В большинстве стран задачу развития промышленности берет на себя государство, определяя долгосрочные ориентиры и стимулируя перспективные исследования.

Так, например, в 2011 г. Совет консультантов по науке и технологии США опубликовал «Отчет президенту по обеспечению американского лидерства в прогрессивном производстве», согласно которому предлагалось ежегодно вкладывать $0,5-1 млрд в поддержку важных исследовательских программ. Кроме этого, предусматривались мероприятия по развитию проектных методологий, поддерживающих инновационные продукты и материалы, а также по созданию инфраструктур, позволяющих малым и средним компаниям внедрять свои продукты.

Нечто подобное есть и в России – здесь действует федеральная программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 гг.» Программой определены восемь приоритетных направлений, среди которых нанотехнологии, информационно-телекоммуникационные системы, энергоэффективность и прочее. В соответствии с этими тематиками представлен перечень критичных технологий.

Но сегодня мы поговорим об итальянском пути развития производства, который на фоне подходов других стран выглядит достаточно необычно и интересно. В Италии в рамках Национальной исследовательской программы 2011-2013 гг. запущен проект «Завод будущего», обозначающий ряд вызовов для промышленности страны, в соответствии с которыми определены пять макроцелей. Однако они задают не направления развития науки и техники, а саму модель «завода будущего» – требования, которым должна соответствовать конфигурация производственной системы для её стабильного развития. Что касается тематик перспективных исследований, то они тоже определены, но жестко привязаны к модели завода будущего.

Рассмотрим эти характеристики (макроцели) завода будущего:

1. Производство под заказ.

Итальянские эксперты считают, что стратегически важно осуществить переход от массового производства, которое фокусируется на производственных объемах, цикличности процессов, высокой стандартизации операций и модульности компонентов, к заводам, производящим изделия на заказ. Способность производить решения, которые отвечают специфическим потребностям заказчиков, с использованием ноу-хау продуктов и процессов, является сильным конкурентным преимуществом на современном рынке. Примером данной возможности являются рынки механического оборудования, мебели, дизайнерских товаров. Это требует применения гибких технологий и производственных структур, способных производить небольшое количество моделей в большом ассортименте.

2. Развиваемые заводы и заводы с перестраиваемой структурой.

Необходимость преодолевать усложняющиеся и изменяющиеся запросы потребителей наряду с технологической эволюцией продуктов и процессов привела к резкому снижению срока службы продуктов, особенно в высокотехнологических секторах таких сегментов, как средства производства, медицинские технологии, механика, химическая промышленность.

Необходимость работы в динамическом производственном контексте требует быстрой реакции на изменения и эффективной модификации. Это значит, что предприятие больше не может быть статичным. Заводы должны обладать эксплуатационной гибкостью и усовершенствованной способностью к реконфигурации, характеризоваться передовой модульной концепцией и приспособляемостью к внешним и внутренним событиям. Изменения должны вноситься в короткое время и с ограниченным экономическим воздействием, гарантируя, таким образом, оптимальную производительность.

Основной темой для исследований в рамках данной макроцели является разработка эволюционных политик управления и решений нового поколения в части автоматизации производственных процессов на базе последних инноваций в области электроники, посредством применения новых поколений микроконтроллеров, встраиваемых решений по управлению, контроллеров на базе ПК, надежной и высокопроизводительной связи и сенсорных сетей. 

3. Высокопроизводительные заводы.

Производство сложных продуктов, характеризуемых высокими стандартами качества и производимых в течение короткого срока, является важным фактором конкурентоспособности. Поэтому заводы должны быть ориентированы на повышение производительности и устранять неэффективность во всех её аспектах.

Данная тематическая область касается двух направлений исследования. Первое рассматривает улучшение технологий и эксплуатационных свойств физических ресурсов, используемых на цеховом уровне. Оно концентрируется на использовании ресурсов, политиках руководства, методах контроля, улучшении качества и управления, а также на подходах, связанных с уменьшением неэффективности.

Второе направление касается внедрения процессов и систем, позволяющих осуществлять новые продуктивные решения, связанные с использованием инновационных материалов и внедрением инновационных преобразующих технологий и новых логик производства. Такие технологии, как правило, разрабатываются в лабораториях и не всегда доходят до промышленного применения. Поэтому предложения по реализации проекта, касающиеся этой темы, будут способствовать переходу технологий с лабораторного уровня на масштаб промышленного производства.

Высокопроизводительные заводы должны обрабатывать поступающую информацию, чтобы поминутно отслеживать и анализировать системные условия. Этот непрерывный процесс коррекции и оптимизации основан на освоении передовой сенсорной техники, электронно-механических устройств, современных станков и системных архитектур, а также на сложных структурных схемах информационных и коммуникационных технологий.

4. Заводы для устойчивого производства.

Существующая в настоящее время парадигма производства недостаточно сосредоточена на оптимизации энергопотребления, уменьшении ресурсоёмкости и снижении воздействия на окружающую среду. Темы, связанные с управлением конца срока службы продуктов, играют второстепенную роль и поддерживаются в основном законодательными обязательствами.

Заводам будущего придется обратить устойчивость в основной элемент развития. Они должны будут обеспечить устойчивое производство с экономической и экологической точки зрения, как за счет минимизации воздействия на окружающую среду и потребления ресурсов на разных этапах производства, так и путем принятия новых моделей производства на основе оборотного использования.

Предложения по реализации проекта, представленные в этой тематической области, касаются двух направлений исследований – проектирования и управления устойчивыми заводами и разработки новых технологически гибких решений по процессам обратного использования, связанных с концом срока жизни продуктов.

5. Заводы для людей.

Планирование условий труда для людей, трудящихся на заводах, должно учитывать текущие социальные и демографические тенденции (например, увеличение средней продолжительности жизни и пенсионного возраста). Внимание к таким темам, как безопасность, образование и эргономика может учитываться в качестве важнейшего стимула повышения производительности и рентабельности завода.

Обычно проект завода отображает резкое различие между ролями человека-оператора и сферами компетенции, с одной стороны, и компьютеризированными/роботизированными ячейками производства, с другой. Эта оперативная схема рискует привести к потере возможностей, вытекающих из передовых инновационных технологий. Поэтому необходимо искать новые формы взаимодействия между людьми, производственными процессами и станками, обеспечивая людей-операторов безопасными, эффективными, удобными и стимулирующими условиями труда.

Базовой тематикой для исследований здесь является разработка и создание роботизированных систем, способных взаимодействовать с операторами-людьми.

Достижение поставленных макроцелей должно позволить итальянским производителям прочно занять свои ниши на мировом рынке. Как ожидается, построение новой производственной системы позволит не только сохранить бренд «сделано в Италии», но и вывести его на новый уровень. Ну а для нас – это возможность проанализировать предложенный подход и что-то даже «примерить» на себя.

Фото Алексея Кириллова, с сайта cecomweb.com