«Четвертая технологическая революция» — J&P опубликовали исследование о Промышленном Интернете. «анатомия глобальных технологических революций» в.в

Передовые страны вошли в новую экономику 21-го века. Изменения драматические. Происходит пересмотр всего жизненного уклада планеты. Плохо опоздавшему.

Устаревшая капиталистическая система 19-го века не дотянет до середины 21-го. Ее замена на нечто новое идет полным ходом.

1. Промышленные революции базируются на источнике энергии и системе связи.
2. Для Первой – уголь, телеграф азбуки Морзе и железные дороги. Паровая машина - ее символ.
3. Через 100 лет ее сменила Вторая Промышленная – базируемая на нефти, автомобиле и телефоне. Ее апогей - конвейерное производство, сотовый телефон и компьютер.
4. И еще через 100, сейчас, переход в Третью Промышленную. Она началась с новой системы связи – интернета, к концу века объединившего весь мир. Глобализация. Роботизация. Микробиология.
5. Весь мир пожинает плоды Второй Промышленной революции – миллиарды людей вышли из нищеты на уровень развитых стран. И сегодня 50% мира живет в городах.
6. Вторая Промышленная базировалась на нефти, природном газе и угле. В 1976-м производство нефти на душу достигло пика и больше не успевает за ростом населения. Мир балансирует на грани кризисов – и они становятся всё суровее, следующий утопит нам знакомую цивилизацию.
7. В суровейшей борьбе с консервативными силами пришло понимание неминуемости Третьей Промышленной, хотя до сих пор многие отрицают влияние и зависимость человека от окружающей среды.
8. Пять основ Третьей Промышленной революции:
9. 1) Максимальный уход от нефти, угля и других топлив, дающих углекислый газ при сгорании, и переход к неистощимым источникам – солнцу, ветру, океанской и другим. К 2020 страны Европейского Союза обязались обеспечить 20% своей энергии оттуда. Ведут Германия и Испания в солнечной. США, Дания и Китай в ветровой. Бразилия – в использовании тростникового этанола.
10. 2) Драматическое уменьшение потерь, особенно из зданий, потребляющих 40% всей энергии. Переход к автономным зданиям, обеспечивающим себя энергией и продающих часть ее в общую сеть. Рим становится первым европейским городом, перепланированным с этой целью. В США – Сан Антонио в Техасе. Детройт вернул 25% территории – фермерам. Новые города в Китае.
11. 3) Полная перестройка сети электроснабжения мира на базе компьютеризации. Уход от центральных мощных тепловых и гидростанций к массе местных солнечных и прочих неистощимых.
12. 4) Технология хранения больших объемов электоэнергии. Уже выпускаются огромные аккумуляторы для выравнивания потребления-производства электроэнергии. Использование водорода для этой цели с потенциалом создания водородной экономики.
13. 5) Переход на электромобиль и комби идет массово по всему миру. Перепланирование городов включает системы зарядки автомашин в паркингах и гаражах.
14. 500-миллионный Евросоюз ведет мир в переходе в Третью Промышленную экономику. Китай и США отстают не намного, США из-за неработающей политической системы.
15. В бешено растущем Китае и Индии вопросы экологии стоят весьма остро. Китай запускает тепловую электростанцию на угле каждую неделю. Загрязнение среды вызывает массовые заболевания и гибель зелени и живности, особенно в реках. Усилился отъезд иностранцев и ново-китайцев из-за загрязнения воздуха.
16. Можете себе представить, какая это ломка во всех сферах жизни. Идет полная перестройка образования – старая система отжила свое.
17. Пришло понимание того, что от человека, ставшего самым распространенным крупным животным на планете, зависит само существование жизни. Влияние выбросов промышленности и скота в атмосферу повысило температуру планеты, меняет климат и сейчас на грани необратимости.
18. Мусор аккумулируется в океанах и на земле. Радиоактивные отходы атомных электростанций создали трудно решаемую проблему захоронения.
19. Процесс перехода в новую экономику меняет философию жизни нового поколения. Классические экономисты рассматривали мир механический, связанный законами подобными ньютоновским. 21-й век принес понимание единства всего на земле, экосистемы и промышленности, человека и природы. Новая экономика базируется на Втором законе термодинамики. Главным становится эффективность расхода энергии – ограниченного ресурса планеты.
20. Связанное интернетом, новое поколение не признает государственных границ, националистических интересов, а материальные цели уходят на второй план. Принимается ответственность в большом масштабе – масштабе Земли.
21. Традиционная американская мечта о материальной независимости и индивидуальности в собственном доме и хозяйстве отживает свое.
22. Происходит непонятное старшим объединение человечества в единую «семью» пониманием взаимозависимости для выживания. Жадность – основа капитализма, его движущая сила, рассматривается сейчас негативно.
23. Капиталистическая система Второй Индустриальной, базируемая на прибыли, быстро меняется в нечто невиданное. Беспрециндентное появление Википедии, Юникса, Фэйсбук, КаучСерфинг и сотен других продуктов, созданных бесплатными усилиями массы людей меняет само понятие капитализма. Совместное пользование фильмами и музыкой стало общепринятым, например, хотя начальное сопротивление было огромным.
24. Пирамидальное управление компаниями и странами больше не обеспечивает эффективности. Горизонтальные системы управления с большим числом принимающих решения внедряются повсеместно. Автономия частей системы наиболее эффективна в компьютерном контроле.
25. Уход от частной собственности становится нормой. Европейские города вводят систему автотранспорта, подобную общественным велосипедам в Голландии и Париже, запаркованым на улицах. Молодые в США не торопятся покупать дома и автомашины. Тенденция - прокат или аренда.
26. Один из серьезных моментов революции – требование не специализации, а широкого профиля с опытом в различных областях. Непрерывное доучивание и получение дополнительных специальностей.
27. Массовое Производство Второй Индустриальной ушло из США в развивающиеся страны, его сменяет новое – индивидуальное по требованиям заказчика. Компьютеризированые станки-роботы позволяют изготавливать с чертежа без подготовки производства. Технология принтинга любых изделий.
28. Ведущими отраслями новой экономики стали микробиология, производство новых материалов и химикалиев, роботизированное медицинское оборудование. Примером может служить БОИНГ 787 из композита, экономящий до 20% топлива. Фирма продала на 100 миллиардов эту модель. Характерно, что элементы самолета изготавливаются в десятке стран мира, в том числе у европейских конкурентов.
29. Новый сверхзвуковой пассажирский самолет-ракета в кооперативной разработке одновременно в десятках фирм мира. Его двигатели – комбинация ракетного с турбинным позволяют выводить самолет в космос, и за два часа доставлять пассажиров в любую точку мира.
30. Создание новых источников энергии и сокращение потерь стало существенной отраслью экономики. Заводы по производству дизельного топлива бактериями заработали на трех континентах. Бразилия - первая страна, отказавшаяся от импорта нефти, превратилась в существенного экспортера путем внедрения этанола из сахарного тростника и других экологически-чистых технологий.
31. Переход в новую экономику необычайно труден. Анализ показывает, что безработица в ведущих странах останется на высоком уровне именно из-за этого. Если раньше потерявшие работу из-за механизации уходили в другие отрасли экономики, то сейчас вся экономика роботизирована и механизирована до такой степени, что не может абсорбировать безработных.
32. Тем не менее безработица в США падает. Статистика показывает, что эти люди уходят в часть экономики, называемой «гражданским обществом» (Civil Society), т.е. в общественные предприятия не для прибыли. В развитых странах эта часть экономики составляет сейчас от 5 до 15% и становится самой быстрорастущей.
33. Международные организации «не для прибыли» работают по всему миру. Их финансируют государственные и всевозможные филантропические фонды, но большей частью они самоокупаются.
34. Капиталистическая система перестраивается. Новые методы получения прибыли, помимо прибавочной стоимости, стали нормой. Интернет доминирует экономику. Около 50% товарооборота в США происходит на интернете.
35. Все международные нефтяные компании вложили огромные деньги в альтернативные источники энергии. Выживание в меняющемся мире.
36. Светлое будущее.

Человеческое естество стремится к изучению мира и его преобразованию. Способность осознанно созидать что-то новое определила роль человека в истории Земли. Последствиями любви к познанию и созданию новшеств являются технологии, облегчающие жизнь множеству людей.

Определение и характеристика

Дадим определение технологической революции: это общий термин, объединяющий в себе резкий скачок в развитии методов производства продукции и увеличение роли науки в жизни государства. Для этого феномена характерны качественно новые технологии, повышающие уровень производства, а также качественные изменения во всех сферах общества и человеческой деятельности. С каждой новой технологической революцией всю большую востребованность имеют люди, обладающие специфическими навыками, необходимыми для нового метода производства.

Зарубежные концепции развития человечества

Вопрос темпов развития научного прогресса в истории человечества рассматривался неоднократно. Эта проблема была изучена с разных ракурсов, и наиболее популярными являются несколько теорий.

Автором первой зарубежной концепции технологических революций является Элвин Тоффлер - философ, футуролог и социолог родом из США. Им была создана концепция постиндустриального общества. Промышленно-технологических революций, по Тоффлеру, было три:

1. Неолитическая, или аграрная революция, начавшаяся сразу в нескольких регионах планеты, представляла собой переход человечества от собирательства и охоты к земледелию и скотоводству. Распространилась по планете неравномерно. Раньше других по пути неолитической революции начал развиваться Дальний Восток, в период десятого тысячелетия до нашей эры.
2. Промышленная революция, зародившаяся в Англии в XVI веке. Она сопровождалась переходом от ручного труда к машинному и фабричному производству. Сопровождалась урбанизацией и введением новых технологий. Именно во времена промышленной революции был создан паровой двигатель, ткацкий станок, были введены различные новаторства в сфере металлургии. Наука, культура и образование занимают более важную роль в обществе.
3. Информационная, или постиндустриальная революция, начавшаяся во второй половине ХХ века. Обусловлена развитием технологий и их усиленным участием во всех сферах общества. Отличительной чертой является кратное увеличение различных источников информации. Начинается процесс роботизации промышленности, роль физического труда человека падает, спрос на узкоспециализированные профессии, наоборот, растет. Вступление в постиндустриальную эпоху подразумевает собой изменение во всех сферах общества.

Вторая концепция развития человечества была выдвинута Дениелом Беллом - американским социологом. В отличие от своего коллеги, Тоффлера, Белл разделял этапы развития человечества по принципу изобретения конкретного предмета или определенного уровня научного развития. Белл выделил три типа научно-технологических революций:

1. Изобретение паровой машины в XVIII веке.
2. Достижения в науке в XIX веке.
3. Изобретениекомпьютера и Интернета в XX веке.

Отечественная концепция развития человечества

Следующая концепция прогресса человечества была разработана Анатолием Ильичом Ракитовым, советским и российским философом. Она разделяла историю человечества на пять этапов, в зависимости от уровня умения распространять информацию. Информационно-технологические революции:

1. Создание языков общения.
2. Внедрение письменности в человеческое общество в VI-IV тысячелетия до нашей эры. Появились сразу в нескольких регионах: Китай, Греция и Центральная Америка.
3. Создание первого печатного станка. Он был спроектирован в XV веке и позволил развить книгопечатание, что послужило толчком к прогрессу.
4. Изобретение телеграфа, телефона, радио в конце XIX-начале XX века. Это позволило передавать информацию на расстоянии в кратчайшие сроки.
5. Изобретение компьютера и Интернета во второй половине XX века. Это обеспечило небывалый рост информационной сферы, открыло доступ к знаниям практически в любой точке мира, спровоцировало рост информационных потребностей человека и обеспечило их удовлетворение.

Особенности постиндустриального общества

Научно-технический прогресс способствует форсированному развитию всех сфер человечества. Главной особенностью третьей технологической революции, во время которой общество вступает в постиндустриальную эру, является постоянство развития технологий, выраженное в почти полном отсутствии реакционных сил в области научного познания. Благодаря этому фактору ничто не препятствует прогрессу. Еще одной характеристикой третьей технологической революции является активное инвестирование в сферу создания экологически чистых ресурсов. Приоритетным становится развитие в сторону безвредных для экологии планеты технологий. Важен и факт постоянного создания новых методов производства и обработки продуктов.

Наука и прогресс

Множество преобразований происходит в научной сфере. Технологическое развитие порождает активное взаимодействие множества наук между собой. Задачи, которые человечество ставит перед собой во имя прогресса, могут быть разрешены использованием всего научного потенциала, которым оно обладает. Последствием подобных глобальных целей является активное взаимодействие наук, которые, казалось бы, всегда будут далекими друг от друга. Создается множество междисциплинарных наук, что активно раскрывают свой потенциал во время технологической революции. Все более важную роль начинают занимать гуманитарные науки, такие как психология и экономика. Отдельно развиваются новые дисциплины, например информационные. С началом третьей технологической революции появляются и все более узкоспециализированные или вообще новые профессии.

Индустриальная революция

Индустриальная, или промышленно-технологическая революция - это изменение в обществе технологического уклада, влияющего на методы производства. Отдельного внимания достойна именно она, так как благодаря ней произошло зарождение фабричного производства и был дан толчок к научному развитию. В то же время именно эта революция является одной из наиболее несправедливых для общества. Рассмотрению подлежит технологическая карта индустриальной революции, достижения и проблемы.

Достоинства индустриальной революции

1. Частичная автоматизация производства и замена ручного труда. Роль человека в производстве товаров стала более важной, но теперь основную работу выполняли машины, специально созданные для одного дела. Человек начал только управлять этими машинами, следить за их работоспособностью и корректировать их задачи.
2. Изменение взглядов. Технологическая революция, как было описано выше, сильно повлияла практически на все сферы общества. Благодаря росту промышленности начались процессы, стремящиеся уничтожить некоторые идеологические рудименты, бесполезные в новом времени. Общество стало более свободомыслящим, менее консервативным.
3. Научный прогресс. Развитие производства позволило тратить больше средств на науку и культуру. Появление новых идеологий, пропагандирующих развитие человечества и созидание нового, создание новых технологий, тут же внедряемых в промышленный процесс, а также растущая роль образования и грамотности.
4. Появление мировых лидеров. В мире появляются государства-лидеры, представляющие собой оплот научного прогресса и культуры. Именно они во многом двигали прогресс вперед. Мировыми лидерами на тот момент были крупнейшие государства Европы, в которых революция случилась на несколько веков раньше, чем в других странах.
5. Рост уровня жизни. Индустриальная революция обеспечила рост товарного оборота и капитала, что поспособствовало увеличению уровня жизни общества. В купе с техническим прогрессом это позволило человеку жить намного лучше, чем его предки.

Недостатки индустриальной революции

1. Безработица. Рост промышленности, казалось бы, должен и создавать новые рабочие места. Однако зарождение капиталистических отношений обуславливает создание безработицы. Особенно это заметно во время кризисов перепроизводства.
2. Условия работы. Детский труд стал обыденной вещью в XIX-XX веках. Условия работы были отвратительными. На некоторых рабочих местах рабочий день доходил до 16 часов. Фабричное производство тоже оплачивалось низко.
3. Идеологические противостояния. Капиталистические отношения тех времен были крайне незрелыми. Рост неравенства провоцировал революции, кризисы, гражданские войны и прочие проблемы.

В статье весьма кратко рассмотрены уже состоявшиеся четыре технологические революции, повлекшие замену предметов конкуренции (знаний, технологий и производства машин и механизмов). На эти предметы были направлены действия двигательной силы (воды, пара, электричества и углеводородов).. Затем, начиная с пятого технологического уклада произошла революция, ознаменовавшая переход к качественно новой конструкции, направляющей действия своих интеллектуальных сил на новые предметы конкуренции, а именно на разные виды конвергенции нано, био, инфо и когно – технологий. При этом, действия, направленные на новый предмет конкуренции, стали использовать новую логику кооперации(разделение труда, использование лучших стандартов и обмен опытом), обеспечившую доступ к интеллектуальным силам глобального облачного технологического ресурса.

Введение

Человечество пережило пять технологических революций. Всякий раз переход от одного технологического уклада к другому сопровождается кризисом и разрушением старой технологической структуры экономики. Это связано с тем, что потребность в старых технологиях и произведенной с их помощью продукции со временем снижается, а потребность в ресурсах растет. В результате предприятия несут непредвиденные расходы, теряют своих клиентов, прибыль, а банки становятся более осторожными в выдаче кредитов, инвесторы стремятся уйти на дно (фондовый рынок) в надежде сохранить свой капитал. Все это вместе взятое сулит многочисленные проблемы предпринимателям, которые не успели по тем или иным причинам или не хотят направить свои действия на новый предмет конкуренции (знания, технологии и производство продукции с новыми ценностями) , вызывающий доверие у инвесторов и потребителей продукции.

В каждом технологическом укладе могут использоваться предметы конкуренции из нескольких предыдущих укладов. Например, в России в настоящее время применяют в качестве предмета конкуренции технологии третьего (электрические приводы различных станков и механизмов, разработанных в начале прошлого века), четвертого (нынешние платформы добычи нефти и газа) и пятого технологических укладов (облачные коммуникации предприятий с помощью компьютеров, электронные правительства, ИНТЕРНЕТ). Но постепенно, в недрах очередного технологического уклада созревают технологии последующего технологического уклада, действия которых направлены на модернизацию предметов конкуренции из предыдущих технологических укладов.

Например, технологии добычи углеводородов справедливо относятся к предметам конкуренции из четвертого технологического уклада. В этих предметах нуждаются различные двигатели внутреннего сгорания. Но технологии пятого технологического уклада способны с помощью специальных добавок, произведенных с помощью нанотехнологий существенно повысить износоустойчивость инструментов добычи ресурсов. Такая модификация предметов конкуренции, произведенных в эпоху четвертого технологического уклада, позволяет существенно продлить их жизненный цикл и сохранить на должном уровне их конкурентные преимущества.

На рис. 1 приведена основная системная конструкция, характеризующая конкуренцию в каждом технологическом укладе. К предмету конкуренции относятся знания, технологии и производство продукции. К действиям, направленным на предметы конкуренции, относятся различные способы преобразования ресурсов в двигательную или интеллектуальную силу, а также различная логика действий (разделение труда технологических цепочек, обмен мировым опытом и использование лучших мировых стандартов).

При переходе к очередному технологическому укладу неизбежно меняется вся системная конструкция, содержащая предметы и действия, направленные на конкуренцию. Старая конструкция уже не удовлетворяет предпринимателей, поскольку затраты на ее обслуживание постоянно растут в геометрической прогрессии, в то время, как производительность труда растет в арифметической прогрессии. Смена конструкции повышает инвестиционную привлекательность предприятий и позволяет существенно снижать расходы на действия, направленные на новые предметы конкуренции.

1. Первая технологическая революция

В разных странах зарождение первого технологического уклада и связанных с ним предметов и действий конкуренции происходило в 1785–1843 гг., но раньше всего это зарождение произошло в Англии. В то время Англия являлась крупнейшим импортером хлопчатобумажных изделий. Это означало, что предметы и действия английских промышленников не соответствовали требованиям глобальной конкуренции. Переломить эту ситуацию можно было только с помощью конструкции, заменяющей человеческий труд на универсальную двигательную силу. Оперируя понятиями предметов и действий конкуренции на рис.1 можно утверждать, что английские промышленники, оказавшись не состоянии конкурировать с индийскими ткачами, ткани которых были лучше и дешевле, попытались изучить предметы конкуренции , то есть накопить знания, освоить новые технологии и механизировать производство тканей с помощью преобразования ресурсов в двигательную силу, а также новой логики действий на основе мануфактур (действий, направленных на разделение труда по производству пряжи и тканей).

С изобретением прядильных и ткацких станков технологическая революция хлопчатобумажной промышленности еще не закончилась. Дело в том, что текстильный (впрочем, как и любая другая машина) станок состоит из двух частей: рабочей машины (машины-орудия), которая непосредственно обрабатывает материал, и двигателя (ресурса), который приводит в движение эту рабочую машину. Технологическая революция началась с машины-орудия. Если до этого рабочий мог работать только одним веретеном, то машина могла вращать много веретен, вследствие чего увеличилась производительность труда примерно в 40 раз. Но возникло несоответствие между производительностью машины и двигательной силой. Для устранения этого несоответствия потребовалось, чтобы двигательной силой текстильных машин стала сила падающей воды.

Но все это промышленное развитие было поставлено под угрозу из-за отсутствия необходимых ресурсов. Быстротекущие реки имелись далеко не всюду, поэтому между предпринимателями происходила настоящая война за воду. Владельцы земель по берегам рек не упускали случая получить свою долю прибыли, повышая цену на участки земли. По сути дела владельцы земель сыграли роль недобросовестных дистрибуторов. Поэтому предпринимателю желательно было избавиться от необходимости выплачивать значительные суммы денег в виде ренты землевладельцу, в монопольном владении которого находилась земля на берегу реки. Все это вместе взятое заставило предпринимателей активно искать новую двигательную силу, способную обеспечивать растущую производительность труда достаточным ресурсом. И такая двигательная сила была найдена в виде пара. В результате, дефицит «водяного» ресурса привел к смене конструкции, то есть к предметам и действиям «парового ресурса». Конкуренция и кооперация небольших текстильных предприятий уступила дорогу конкуренции и кооперации технологических цепочек крупных мануфактур.

2. Вторая технологическая революция

Эта революция началась в 1780–1896 гг с изобретения Джемс Уаттом универсальной паровой машины, которая могла быть использована как двигатель для любого рабочего механизма. Еще в 1786 г. в Лондоне была устроена первая паровая мельница; за год перед этим была построена, первая текстильная паровая фабрика. Этим завершился процесс освоения нового предмета конкуренции , показанного на рис.1 , состоящего из знаний, технологий и производства различных паровых машин и механизмов. Действия , направленные на этот предмет конкуренции основывались на использовании двигательной силы пара , а также на логике действий , основанных на разделении труда и использовании новых стандартов качества текстильного производства.

С появлением парового ресурса фабрики могли покинуть долины рек, где они помещались уединенно, и приблизиться к рынкам, где бы они могли иметь сырье, товар и рабочие руки. Первые паровые машины, которые появились еще в XVII веке, сыграли значительную роль и в других видах экономической деятельности. Так, паровой двигатель Джемса Уатта можно было применять в качестве универсальной платформы в разных отраслях промышленности и на транспорте (паровозов, пароходов, паровых приводов прядильных и ткацких станков, паровых мельниц, парового молота) , а также других операций. При этом, история изобретения универсальной паровой машины лишний раз доказывает справедливость китайской формулы «инвестиционного счастья» в том, что технологическая революция — не просто цепь изобретений. Русский механик Ползунов изобрел свою паровую машину раньше Уатта, но в России того времени она оказалась не нужна и о ней забыли, как забыли, очевидно, и обо многих других «несвоевременных» изобретениях.

3. Третья технологическая революция

Третья технологическая революция происходила в 1889–1947 гг вследствие попыток предпринимателей удержать свою конкурентоспособность на должном уровне. Но предыдущий предмет конкуренции, показанный на рис. 1 (знания и технологии производства паровых машин), и действия с ним перестали удовлетворять новым требованиям цены и качества продукции. Многочисленные паровые машины требовали постоянного ухода и присутствия человека. Это не устраивало потребителей пара и в мире начался поиск иной системной конструкции, существенно увеличивающей ресурс двигательной силы. Предметом глобальной конкуренции стали электрические машины и механизмы, встроенные в новые средства производства, а действия , направленные на них стали использовать двигательную силу электричества.. Снова потребовалось накопить знания и технологии производства новой двигательной силы и изобрести новую конструкцию доступа к этой двигательной силе. Ключевым моментом наступления нового технологического уклада стало изобретение Томаса Эдисона и его последующих действий по созданию частных компаний, применяющих электрический ресурс. Изобретение возможности передачи электроэнергии позволило применять новые формы разделения труда, новые технологии, основанные на электрических приводах и простейших конвейерах.

Следует отметить, что существенной стороной деятельности Томаса Эдисона был не талант изобретателя, а гений предпринимателя и технолога, воплощающего изобретения в жизнь. Помимо лампочки, всем известно, что Эдисон разработал генератор переменного тока, внес существенный вклад в конструкцию фонографа, кинокамеры, телефона, пишущей машинки (изобрел все это не он). В эпоху третьего технологического уклада усовершенствовалась техника преобразования ресурсов в электрическую энергию, а также генерирования, передачи и использования электрической энергии. Росли мощность станций и протяженность сетей, отдельные энергетические комплексы объединялись высоковольтными линиями передачи, происходил постепенный переход от централизованного электроснабжения отдельных предприятий к электрификации целых стран. Распространение предметов и действий электрического привода в производстве способствовало эффективному разделению труда в промышленности. Главным достижением третьего технологического уклада явилось то, что только электрическая энергия была способна окончательно ликвидировать разрыв между местонахождением природных ресурсов энергии (водных источников, залежей топлива) и расположением ее потребителей. Двигательную «электрическую» силу магнитоэлектрических машин научились получать еще в 30-х годах XIX века., но на практике этот вид тока был признан и оценен только в следующем технологическом укладе.

4. Четвертая технологическая революции

Четвертый технологический уклад (1940-1990 гг.) возник в недрах предыдущего « электрического» уклада и стал использовать в качестве основного предмета конкуренции на рис.1 знания и технологии, направленные на превращение энергии углеводородов в универсальную двигательную силу . В результате действий, направленных на этот предмет, появились двигатели внутреннего сгорания и на этой платформе были построены автомобили, тракторы и самолеты и другие машины и механизмы. Начала свое развитие ядерная энергетика задолго до ее использования в экономике стран. Это доказывает, что в жизни постоянно идет процесс обновления знаний, технологий и производства ресурсов и вытекающей из них конструкции преобразования ресурсов в разные виды двигательной силы. Этот процесс не является быстрым в силу человеческого фактора, который присущ социально-экономической системе. Однако стратегическое видение наиболее продвинутых предпринимателей и их стремление к обеспечению долговременной глобальной конкуренции постепенно приводило к формированию новых форм кооперации..

Четвертый технологический уклад существенно изменил облик технологической структуры экономики (тракторы, механизмы на основе двигателей внутреннего сгорания и др.) и фактически завершил век механизации в разных видах экономической деятельности. Важнейшим событием стало изобретение новых действий, направленных на предметы конкуренции (автомобили), а именно конвейера производства автомобилей, а также тракторов, самолетов и так далее. В обиходе граждан появилась механизированная бытовая техника, малогабаритные механизмы для обработки продуктов питания, а позже — электробритвы, пылесосы, стиральные и посудомоечные машины, музыкальные устройства и комплексы и т.д.

Для этого технологического уклада важнейшим глобальным технологическим ресурсом стали нефть и газ, а также их производные. Постепенно, этот ресурс трансформировался в разные виды двигательной силы. Посредством этих двигательных сил многие развитые страны обеспечили себя необходимым ростом экономики. С помощью новых видов двигательных сил расцвела экономика предметов конкуренции вооружений, основанная на применении двигателей внутреннего сгорания разных видов. На этой основе появились различные платформы для производства новых моделей станков, самолетов, танков, автомобилей, тракторов, подводных лодок и кораблей, другой военной техники. Данные платформы, обеспеченные двигательной силой двигателей внутреннего сгорания, сами стали глобальным предметом конкуренции, действия к которому стали осуществлять производственные сети предприятий.

Таким образом, четвертый технологический уклад повысил конкурентоспособность экономики за счет новых предметов конкуренции (знания, технологии и производство систем на платформе двигателей внутреннего сгорания). На эти предметы были направлены действия технологических цепочек предприятий по разделению труда, по применению новых стандартов качества и по обмену опытом с другими предпринимателями.

Надо отметить, что единственный раз в истории развития Российской империи СССР, удалось в кратчайшие сроки освоить предметы конкуренции четвертого технологического уклада в период 1930- 1940 годах и, в частности, в области вооружений. Это произошло благодаря огромным ресурсам страны, а также грамотным действиям власти, направленным на создание технологических цепочек предприятий, разделение труда, своевременную подготовку компетентных кадров, использование лучших стандартов и учет опыта США и Германии в производстве вооружений.

5. Пятая технологическая революция.

Спусковым крючком пятой технологической революции послужило изобретение в 1956 американскими физиками Вильямом Шокли, Джоном Бадин и Уолтером Брэттен транзистора. За это изобретение авторы были совместно удостоены Нобелевской премии в области физики. Транзистор произвел революцию в технологии радио. Он дал начало новым предметам конкуренции на рис.1 , основанным на достижениях микроэлектроники и, в конечном итоге, привел к созданию микросхем, микропроцессоров, компьютеров и многих других коммуникационных систем без которых мы в настоящее время не мыслим свою жизнь. Это был выход из «первобытного механического » века в век электронный, космический и компьютерный.

На этом этапе впервые в истории предмет конкуренции на рис.1 (знания, технологии и производство) перестал служить целям простой замены человеческого труда двигательной силой машин, как в предыдущих укладах. Вместо этого предмет конкуренции стал служить целям развития доселе неизвестных интеллектуальных сил массовой автоматизации производства, проектирования изделий и управления предприятием. В результате возникли на рубеже веков сложнейшиемеждисциплинарные интеллектуальные силы автоматизации проектирования изделий (САПР), управления технологиями (АСУТП) и предприятием (АСУП). Действия, этих сил привели к новой логике разделения труда, обмена мировых опытом и применения лучших мировых стандартов с помощью облачных технологий Интернет. В такие действия стал закладываться совершенно иной способ преобразования ресурсов в интеллектуальную силу , который получил название облачного от слов « сloud сomputing (облачные вычисления)» .

Следует отметить, что во времена четвертого технологического уклада ресурс интеллектуальной силы уже существовал, но был сравнительно мал, и его потребителей было немного. На начальных стадиях развития сloud сomputing , ресурс использовали сотрудники университетов и исследовательских лабораторий для коллективного творчества по созданию интеллектуальной силы, достаточной для создания изобретений и открытий. Предметом конкуренции стало создание разных каталогов знаний, технологий производства комплектующих. На этот предмет были направлены действия по преобразованию в интеллектуальную силу доступных ресурсов знаний по каталогам.

Первопроходцем в области преобразования доступных ресурсов в интеллектуальную силу знаний стал поисковик Yahoo. Это не была платформа знаний в прямом смысле, потому что область поиска знаний ограничивалась ресурсами каталога. Далее каталоги распространились и стали использоваться повсеместно и вместе с ними развивались и методы поиска. На данный момент каталоги почти утратили популярность. Это объясняется тем, что современная платформа знаний содержит огромное количество интеллектуальных сил, полученных из ресурсов с помощью ассоциативных способов действий.

В наши дни предметами конкуренции стали каталоги знаний Open Directory Project или DMOZ, включающие в себя информацию о 5 миллионах ресурсов, а также поисковая система Google, которая содержит около 8 миллиардов документов. Действия, направленные на эти предметы конкуренции, позволили выйти на международный уровень конкуренции таким поисковым системам, как MSN Search, Yahoo и Google. В этой области еще предстоит выявить новые предметы конкуренции (платформы знаний, технологий), на которые будут направлены действия конвергенции технологий, пока еще слабо изученные и недоступные для массового пользователя. Отсюда следует, что пятая технологическая революция еще продолжается и нас ожидает много новых изобретений и открытий.

6. Шестая технологическая революция

Эта революция еще впереди и в отличие от предыдущих впервые в истории человечества рассматривает в качестве действий, направленных на основные предметы глобальной конкуренции на рис.1 (знания, нано, био, информационные и когнитивные технологии), не двигательную силу, а прежде всего интеллектуальные силы человека. Действия, совершенные в предыдущем технологическом укладе в области облачных коммуникаций и систем поиска информации привели к тому, что основным ресурсом стали инвестиции в форме глобального облачного технологического ресурса , показанного на рис. 2. В течение четвертого и пятого технологических укладов глобальная конкуренция во всем мире поддерживалась с помощью мощного глобального ресурса (долларов), исходящего, главным образом, из США и кредитующего многочисленных, главным образом, американских покупателей.

Главной двигательной силой предприятий, направленной на предмет конкуренции, стал потребительский кредит. При этом, кредиторы закрывали глаза на то, что кредитные риски возрастали и значительная часть заемщиков кредиты не возвращала. Но зато поддерживался огромный спрос товаров и услуг на рынке США, служивший локомотивом улучшения параметров жизненного цикла производителей продукции пятого технологического уклада в США, странах ЕС, в Китае и в других странах. При переходе мировой экономики к шестому технологическому укладу произошел системный сбой, выразившийся в истощении кредитного ресурса. Этот сбой привел к краху мировой финансовой системы и рынка инвестиций. Теперь на развалинах старой модели возникают очертания новой модели, ориентированной на средства улучшения инвестиционной привлекательности и других параметров жизненного цикла производителей с помощью системных инновационных прорывов. Иными словами, кредит как двигательная сила экономики уступил место интеллектуальной силе, направленной на конвергенцию высоких технологий..

Ныне из массового применения инноваций в разных видах экономической деятельности складывается новый технологический уклад. Его основной предмет глобальной конкуренции поднимает знания, технологии и производство интеллектуальной силы на небывалую высоту коллективного творчества. Действия, направленные на главный предмет конкуренции выявляют и устраняют несоответствия между требованиями инвесторов и растущей сложностью действий, направленных на разные способы преобразования ресурсов в интеллектуальную силу и на разную логику разделения труда.

Стало ясно, что системная конструкция, состоящая из разрозненных по всему миру технопарков, кластеров, венчурных фондов в новых условиях явно не способна реализовать подобные проекты. Одновременно невероятно выросла роль кооперации предприятий, использования лучших мировых стандартов и обмена знаниями и компетенциями.

Для преобразования ресурсов инвестиций в новые формы интеллектуальной силы потребовался новый так называемыйглобальный облачный технологический ресурс знаний, технологий и продукции, снижающий риски инвесторов и обеспечивающий реализацию систем с высоким уровнем искусственного интеллекта. А для доступа к новому глобальному облачному технологическому ресурсу нужна совершенно иная системная конструкция , которая должна обеспечивать доступ инновационного бизнеса из разных стран мира к новому ресурсу с целью производства новых видов интеллектуальных сил . Такая конструкция представляет собой на рис.2 некое множество интеллектуальных оболочек, соединенных между собой по всему земному шару с помощью облачных коммуникаций. Каждая интеллектуальная оболочка в свою очередь состоит из набора функциональных платформ.

Каждая платформа поддерживает определенные нормы, правила и вытекающие из них стандарты преобразования ресурсов в новые виды интеллектуальных сил, наполнена множеством сложных проектных решений в разных странах и способна быстро выявлять и устранять несоответствия между ними. Благодаря этому, оболочка с платформами интегрируется в новый глобальный облачный технологический ресурс, который может быть преобразован в ресурс интеллектуальных сил, доступных другим производителям, дистрибуторам и потребителям знаний, разработчикам и поставщикам технологий, производителям интеллектуальной силы из разных стран мира. Причем, сама оболочка и ее логика действий (рис.1) служат основой кооперации предприятий, предусматривающей международное разделение труда, применение лучших мировых стандартов и обмен мировым опытом.

Число платформ в каждой интеллектуальной оболочке служит главным признаком определенного вида деятельности предприятия. В том случае, если мы имеем дело с оболочками, состоящими из двух платформ (трансферов технологий и производства продукции), то это обстоятельство явно свидетельствует о том, что мы способны успешно осуществлять модернизацию экономики с помощью импорта технологий и производства продукции. Если же мы применяем оболочки, состоящие из трех платформ (знаний, трансферов технологий и производства продукции), то тем самым мы приобретаем возможность коллективного творчества в создании новых видов интеллектуальных сил, направленных на предметы глобальной конкуренции.

Природа, предметы и действия системной конструкции, показанные на рис.1 , направленные на глобальную конкуренцию в шестом технологическом укладе более подробно показаны на рис.3. . Здесь предмет конкуренции характеризуется высоким уровнем конвергенции технологий в конструкциях NBIC и CCEIC (Конструкция S (социо) + NBIC пока только обсуждается.). Первая конструкция означает взаимопроникновение нано(N), био (B), инфо(I) и когно (C) технологий с целью реализации сложнейших в истории человечества проектов, касающихся преобразования ресурсов в интеллектуальные силы в разных видах производственной деятельности. Вторая конструкция означает преобразование ресурсов в интеллектуальные силы для конвергенции облачных вычислений (СС- сloud сomputing), усиленных знаниями об экономической деятельности предприятия (E) , моделировании генераторов отчетности (I) и когнитивных свойствах систем (С).

Вторая конструкция обеспечивает переход к применению интеллектуальной силы в тех областях., где пока используется мозг человека и где наблюдается высокая степень формализации информации. Например, это касается автоматизации составления финансовой отчетности и ее перевода на иностранные языки. Условия, в которых осуществляется глобальная конкуренция в шестом технологическом укладе, характеризуются одновременным присутствием технологий из разных предыдущих технологических укладов. При этом, основные действия технологических цепочек направлены на использование интеллектуальных сил в разных видах человеческой деятельности

Для выполнения основных действий предприятия из технологических цепочек приобретают в лице глобальных индустриальных центров возможность использования интеллектуальных оболочек, помогающих кооперировать усилия предприятий в разных способах преобразования ресурсов в интеллектуальные силы. Кооперация должна быть основана на логике действий, направленной на обмен опытом, использование лучших стандартов и на разделение труда. Особое значение при разделении труда приобретает дистрибуция комплектующих из тех стран, где достигнуто лучшее качество этой продукции. В этом случае, все действия дистрибуторов, направляемые на предмет конкуренции, должны быть прозрачными и налагать на производителей продукции требования соблюдать заданный уровень качества.

Владелец системной конструкции (глобальный индустриальный центр) обеспечивает сдачу в аренду разных интеллектуальных оболочек, состоящих из платформ знаний, технологий и производства продукции. Одновременно владелец определяет предметы глобальной конкуренции, то есть знания, технологии и производство инновационной продукции. С помощью интеллектуальных оболочек владелец получает возможность подключаться к инновационным и финансовым супермаркетам, обеспечивающим прозрачность, ответственность и высокое качество преобразования ресурсов финансовых супермаркетов в интеллектуальные силы инновационного супермаркета.

На рис. 4 показана архитектура платформы знаний, входящей в состав интеллектуальной оболочки. Эта платформа создает условия работы другой платформы – платформы технологий. Владельцами платформы знаний являются прежде всего университеты, научные институты, другие индустриальные центры. Владельцы осуществляют действия, направленные на предметы накопления, производства и потребления знаний по преобразованию ресурсов в интеллектуальные силы. Эти действия включают в себя экспертизу и доказательную базу научно – исследовательских работ (НИР). Право пользоваться платформой знаний имеют компетентные кадры (ученые и менеджеры по научному сотрудничеству). Эти кадры производят продукцию, к которой относятся фундаментальные знания и публикации. Они осуществляют с помощью платформы знаний действия, направленные на защиту патентов и проводят бизнес – экспертизу процессов производства и потребления знаний.

В качестве партнера индустриальных центров могут выступать государство, наиболее продвинутое в области инноваций, различные международные регуляторы защиты интеллектуальной собственности, обеспечивающие улучшение платежного технологического баланса (баланса между доходами и расходами, связанными с разработкой новых технологий). Платформа позволяет реализовать коммуникации с частными предпринимателями, использующими в качестве инвестиций в инновации глобальный облачный технологический ресурс.

Платформа знаний с помощью интеллектуальной оболочки и системной конструкции связана с множеством других интеллектуальных оболочек, а через них – с инновационными супермаркетами. Подобные супермаркеты играют важную роль в трансформации знаний в технологии преобразования ресурсов финансовых супермаркетов в интеллектуальные силы и обеспечивают прозрачность поставок деталей для сложных изделий из разных стран мира. Тем самым технологические цепочки предприятий посредством индустриальных центров осуществляют эффективные формы кооперации в международном пространстве с целью инновационных прорывов и разработки конвергентных продуктов NBIC и CCEIC .

На рис.5 приведена платформа технологий, обеспечивающая преобразование ресурсов финансовых супермаркетов в интеллектуальные силы НИОКР глобального облачного технологического ресурса. Эта платформа создает условия для работы платформ производственных сетей предприятий, например, в таких разных странах, как Япония и страны ЕС. Платформа рассматривает в качестве основного предмета конкуренции трансфер технологий и их конвергенцию.

Кроме этого, к важному предмету конкуренции относятся различные механизмы регулирования прав на технологии. С помощью глобальной экспертизы технологий обеспечивается ускорение превращения идей в продукцию.

Владельцы платформы (а это могут быть как технологические цепочки малых предприятий, так и отдельные крупные предприятия) благодаря проектной ориентации и защитным мерам, механизмам защиты патентов и бизнес – экспертизе снижают риски недоброкачественных технологий и улучшают свой технологический платежный баланс. Такой баланс служит важным индикатором инновационной деятельности предприятий, поскольку отражает доходы и расходы при выполнении НИОКР.

Данная платформа решает исключительно важную задачу осуществления прозрачной и качественной системы дистрибуции. В условиях международного разделения труда дистрибуция занимает важное место, поскольку технологические цепочки предприятий делают отдельные детали, а серийная сборка наукоемких изделий производится на одном из крупных предприятий. Тем самым, технологическая цепочка подобно мануфактурам из первого технологического уклада способна конкурировать с другими производителями и производить детали и изделия в целом класса NBIC .

Важным звеном в технологической цепочке предприятий является подготовка кадров. Здесь главные требования к компетенциям лежат в плоскости инноваций. Поэтому, основной состав специалистов образуют научные предприниматели, подобные Эдисону, а также квалифицированные инженеры. Подготовка и сертификация кадров на соответствие требованиям компетентности производится в рамках проектных семинаров, аккредитованных среди пользователей платформы технологий. И конечно важным обстоятельством является предоставление данной платформой пользователям возможности для снижения инновационных и финансовых рисков при преобразовании с помощью инновационных и финансовых супермаркетов ресурсов в интеллектуальные силы конвергенции технологий NBIC .

На рис. 6 приведена архитектура платформы производственных сетей предприятий, связанных между собой с помощью облачных коммуникаций. На основе данной платформы работают производственные сети предприятий. Свою продукцию они продают через супермаркеты наукоемкой продукции. Инвесторы и владельцы платформы взаимодействуют с помощью финансовых супермаркетов, существенно снижающих риски инвесторов. Основными предметами глобальной конкуренции платформы служат знания и технологии потребительского кредитования, на которые направлены интеллектуальные силы, включающие в себя лучшие стандарты, обмен мировым опытом, инфраструктуру разделения труда между различными предприятиями из технологических цепочек, грамотное технологическое прогнозирование, компетентный инженерный корпус и облачные индустриальные центры.

Основные действия платформы направлены на улучшение технологического платежного баланса и на доступ к ресурсам инновационных супермаркетов, обеспечивающих прозрачную дистрибуцию наукоемкой продукции. Многочисленные предприятия из технологических цепочек используют облачные коммуникации между собой для обмена проектами, основанными на использовании вместо физических дорогостоящих макетов их цифровыми аналогами на основе класса решенийProduct Lifecycle Management (PLM).

Заключение

Таким образом, мы весьма кратко рассмотрели уже состоявшиеся четыре технологические революции, повлекшие замену предметов конкуренции (знаний, технологий и производства машин и механизмов). На эти предметы были направлены действия двигательной силы (воды, пара, электричества и углеводородов).. Затем, начиная с пятого технологического уклада произошла революция, ознаменовавшая переход к качественно новой конструкции, направляющей действия своих интеллектуальных сил на новые предметы конкуренции, а именно на разные виды конвергенции нано, био, инфо и когно – технологий. При этом, действия, направленные на новый предмет конкуренции, стали использовать новую логику кооперации(разделение труда, использование лучших стандартов и обмен опытом), обеспечившую доступ к интеллектуальным силам глобального облачного технологического ресурса.

Литература:

Перес.К. Технологические революции и финансовой капитал. Динамика пузырей и периодов процветания. М. Дело. 2012. 232 с.

Овчинников В.В. Глобальная конкуренция. М. ИНЭС 2007. 358 с.

Овчинников В.В. Глобальная конкуренция в эпоху многоукладной экономики. М. ИНЭС- МАИБ 2011. 152 с.

Овчинников В.В. Технологии глобальной конкуренции. М. ИНЭС- МАИБ.2012. 280 с.

Мировая промышленность сегодня стоит на пороге четвертой технологической революции, с которой связывают возможности кардинальной модернизации производства и экономики, а также появление таких явлений, как цифровое производство, экономика «совместного использования» (shared economy), коллективное потребление, «уберизация» экономики, модель облачных вычислений, распределенные сети, сетецентрическая модель управления, децентрализация управления и т.д. Технологической основой для перехода к новой экономической парадигме является Интернет вещей. Об этом говорится в отчете J’son & Partners Consulting о мировых тенденциях и потенциале развития Индустриального Интернета вещей в России.

В связи с этим для отечественной промышленности открываются как новые возможности, так и угрозы: к кратному отставанию по производительности труда и качеству производимой продукции может добавиться отставание в переходе на новые принципы взаимодействия в цепочке «поставщик-потребитель». Это может привести к принципиальной невозможности конкурировать с ведущими международными промышленными концернами, как по себестоимости продукции, так и скорости исполнении заказов.

Интернет вещей

Интернет вещей (IoT, Internet of Things) – система объединенных компьютерных сетей и подключенных физических объектов (вещей) со встроенными датчиками и ПО для сбора и обмена данными, с возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме, без участия человека.

Различают потребительский (массовый) сегмент применения Интернета вещей, куда входят персональные подключенные устройства – смарт-часы, различного рода трекеры, автомобили, устройства умного дома и т.д. и корпоративный (бизнес) сегмент, куда входят отраслевые вертикали и межотраслевые рынки – промышленность, транспорт, сельское хозяйство, энергетика (Smart Grid), умный город (Smart City) и др.

В данном исследовании консультанты J’son & Partners Consulting подробно рассмотрели Интернет вещей в корпоративном (бизнес) сегменте, который называют Индустриальный Интернет вещей, в частности, его применение в промышленности — Промышленный Интернет.

Индустриальный (часто Промышленный) Интернет вещей (Industria lInternet of Things, IIoT) – Интернет вещей для корпоративного / отраслевого применения — система объединенных компьютерных сетей и подключенных промышленных (производственных) объектов со встроенными датчиками и ПО для сбора и обмена данными, с возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме, без участия человека.

В промышленном применении используется термин «Промышленный Интернет».

Внедрение сетевого взаимодействия между машинами, оборудованием, зданиями и информационными системами, возможность осуществлять мониторинг и анализ окружающей среды, процесса производства и собственного состояния в режиме реального времени, передача функции управления и принятия решений интеллектуальным системам приводят к смене «парадигмы» технологического развития, называемой также четвертой промышленной революцией.

Четвертая индустриальная революция (Индустрия 4.0), — переход на полностью автоматизированное цифровое производство, управляемое интеллектуальными системами в режиме реального времени в постоянном взаимодействии с внешней средой, выходящее за границы одного предприятия, с перспективой объединения в глобальную промышленную сеть вещей и услуг.

В узком смысле Индустрия 4.0 (Industrie 4.0) – это название одного из десяти проектов государственной Hi-Tech-стратегии Германии до 2020 года, описывающего концепцию умного производства (Smart Manufacturing) на базе глобальной промышленной сети Интернета вещей и услуг (Internet of Things and Services).

В широком смысле Индустрия 4.0 характеризует текущий тренд развития автоматизации и обмена данными, который включает в себя киберфизические системы, Интернет вещей и облачные вычисления. Представляет собой новый уровень организации производства и управления цепочкой создания стоимости на протяжении всего жизненного цикла выпускаемой продукции.

Первая промышленная революция (конец XVIII – начало XIX века) обусловлена переходом от аграрной экономики к промышленному производству за счет изобретения паровой энергии, механических устройств, развития металлургии.

Вторая промышленная революция (вторая половина XIX – начало XX века) – изобретение электрической энергии, последовавшее поточное производство и разделение труда.

Третья промышленная революция (с 1970 года) — применение в производстве электронных и информационных систем, обеспечивших интенсивную автоматизацию и роботизацию производственных процессов.

Четвертая промышленная революция (термин введен в 2011 году, в рамках немецкой инициативы — Индустрии 4.0).

Несмотря на активное внедрение различных видов инфокоммуникационных технологий (ИКТ), электроники и промышленной робототехники в производственные процессы, автоматизация промышленности, начавшаяся в конце XX века, носила преимущественно локальный характер, когда каждое предприятие или подразделения внутри одного предприятия использовали собственную (проприетарную) систему управления (или их сочетание), которые были несовместимы с другими системами.

Развитие Интернета, ИКТ, устойчивых каналов связи, облачных технологий и цифровых платформ, а также информационный «взрыв», вырвавшийся из разных каналов данных, обеспечили появление открытых информационных систем и глобальных промышленных сетей (выходящих за границы отдельного предприятия и взаимодействующих между собой), которые оказывают преобразующее воздействие на все сектора современной экономики и бизнеса за пределами самого сектора ИКТ, и переводят промышленную автоматизацию на новую, четвертую ступень индустриализации.

В 2011 году количество подключенных физических объектов в мире превысило количество подключенных людей. С этого времени принято исчислять стремительное развитие эпохи Интернета вещей.

Несмотря на различия в методологии оценок различных международных аналитических агентств, можно констатировать, что применения новой концепции будут связаны в первую очередь с широким использованием Интернета вещей в отраслях экономики.

Зарубежные эксперты признают Интернет вещей разрушительной технологией, которая вносит необратимую трансформацию в организацию современных производственных и бизнес-процессов.

Проведенный консультантами J`son & Partners Consulting анализ опыта внедрения Интернета вещей в мире показывает, что переход на концепцию IIoT происходит за счет формирования кросс-индустриальных открытых (по горизонтали и вертикали) производственно-сервисных экосистем, объединяющих множество различных информационных систем управления разных предприятий и задействующих множество различных устройств.

Такой подход позволяет реализовать в виртуальном пространстве сколь угодно сложные сквозные бизнес-процессы, которые способны в автоматическом режиме осуществлять оптимизационное управление (сквозной инжиниринг) различного рода ресурсами через всю цепочку поставок и создания стоимости продукции — от разработки идеи, дизайна, проектирования до производства, эксплуатации и утилизации.

Для реализации такого подхода требуется, чтобы вся необходимая информация о фактическом состоянии ресурсов (сырье и материалы, электроэнергия, станки и промышленное оборудование, транспортные средства, производство, маркетинг, продажи) как внутри одного, так и на разных предприятиях, была доступна автоматизированным системам управления разных уровней (приводы и сенсоры, контроль, управление производством, реализацией и планированием).

Таким образом, можно сказать, что Индустриальный Интернет вещей представляет собой организационно-технологическую трансформацию производства, базирующуюся на принципах «цифровой экономики», позволяющую на уровне управления объединять реальные производственные, транспортные, человеческие, инженерные и иные ресурсы в практически неограниченно масштабируемые программно-управляемые виртуальные пулы ресурсов (shared economy) и предоставлять пользователю не сами устройства, а результаты их использования (функции устройств) за счет реализации сквозных производственных и бизнес-процессов (сквозного инжиниринга).

«До сего момента компании могли управлять лишь частью производственного процесса, никогда не имея возможности видеть всю картину целиком. И оптимизация каждой отдельной части этого процесса, оптимизирует всю цепочку. У нас также были трудности с обеспечением стабильности поставок, производительностью и эффективностью. Если посмотреть на перевозки, то 75% их общего объема обеспечивалось грузовиками, что создавало проблемы.

Сегодня с ABB мы можем предложить предприятиям объединить все производственные мощности почти в режиме реального времени. Чтобы видеть, что с ним происходит, иметь с ними обратную связь, контролировать их, идентифицировать и избежать различных проблем и подводных камней с разными этапами производства, отдельными службами и упростить инвентаризацию оборудования. Это даёт совершенно новый уровень оптимизации. Отсюда – рост производительности, инновации, любой аспект, важный для предприятия. Но это только одно из направлений. Подумайте об автоматизации, роботах, 3D-печати…»

Из выступления представителя Microsoft на конференции IoT World 2016, США (Çağlayan Arkan – General Manager, Worldwide Manufacturing & Resources Sector, Enterprise & Partner Group)

Внедрение Интернета вещей предполагает необходимость кардинального изменения подходов к созданию и использованию автоматизированных информационных систем управления (АСУ) и общих подходов к управлению предприятиями и организациями.

«С технической точки зрения Интернет вещей реализовать очень легко. Самая сложная часть – это изменения бизнес-процессов. И я не видел еще ни одной компании, которая пришла бы к вам в один славный день и предложила вам такое магическое решение».

Из выступления представителя Baker Hughes на конференции IoT World 2016, США (Blake Burnette — Director, Equipment Research and Development)

По мнению J’son & Partners Consulting, за количественным ростом Интернета вещей и организационно-технологической трансформацией производства стоят важные качественные изменения в экономике:

• данные, которые раньше были недоступны, с ростом проникновения встроенных устройств представляют собой ценную информацию о характере использования продукта и оборудования для всех участников производственного цикла, являются основной формирования новых бизнес-моделей и обеспечивают дополнительный доход от предложения новых услуг, таких как, например: контракт жизненного цикла на промышленное оборудование, контрактное производство как сервис, транспорт как сервис, безопасность как сервис и другие;
• виртуализация производственных функций сопровождается формированием «экономики совместного использования» (shared economy), характеризующейся существенно более высокой эффективностью и производительностью за счет повышения использования имеющихся ресурсов, изменения функционала устройств без внесения изменений в физические объекты, путем изменения технологий управления ими;
• моделирование технологических процессов, сквозное проектирование и, как результат, оптимизация цепочки создания стоимости на всех этапах жизненного цикла продукта в режиме реального времени, позволяют производить штучный или мелкосерийный продукт по минимальной цене для Заказчика и с прибылью для производителя, что в традиционном производстве возможно только при массовом производстве;
• эталонная архитектура, стандартизированные сети и модель аренды вместо оплаты полной стоимости владения, делают совместную производственную инфраструктуру доступной для среднего и малого бизнеса, что облегчает их усилия по управлению производством, позволяет ускорить реагирование на изменяющиеся требования рынка и сокращение жизненного цикла продукции, и влечет за собой разработку и появление новых приложений и сервисов;
• анализ данных о пользователе, его производственных объектах (машинах, зданиях, оборудовании) и характере потребления открывают возможности для поставщика услуги по улучшению клиентского опыта, созданию большего удобства пользования, лучшего решения и сокращению затрат клиента, что ведет к повышению удовлетворенности и лояльности от работы с данным поставщиком;
• функционирование различных отраслей экономики будет непрерывно усложняться под воздействием развития технологий и все больше осуществляться за счет автоматического принятия решений самими машинами на основе анализа большого объема данных с подключенных устройств, что приведет к постепенному снижению роли производственного персонала, в том числе квалифицированного. Потребуется качественное профессиональное образование, включая инженерное, специальные обучающие программы для работников и тренинги.

Ярким примером применения концепции Интернета вещей в промышленности является проект компании Harley Davidson , которая производит мотоциклы. Основной проблемой, с которой столкнулась компания, была медленная реакция на запросы потребителей в условиях возросшей конкуренции и ограниченная возможность кастомизации пяти выпускаемых моделей на стороне дилеров. C 2009 по 2011 год компания провела масштабную реконструкцию своих промышленных площадок, в результате чего была создана единая сборочная площадка, выпускающая любой тип мотоцикла с возможностью кастомизации из более чем 1300 опций.

На протяжении всего производственного процесса используются датчики, управляемые системой класса MES (SAP Connected Manufacturing). Каждый станок, каждая деталь имеет радиометку, которая однозначно идентифицирует изделие и его производственный цикл. Данные от датчиков передаются в платформу SAP HANA Cloud for IoT, выполняющую функцию интеграционной шины для сбора данных с датчиков и различных информационных систем, как внутренних производственных и бизнес-систем компании Harley Davidson, так и информационных систем контрагентов компании.

Компания Harley Davidson достигла фантастических результатов:

• Сокращение производственного цикла с 21 дня до 6 часов (каждые 89 секунд с конвейера сходит мотоцикл, полностью кастомизированный под своего будущего владельца).
• Акционерная стоимость компании выросли более чем в семь раз с уровня 10 долларов в 2009 году до 70 долларов в 2015 году.

Кроме того, реализовано сквозное управление производством изделия (мотоцикла) на всем его жизненном цикле.

Еще одним примером внедрения Промышленного Интернета является итальянская компания Brexton — производитель станков для обработки камня, которая развернула интеллектуальную систему, основанную на экосистеме Microsoft, в результате чего станки стало возможным подключать к удаленным серверам центра управления, в котором хранятся данные о производстве и инвентарная информация. Сами станки для резки и обработки камня управляются программируемыми логическими контроллерами (PLC), подключенными к HMI (человеко-машинный интерфейс). HMI с помощью ASEM Ubiquity подключается к PLC компании Breton. Оператор может выйти в сеть с помощью HMI, выбрать необходимую спецификацию, использовать сканер штрих-кодов для сканирования данных. Все данные, требуемые для производства конкретного образца, автоматически загружаются в PLC. Процесс не требует использования бумажных инструкций, ручных корректировок, ручного запуска станка для резки по камню.

Решение позволяет не только управлять и конфигурировать работу станков, но и осуществлять техподдержку в форме чата в режиме реального времени. Breton планирует значительно сократить расходы на поездки своих экспертов за счет удаленного обслуживания: 85% клиентов компании находятся вне Италии. Объем экономии компания оценивает в 400 тысяч евро.

В выигрыше оказываются и клиенты. Так, тайваньская компания Lido Stone Works, производитель изделий из камня под заказ установила три станка компании Breton и перешла к автоматизированному производству. Решение связало подразделение дизайна с производственным цехом, в результате внедрения новой системы, Lido Stone Works получили следующие показатели:

• рост выручки на 70%;
• рост производительности на 30%.

Сдерживающие факторы и требования к реализации проектов IoT в России

Экосистема и партнеры. Для реализации проектов в сфере Интернета вещей необходимо формирование целой экосистемы, включающей:

• доступность в России IoT-платформы для сбора, хранения и обработки данных, как глобальных, так и национальных;
• наличие обширного пула разработчиков приложений для платформ IoT;
• достаточное количество и номенклатура устройств, способных взаимодействовать с платформами, так называемых подключенных устройств;
• наличие предприятий и бизнеса в целом, организационная модель которых позволяет проведение трансформации, и так далее.

Если IoT-платформы уже доступны в России, то с разработкой прикладных сервисов и, самое главное, организационной готовностью потенциальных заказчиков пока связаны основные сложности. В то же время отсутствие хотя бы одной из указанных составляющих делает переход на технологии Интернета вещей невозможным.

Государственная поддержка. Внедрение проектов Интернета вещей в мире активно поддерживается государством в виде:

• прямого государственного финансирования;
• государственно-частного финансирования совместно с крупнейшими игроками;
• формируются рабочие и проектные группы из представителей отрасли, научно-исследовательских учреждений;
• организовываются тестовые зоны и предоставляется инфраструктура для совместного использования;
• организуются конкурсы и хакатоны по созданию приложений и разработок;
• поддерживаются пилотные проекты;
• финансируются исследования и разработки по различным направлениям внедрения (искусственный интеллект, информационные системы управления, безопасность, сетевое взаимодействие и т.д.);
• поддерживается экспорт разработок;
• в большинстве крупных стран утверждены долгосрочные государственные программы в поддержку Интернета вещей.

К примеру, проект Industrie 4.0 признается важной мерой в укреплении немецкого технологического лидерства в машиностроении, на его развитие предполагается прямое государственное финансирование в размере 200 миллионов долларов.

Дополнительно для реализации программы предусмотрено финансирование инновационных исследований в сфере ИКТ по линии министерства образования на изучение:

• интеллекта встроенных устройств;
• имитационных моделей сетевых приложений;
• взаимодействия человека и машин, языкового и медиауправления, сервисов робототехники.

Технологические системы и оборудование промышленно развитых стран становятся интеллектуальными и объединенными. Предприятия интегрируются в глобальные промышленные сети для объединения сети производственных ресурсов и глобальных приложений.

Эту модель также называют shared economy. Она строится на постулате о том, что в любой изолированной системе «эксклюзивное» использование ресурсов/устройств неэффективно, вне зависимости от того, насколько эти устройства/ресурсы технологически «продвинуты». И чем меньше такая изолированная система, тем менее эффективно используются в ней ресурсы, вне зависимости от того, насколько они технологически совершенны.

Поэтому задачей IoT является не просто подключение различных устройств (станков и промышленного оборудования, транспортных средств, инженерных систем) к сети связи, а объединение устройств в программно-управляемые пулы и предоставление пользователю не самих устройств, а результатов их использования (функций устройств).

Это позволяет кратно повысить производительность и эффективность использования объединяемых в пулы устройств относительно традиционной модели информационно изолированного их использования и реализовать принципиально новые бизнес-модели, такие как, например, контракт жизненного цикла на промышленное оборудование, контрактное производство как сервис, транспорт как сервис, безопасность как сервис и другие.

Достигается такая возможность за счет реализации модели облачных вычислений, применительно к физическим объектам (устройствам, ресурсам, оснащенным встроенными интеллектуальными системами). В отличие от проприетарных (закрытых) систем автоматизации, к IoT-платформе, используя открытые API, может быть подключено неограниченное количество и номенклатура устройств и любых других источников данных, а эффект «больших данных» позволяет совершенствовать алгоритмы анализа данных с использованием технологий машинного обучения.

То есть Интернет вещей – это не особенные высокотехнологичные устройства, а иная модель использования уже имеющихся устройств (ресурсов), переход от продажи устройств к продаже их функций. В модели IoT, используя ограниченную номенклатуру уже установленных устройств, можно реализовывать практически неограниченный функционал устройств без необходимости внесения изменений (или с минимумом таковых) в сами устройства, и таким образом добиваться максимальной утилизации этих устройств. В принципе, достижение 100-процентной эффективности в таких системах ограничено лишь несовершенством алгоритмов автоматического управления ресурсами. Для сравнения, утилизация устройств в традиционных изолированных системах находится, как правило, на уровне 4-6%.

Таким образом, можно сказать, что внедрение Интернета вещей не требует внесения значительных изменений в сами подключаемые устройства, и, как следствие, капитальных затрат на их модернизацию, но предполагает необходимость кардинального изменения подходов к их использованию, состоящих в трансформации методов и средств сбора, хранения и обработки данных о состоянии устройств и роли человека в процессах сбора данных и управлении устройствами. То есть внедрение Интернета вещей требует изменения подходов к созданию и использованию автоматизированных информационных систем управления (АСУ) и общих подходов к управлению предприятиями и организациями.

Основным вызовом в среднесрочной перспективе для России является угроза утраты конкурентоспособности на мировой арене по причине отставания в переходе на экономику совместного использования, технологической основой которой является модель Интернета вещей, что выразится в увеличении разрыва по показателю производительности труда от США с четырехкратного в 2015 году до более чем десятикратного в 2023 году.

А в долгосрочной перспективе, в случае непринятия адекватных мер, прогнозируется возникновение практически непреодолимого технологического барьера между Россией и ведущими технологическими державами, делающими ставку на внедрение высокоэффективных технологий и сервисных моделей развертывания, эксплуатацию информационно-коммуникационной инфраструктуры и программных приложений, таких как виртуализация сетевых функций и автоматическое программное управление ими. Это может привести к сокращению объема потребления ИКТ в России в денежном выражении более, чем в два раза в 2023 году по отношению к 2015 году и технологической деградации развернутой в стране ИКТ-инфраструктуры, а также к изоляции российских разработчиков ИКТ от участия в активно развивающихся в настоящее время глобальных экосистемах разработки и тестовых средах.

В оптимистичном сценарии появление и ускоренное внедрение принципиально новых бизнес- и сервисных моделей в идеологии IoT с учетом государственной поддержки и в сопровождении НИОКР, а также возможность создания открытой конкурентной экономики техническими средствами, опирающимися на принципиальное изменение роли ИКТ в управлении производственными предприятиями, будет являться ключевой точкой роста промышленности и экономики России на ближайшие три и последующие годы.

Если учесть, что по показателю производительности труда, то есть по интегральному показателю эффективности использования ресурсов Россия отстает в 4-5 раз от США и Германии, то потенциал роста для нашей страны кратно выше, чем у так называемых развитых стран. И этот потенциал необходимо использовать, благодаря совместным, хорошо скоординированным усилиям государства, бизнеса, игроков, научных и исследовательских организаций.

Очевидно, экономический кризис будет подталкивать российский бизнес к реализации проектов повышения эффективности. Если учесть, что переход на использование IoT-модели позволяет повысить ее в разы, а не на доли процентов, причем практически без капитальных вложений в модернизацию основных фондов, то консультанты J’son & Partners Consulting рассчитывают уже в этом году увидеть не единичные «истории успеха» новых IoT-проектов в России.

Технологическая революция – это качественные изменения технологических способов производства, сущность которых состоит в коренном перераспределении основных техноло­гических форм между человеческими и техническими компонентами производительных сил общества.

Технологические революции стали возможными с появлением машин – технических объектов, способных самостоятельно выполнять технологические формы полу­чения, преобразования, транспортиров­ки и хранения (накопления) различ­ных форм вещества, энергии и инфор­мации.

В общественном производстве произошли три технологические революции .

Первая технологическая революция была обусловлена передачей машине техно­логических функций формообразования ве­щественно-материальных предметов и возникла в недрах мануфактур и фаб­рик (конец XVII-нач. XVIII вв.). Мас­совое использование машин в тек­стильном производстве (чесальных, прядильных, ткацких и др.), металло­обработке (ковочных, прокатных, ме­таллорежущих и др.), бумагодела­тельной, пищевой (машины по пере­работке сырья) и других отраслях привело к первой промышленной революции. Коли­чественные изменения (увеличение размеров машин, одновременное ис­пользование нескольких орудий и ин­струментов, объединение нескольких машин в системы и т.п.) привели к проблеме создания универсального ис­точника энергии.

Вторая технологическая революция – энер­гетическая – была связана с осущест­влением машинного способа генера­ции и трансформации энергии , ее на­чалом стало изобретение универсаль­ного парового двигателя (вторая по­ловина XVIII в.). Энергетическая технологическая революция привела ко второй промышленной революции, распространилась на транспорт, сель­ское хозяйство и др. отрасли матери­ального производства.

Современная или третья технологическая революция (вторая половина XX в.) по своей сути является информационно-тех­нологической . Она подчиняет себе все общественное производство, детерми­нирует революции в системе техники в целом и в различных её отраслях. Компьютеризация и роботизация за­вершают предыдущие технологические революции и связыва­ют их в единое целое. По сути информационно-технологическая революция – это революция в области компьютерных технологий.

Компьютерная революция – это радикальные изменения во всех сферах (материальных и духовных) человеческой деятельности, обусловленные созданием и широкомасштаб­ным использованием современной вычислительной техники, в рамках которой постепенно стираются грани между научным и техническим уровнем познания.

В основе «компьютерной рево­люции» лежит возникновение и развитие кибернетики – науки об управлении и связи между объектами и системами различного уровня и качества, основателем которой является американский ученый Н. Винер. В книге «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине» (1948) он обосновывает возможность количественного под­хода к сигналу (информации), когда информация пред­стала в качестве одной из фундаментальных характеристик материальных объектов (наряду с веществом и энергией) и рассматривалась как феномен, противоположный по своей сути (знаку) энтропии. Этот подход позволил пред­ставить кибернетику как теорию преодоления тенденции ро­ста энтропии.

С середины XX в. формируется структура кибернетики, куда входят:

а) математические основания (теория алгорит­мов, теория игр, математическое программирование и др.);

б) отраслевые направления (экономическая кибернетика, био­логическая кибернетика и др.);

в) конкретно-технические дисциплины (теория цифровых ЭВМ, основы автоматичес­ких систем управления, основы робототехники и др.).

Кибернетика – междисциплинарная наука на стыке ес­тественных, технических и гуманитарных наук, для которой характерен специфический метод исследований объекта (или процесса), а именно: моделирование на ЭВМ. Кибернетика – дисциплина общенаучного характера.

Техническая кибернетика – одно из наиболее развитых отраслевых направлений кибернетики, куда входят теория автоматического управления, ин­форматизация и др. Техническая кибернетика – общетеоретическая основа для группы дисциплин, изучающих информационную функцию техники. В процессе развития кибернетики возникла проблема ис­кусственного интеллекта – выявление возможностей со­здания с помощью современных ЭВМ сравнительно самосто­ятельно мыслящих технических систем, которые должны не только оперировать полученной информацией, но осуществ­лять общение с человеком-оператором на естественном язы­ке.

Выделяются следующие точки зрения на проблему имитационного моделирования (искусственного интеллекта):

1) оптимисты – ЭВМ обладает практи­чески неограниченными возможностями при моделировании мыслительных процессов и любые формы человеческой деятельности, вклю­чая творческие процессы, поддаются технической имитации;

2) пессимисты – скептически подходят к самой возможности реализации идеи полной имитации естествен­ных процессов техническими средствами;

3) реалисты – пытаясь примирить полярные воззрения, полагают, что в поведении и мышлении человека можно найти такие элементы и процессы, которые могут быть имитированы с помощью технических и программных средств.

Компьютерная революция – это научно-техническая основа информационного общества , для которого характерны:

– предельное увеличение скорости передачи информа­ции, сравнимой со скоростью света;

– минимизация (и миниатюризация) технических систем, обладающих значительной эффективностью;

– новая форма передачи информации, основанная на прин­ципе цифрового кодирования;

– распространение программного обеспечения, создав­шее предпосылки для свободного использования персональ­ных компьютеров во всех сферах деятельности.

Если НТР являлась научно-технической основой современ­ного индустриального общества , то компьютерная револю­ция обеспечила становление постиндустриального общества или техногенной цивилизации (буквально – цивилизация, порожденная техникой), которые характеризуются:

– доминированием не количественных (экономический рост), а качественных показателей развития социума (динамика здра­воохранения, образования, социальной политики и т. п.);

– реализацией экологической политики, обеспечивающей не только удовлетворение рациональных потребностей со­циума, но и сохранение равновесия исторически сложивших­ся экосистем (стратегия устойчивого развития);

– экспансией глобализации при стремлении к сохранению национальной идентичности на государственном уровне.

Переход к техногенной цивилизации связан с техногенным изменением человека, которое можно рассматривать как совокупность непосредственно воздействующих на природу человека факторов, обусловленных развитием техники и технологии:

– резкое возрастание сложности, скорости и интенсивности производственных процессов сочетается с колоссальными требованиями к интеллекту, психическому здоровью и моральным качествам личности;

– опосредованно влияют на все аспекты человеческого бытия антропогенные изменения окружающей среды (загрязнение и перестройка которой наряду с другими возмущениями экосистем биосферы создают реальную угрозу существованию homo sapiens);

– тенденция денатурализации, т.е. утраты человеком устойчивых качеств своего естества как биологического организма, жизнь которого всё труднее поддерживать на оптимальном уровне, даже достаточном для простого воспроизводства себе подобных (это обстоятельство позволяет некоторым исследователям предполагать возможность пост-человеческой стадии эволюции).