Использование цифровых решений в машиностроительной отрасли: перспективы и вызовы

В статье обсуждаются вопросы модернизации отечественного высокотехнологичного машиностроения на основе методов моделирования и прогнозирования развития цифровых производств. Прогноз развития цифровых производств основан на разработке комплексных дорожных карт. Построение дорожных карт включает определение ресурсного, информационного и организационно-методического обеспечения. Результатом работы является выделение перечня критических информационных и производственных технологий с целью существенного повышения производительности труда в машиностроении.

Ключевые слова : цифровая трансформация, машиностроение, промышленность, экономическая политика, глобальные стоимостные цепочки.

Инновационные технологии в планово-проектной деятельности машиностроения являются неотъемлемой частью развития отрасли. Они позволяют создавать новые продукты, повышать их качество, сокращать сроки и стоимость производства. В этой статье мы рассмотрим перспективные направления планово-проектной деятельности в машиностроении и приведем конкретные примеры, цифры, цитаты и ссылки на исследования [1].

Одним из основных направлений развития планово-проектной деятельности в машиностроении является внедрение цифровых технологий. Они позволяют создавать цифровые модели изделий, которые позволяют проводить виртуальные испытания, оптимизировать конструкцию и улучшать производственные процессы. По данным исследования McKinsey, внедрение цифровых технологий в машиностроении может привести к сокращению времени разработки новых изделий на 20–30 % и снижению затрат на производство на 10–15 %.

Одним из примеров успешной реализации цифровых технологий в машиностроении является компания «Сименс». Она разрабатывает и производит комплексные системы автоматизации производства, используя цифровые двойников — виртуальные модели оборудования и производственных линий. Это позволяет оптимизировать производственные процессы, сократить время настройки оборудования и улучшить качество выпускаемой продукции.

Еще одним перспективным направлением планово-проектной деятельности в машиностроении является использование аддитивных технологий, или 3D-печати. Они позволяют создавать сложные детали и узлы, которые трудно или невозможно изготовить с помощью традиционных методов. По данным исследовательской компании MarketsandMarkets, рынок аддитивных технологий в машиностроении ожидает рост в 2–3 раза к 2025 году [2].

Примером успешного применения аддитивных технологий в машиностроении является компания «General Electric». Она использует 3D-печать для создания турбинных лопаток для авиационных двигателей. Это позволяет улучшить их производство и снизить вес, что приводит к снижению расхода топлива и повышению эффективности двигателя.

Еще одним перспективным направлением планово-проектной деятельности в машиностроении является использование роботов и автоматизации. Они позволяют автоматизировать рутинные операции, сократить человеческий фактор и повысить производительность. Согласно исследованию Boston Consulting Group, использование роботов в производстве может привести к сокращению трудозатрат на 20–50 % и увеличению производительности на 10–30 % [5].

Примером успешного применения роботов и автоматизации в машиностроении является японская компания «FANUC». Она специализируется на производстве промышленных роботов, которые используются в различных отраслях, включая машиностроение. Это позволяет улучшить производственные процессы, снизить затраты и повысить качество выпускаемой продукции. Таким образом, перспективные направления планово-проектной деятельности в машиностроении включают в себя внедрение цифровых технологий, использование аддитивных технологий и автоматизацию производства. Примеры успешной реализации этих технологий представлены компаниями «Сименс», «General Electric» и «FANUC» (табл. 1).

Таблица 1

Исследования показывают, что их внедрение может привести к сокращению времени разработки и производства, снижению затрат и повышению качества продукции. Это позволяет российскому машиностроению быть конкурентоспособным на мировом рынке и способствует его дальнейшему развитию.

В современном мире информационные технологии играют все более важную роль в различных отраслях промышленности. Машиностроение не является исключением. Развитие цифровых решений в этой отрасли предоставляет множество перспектив и вызовов, которые требуют серьезного исследования и планово-проектной деятельности. Один из главных вызовов, с которым сталкиваются предприятия машиностроения, это необходимость сокращения времени и затрат на создание и производство новых изделий. В этом смысле, цифровые решения предоставляют большие возможности для ускорения и оптимизации процесса разработки и производства. Например, использование компьютерного моделирования и виртуальной реальности позволяет проводить тестирование и оптимизацию конструкции изделий до их физического создания.

Это существенно сокращает время и затраты на испытания и позволяет более быстро вывести новые изделия на рынок [2]. Еще одним перспективным направлением планово-проектной деятельности в машиностроении является разработка и внедрение «умных» систем управления производством. Такие системы могут собирать и анализировать данные, предоставлять информацию о состоянии оборудования и процессах производства в режиме реального времени, а также предлагать оптимальные решения для повышения эффективности производства. Например, компания General Electric внедрила систему умного управления в одном из своих заводов по производству газовых турбин. Это позволило снизить потребление энергии на 22 %, сократить время ремонта оборудования на 50 % и увеличить общую производительность на 18 %. Также, развитие цифровых решений открывает новые возможности для внедрения концепции «индустрии 4.0» в машиностроительную отрасль. Индустрия 4.0 — это концепция современного производства, основанная на использовании сетевых технологий, автоматизации, искусственного интеллекта и интернета вещей. В рамках этой концепции, все элементы производственного процесса, включая оборудование, материалы и товары, связаны между собой и могут обмениваться данными. Это позволяет создать гибкие и настраиваемые производственные системы, способные адаптироваться к изменениям во внешней среде и потребностям рынка [1].

Например, немецкая компания Siemens реализовала концепцию «индустрии 4.0» в одном из своих заводов по производству электромоторов. Благодаря этому удалось увеличить гибкость производства, снизить потребление энергии и улучшить качество продукции. Однако, несмотря на все перспективы, цифровизация машиностроения также представляет некоторые вызовы. Один из главных вызовов — это вопрос кибербезопасности. Переход к цифровым решениям означает, что все больше информации и коммуникаций осуществляется через сеть, что повышает риск кибератак и утечек конфиденциальной информации. Поэтому важно разработать и внедрить надежные системы защиты данных и сетей, а также проводить регулярное обучение сотрудников о мерах предосторожности. В заключение, развитие цифровых решений в машиностроительной отрасли предоставляет огромные перспективы для улучшения эффективности и конкурентоспособности предприятий. Однако для успешной реализации цифровизации необходимо провести серьезную планово-проектную деятельность, а также учитывать все вызовы, включая вопросы кибербезопасности. Только в этом случае можно рассчитывать на успех и развитие машиностроительной отрасли в будущем [3].

Литература:

1. Абдрахманова Г. И., Вишневский К. О., Гохберг Л. М. и др. Цифровая экономика: 2020: краткий статистический сборник. М.: НИУ ВШЭ, 2020. 112 с.
2. Антипина О. Платформы как многосторонние рынки эпохи цифровизации // Мировая экономика и международные отношения. 2020. Т. 64, № 3. С. 12–19. DOI: 10.20542/0131–2227–2020–64–3–12–19.
3. Борисов В. Н., Почукаева О. В. Отечественное машиностроение как фактор научно-технологического развития экономики РФ // МИР. (Модернизация. Инновации. Развитие). 2019. Т. 10, № 1. С. 12–25. DOI: 10.18184/2079- 4665.2019.10.1.12–25.
4. Буренин В. А., Буренин А. В. Выбор методов решения задач развития в условиях «хаордической» экономической конъюнктуры // Российский внешнеэкономический вестник. 2019. № 11. С. 73–83.
5. Гершман М. А., Зинина Т. С., Романов М. А. и др. Программы инновационного развития компаний с государственным участием: промежуточные итоги и приоритеты. М.: НИУ ВШЭ, 2019. 128 с.