“Пришло время перестать думать о будущем и начать думать из будущего” - Arrival.
Совсем недавно молодой британский стартап с российскими корнями Arrival завершил сертификацию электробуса, производство которого основано на революционном методе использования Микрофабрик собственной разработки.
Arrival - молодая компания, базирующаяся в солнечном Оксфордшире, полная новых идей об ESG-транспорте и о том, как должны создаваться такие транспортные средства. Его концепция интегрированной транспортной экосистемы охватывает транспортные решения для городов и людей, которые в них живут. Новая концепция производства электромобилей, а может быть, и других товаров способна перевернуть индустрию "с головы на ноги" и обеспечить переход к “Промышленности 5.0”.
Основными продуктами компании являются междугородный электробус с интерьером, напоминающим современный вагон метро, коммерческий фургон для доставки товаров до двери покупателя и Микрофабрика.
Электротранспорт от Arrival обладает простыми геометрическими формами, которые показывают, что это автомобили будущего. На данный момент без подзарядки грузовой фургон Arrival может проехать 300 км, автобус — 480 км.
Для производства своего электротранспорта Arrival разрабатывает адаптивные, универсальные, небольшие, масштабируемые производственные участки, которые объединены в понятие - Микрофабрика.
Денис Свердлов - путь от заместителя министра связи и массовых коммуникаций к основателю Arrival
Что удивительно, компания Arrival имеет российские корни. Во многих департаментах компании работает российский персонал, в том числе и в составе топ-менеджемента.
Основатель компании - Денис Свердлов - экс-глава Yota, бывший заместитель министра связи РФ.
Денис увлекался программированием, однако получил диплом в сфере финансов. В 2000 году 22-летний Свердлов, который тогда еще не окончил вуз, объединил полученные навыки в IT и сфере финансов и запустил свою первую компанию, которая предоставляла IТ-услуги. Она участвовала в создании и установке программного обеспечения для компаний, которые занимались финансами, логистикой, цепями поставок и производством. Позднее его стартап слился с петербургской IT-компанией Korus. Данный проект позволил Денису увидеть, как работают разные типы бизнесов, что помогло сформировать идеологию Arrival.
Примерно в 2006 году Свердлов начал исследовать новый стандарт сотовых коммуникаций WiMAX, который стал главным продуктом Yota в 2000-х. И в 2007 году он стал сооснователем компании Yota - быстрорастущего провайдера сотовой связи. Yota первой из российских компаний запустила LTE-сеть. За время работы в компании Свердлов получил несколько патентов в Европе, которые охватывают диапазон от цифровых способов телефонной связи с одним или несколькими участниками до устройства беспроводной зарядки для смартфонов.
Еще будучи в Yota он задумывался об автомобилях. Однако прошло еще несколько лет, прежде чем он смог посвятить время этому увлечению. В 2012 году российский сотовый оператор «Мегафон» купил Yota за $1,2 млрд. Благодаря своему опыту в области сотовой связи, он был назначен заместителем министра связи и массовых коммуникаций Российской Федерации, чтобы работать над развитием технических стандартов для телекоммуникационной отрасли. После отставки в 2013 году он переехал в Лондон и привлек $500 млн на создание венчурной фирмы Kinetik для инвестиций в высокотехнологичные стартапы. В 2015 году Charge (так раньше назывался Arrival) стал ее первой инвестицией.
Традиционный вид производства - конвейер
Микрофабрика - это революция производственного процесса в автомобилестроении, по описанию с сайта Arrival. Но так ли это на самом деле?
Для начала вспомним, как происходит производство продуктов на традиционных промышленных предприятиях в мире. Традиционными методами производства крупносерийных и мелкосерийных продуктов являются конвейерное производство и производство оборудования на производственных участках. Обратим внимание только на конвейерное производства, так как именно этот метод противопоставляет Микрофабрикам компания Arrival.
Конвейерное производство было придумано Генри Фордом в 1922 году и в свое время совершило промышленную революцию, повысив производительность труда и доход компании, получаемой с единицы производственной площади. Форд, в отличие от царствовавшего тогда классического подхода к производству, когда продукт полностью изготавливал один мастер, разделил весь технологический процесс на элементарные операции. Он определил, что один мастер выполняет на всем технологическом процессе только одну или две (максимум три) элементарных операций. Чтобы связать всех мастеров, выполняющих элементарные операции, была придуманная конвейерная лента, которая постоянно движется. За более чем 100 лет развития и эволюции конвейерного метода производства продуктов практически ничего не изменилось. Эволюция конвейерного производства сводилась к увеличению автоматизации производства и увеличению плотности производственных мощностей. Да, за 100 лет производительность конвейерного метода производства выросла кратно, но в последние 10-20 лет увеличение производительности труда связано только с оптимизацией технологического процесса или внедрения новых технологий производства продукта.
Вторым направлением эволюции конвейерного производства стало увеличение масштаба производства. Промышленные объекты, выпускающие крупносерийные продукты, стали превращаться в огромные промышленные города, требующие большого количества персонала и денег для обслуживания. Так вокруг таких промышленных предприятий стали образовываться моногорода, где больше 50% дееспособного населения работает непосредственно на этом производстве. Как бы промышленное предприятие не старалось привлекать и обучать кадры, все равно в своем большинстве данные предприятия испытывают кадровый голод. В случае сокращения производства в таких городах наблюдается острая социальная напряженность. А вы представляете сколько такие гиганты потребляют электричества и выбрасывают в атмосферу парниковых газов? А сколько нужно вложить капитала для постройки такого "монстра"?
Все направления эволюции конвейерного производства приводят к одной точке - созданию больших промышленных предприятий. Например, завод Volkswagen во Вжесне в Польше, один из новейших в Европе заводов по производству коммерческих грузовых фургонов, занимает площадь 2,2 квадратных километра и производит 100 000 фургонов в год. Строительство Вжесни заняло два года, обошлось почти в миллиард долларов и потребовало значительной миграции населения внутри региона. Стоит ли говорить про Гигафабрики Илона Маска?
Что можно сказать про адаптивность конвейерного производства к постоянно изменяющемуся спросу? Тут ответ очевиден. Конвейерное производство нельзя применять при производстве среднесерийной и мелкосерийной продукции - затраты на строительство и обслуживание конвейера никогда не окупятся.
По итогу, мы получаем следующие недостатки конвейерного производства:
- Большая стоимость строительства завода;
- Большая площадь завода;
- Абсолютная “не гибкость” к объему и номенклатуре выпускаемой продукции;
- Использование принципа “экономия за счет масштаба производства”, т.е. чем больше единиц продукта конвейер выпускает в единицу времени, тем себестоимость этой единицы продукции меньше.
В общем, начиная с 2010-х годов в мире назревает потребность в новых подходах к организации производства. И такую промышленную революцию вполне может совершить компания Arrival с применением Микрофабрик и перейти от эпохи “Генри Форда” к эпохе Iphone.
Что такое Микрофабрика?
Определимся с используемыми терминами:
- Ячейка Микрофабрики - это элементарный участок производства, выполняющий определенный объем технологических операций при производстве продукта;
- Стандартный промышленный робот - это промышленный робот, который при переналадке способен выполнять различные технологические операции.
Сам термин “Микрофабрика” был введен в 1990 году Лабораторией машиностроения Японии. В нем воплощена идея уменьшения производственных площадей, использования производства на основе ячеек и более высокого уровня автоматизации для создания более инновационных и настраиваемых конструкций.
Главным сторонником такого подхода была базирующаяся в Фениксе, штат Аризона, компания Local Motors, которая в 2014 году выпустила первый в мире автомобиль, “распечатанный” на 3D-принтере.
В идеологию Микрофабрики заложено несколько принципов:
- адаптивность;
- универсальность;
- масштабируемость;
- модульность;
- низкая стоимость старта производства.
Концепция Микрофабрики гениальна в своей простоте. Микрофабрика состоит из ячеек с расположенными вокруг стандартными промышленными роботами (роботами-манипуляторами), автономными мобильными роботами WeMos, перевозящих продукт из одной ячейки в другую. Использование стандартных промышленных роботов позволяет сделать это решение универсальным.
Размер ячейки Arrival для производства их коммерческого фургона - не больше теннисного корта (20 м х 20 м). Площадь завода Arrival, способного производить 10 000 фургонов в год - 20 000 кв. метров. Соответственно для 100 000 фургонов - 200 000 кв. метров. В то время как аналогичный завод коммерческих фургонов Volkswagen имеет площадь 2 200 000 кв. метров.
Ячейка Микрофабрики выполняет намного больше технологических операций для создания изделия, что дает возможность оптимизации размеров Микрофабрики и сокращения издержек при транспортировке заготовок и комплектующих между операциями. Порядок ячеек на Микрофабрике можно легко изменить. Одна и та же ячейка может изготавливаться для изготовления нескольких совершенно различных компонентов при производстве одного продукта. Вот это адаптивность! А с учетом того, что некоторые ячейки можно легко выключить из процесса производства с учетом спроса на продукт и легко перевезти на другую Микрофабрику, где есть недостаток в производственных мощностях, то вопрос масштабируемости и модульности производственных мощностей можно считать полностью решенным.
Еще одно решение Arrival, которое позволяет увеличить количество технологических операций в ячейке - это тотальное использование композитных материалов, которым можно легко придать необходимый конструктив. Arrival разработал и запатентовал свой собственный состав композитного материала, который позволяет быстро, а главное, с низкими затратами изготовить деталь. К тому же, все технологические обрезки композитного материала можно вторично использовать при производстве деталей.
Но основой всей универсальности и адаптивности Микрофабрики являются разрабатываемый в Arrival искусственный интеллект (ИИ) и сама конструкция их продукта (коммерческого грузовика).
Топ-менеджеры Arrival позиционируют свою компанию прежде всего, как IT-стартап, а не технологическую компанию по производству электромобилей. Компания использует стандартные “решения” для создания Микрофабрики, но именно ИИ позволяет применять и быстро адаптировать эти “решения” к эффективному производству определенного продукта. ИИ участвует в распознавании деталей, позиционировании их друг относительно друга, выполнении технологической операции, контроле выполнения и качества операции и т.д.
Можете себе представить, что коммерческий фургон, размером с Газель Next состоит всего из 30 частей? Сделав конструктив своего продукта основой для разработки Микрофабрики, Arrival сумели исключить сложные и трудоемкие процессы из производства.
Микрофабрика меняет цепочку поставки продукта потребителю. Если ранее продукт с “большого” завода поступал на промежуточные склады, затем в дилерские центры (или на еще более мелкие промежуточные склады), то строительство Микрофабрики непосредственно в регионе потребления товара значительно упрощает логистику.
С точки зрения концепции и технологической базы, идея Микрофабрики не имеет существенных недостатков, но и свои достоинства идея еще не подтвердила на практике. Но на данный момент можно увидеть один существенный недостаток: сложность логистики материалов и комплектующих для производства продукта. Так как идея Микрофабрики подразумевает наличие большого количества небольших заводов, то для Arrival будет крайне важно доставлять материалы и комплектующие в большое количество локаций точно в срок. Это одна из причин, по которой компания уделяет большое внимание вертикальной интеграции продукта (Arrival имеет собственное шасси, трансмиссию, кузов и электронное управление).
Около 60% деталей являются полностью вертикально интегрированными. Хотя эта цифра является впечатляющей для автомобильного производства,но по-прежнему есть 40% комплектующих от других производителей. Если эти детали должны доставляться на заводы, расположенные в десятках или, возможно, сотнях различных локациях, то есть риск свести на нет любую экономию на стоимости открытия Микрофабрики, оптимизации технологии изготовления и прочих достижениях, описанных выше. В любом случае, даже если удастся достичь 100% вертикальной интеграции, все равно придется перемещать компоненты и материалы в несколько десятков мест для сборки.
В качестве итога, хотелось бы привести аналитическое сравнение, например, современных Гигафабрик Илона Маска и Микрофабрик Дениса Сверлова, по ряду параметров.
И все-таки Микрофабрика - это революция производственного процесса в автомобилестроении, революция подхода к производству продукта. Возможно ли распространить опыт Arrival на другие виды продукции? На этот вопрос ответим в следующих статьях.
Автор: Борис Лонкин
