отраслей экономически развитых стран роботы уже доказали свою эффективность, что привело к повышению глобального спроса на них. Так, по данным Всемирного экономического форума, уже роботизировано около 29% мирового производства145145
  Робототехника (мировой рынок) // TAdviser – Аналитический обзор от 22.07.2019 г. www.tadviser.ru.


[Закрыть].

Согласно данным Международной федерации робототехники (International Federation of Robotics, IFR), в 2018 г. продажи промышленных роботов увеличились на 43% по сравнению с 2016 г., и в ближайшие 2–3 года будет наблюдаться рост рынка данной продукции (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Динамика продаж промышленных роботов в мире в 2009–2018 гг. и прогноз на 2019–2021 гг. (тыс. ед.)

Источник: Аналитический обзор мирового рынка робототехники – 2019. Лаборатория робототехники Сбербанка. ict.moscow/research/analiticheskii-obzor-mirovogo-rynka-robototekhniki-2019.

В IFR считают, что ежегодно продажи могут расти в среднем на 14%. Общий объем рынка промышленных роботов в 2017 г. с учетом программного обеспечения составил более 48 млрд долл. США. По оценкам IFR, с 2019 по 2021 гг. будет продано еще почти 1,7 млн устройств. При этом промышленная робототехника растет в основном за счет стремительной роботизации китайской экономики146146
  Аналитический обзор мирового рынка робототехники – 2019. Лаборатория робототехники Сбербанка. ict.moscow/research/analiticheskii-obzor-mirovogo-rynka-robototekhniki-2019.


[Закрыть]. International Data Corporation (IDC) дает более оптимистичный прогноз: объем рынка промышленной робототехники к 2022 г. будет превышать 210 млрд долл. США – с учетом программного обеспечения147147
  Робототехника (мировой рынок).


[Закрыть].

По оценкам IFR, в 2017 г. количество роботов на 10 тыс. работников (показатель плотности роботизации) в России составило всего 4 ед. (в 2016 г. – 2 ед.), тогда как в странах-лидерах этот показатель намного выше: Южная Корея – 710 ед., Сингапур – 658 ед., Германия – 322 ед. (рис. 2.5). Как видим, Россия в 21 раз отстает от среднего уровня по миру (2017 – 85 ед.; 2016 г. – 74 ед.; 2015 г. – 66 ед.), включая страны с низким уровнем развития промышленности148148
  Аналитический обзор мирового рынка робототехники – 2019.


[Закрыть]. Несмотря на это Россия, согласно данным IFR, входит в топ-20 стран-производителей сервисной робототехники. Это означает, что в данной области у нашей страны хороший потенциал для роста. Соотношение промышленных и сервисных робототехников в России – 1 к 10149149
  Жидких И., Серебренный В. Как автоматизировать российскую экономику // РБК. 2018. 6 марта. № 041 (2765) (0703)). www.rbc.ru/newspaper/2018/03/07/5a9e49c39a79473e0ef8c42b (дата обращения 2018-09-25).


[Закрыть].

Рис. 2.5. Плотность роботизации по странам в 2017 г. (количество роботов на 10000 занятых в промышленности)

Источник: Аналитический обзор мирового рынка робототехники – 2019. Лаборатория робототехники Сбербанка. ict.moscow/research/analiticheskii-obzor-mirovogo-rynka-robototekhniki-2019.

Основными отраслями, для которых в России поставляются промышленные роботы, являются автомобилестроение, производство электроники, металлургия и машиностроение, химическая и пищевая промышленность. На автомобилестроение в России приходится 37% промышленных роботов, что в целом совпадает с общемировой тенденцией (33%, по данным IFR), на металлургическую отрасль – 22%, НИОКР и образование – 10%, химическую промышленность – 6%, производство электроники – 1%.

Принципиальное отставание России от лидеров рынка цифровой экономики фиксируется. По мнению экспертов, отношение к робототехнике как к сквозной технологии не благоприятствует ее быстрому развитию отрасли, так как такой подход не предусматривает оценки ее состояния и выявления насущных проблем, что способствовало бы их скорейшему устранению, корректировке существующих мер поддержки. А ведь именно роботизация могла бы существенно продвинуть годами нерешаемую в России проблему низкого уровня производительности труда (ВВП на час отработанного времени), которая, по данным ОЭСР, вдвое ниже аналогичного показателя по странам, входящим в ОЭСР (23,5 долл. против 48,8). Российский рынок промышленной робототехники составляет около 10 млрд руб. По данным Национальной Ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР), в 2018 г. у в России было установлено 860 роботов, что на 21% больше, чем в 2017 г.150150
  Конюховская А. Рынок робототехники: угрозы и возможности. М.: Издательские решения, 2019.


[Закрыть]

Учитывая низкую плотность роботизации в России, сложно делать выводы о коррелирующем росте инвестиций в производство и о внедрении промышленных робототехнических решений. Вместе с тем у крупных отечественных государственных и частных компаний растет интерес к робототехнике. Увеличиваются быстрыми темпами инвестиции в нее. По данным The Robot Report (TRR), в 2018 г. общая сумма финансирования только по десяти крупнейшим сделкам превысила 11,5 млрд долл. США151151
  Робототехника (мировой рынок) / TAdviser – Аналитический обзор от 22.07.2019 г.


[Закрыть].

Кроме этого, государство само по себе предпринимает определенные усилия, направленные на развитие технологий, профильного образования и государственного регулирования. Тем не менее специальной государственной программы или дорожной карты развития робототехнической отрасли в России нет. Компоненты робототехники и сенсорика включены в список сквозных технологий, поддержка которых осуществляется в рамках национальных программ «Цифровая экономика РФ» и Национальная технологическая инициатива (НТИ). Среди институтов развития, оказывающих содействие формированию технологий и инноваций, можно выделить следующие: Фонд развития промышленности, Агентство стратегических инициатив, Российская венчурная компания, Фонд «Сколково», Фонд содействия инновациям, Фонд развития интернет-инициатив и др. Объем инвестиций Внешэкономбанка, Роснано и институтов развития в проекты в сфере робототехники в период с 2014 по 2018 г. составил 1,5 млрд руб. (свыше 22 млн долл.).

В России находится ряд зарубежных производителей промышленных роботов. Наиболее крупные из них – KUKA и FANUC – занимают около 80% рынка. Также присутствуют такие игроки, как Kawasaki, Motoman, ABB, Comau, Alfarobot, Panasonic, OTC, HIWIN, SHINI.

Отечественных производителей всего 10, но даже у них промышленные роботы не основной бизнес, из-за чего они проигрывают зарубежным конкурентам не только в объемах производства, но и в качестве самого продукта, не говоря уже об удобстве сервиса. При этом около 60 российских компаний заявляют на своих сайтах о поставке и установке промышленных роботов (вставка 3).

Вставка 3 – Кейс «РОББО»

РОББО – российский разработчик робоплатформы для комплексного обучения программированию и постройке роботов, резидент технопарка «Сколково». Компания активно участвует в образовательных мероприятиях и выставках. На текущий момент продукты РОББО поставляются в 12 стран: Россию, Финляндию, Таиланд, Великобританию, США, Испанию, Вьетнам, Китай, Казахстан, Белоруссию, Украину, Таджикистан. С их помощью обучается более 50 000 учеников в школах и кружках робототехники. Также компания заявляет о продаже более 90 франшиз «РОББО Клуб».

Серьезный импульс для развертывания исследований по ИИ в робототехнике был получен в 2017 г. связи с реализаций программы НТИ. В ее рамках на базе Московского физико-технического института был создан Центр компетенций НТИ, деятельность которого направлена на развитие технологий искусственного интеллекта и их применений в различных областях экономики. Многие из исследований Центра в области искусственного интеллекта были использованы в деятельности отечественных промышленных компаний, способствовали внедрению на них экспертных и информационно-аналитических систем, робототехники, машинного перевода и распознавания текстов, нейроморфных и квантовых вычислительных систем, «умных» сетей в энергетике, связи и городском хозяйстве.

Называются примеры ИИ, которые уже реально применяются на практике. Так, хорошо себя зарекомендовала система анализа транспортных потоков Москвы и технологий для поиска в толпе подозрительных лиц. РЖД готовит к запуску 10 «умных локомотивов», беспилотные трамваи уже проходят апробацию в Москве. Многие агрохозяйства приобрели отечественные беспилотники. Более того, у России есть разработки, опережающие технологии других стран. Одно из отечественных предприятий производит радар, который является альтернативой ведущим сенсорам мира. Он выбран «инновацией года» и является прорывным продуктом, который конкурирует с таковыми мировых производителей.

Эксперты компании «Цифра» отмечают, что больше всего технологии машинного обучения используются в дискретном производстве. Речь идет об авиа-, машино– и приборостроении. К этой сфере, по итогам 2018 г., относится 44% проектов в области искусственного интеллекта. Однако, пока далеко не все компании России, даже крупные машиностроительные, используют технологии ИИ.

На втором месте по числу проектов ИИ – процессное производство: металлургия, химия, нефтехимия, нефтепереработка и нефтедобыча. В этой сфере реализуется 22% проекта по ИИ, 11% относятся к электроэнергетике. В качестве примера можно привести Новолипецкий металлургический комбинат (НЛМК), который эффективно использует ИИ для оптимизации производства. В результате этого повышается производительность сталеплавильного и прокатного производств, а также экономятся дорогостоящие материалы. Одновременно идет активный поиск более совершенных способов производства новых марок стали за счет анализа данных, машинного обучения, методов математического моделирования и оптимизации.

3. Аддитивные технологии (АТ). Метод аддитивных технологий подразумевает создание изделия путем послойного нанесения материала на уже существующую базу с помощью трехмерной компьютерной модели с минимальными трудозатратами на подготовку производства и последующую обработку. В этом его принципиальное отличие от привычного метода производства. Цифровая модель позволяет оценить функциональность изделия, выявить слабые места конструкции, внести корректировки. После запуска печати система работает автономно, вмешательство оператора не требуется. Изначально этот метод был также известен как «быстрое прототипирование», поскольку в этом и заключалась его первоначальная задача – создание сверхточных макетов в короткие сроки, включая полностью функциональные прототипы. Но благодаря развитию технологии сегодня с ее помощью можно создавать и более сложные детали.

Аддитивные технологии находят активное применение в энергомашиностроении, приборостроении, авиационной промышленности, космической индустрии, там, где высока потребность в изделиях сложной геометрии. Например, корпорация Boeing благодаря 3D-печати изготавливает более 22 тыс. деталей 300 наименований для гражданских и военных самолетов. General Electric заявила о намерении создать при помощи 3D-печати до 200 тыс. топливных пистолетов для своего авиационного бизнеса. Airbus к 2018 г. планирует печатать до 30 тыс. деталей ежемесячно. Компания отмечает значительный прогресс в характеристиках произведенных таким способом деталей по сравнению с традиционным. Оказалось, что кронштейн, который был рассчитан на 2,3 т нагрузки, в действительности может выдерживать таковую до 14 т при снижении его веса вдвое.

Как отмечают эксперты международной компании «J’son & Partners Consulting», Россия в сегменте данных технологий (АТ) может уверенно претендовать на место в первой десятке лидеров, с перспективами занять первое место уже в ближайшие несколько лет в случае успешной реализации мер, обозначенных в стратегических документах федерального уровня (в том числе в национальном проекте «Цифровая экономика») и перспективных планах флагманов аддитивного производства в стране. Например, по оценкам «J’son & Partners Consulting», в последние годы отечественный рынок АТ быстро растет (в среднем на 20% ежегодно), компании расширяют местную базу производства 3D-принтеров и сырья для них. Российский сегмент рынка 3D-печати за последние 8 лет в количественном выражении вырос в 10 раз. В области АТ на долю России приходится порядка 1% мирового рынка, объемы которого сегодня превышают 5 млрд долл. США, а после 2025 года будут составлять более 21 млрд долл. В денежном выражении совокупные продажи отечественного оборудования, материалов и услуг 3D-печати (включая НИОКР) выросли до 4,5 млрд руб. в год (69 млн долл., оценка 2018 г.)152152
  Рынок 3D-печати в России и мире (Аддитивное Производство, АП / Additive Manufacturing, АМ), 2018. Аналитический отчет. J’son & Partners Consulting, январь 2019. json.tv/ict_telecom_analytics_view/rynok-3d-pechati-v-rossii-i-mire-additivnoe-proizvodstvo-ap-additive-manufacturing-am-2018-g-20190117060056#_ftn1.


[Закрыть].

Большой интерес высказывают предприятия металлургии, авиационной, космической промышленности и военно-промышленного комплекса. Сегодня уже многие крупные предприятия различных отраслей имеют высокий уровень оснащенности аддитивным оборудованием. Среди них: АКБ «Сухой», НПО «ЦНИИТМАШ», ОДК-Авиадвигатель (вставка 4), Ростех, Роскосмос, Росатом и др. По оценкам аналитиков, к 2025 г. аддитивные технологии вытеснят традиционные при изготовлении 25% деталей в авиакосмической отрасли и до 50% деталей, получаемых точной штамповкой в высокотехнологичных отраслях машиностроения153153
  Там же.


[Закрыть]. В основном, они применяют 3D-печать для создания прототипов деталей, а не конечных изделий.

Вставка 4 – Кейс «ОДК-Авиадвигатель»

На ОДК-«Авиадвигатель» технологию селективного лазерного спекания (SLS) впервые применили еще в 2010 г. для изготовления литых деталей по выжигаемым моделям. В 2011 г. на предприятии появилось оборудование для ремонта деталей методом лазерной наплавки (LMD), в 2013 г. началось освоение выращивания металлических деталей по технологии селективного лазерного плавления (SLM). Оборудование «Авиадвигатель» приобретал в рамках программы техперевооружения предприятий ОДК, которое проводилось в преддверии начала проекта по созданию перспективного двигателя ПД-14 самолета МС-21. Также при помощи аддитивных технологий завод выполняет работы по доводке деталей для двигателей наземного применения – газовых турбин и электростанций. Завод использует титановые, никелевые, стальные, кобальт-хромовые порошки: для лазерного плавления требуется диаметр 10–63 мкм, для наплавки – 40– 80 мкм, – в год примерно по 200 кг каждого наименования.

Для компаний, которые хотят воспользоваться аддитивным оборудованием или протестировать возможности 3D-печати, при поддержке государства создано несколько Центров компетенций аддитивных технологий и прототипирования (процесс создания трехмерного прототипа объекта) в регионах. Это позволило активизировать работу российских специалистов над расширением линейки продукции и совершенствованием инжиниринговых решений для аддитивного производства, но пока потребности России в металлических порошках для 3D-принтеров, а также оборудовании удовлетворяются преимущественно за счет импорта продукции. Основные объемы поставок сырья приходятся на Германию и Великобританию154154
  Урманцева А. Нам очень нужен прорыв // Известия. 2018. 6 сент. iz.ru/781279/anna-urmantceva/nam-ochen-nuzhen-proryv (дата обращения 2018-09-25).


[Закрыть].

После введения санкций против России в 2014 году процесс распространения аддитивных технологий в реальном производстве затормозился. Это произошло из-за того, что стало сложнее покупать иностранные машины и связанные с ними продукты, те же порошки. Кроме того, возникло опасение, что даже проданный российскому предприятию промышленный 3D-принтер в какой-то момент может перестать работать или обслуживаться. По данным Минпромторга, сегодня в России эксплуатируется порядка 600–650 промышленных 3D-принтеров. Из них лишь около 10% – это аддитивные машины, работающие с металлическими порошками155155
  Ульянов Н. Технология на вырост // Эксперт. 2017. №24. С. 31.


[Закрыть].

В связи с этим в 2018 г. в России были разработаны Программа по развитию и внедрению аддитивных технологий и «Комплексный план мероприятий по развитию и внедрению аддитивных технологий в Российской Федерации на период 2018–2025 годы»156156
  Сформирован предварительный план развития аддитивных технологий в РФ до 2025 года // Оружие России. 2018. 13 июля. www.arms-expo.ru/news/meropriyatiya/sformirovan-predvaritelnyy-plan-razvitiya-additivnykh-tekhnologiy-v-rf-do-2025-goda.


[Закрыть], согласно которым через семь лет должны появиться 3D-принтеры собственного производства, работающие на базе российского программного обеспечения. Благодаря программе ведется активная работа по развитию экосистемы аддитивных технологий: формируются центры компетенций и разрабатываются национальные стандарты для аддитивного производства.

Итак, практически все специалисты прогнозируют, что ближайшие 10–20 лет будут кардинально динамичными и обеспечат переход на автоматизированное цифровое производство. Управлять им будут программы искусственного интеллекта, комплексно взаимодействуя с внешней средой. Так, в компании МсКinsey полагают, что уже к 2030 г. 15% всех реализуемых автомобилей будут беспилотными. Повсеместно появятся дроны-поставщики; 3D-принтеры создадут децентрализованную индустрию; возрастет число цифровых производств и промышленного интернета вещей – когда устройства могут общаться между собой. По подсчетам экспертов, объем рынка самостоятельных заводов и фабрик к 2040 г. может превысить 1,5 трлн долл. Интеллект изменит кадровый персонал: заменив бухгалтеров и водителей, учителей и юристов, хирургов, финансистов, брокеров, программистов и тем более представителей малоквалифицированных профессий. Этому, в том числе, способствуют относительно низкая база старта и мощные государственные программы поддержки цифровизации промышленности.