Спринт к ценностям в Индустрии 4.0

Спринт к ценностям в Индустрии 4.0

Чтобы повысить производительность и получить конкурентное преимущество, производители должны принять новые промышленные цифровые технологии, которые в совокупности известны как Индустрия 4.0. Ведущие производители уже применяют эти достижения, чтобы быстрее выводить продукты на рынок, снижать их себестоимость и создавать новые источники дохода. Ценность, созданная Индустрией 4.0, значительно превосходит экономию затрат низкого однозначного уровня, которую сегодня преследуют многие производители. Новые технологии обещают революционизировать производство, тем самым сдвигая конкурентный баланс между странами и трансформируя промышленную рабочую силу.

Индустрия 4.0 революционизирует производство

Индустрия 4.0 относится к конвергенции и применению девяти технологий: передовая робототехника; большие данные и аналитика; облачные вычисления; промышленный интернет; горизонтальная и вертикальная системная интеграция; моделирование; дополненная реальность; аддитивное производство; и кибербезопасность. Компании раскрывают весь потенциал Индустрии 4.0, координируя внедрение этих технологий, например, путем размещения датчиков для сбора данных в безопасной облачной среде и применяя расширенную аналитику для получения информации. (См. «Индустрия 4.0: будущее производительности и роста в обрабатывающей промышленности», BCG Focus, апрель 2015 г.)

Таким образом, производитель может создать интегрированный, автоматизированный и оптимизированный производственный поток по всей цепочке поставок, а также синтезировать коммуникации между собой, своими поставщиками и клиентами. Такая сквозная интеграция сократит время ожидания и незавершенное производство и, в конечном счете, может даже позволить производителям предлагать массовую настройку по той же цене, что и массовое производство.

По мере того как будут проходить внедрения, преимущества стоимости труда в традиционных недорогих местах будут сокращаться, что будет мотивировать производителей возвращать ранее офшорные рабочие места домой. Производители также получат выгоду от более высокого спроса в результате роста существующих рынков и внедрения новых продуктов и услуг.

Профиль рабочей силы также изменится. Для критически важных заданий Индустрии 4.0, например, для менеджеров данных и ученых, разработчиков программного обеспечения и специалистов по аналитике, требуются навыки, существенно отличающиеся от тех, которыми обладает большинство промышленных рабочих сегодня.   Производители должны будут предпринять шаги для устранения разрыва в навыках, такие как переподготовка рабочей силы и использование цифрового таланта. Кроме того, производители должны будут создавать новые рабочие места, чтобы удовлетворить повышенный спрос. (См. «Человек и машина в Индустрии 4.0: как технологии преобразуют промышленную рабочую силу до 2025 года?», BCG Focus, сентябрь 2015 г.)

Гонка в принятии Индустрии 4.0 продолжается. Ранее в этом году исследование BCG показало, что компании в США и Германии уже внедрили Индустрию 4.0 примерно такими же темпами. (См. Время ускорится в гонке к Индустрии 4.0, BCG Focus, май 2016 г.) Чтобы получить более глубокое представление о статусе принятия Индустрии 4.0 американскими производителями и о проблемах, с которыми они сталкиваются, BCG провела опрос 380 руководителей и менеджеров по производству в США в компаниях, представляющих широкий спектр размеров в различных отраслях промышленности.  Хотя большинство респондентов заявили, что они отдают приоритет принятию Индустрии 4.0, мы обнаружили противоречивые мнения по ряду вопросов. Большинство компаний внедрили только один или два изолированных аспекта Индустрии 4.0, таких как робототехника или большие данные. Реальная ценность достигается, когда производители максимизируют влияние этих достижений, объединяя их в комплексную программу. Наши результаты указывают на необходимость того, чтобы американские производители получили более глубокое понимание того, как они могут применять Индустрию 4.0 и ускорить темпы внедрения. Победители подойдут к гонке на Индустрию 4.0 в виде серии спринтов, но примут участие в целом марафоне.

Противоречивые сигналы в начале гонки

Результаты наших исследований показывают, что, хотя американские производители признают потенциал Индустрии 4.0 для создания стоимости, им еще предстоит полностью оценить значимость и масштабы этой возможности или найти путь к успеху:

Индустрия 4.0 является приоритетным, но еще не обязательным условием. В целом, 53% респондентов заявили, что принятие Индустрии 4.0 является приоритетом. Конкретные отрасли промышленности показали еще больший энтузиазм. Респонденты в чувствительных к затратам отраслях, таких как полупроводники, электроника и нефтегазовая отрасль, больше всего стремятся двигаться вперед: 80% отметили, что индустрия 4.0 является приоритетом. Тем не менее, большинство респондентов из всей выборки не считают Индустрию 4.0 конкурентной угрозой для своей организации. Это двойственное мнение было подчеркнуто, когда респондентов попросили оценить Индустрию 4.0 по шкале, где 0 означало «надувательство», а 10 - «реальная возможность». Средний ответ был 5, что указывает на общую неопределенность относительно того, перевешивают ли преимущества Индустрии 4.0 проблемы, связанные с их захватом.
Ожидается, что ценность будет результатом повышения производительности и затрат, но в меньшей степени роста доходов. Среди наших респондентов 89% видят возможность использовать Индустрию 4.0 для повышения производительности производства. Они ожидают получить наибольшую выгоду за счет снижения производственных затрат (47%), улучшения качества продукции (43%) и быстроты операций (42%). Но меньшее количество видят возможности для получения увеличенного дохода (28%) или разработки новой модели дохода (13%). (См. Приложение 1.) На наш взгляд, компании должны сосредоточиться на улучшении как затрат, так и доходов как потенциальных источников стоимости.

Внедрение идет полным ходом, но в разных технологиях скорость неравномерна. Мы попросили респондентов оценить степень их внедрения каждой технологии, охватываемой Индустрией 4.0, по шкале, где 0 означает «не реализовано», а 4 - «полностью реализовано». Они указали на самые высокие уровни реализации для кибербезопасности (65%), больших данных и аналитики (54%) и облачных вычислений (53%). А также они указали самые низкие уровни реализации для аддитивного производства (34%), передовой робототехники (32%) и дополненной реальности (28%). Хотя внедрение усовершенствованной робототехники начинается медленно, респонденты указали, что они намерены уделять больше внимания этой технологии в течение следующих двух-трех лет.

Препятствия очевидны, но решения неуловимы. Респонденты назвали определение стратегии самой большой проблемой в начале усилий по принятию Индустрии 4.0, а затем переосмысление организации и процессов. Что касается внедрения Индустрии 4.0 во всей организации, 40% респондентов назвали изменение культуры самой большой проблемой. Многие респонденты считают, найти хороший талант, внутри или извне, является препятствием. Действительно, независимо от размера компании, респонденты назвали наем талантов и приобретение новых возможностей в качестве наиболее важных факторов, способствующих внедрению Индустрии 4.0. Как объяснил один из руководителей: «В нашей компании в настоящее время нет необходимых возможностей, и мы считаем, что их будет сложно найти».

Индустрия 4.0 в действии: ценность реальна

Результаты опроса показывают, что многие американские производители движутся слишком медленно к принятию Индустрии 4.0. Немногие компании внедрили полный набор технологий, а некоторые все еще обсуждают степень влияния, которое эти технологии могут оказать на их бизнес. Но компании, которые используют выжидательный подход, делают это на свой страх и риск. Поддержав основные усилия по цифровому преобразованию и подтвердив преимущества технологий производителей, мы можем подтвердить огромную ценность Индустрии 4.0. Действительно, в эпоху застоя продуктивности Индустрия 4.0 выделяется как средство получения значительного прироста производительности. (Посмотрите наш предстоящий доклад «Производительность сейчас: призыв к действию для производителей США».) Многочисленные примеры демонстрируют большое разнообразие способов, в которых производители используют Индустрию 4.0 для создания стоимости.

Улучшение качества. На сборочной линии компании Fortune 500 было произведено более 40 вариантов продукции. Сложность привела к значительной переработке и длительным, непоследовательным производственным циклам. Усилия операторов по улучшению качества и согласованности были затруднены необходимостью пересмотра статичных, трудно соблюдаемых печатных инструкций. Чтобы преодолеть эти препятствия, компания прибегла к дополненной реальности на рабочих станциях. Технология автоматически показывает работникам соответствующие стандартные рабочие процедуры для сборки каждого продукта, когда он проходит через сборочную линию. После развертывания этой технологии компания улучшила свои возможности получить продукт с первого раза более чем на 10 процентных пунктов.

Оптимизация процессов. Чтобы упростить процессы маркировки и проверки на 10 000 SKU на шести сборочных линиях, производитель электроники установил коллективных роботов. Некоторые роботы применялись для утомительной задачи по подбору и размещению, в то время как другие были оснащены системами видения на своих роботизированных руках для проверки деталей. Работая вместе с работниками завода, роботы удвоили скорость маркировки со 125 частей в час до 250, и только в одной рабочей камере сократилась необходимая площадь на 200 квадратных футов.

Сокращение затрат на разработку и время выполнения заказа. Производитель двигателей для грузовых автомобилей попросил свою команду инженеров сократить расходы на разработку и сроки изготовления больших двигателей. Команда использовала 3D-принтер для создания прототипа корпуса водяного насоса, используемого для проведения испытаний на нагрев и давление. Использование 3D-печати сократило время обработки инструмента с 20 недель до 2, а также снизило стоимость инструментов с 10 000 до 770 долларов США.

Ускорение выхода на рынок. Крупная компания по производству промышленных товаров стремилась ускорить проникновение своей продукции на развивающиеся рынки, придерживаясь при этом строгих стандартов качества. Она внедрил платформу для горизонтальной и вертикальной системной интеграции, что позволило ей управлять производственными процессами, синхронизировать доступность материалов и использовать стандартный перечень материалов во всем мире. Новая система позволила компании снизить требования к качеству на 90% и увеличить производительность более чем на 25%. Эти улучшения позволили компании завоевать долю рынка, активно внедряя новые продукты.

Создание новых сервисов. Глобальный производитель шин объединил несколько технологий, охватываемых Индустрией 4.0, - промышленный интернет, облачные вычисления, большие данные и аналитику - для разработки инновационного предложения услуг. Производитель установил беспроводные датчики на своих шинах для сбора данных в реальном времени о давлении в шинах, температуре, скорости, расходе топлива и местоположении. Данные поступают в собственную облачную платформу для анализа. Эксперты по топливу затем изучают информацию, чтобы точно измерить характеристики шины и дают рекомендации менеджеру автопарка относительно расхода топлива. Производитель также использует данные, чтобы взимать плату с покупателей за шины на основе пройденного расстояния. Эта инициатива «шины за милю» приносит компании новый доход.

Достижение ступенчатого изменения эффективности. Глобальный поставщик автомобильного оборудования столкнулся с растущими затратами на рабочую силу в развивающихся странах и нехваткой квалифицированной рабочей силы в развитых странах. При поддержке BCG, компания определила свою цифровую стратегию. Она выяснила, какие отдельные цифровые инициативы уже осуществляются, и определила новые инициативы, которые потенциально могут быть реализованы. Дополнительные инициативы включали использование данных для мониторинга и оптимизации эффективности производственных процессов, а также обнаружение инцидентов в режиме реального времени. Затем компания выбрала главные приоритеты для достижения своего стратегического видения. Она использовала небольшие программы, известные как проекты маяки, чтобы быстро протестировать эти инициативы и продемонстрировать ценность, которую может принести цифровое вещание. Компания также определила план применения этих инициатив в масштабе всей организации. В результате проекта удалось сэкономить около 10% средств.

Беги спринты, но управляй марафоном

Хотя компании должны рассматривать трансформацию Индустрии 4.0 в целом - как с точки зрения технологий, так и с точки зрения организации - они должны избегать попыток сделать все сразу. Наилучшим подходом является создание межфункциональной инновационной команды и предоставление ей возможности проводить смелые эксперименты, быстро выполнять итерации и расширять масштаб новых решений в рамках организации, как только они будут проверены. Предоставление практического опыта крайне важно, чтобы помочь менеджерам понять состояние дел в Индустрии 4.0 и инновационные способы применения этих технологий на своих предприятиях. Компании должны определить стратегический план для руководства усилиями, но начать с малого, с инициативы маяка, которая демонстрируют потенциал. И им следует применять проверенные в бою методы управления программами, чтобы поддерживать масштабные многолетние усилия в нужном русле. Ниже приведен пошаговый подход к быстрой фиксации стоимости и управлению долгосрочной трансформацией.

Создать межфункциональную инновационную команду. Компании должны создать межфункциональную инновационную команду, которая может действовать независимо от основной организации. На начальном этапе инкубации идей инновационная команда должна принять подход «быстрого провала», проводя серию контролируемых экспериментов, направленных на достижение быстрого прогресса в создании стоимости вместо постепенных улучшений. Инновационные команды должны включать представителей из самых разных дисциплин. Помимо представителей бизнес-подразделений, отдела исследований и разработок, а также маркетинга, необходимо, в частности, включать разработчиков продуктов, специалистов по обработке данных, специалистов по цифровым технологиям и экспертов в области пользовательского опыта.

Осуществлять технологические походы. Чтобы лучше понять, что Индустрия 4.0 может помочь достичь организации, топ-менеджеры должны посетить технологические компании. Цель этих технологических походов – собственными глазами увидеть, как инновации могут поддерживать бизнес-цели компании. BCG облегчила такие поездки для многих компаний. Например, менеджеры из техасской строительной компании устроили трехдневный технологический поход, чтобы посетить стартапы, разрабатывающие цифровые инновации для их отрасли. «Было здорово взаимодействовать с некоторыми стартапами, работающими в нашей отрасли, а также мы установили ценные связи», - сказал один из менеджеров.

Получить практический опыт на цифровой фабрике. Менеджеры также должны получить практический опыт по внедрению технологий Индустрии 4.0. Чтобы дать менеджерам возможность работать с новыми технологиями и тестировать их, BCG создала примеры цифровых заводов в рамках своих Инновационных центров по операциям. Во время индивидуального посещения такой фабрики менеджеры участвуют в сессиях по наращиванию потенциала, дискуссиях с экспертами Индустрии 4.0 и практическом тестировании технологий, чтобы увидеть связанные с этим преимущества. BCG создала центры в нескольких местах в Европе и Северной Америке.

Определить план цифрового преобразования. Принятие Индустрии 4.0 - это только одна часть более широких усилий по цифровым изменениям. Чтобы начать трансформацию, компания должна определить видение, понять свою готовность и возможности, изучить возможности для создания новых предприятий и модернизации своей деятельности.