Во благо ли нам прогресс?

Появление новых способов производства вполне может стать предпосылкой формирования следующего технологического уклада, когда рабочих в цехах заменят роботы, вместо станков детали будут печататься на 3D-принтерах, а обычная сварка уступит место молекулярной. Только вот пойдет ли это на пользу цивилизации — большой вопрос.

За последние годы в нашу жизнь плотно вошли автоматизация и цифровые технологии. Это кардинально изменило не только будни человечества, но и индустрию в самом широком смысле. И главный парадокс технологического развития последнего времени заключается в том, что человек производит все более и более сложные объекты, при этом участие рабочего в этом производстве сокращается. Вместе с тем необходимый уровень компетенций этого рабочего значительно повышается.
Тихая революция
В 80–90-е годы прошлого века только появившаяся концепция «гибких автоматизированных производств» (ГАП) считалась наиболее перспективной и многообещающей. В отличие от классического фордовского конвейера, когда линия производит технологическую операцию и передает ее на следующий узел, ГАП-линия может производить отличающиеся друг от друга изделия — операции выполняют те же станки, но по разным программам (в зависимости от того, к какому типу относится объект). Это стало возможным после повсеместного внедрения станков с числовым программным управлением. На промышленность в целом такая концепция революционного эффекта не оказала и быстро ушла на второй план, но она дала мощный импульс автоматизации производства.
Другой яркий пример смены технологий, который оказал весьма ощутимый эффект на промышленность, — это появление новых материалов. Сегодня любой новый двигатель или турбина имеют гораздо большую удельную мощность, чем 15–20 лет назад. Это произошло во многом благодаря использованию новых материалов, чья стоимость по сравнению с традиционными тем не менее кратно возросла. Но это еще не все — изготовление оборудования из подобного рода материалов потребовало новых подходов к их обработке. Оказалось, что старые технологии, при которых так называемый «выход годного» (отношение массы готовых изделий к массе заготовок для них) не превышал 25%, а иногда и 10%, для этого не подойдут — успешно конкурировать при такой экономике новые материалы просто не могли. Это стало предпосылкой к определенной революции в сфере технологий промышленного производства.
«Никто этого не заметил, а ведь появление твердосплавных обрабатывающих инструментов (которые пришли на смену «быстрорезам» с накладками из высоколегированной стали) из керамики (спеченные порошки оксидов циркония, титана и т.д.) привело к революции в механообработке. Были созданы многокоординатные обрабатывающие центры, которые в технологическом цикле заняли место длинной цепочки операций на нескольких разных станках. Появилось универсальное устройство, на котором можно проводить все эти операции», — рассказывает доктор технических наук, первый заместитель генерального директора АО «Наука и инновации» (компании, управляющей научно-исследовательскими институтами госкорпорации «Росатом») Алексей Дуб.
В результате этой тихой революции производство автомобилей за последние годы выросло на порядок. При этом качество выпускаемых машин осталось на прежнем уровне, а это значит, что на порядок снизились издержки массового производства. И это, судя по всему, только начало.
«Сейчас уже говорят об «Индустрии 4.0» на основе киберфизических систем (совокупность природных объектов, искусственных подсистем и контроллеров). «Индустрия 4.0» получила свое название от инициативы Германии в 2011 году, когда серьезно встал вопрос устранения зависимости производства от стран с дешевой рабочей силой», — поясняет заведующий отделом частно-государственного партнерства в инновационной сфере Института стратегических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ Константин Вишневский.
Пик завышенных ожиданий
Какие же технологии могут привести к новому технологическому буму? По мнению экспертов из Высшей школы экономики, на предприятии будущего будут использоваться передовые производственные технологии и элементы цифрового производства. Среди них: высокопроизводительные вычисления (использование суперкомпьютеров для обработки больших потоков информации и быстрого решения инженерных задач), технологии «бережливого производства» и управления жизненным циклом изделия (например, ошибки в инженерной документации обусловливают выпуск брака, а лишние производственные операции являются следствием недостатков проектирования) и компьютерный инжиниринг (который позволит проектировать и проводить оптимизацию отдельных элементов и узлов создаваемой сверхсложной структуры или механизма за счет использования соответствующих программных систем на самых ранних этапах разработки).
Другая «новинка», очертание которой уже можно видеть на современном производстве, — это «интернет вещей», когда «машины» обмениваются информацией между собой. Это позволяет отслеживать показатели с разного оборудования, отправлять их в «облачный сервис» для формирования общей картины (Кстати, один из лидеров в области передовых производственных технологий — уже упомянутая Германия — планирует к 2030 году полностью перейти к управлению промышленностью с помощью «интернета вещей». Немецкое правительство инвестирует в эту область около 200 млн евро. Подобные программы также запущены в ряде других стран ЕС и в США). Ну и, конечно, аддитивные технологии (в том числе 3D-печать) — технологии послойного синтеза, которые позволяют на порядок снизить длительность производственного цикла и приводят к экономии материалов.
Ну и, конечно, аддитивные технологии (в том числе 3D-печать) — технологии послойного синтеза, которые позволяют на порядок снизить длительность производственного цикла и приводят к экономии материалов. «Пока мы достаточно хорошо можем воспроизводить только форму. Грубо говоря, мы научились выращивать то, что раньше высекали. При этом хочу заметить, что даже в обыденном сознании людей идея того, что в индивидуальном устройстве можно вырастить и биологический, и технический объект, не является чем-то уж очень фантастическим. Появление таких технологий — это вопрос одного поколения», — считает Алексей Дуб.
Сегодня одно из самых многообещающих направлений исследований в этой сфере — это попытки создания технологии выращивания биологических объектов, в том числе внутренних органов человека. И, по мнению главы АО «Наука и инновации», успеха здесь можно ожидать уже в ближайшие 10–15 лет. «Вместе с тем необходимо отметить, что многие из технологий новой индустриальной революции, согласно классификации возникающих технологий (emerging technologies) Gartner, находятся на стадии «Пик завышенных ожиданий» (peak of inflated expectations) — например, «интернет вещей» и потребительская 3D-печать, — говорит директор Форсайт-центра ИСИЭЗ НИУ ВШЭ Александр Соколов. — На этой стадии о новых технологиях узнает широкая общественность, и считается, что уже через несколько лет она повсеместно войдет в нашу жизнь. На самом деле такие кардинальные изменения нередко растягиваются на годы».
Идея дороже всего
А вот последствия таких изменений просчитать довольно сложно. С одной стороны, одним из наиболее вероятных результатов может стать исчезновение крупных, масштабных производств. Главенствовать станут производители конечных продуктов, каждый из которых сможет фактически рядом со сборочным производством наладить персональное производство составных частей, которые нужны для создания сложного устройства. Таким образом, идея станет гораздо важнее и ценнее, нежели доступ к средствам производства и реализации этой идеи. «В моем понимании сейчас технологическое развитие идет по пути сокращения дистанции между производством товара или услуги и их потребителем. И это одна из тех масштабных задач, которую предстоит решать многим нашим потомкам», — считает Алексей Дуб.
Самый простой пример — применение смартфона для измерения давления, расстояния и так далее. Человек сразу получает нужную ему информацию, минуя стадию непосредственных вычислений. Иными словами, для того чтобы измерить то же давление, потребителю больше не нужно разбираться в физике и даже знать ее законы. Другой пример — набирающий популярность сервис каршеринга, когда человеку не обязательно иметь собственную машину, можно взять ее напрокат для конкретной поездки, после которой оставить автомобиль там, где удобно. Никого не интересует сама машина, всех интересует услуга перевозки.
«Главное отличие формирующейся системы от старой в том, что в новой промышленности самое трудоемкое и дорогое — придумать идею и реализовать ее, а тиражировать готовые решения можно достаточно дешево. Поэтому решающее значение приобретают вопросы инжиниринга, дизайна», — считает Александр Соколов. С другой стороны, конечная цель работы любого ученого, исследователя или инженера — это продление жизни человека (ну, или повышение степени ее комфорта). А тут уже в полный рост встают проблемы регламентации научно-технического прогресса.
В 1996 году в США вышла книга «Конец работе: сокращение рабочей силы в глобальном масштабе и начало послерыночной эры» Джереми Рифкина. В ней автор отмечает, что производительность труда в обрабатывающей промышленности США с 1979 по 1992 год возросла на 35%, а занятость уменьшилась на 15%. Однако, несмотря на высказанный автором в заглавии пессимизм, любая промышленная революция ведет прежде всего к перестройке структуры экономики. И сокращение численности занятых в одном секторе рано или поздно приводит к росту в других секторах. Поэтому нет оснований считать, что передовые производственные технологии станут спусковым крючком для бурного роста безработицы по всему миру. Но для того, чтобы переход был более плавным, необходимо уже сейчас адаптировать под новые требования систему образования и нормативную базу.
«Я считаю, что прогресс можно и нужно ограничивать в тех случаях, когда мы не понимаем его последствий. Это и есть четкий критерий — если ты не способен просчитать, к чему может привести внедрение той или иной технологии, то на нее нужно как минимум наложить некий мораторий», — говорит Алексей Дуб.
С ним согласен и академик Феликс Черноусько, председатель научного совета РАН по робототехнике и механотронике, директор Института проблем механики им. А. Ю. Ишлинского. Правда, существует одно «но» — история показала, что такие моратории далеко не всегда реалистичны. «В качестве примера можно привести мораторий на испытания ядерного оружия. Его принятие привело к положительным результатам: страны — члены ядерного клуба придерживаются этого табу. Однако появились и новые страны, которые не входили в этот клуб и не подписывали соглашение. А между тем сейчас их количество уже перевалило за десять», — заключает Феликс Черноусько.