Александр Фертман: изменения в промышленности видны невооружённым глазом

В эфире программы “Завтра в мире”  директор по науке кластера ядерных и новых производственных технологий и материалов Фонда “Сколково” Александр Фертман.  С ним мы обсуждаем тему новой промышленной революции, которую, как говорят, мы все прямо сейчас переживаем. И даже если кто-то этого не ощущает, это не говорит о том, что наши прапраправнуки не будут читать о наших временах в учебниках своей истории то же самое, что наши дети сейчас читают о промышленной революции в Англии, изучая эту тему.

Что же происходит в промышленности?

По словам А. Фертмана, пока нет однозначного описания того, что такое эта современная “промышленная революция”. Люди сегодня называют её, кто – “третьей”, а кто – “четвёртой”. Но изменения в промышленности видны невооружённым глазом.

И первое, что можно заметить, – это то, что промышленное производство стало возвращаться в развитые страны. Здесь вспоминается и программа возвращения производства в США, и то, что Европа тоже возвращает себе производство из Азии, а Азия пытается захватить всё большие куски производственных технологий. И это происходит не просто так. Никто не хочет строить у себя “грязные” фабрики прошлого. Все строят совершенно новые производственные системы.

Иногда “четвёртую” промышленную революцию называют ещё “революцией киберфизических систем”. Киберфизические системы – это такие системы, когда компьютер и человек связаны непрерывно рабочей связью. Они не то, что контролируют друг друга, а работают вместе. И, конечно, “цифровизация” или появление моделирования, проектирования на каждом этапе производственного цикла является основой этой новой парадигмы, которая сегодня есть в промышленности.

Причём все лидеры производства работают с “цифрой” таким образом, что они не просто делают чертежи (от этого уже большинство компаний давно ушли), а проектируют сегодня в трёхмерных формах сразу разные стадии производства. В “цифру” переводятся и технологические процессы, и конкретное функционирование автомобиля, станции, самолёта, зубной щётки, в конце концов. И даже то, как мы будем эту зубную щётку использовать, запроектировано уже на самом первом шаге. А главное: запроектировано, как она будет утилизирована, то есть, что мы будем делать с ней после того, как её перестанем использовать.

Вы говорите о том, как создаются сегодня те или иные продукты. Правильно ли я понимаю, что мы при производстве окончательно и бесповоротно переходим на 3D-принтирование?

Как пояснил А. Фертман, сейчас о 3D уже мало кто говорит, все говорят о 4D, о 5D или даже больше. 

А это что?

Это, по словам эксперта, когда системы не просто существуют в объёме, но ещё существует и временная ось. То есть, видно, как развивается тот или иной продукт во время его использования и что с ним происходит. А дальше, как вы поставляете запасные части, как сначала комплектуете продукт, как во время его использования у вас устроена логистика? Всё это проектируется уже на стадии создания продукта.

Вы недавно были на выставке “International Manufacturing Technology Show” (IMTS 2016), где можно было увидеть какие-то нынешние основные тренды. Что вас там поразило?

А. Фертман рассказал, что его интерес на выставке был в основном связан с аддитивными технологиями (AF – Additive Manufacturing). Это такие технологии, когда вы не отрезаете от куска отдельные части для того, чтобы сформировать деталь, а выращиваете деталь (additive), добавляете слой за слоем для того, чтобы сформировать ту деталь, которая вам нужна. Такая технология предоставляет огромное количество возможностей. Например, можно получать внутренние полости в детали, которые очень сложно получить при помощи технологий старого образца. Такие технологии позволяют проектировать совершенно новые детали, детали вообще удивительной формы, которые никак раньше не могли быть произведены.

Самым ярким примером подобного является многоканальное охлаждение, когда у вас есть какая-то горячая деталь и вам нужно большим количеством внутренних каналов, пуская через них охлаждающую жидкость или не пуская, или просто охлаждая воздухом, обеспечить нормальную температуру работы этой детали. И вы внутри детали, не разрезая её и не собирая по частям, обеспечиваете создание большого числа таких каналов для охлаждения и поддержания нужной температуры работы детали.

Аддитивные технологии очень часто сегодня применяются вместе с авиационными технологиями. На деле авиация является драйвером аддитивного производства. Очень известный пример – форсунка авиационного двигателя, когда с помощью аддитивных технологий удалось снизить массу более чем на 40 процентов. Но самое главное, что замена только одной этой форсунки привела к тому, что экономия топлива в двигателе достигла 15 процентов.

Многие, знакомые на практике с авиацией, могут только всплеснуть руками и воскликнуть, что подобного не может быть. Но это уже точно реализовано. В каждом авиационном двигателе таких форсунок 16 штук. И они уже фактически производятся в массовом порядке. Можно надеяться, что в новых авиадвигателях российского производства будут применяться детали, которые будут напечатаны с помощью аддитивных технологий.

Что ещё очень важно отметить? У многих неофитов аддитивных технологий есть желание напечатать что-то такое, что уже есть. То есть, те детали, которые уже существуют, пусть и очень сложные. Но в этом случае часто экономика не позволяет сделать их конкурентными по сравнению с теми деталями, которые изготовлены с помощью литья или других методов. Но если вы проектируете новую деталь, создаёте новые возможности, новые функции, тогда вы можете опираться на аддитивные технологии и точно получите выигрыш.

Что приходит на смену корпорациям? Что такое сетевые сообщества, которые производят вполне уже серьёзную продукцию сродни автомобилям?

А. Фертман подтвердил, что движение в этом направлении есть, но нельзя пока ещё сказать, что эти люди приходят на смену корпорациям. Корпорации пока по-прежнему мощны. Но появляется новый тип игроков – сетевые сообщества, которые, ища лучших из лучших, кооперируясь, создают новые продукты. И это уже продукт, сравнимый по сложности с автомобилем, который является одним из самых сложных современных продуктов. А главное это тот продукт, который двигает технологическое развитие. И уже военные заимствуют что-то из гражданской сферы, особенно опираясь на автомобилестроение.

То есть, вы видели автомобиль, который был произведён не корпорацией, а сетевым сообществом, по-другому, группой людей, которые нашли друг друга где-то в социальных сетях и решили вместе сконструировать автомобиль?

По словам А. Фертмана, в первую очередь они сконструировали правило конструирования автомобиля. Потому что если у вас нет довольно чётких договорённостей, то вы не сможете сделать общий проект. И они сконструировали правило отбора деталей, которые работают в этом автомобиле, как определить лучшие детали из лучших, как узнать, каков будет общий дизайн. И система договорённостей в этом сообществе является не менее сложной, чем сама конструкция автомобиля.

Какие ещё тенденции в международном производстве можно сейчас выделить?

А. Фертман сказал бы о том, что огромное внимание сегодня уделяется двум вещам: стандартам и контролю качества.

Стандарты надо разрабатывать опережающим способом. Когда вы находите какую-то нишу, где вы являетесь лидером в технологическом смысле, вы должны ориентировать стандарты на свои возможности, так чтобы быстрее выйти на рынок и защищать свой рынок.

Второй момент – это контроль качества: контроль качества каждой детали в процессе производства, контроль качества детали в процессе эксплуатации. И здесь среди всех технологий, по опросу в Европе, США и Азии, лидирует как наиболее перспективная так называемая “predictive analytics”, то есть “предсказательная аналитика” того, как же будет жить новая производственная деталь в будущем и что вы можете сделать, чтобы выиграть конкурс на рынке.