Технологии виртуальности позволяют производителям быстро реагировать на дезорганизующие изменения
Производители давно осознали необходимость стать гибкими, инновационными и устойчивыми к рискам, но движение в этом направлении было медленным и осторожным. Однако пандемия заставила быстро меняться, и цифровые технологии — особенно виртуализация, позволяющая быстро анализировать ситуацию и принимать обоснованные решения, — наконец, делают устойчивое производство реальностью.
Цифровая трансформация долгое время подавалась как магический эликсир для производителей, желающих оптимизировать процессы, повысить экономичность, эффективность и производительность, ускорить выход на рынок и выстроить экологичный и устойчивый к рискам бизнес. Большинство производителей последние десять лет экспериментировало с новыми технологиями, но лишь единицы внедрили у себя платформы централизованного управления данными, «умное» оборудование, архитектуру Интернета вещей и связные системы в масштабах, необходимых для достижения ощутимого успеха.
Высокая цена отставания мгновенно стала очевидной, когда в начале 2020 года разразилась мировая эпидемия COVID-19, поломавшая привычные цепочки поставок, остановившая движение грузов, запершая работников по домам и заставившая производителей адаптировать существующие процессы в соответствии с изменениями спроса и глубокими сдвигами в поведении потребителей.
В связи с этим, а также с перспективами усугубления проблем ведения бизнеса привычными способами под действием кратко- и долгосрочных финансовых, экологических и прочих факторов, отложенные в долгий ящик пилотные программы трансформации начинают выходить на корпоративный уровень — уже не ограничиваясь цифровизацией, но простираясь вплоть до технологий виртуального моделирования ощущений потребителей.
В недавнем опросе BGC 75 % управленцев согласились, что цифровая трансформация стала более насущной в свете вызванного COVID-19 кризиса, а 65 % сказали, что предвидят увеличение инвестиций в цифровую трансформацию, — об этом агентство BCG сообщает в отчете «Цифровой путь к устойчивости бизнеса», выпущенном в июле 2020 года. «Зависимость почти каждой организации от цифровых технологий растет, и вряд ли будет преувеличением сказать, что внедрение и развитие цифровых технологий становится критически важным для выживания бизнеса. Правильно проведенная цифровая трансформация не только создаст долгосрочную устойчивость к внешним факторам, ускоряя выход на рынок, повышая производительность и стабильность. Она также обеспечит финансовые выгоды в краткосрочной перспективе».
Связность промышленности
Примечательно, что автоматизация, машинное обучение, искусственный интеллект, Интернет вещей и аналитика данных сейчас входят в список обязательных пожеланий производителей. Более того, теперь технологии нацелены не только на автоматизацию имеющихся процессов. Сегодня производители выходят за рамки цифровизации, внедряя платформы виртуализации, которые связывают людей, процессы, активы и операционные системы, обеспечивая интуитивную прозрачность и управляемость всей расширенной экосистемы.
«Расширение связных цифровых предприятий в более крупную экосистему партнеров и поставщиков заставляет организации быть устойчивыми, адаптивными и разумными, — говорит Вишвеш Шете (Vishwesh Shete), глобальный руководитель по техническим решениям в TATA Consultancy Services, где он отвечает за производственные исполнительные системы и ИТ-решения. — В то же время автоматизация операций с применением модели принятия решений Machine First позволяет им быстрее принимать решения и становиться более гибкими. Кроме того, все эти свойства позволяют организации достичь очень высокого уровня персонализации. Мы называем это нейронно-сетевым производством».
Ключевым аспектом нейронно-сетевого производства является способность управлять бизнесом как платформой через виртуальные двойники, что позволяет производителям не только отслеживать текущие операции, но и проводить оптимизации. Благодаря этому производители могут разработать наилучший план для оптимизации всего жизненного цикла бизнеса — от сырья до готового продукта в руках конечного пользователя, — включая моделирование пользовательского опыта и беспроводных обновлений проверку на виртуальных двойниках, что улучшает опыт в течение долгого времени после продажи.
«Это дает изготовителям представление на уровне предприятия и разных операционных подразделений о том, как ведут себя продукты и процессы на протяжении цепочки поставок, то есть они получают все знания, необходимые для выявления проблем, улучшения качества продукции, быстрых корректировок конструкции, а также для ускорения вывода товаров на рынок, оптимизации затрат и ускорения принятия решений, чтобы можно было гибко и быстро удовлетворять потребительский спрос, — говорит Шете. — Одно из больших преимуществ нейронно-сетевого производства состоит в том, что оно делает возможным существование организаций, ориентированных скорее на цели и задачи, нежели на изготовление определенной продукции.
Расширение взаимосвязанных цифровых предприятий до более крупных по масштабу экосистем партнеров и поставщиков заставляет организации быть устойчивыми, адаптивными и действовать разумно. В то же время автоматизация работ с применением модели принятия решений Machine First позволяет им быстрее принимать решения и становиться более гибкими».
Вишвеш Шете, глобальный руководитель по техническим решениям в TATA Consultancy Services
Ключом является виртуализация, сочетающая 3D-моделирование и симуляцию для создания виртуальных двойников, воссоздающих в виртуальном пространстве не только машину, процесс или продукт (как цифровые двойники), но и ту среду, в которой эти машины, процессы или продукты должны работать. Эта добавленная ценность обеспечивает наглядность, понятность и возможность прогона сценариев «что, если...» — то есть делает возможным гибкое производство 21 века.
«Виртуализация позволяет производителям дистанционно управлять фабриками, обеспечить взаимодействие в реальном времени между работниками, находящимися в разных местах, создать виртуальный двойник завода и сборочных линий для оптимизации производства, конструировать продукты и моделировать их поведение полностью в 3D, а также создавать действия с обратной связью на основании анализа данных, полученных благодаря связности предприятия, тем самым делая организации устойчивыми к внешним воздействиям и чуткими к инновациям в бизнес-моделях, — говорит Прабху Патруни (Prabhu Patruni), глобальный руководитель по PLM- решениям в TATA Consultancy Services. — Это создает основу для распределенной модели производства, при которой продукция компании может разрабатываться и производиться где угодно».
Продукты завтрашнего дня
Например, находящийся во Франции производитель тракторов CLAAS Tractor перевел бизнес на платформенную модель. В этом подходе отдельные элементы структуры соединены таким образом, чтобы люди, процессы и информация, которые были ранее изолированы в пределах каждого приложения, смогли бы объединиться для работы на единой платформе, которая охватывает все подразделения — от начала до окончания жизненного цикла продукции. Благодаря этому люди, работающие в CLAAS Tractor, могут пользоваться единым надежным источником данных и проводить все конструкторские и производственные процессы в виртуальной среде, что позволяет быстро и безопасно проводить виртуальные эксперименты в поисках наилучших технологических решений.
«Фабрика будущего должна включать также и продукцию завтрашнего дня, которую мы даже еще не придумали».
Этьенн Бурассо (Etienne Bourasseau), директор компании CLAAS Tractor по промышленным вопросам.
Раньше, например, при разработке нового трактора разрозненность данных вынуждала компанию создавать в испытательной зоне физический прототип трактора и собирать его, пользуясь напечатанными на бумаге инструкциями, только для того чтобы выявить возможные недостатки конструкции и взаимодействия разных его систем. Сейчас платформенный подход позволяет инженерам-конструкторам не только создавать трехмерный виртуальный макет трактора, но и использовать модели для виртуального тестирования сборки. Это подтверждает осуществимость производственных процессов и гарантирует, что каждый компонент и механическая система будут функционировать правильно; при этом больше не нужно физически изготавливать или собирать какие бы то ни было детали. В результате такого подхода оказалось, что компания CLAAS Tractor способна быстро выявлять и исправлять любые конструкционные ошибки и оптимизировать линии обработки и сборки еще до начала производства. 3D-модели также служат в качестве весьма понятных сборочных руководств для заводских цехов.
«Фабрика будущего должна включать также и продукцию завтрашнего дня, которую мы даже еще не придумали, — считает Этьенн Бурассо, директор по производству компании CLAAS Tractor. — Непрерывная прослеживаемость цифровых данных — это наш актив, она связывает воедино конструктора и сборщика, который будет пользоваться соответствующими инструкциями».
Компания CLAAS Tractor также может легко изменять конструкцию изделий, если это нужно для удовлетворения требований конкретного пользователя; компания изготавливает до 8 000 тракторов в год, ее клиенты находятся в Азии, Европе и США.
«Едва ли мы выпускаем два одинаковых трактора в течение года, — говорит Франк Брюно (Franck Bruneau), специалист по архитектуре производственных процессов компании CLAAS Tractor. — У нас на одной сборочной линии может находиться до 20 разных моделей одновременно. В наших моделях более 300 опций, что означает, что каждое наше изделие уникально. Платформа для 3D-моделирования и виртуальной симуляции — единственный способ подготовиться к добавлению тех или иных опций и спланировать процесс заранее.
Системы, не боящиеся будущего
Чтобы быстро отвечать на новые тенденции рынка и удовлетворять спрос потребителя своевременно, завоевывая тем самым долю на рынке, производственные организации нуждаются в гибкой, быстрой и устойчивой цепочке поставок, считает Лиза Андерсон (Lisa Anderson), американская консультантка по производственным вопросам и автор работы «Производство, не боящееся будущего, и цепочки поставок в эпоху после COVID-19» (Future-proofing manufacturing & the supply chain post COVID-19).
«Когда разразилась пандемия COVID-19, с производственной точки зрения самой крупной проблемой стал значительный разрыв между спросом и потреблением, — говорит Андерсон. — Внезапные изменения в спросе — когда, например, все кинулись скупать туалетную бумагу, — быстро привели к нарастающим изменениям в цепочке поставок, и те, кто находился на ее концах (производители сырья и готовой продукции) выбивались из сил, пытаясь сконцентрировать нужные запасы, активы и ресурсы в нужном месте и в нужное время. Чтобы сохранять устойчивость перед лицом таких перемен в будущем, производственные компании должны изменить существующие цепочки поставок и операционные модели таким образом, чтобы время реакции составляло часы или даже минуты, а не дни и недели».
Для этого Андерсон рекомендует производителям искать способы более точно прогнозировать потребительский спрос и рыночные изменения. Это требует понимания движущих сил как спроса, так и предложения. Сочетая возможности, которые включают планирование ресурсов предприятия, Интернет вещей, искусственный интеллект, прогнозирование спроса и машинное обучение в единой платформе, производители могут не только видеть, но и анализировать, предвосхищать быстро меняющуюся динамику и откликаться на нее.
«Эти технологии позволяют производственным организациям собирать и анализировать данные по всей цепочке поставок от начала и до конца, позволяя видеть ее почти в реальном времени и контролировать все операции, что позволяет легко предвосхищать события и быть готовыми к сдвигам потребительского спроса, изменениям в доступности сырья, потенциальным проблемам с дистрибуцией и так далее, — говорит Андерсон. — Получив в распоряжение эти технологии, производственные компании могут с легкостью сводить баланс спроса и предложения и сделать свой бизнес устойчивым к будущим переменам за счет перехода к инновационным операционным моделям, таким как массовая кастомизация, модульная продукция и распределенное производство».
90 % производителей к концу 2021 года вложат средства в технологии и деловые процессы, необходимые им для достижения подлинной устойчивости.
Кевин Праути (Kevin Prouty), вице-президент группы IDC по вопросам энергетической и производственной информированности
Кевин Праути, вице-президент группы IDC по вопросам энергетической и производственной информированности (эта компания работает в секторе информации о состоянии международных рынков) считает, что в наши дни устойчивость к внешним воздействиям — самая важная характеристика любой производственной цепочки поставок, которая хочет быть защищенной от проблем в будущем.
«Те, кто десятилетиями изучал цепочки поставок и работал в них, всегда говорили о важности прозрачности, гибкости и устойчивости, но сейчас эти слова у всех не сходят с языка, и роль этих понятий в нашем все более неустойчивом мире будет только возрастать, — говорит Праути. — Устойчивые цепочки поставок позволят компаниям быстрее реагировать на внешние и внутренние события и ускорить сроки восстановления в случае более крупных проблем.
Хотя устойчивость к внешним воздействиям не достигается в одночасье, IDC прогнозирует, что 90 % производителей к концу 2021 года вложат средства в технологии и деловые процессы, необходимые им для достижения подлинной устойчивости. Это позволит им повысить производительность труда на 5 %».
Хотя многие компании пробовали внедрить у себя инициативы четвертой промышленной революции для улучшения операционных моделей и цепочек поставок, лишь немногие сумели осуществить их во всей организации, а ведь именно полнота охвата является необходимым условием для достижения измеримого (и значимого) финансового и организационного успеха — об этом говорится в отчетах о результатах анкетирования по вопросам четвертой промышленной революции, проведенным в 2020 году агентством McKinsey & Company. По сути, более 70 % организаций не получили сколько-нибудь существенной окупаемости, попав в так называемую «ловушку прототипа».
Помимо проблем с оборотными средствами, вызванных пандемией COVID-19, основными препятствиями на пути к успеху по-прежнему остаются недостаток нужной технологии и людей, способных полностью ее осуществить.
«Масштабный выигрыш достигается только за счет правильных кадровых ресурсов, подкрепленных нужными возможностями и верно рассчитанной системой поощрений, — говорит Карел Элоот (Karel Eloot), старший партнер агентства McKinsey & Company. — Чтобы получить осмысленные результаты в денежном выражении, чтобы увидеть это в балансовых ведомостях, компаниям крайне важно применять целостный подход, который подразумевает четкое определение круга проблем, которые нужно решить, создание карты-схемы цифровой трансформации и подробного плана с инициативами, направленными снизу вверх, и затем провести ряд энергичных мероприятий по их внедрению. Трансформация подлинных лидеров в этом направлении не только успешно вышла за пределы цехов их фабрик, они распространили инновационные идеи четвертой промышленной революции на всю цепочку поставок, получив дополнительный выигрыш для всего предприятия».
Трансформация сотрудников будущего
Чтобы проект смог превратить производственную организацию в полностью информационно связную платформенную структуру, нужны не только правильные технологии и процессы. Как отметил Элоот, подлинная трансформация требует радикального переобучения сотрудников. В мире, где, по данным недавнего международного опроса, проведенного агентством McKinsey на тему грядущих потребностей в рабочей силе, 87 % руководителей уже жалуются на нехватку навыков, — в этом мире потребуются также значительные усилия по переобучению и повышению квалификации.
Отчет McKinsey & Company за август 2020 года «Создание жизненно важных навыков для будущего в сфере производства» говорит о том, что в течение следующего десятилетия в Европе и США потребность в физической рабочей силе и ручных навыках для исполнения повторяющихся и предсказуемых задач снизится почти на 30 %. В то же время спрос на технологические навыки (написание кода и взаимодействие с технологией), сложные когнитивные навыки и высокоуровневые эмоциональные и социальные навыки вырастет более чем на 50 %, 33 % и 30 % соответственно.
В этом вопросе могут помочь такие организации, как, например, Workshops for Warriors. Это учебное заведение, открытое в Сан-Диего в 2008 году, организует передовые учебные курсы для получения производственных специальностей ветеранами Вооруженных сил США и военнослужащими, которые готовятся выйти в отставку. На сегодня выпускники получили более 7 500 свидетельств национального образца, и многие из них заняли ведущие позиции на производстве в таких крупных компаниях, как SpaceX и Boeing.
«Чтобы успешно использовать передовые технологии, производственные компании нуждаются в опытном кадровом резерве, в людях, которые прошли специальное обучение на производственную тематику, получили свидетельства национального образца и смогут адаптироваться к дальнейшему развитию технологий, — говорит Эрнан Луис-и-Прадо (Hernán Luis y Prado), основатель учебного заведения. — На 16 недель мы погружаем студентов в плотные занятия с использованием новейшего оборудования и программного обеспечения, обеспечивая ускоренное обучение, которое гарантирует, что они полностью овладеют производственным процессом.
«Чтобы успешно использовать передовые технологии, производственные компании нуждаются в опытном кадровом резерве, в людях, которые прошли специальное обучение на производственную тематику, получили свидетельства национального образца и смогут адаптироваться к дальнейшему развитию технологий»
Эрнан Луис-и-Прадо, основатель школы Workshops for Warriors
Наша учебная программа играет ведущую роль в поддержке цифровизации производственного сектора и облегчает внедрение инноваций в будущем. Выпускники удачно сочетают навыки адаптации, полученные в армии, с передовыми производственными курсами мирового уровня, поэтому работодатели получают именно те кадры, которые им нужны для успешной конкуренции в постоянно меняющейся технической среде».
Вас ожидает только польза
Исследования, проведенные Всемирным экономическим форумом при содействии агентства McKinsey & Company показывают, что наиболее успешные производители часто достигают значительных и одновременных улучшений по нескольким параметрам качества работы, включая производительность труда, устойчивость развития, гибкость реагирования, скорость выхода на рынок и кастомизация, когда они успешно внедряют передовые технологии по всей цепочке создания стоимости.
«Мы наблюдали несколько компаний, которые повысили производительность труда на 90 %, сократили время поставок на 80 %, время выхода на рынок — вдвое, и при этом повысили эффективность использования энергоресурсов на 50 %, — говорит Элоот. — Эти лидеры впервые показали нам, как четвертая промышленная революция изменит производство и всю организационную структуру промышленности».
Вне всякого сомнения, пандемия COVID-19 дала производителям неожиданную и полезную возможность внедрить виртуальные и платформенные технологии, которые помогают им отвечать на кризисы и преодолевать их. Сейчас для этих компаний крайне важным будет использование технологий для изменения представления о модели производства в будущем и для создания той устойчивости, которая им понадобится для преодоления еще неведомых будущих потрясений.
«Пандемия ясно показала, что никто на самом деле не знает, что скрывает будущее, поэтому производители должны обеспечить готовность работников, процессов, систем и цепочек поставки — они должны быть гибкими и реагировать достаточно быстро, чтобы без промедления адаптироваться к любым возникающим обстоятельствам, — говорит Андерсон. — Потребительский спрос и впредь будет быстро и неожиданно меняться, поэтому быстрота реакции, гибкость и стойкость к внешним воздействиям уже не будут особым преимуществом — они станут движителем успеха для тех производителей, которые хотят сохранить прибыльность и конкурентоспособность».
Щелкните здесь, чтобы узнать, как виртуализация меняет производственный сектор