Цифровое производство

Мы обсуждаем второе издание руководства "DIGITAL KAIZEN: новые технологии для повышения производительности бизнеса", опубликованное Организацией Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) в июле 2022 года.

Основная цель документа — предоставить рекомендации по повышению производительности предприятий путем интеграции проверенных принципов бережливого производства и Кайдзен с передовыми технологиями Индустрии 4.0. Среди рассматриваемых технологий — Промышленный Интернет вещей (IIoT), аналитика больших данных, аддитивное производство, робототехника и искусственный интеллект.

Руководство было разработано в рамках проекта ЮНИДО по укреплению потенциала и институциональной поддержке модернизации производителей комплектующих в автомобильном секторе Республики Беларусь. Это издание продолжает "Руководство ЮНИДО по помощи цехам", опубликованное в октябре 2019 года.

Представьте себе производственное предприятие как сложный оркестр. Если каждый музыкант (отдел или процесс) играет свою партию независимо, без учета других, возникает хаос и много лишнего шума (потери). Кайзен — это как постоянные репетиции, на которых оркестр ищет способы улучшить каждое выступление, чтобы каждая нота была идеальной, а переход между инструментами плавным. Цифровой кайзен же добавляет в этот оркестр современные технологии: теперь у каждого музыканта есть умные наушники, которые в реальном времени показывают, как их игра влияет на общую гармонию, предсказывают, когда их инструмент может выйти из строя, и даже предлагают оптимальный темп. Дирижер (руководитель) видит весь оркестр на интерактивном экране, мгновенно выявляя любой диссонанс и корректируя выступление, чтобы оно было безупречным, даже если ему нужно быстро перейти к совершенно новой мелодии. Таким образом, цифровые технологии превращают оркестр из простого набора талантов в синхронизированную, адаптивную и постоянно совершенствующуюся симфонию производства.
 
 
 
 
 

Эпизод рассказывает об истории создания первой в мире портативной цифровой камеры Стивом Сассоном в компании Eastman Kodak. Сассон, инженер-электрик, присоединился к Kodak в 1973 году. Будучи молодым специалистом, он интересовался тем, как свет влияет на кремний. В 1975 году его руководитель, Гарет Ллойд, поручил ему "поиграть" с новым коммерчески доступным устройством — прибором с зарядовой связью (ПЗС), изобретенным Бойлом и Смитом из Bell Labs в 1969 году.

Создание прототипа
Сассон поставил себе задачу построить автономное, портативное устройство, которое могло бы делать снимки при доступном освещении и отображать их на телевизоре. Он принял полностью цифровой подход, что тогда считалось ненадежным, эзотерическим и дорогим.

Размер и вес: прототип был размером с тостер и весил около 3,6 кг. Для работы ему требовалось 16 батареек АА.
Сенсор: Использовался ПЗС-сенсор Fairchild с разрешением всего 100x100 пикселей (0,01 мегапикселя). Камера снимала только черно-белые изображения.
Хранение: изображения записывались на цифровую кассетную ленту. Этот процесс занимал 23 секунды на одно изображение. Чтобы упростить концепцию, Сассон ограничил емкость кассеты 30 изображениями, хотя она могла вмещать сотни.
Воспроизведение: более половины усилий по проекту ушло на создание специального устройства для воспроизведения, так как персональных компьютеров в то время не было. Изображения отображались на стандартном телевизоре.
Процесс разработки: проект велся в «черной лаборатории» Kodak с ограниченным бюджетом и без официального надзора. Сассон собирал детали буквально из "мусорных баков" производственной линии (например, оптику от кинокамеры Super 8).
Первое изображение: первое изображение было захвачено в декабре 1975 года. На нем была изображена лаборантка Джой Маршалл. Несмотря на то, что ее лицо было "полностью статичным" и неузнаваемым, Сассон и его команда были в восторге от самого факта получения изображения.
Патентование: в 1977 году Kodak подала заявку на патент на некоторые особенности прототипа Сассона, а в 1978 году был выдан первый патент на цифровую камеру.

Реакция Kodak
Демонстрации прототипа начались внутри компании в 1976 году. Несмотря на то, что прототип работал, реакция руководства Kodak была неоднозначной и во многом негативной.

Основные опасения:"Слишком далеко": Концепция казалась слишком радикальной, поскольку она не использовала пленку и не вписывалась в существующую фотоинфраструктуру (отсутствие фотофинишинга, печати).
Качество изображения: качество цифровых изображений было значительно хуже, чем у традиционной пленки, даже низкокачественной.
Просмотр на ТВ: руководство было уверено, что люди никогда не захотят смотреть свои фотографии на телевизоре, поскольку ценили печатные снимки.
Бизнес-модель: главным препятствием была чрезвычайная прибыльность пленочного бизнеса Kodak. Цифровая фотография угрожала основной статье дохода компании — продаже пленки и бумаги.
Прогноз Сассона: на вопрос о том, когда цифровая фотография станет жизнеспособной для потребителей, Сассон, используя закон Мура, предположил, что это произойдет через 15-20 лет. Забавно, но первая потребительская цифровая камера Kodak была выпущена 18 лет спустя.
Культурное сопротивление: компания, успешно работавшая 100 лет, была устойчива к изменениям. Хотя исследования и разработки в области цифровой обработки изображений поддерживались, информация о них долгое время держалась в секрете. Сам Сассон не мог публично говорить о своей работе до 2001 года.

Дальнейшее развитие и закат Kodak

Несмотря на первоначальное сопротивление, Kodak продолжила активно работать над цифровыми технологиями:

В 1976 году Брайс Байер разработал Байеровский массив для получения цветных изображений с ПЗС-матриц, который используется во всех современных цифровых камерах.
В 1986 году Kodak представила первый в мире 1,3-мегапиксельный сенсор с Байеровским массивом.
В 1987 году был выпущен трансивер изображений (пикселизатор), который использовал алгоритм сжатия изображений (дискретное косинусное преобразование). CBS News использовала это устройство для передачи фотографий из Китая во время событий на площади Тяньаньмэнь в 1989 году.
В 1989 году была создана экспериментальная 1,3-мегапиксельная цифровая зеркальная камера (DSLR), которая была предшественником современных DSLR. Однако она не была коммерциализирована из-за опасений конкуренции с пленочными камерами.
Kodak вышла на профессиональный рынок цифровых камер в начале 1990-х годов.
Первая потребительская цифровая камера, разработанная Kodak, Apple QuickTake 100, была выпущена в 1994 году и продавалась через Apple.
В 1995 году Kodak выпустила собственную потребительскую камеру DC40, а с 1997 года начали появляться миллионно-пиксельные потребительские камеры.
Несмотря на эти достижения, Kodak так и не смогла полностью адаптироваться к новой бизнес-модели, где прибыль шла не от расходных материалов (пленки), а от объективов и аксессуаров. Продажи пленки достигли пика в 1998 году, а затем резко упали. В конечном итоге, Kodak объявила о банкротстве в 2012 году.

Прототип цифровой камеры Сассона хранится в музее Kodak в Рочестере, штат Нью-Йорк. Сассон считает, что основная причина краха Kodak заключалась в том, что компания была "слишком успешной" в своей традиционной области и не смогла вовремя адаптироваться к неизбежным изменениям. Как часто бывает с инновациями, они создают новые проблемы по мере решения старых.

История Kodak и цифровой камеры Стива Сассона служит ярким примером того, как прорывные инновации сталкиваются с сопротивлением внутри устоявшихся корпораций, особенно когда они угрожают существующим прибыльным бизнес-моделям. Это как гигантский корабль, привыкший плыть по тихому морю, которому очень тяжело повернуть, когда горизонт предвещает бурю.

Эпизод подкаста посвящен компании ZeroAvia и ее основателю, пионеру устойчивой авиации, Валу Мифтахову. Вал, по образованию физик с докторской степенью Принстонского университета, после работы в консалтинге (McKinsey) и Google, успешно запустил свою первую компанию в сфере электромобилей, создав крупнейшую сеть зарядных систем, прежде чем продать ее. Будучи пилотом с 20-летним стажем, он не хотел, чтобы авиационная индустрия исчезла из-за проблемы загрязнения.

ZeroAvia была одной из первых компаний, занимающихся водородными силовыми установками для самолетов. Ее стратегия основана на водородно-электрическом подходе с использованием топливных элементов и отказом от сжигания топлива. Это позволяет устранить более 95% климатического воздействия авиации, включая выбросы углерода (используя зеленый водород), а также высокотемпературные выбросы водяного пара и оксидов азота, которые также способствуют изменению климата. Цель ZeroAvia — не допустить, чтобы авиация стала крупнейшим источником изменения климата к 2050 году.

Компания разрабатывает несколько моделей силовых установок:

ZA600 для самолетов на 9-19 мест (600 кВт / 1000 л.с.). Цель – сертификация к 2025 году. Прототипы ZA600 уже совершали полеты, получен допуск к полетам для 19-местного самолета в Великобритании.
ZA2000 для более крупных самолетов на 40-90 мест (начиная с 2 МВт, масштабируемая до 5-6 МВт для региональных самолетов), таких как ATR или Q400. Прототипы всех компонентов ZA2000 уже созданы и проходят испытания.
ZeroAvia имеет несколько баз в США (Калифорния, Сиэтл) и Великобритании (Котсуолдс, Кент), где ведет активную разработку и тестирование. Великобритания была выбрана из-за ее зависимости от авиации, внимания правительства к отрасли и поддержки со стороны Aerospace Technology Institute. Компания активно участвует в создании водородной экосистемы, предполагая распределенное производство водородного топлива непосредственно в аэропортах. Это станет возможным благодаря высокой концентрации спроса на топливо в ограниченном числе аэропортов по всему миру, что упрощает доставку электроэнергии по проводам для производства зеленого водорода.

Проект ZeroAvia привлек значительные инвестиции и партнерства от ведущих игроков отрасли, включая Shell, Breakthrough Energy Ventures (фонд Билла Гейтса), Amazon, IAG group, American Airlines, United Airlines и Alaska Airlines. Многие из этих инвесторов являются также и будущими клиентами, стремящимися получить ранний доступ к решениям ZeroAvia и интегрировать их в свои сети. Компания также сотрудничает с примерно 10 аэропортами и семью производителями самолетов, включая Textron и Mitsubishi Heavy Industries.

Внедрение систем ZeroAvia начнется с модернизации существующих флотов авиакомпаний, что позволит продлить срок службы их самолетов в соответствии с новыми экологическими стандартами. В дальнейшем, когда операторы увидят практическую пользу, будет налажен постоянный выпуск новых самолетов с уже установленными двигателями ZeroAvia прямо на заводе.

Этот эпизод проливает свет на зеленую авиационную революцию и подчеркивает, как инновации в водородных технологиях могут обеспечить рост авиации без ущерба для климата, подобно тому, как электрические автомобили меняют автомобильную индустрию, предлагая будущее, где полеты могут быть чистыми и устойчивыми.

Книга Роберта Месслера — труд, позиционирующий обратное проектирование как ключевой метод обучения на опыте. Она охватывает историю, разборку, материалы, производство, анализ отказов, а также этические и правовые аспекты механизмов, структур, систем и материалов. 

Содержание книги охватывает широкий спектр тем, среди которых:
• Введение и роль обратного проектирования: В книге исследуется врожденное человеческое любопытство и то, как оно ведет к разборке вещей для обучения. Обсуждается редкость подробного изучения обратного проектирования в литературе по дизайну аппаратного обеспечения и дается всеобъемлющее определение этой техники как процесса, направленного на обнаружение основополагающих принципов работы устройства или системы путем систематического анализа их структуры, функций и работы.
• История обратного проектирования: Прослеживается его появление от древних времен и Антикитерского механизма, через Средневековье, Промышленную революцию, Вторую мировую войну и Холодную войну, включая военный шпионаж.
• Процесс разборки (Teardown): Подробно описывается методика разборки продукта, которая является механической диссекцией, для получения опыта и знаний, а также для бенчмаркинга. Особое внимание уделяется тщательному наблюдению , точным измерениям и возможности проведения экспериментов.
• Методы разборки: Представлены различные формы разборки, такие как динамическая, стоимостная, материальная и матричная, а также процедура "вычитания и эксплуатации" и построение диаграмм потока сил и функциональных моделей.
• Анализ отказов и судебная инженерия: Рассматривается роль анализа отказов как важной части обратного проектирования, направленной на определение первопричины и предотвращение повторных отказов.
• Выявление материалов и методов производства: Описываются методы идентификации материалов и умозаключений о методах изготовления или строительства на основе наблюдаемых признаков.
• Оценка пригодности дизайна: Подход "формы, пригодности и функции" используется для оценки дизайна.
• Стоимостная и производственная инженерия: Рассматриваются вопросы технологичности , проектирования для технологичности и проектирования для сборки , а также стоимостной инженерии, направленной на снижение затрат без ущерба для функциональности.
• Обратное проектирование материалов и веществ: Обсуждаются мотивы для обратного проектирования материалов и веществ, включая поиск заменителей, создание дженериков, а также биомимикрия.
• Восстановление деталей: Подчеркивается роль обратного проектирования в восстановлении сломанных, изношенных или устаревших деталей, где необходимость является "матерью изобретения".
• Правовые и этические аспекты: Обсуждается грань между законным и этичным в обратном проектировании, затрагиваются вопросы интеллектуальной собственности и примеры, такие как клонирование IBM PC.

В заключение, книга призывает читателей использовать обратное проектирование как мощный инструмент для обучения, инноваций и создания чего-то совершенно нового, а не просто копирования старого. Это путеводитель, который расширяет границы того, что считается возможным в инженерии.

Эпизод 14. Что думает Стивен Вольфрам о генеративном искусственном интеллекте?

Стивен Вольфрам призывает переосмыслить границы между человеческим мышлением и ИИ. Он подчёркивает, что компьютерное мышление отличается от человеческого — оно строго, точно, масштабируемо, и предлагает видеть не конкуренцию, а дополняемость: человеческая креативность и интуитивное мышление отлично сочетаются с вычислительной мощью машин

Wolfram утверждает, что ИИ развивает уникальные «модальности мышления» — аналогично тому, как инновации в авиации породили новые формы полёта. Эти новые формы мышления «чужды человеку», но ценны своей инаковостью.

Он также опирается на концепции embodied cognition и Moravec’s paradox: человеческий разум интегрирован с телом, и многие наши навыки — результат эволюции. Вот почему воспроизвести человеческое мышление на кремнии — непросто; на старых задачах, таких как восприятие и моторика, AI всё ещё отстаёт, несмотря на успехи в логике, математике и языках.

Таким образом Вольфрам предлагает: вместо гонки за «человечностью» ИИ, развивайте синергию — пусть машины занимаются точными вычислениями, а люди — генерацией идей, интуицией и целостным пониманием мира.

Девушка в эпизоде достаточно уверенно говорит "мы", когда описывает человеческую общность ;) Но что если существуют принципиально иные формы мышления?

Эпизод 13. В этом эпизоде подкаста мы погрузимся в трансформацию промышленных предприятий под влиянием передовых технологий. Мы обсудим концепции "Физического искусственного интеллекта" (Physical AI) и "Физического API" (Physical API), которые выводят автоматизацию за рамки цифрового мира, позволяя программному обеспечению напрямую контролировать материальные объекты и действия, такие как перемещение предметов, сборка деталей и контроль качества.

Подобно тому, как всемирная паутина изменила доступ к информации в 1990-х годах, Physical AI открывает новую эру, где навыки становятся ключевым активом. Мы рассмотрим переход от традиционного ручного труда и дорогостоящих специализированных роботов к экономике навыков, где промышленные предприятия будут инвестировать в приобретаемые и масштабируемые навыки (например, сварка, сортировка, контроль качества), применимые к различным видам оборудования и роботов. Это открывает новые возможности для гибкости и масштабирования, поскольку однажды освоенный навык может быть воспроизведен на миллионах устройств по всему миру.

Ключевую роль в этом переходе играют модульные и многократно используемые стандартные операционные процедуры (MR-SOP) и машиночитаемые стандартные операционные карты (MR-SOC), которые обеспечивают динамичные, адаптируемые и управляемые данными производственные процессы. Как это изменит мир?

Присоединяйтесь к нам, чтобы узнать, как эти изменения повлияют на конкурентное преимущество вашего предприятия и какие шаги необходимо предпринять уже сейчас, чтобы оставаться в авангарде промышленной революции.

Источник обсуждаемой публикации: https://habr.com/ru/articles/910242/

Эпизод 12: Made in China 2025: результаты реализации стратегии

В этом эпизоде мы обсуждаем, чего добилась Китайская индустриальная инициатива Made in China 2025 за последние 10 лет — от заявленных амбиций до реальной трансформации экономики и глобального влияния. Мы разбираем:

Ключевые факты и инсайты:
Целевые отрасли и экспорт

Китай увеличил долю экспорта в ключевых девяти целевых секторах — с 15,6 % в 2015 г. до 18,8 % в 2023 г., став лидером в четырёх из них (Lipper Alpha Insight).
Особенно впечатляют робототехника, электромобили, железнодорожная техника, где китайские бренды вышли на мировой уровень .

Глобальная конкуренция — технологии и инновации

По Bloomberg, из 13 ключевых технологических направлений Китай достиг лидерства в 5 и активно догоняет ещё в 7 (WIRED, DeepNewz).
Учёные отмечают существенное сокращение технологического разрыва, правда — скорее с точки зрения масштабов, а не глубины с точки зрения качества (The Wall Street Journal).

Политика и господдержка

Возьмём цифры: налоговые льготы для стратегических отраслей росли в среднем на 28,8 % в год в 2018–2022 гг., достигнув $185 млрд в 2022 году (The Wall Street Journal).
Правительство активно стимулировало локализацию, «перетягивая» иностранных фирм и укрепляя внутреннюю экосистему — в частности, редкоземельных элементов, чипов и полупроводников .

Результаты и «узкие» места

Общий уровень выполнения целей оценивается экспертами в 70–80 % — особенно успешны электромобили и возобновляемая энергетика, но в семикристальных чипах и авиации независимость пока ограничена .
По Rhodium Group, у плана «Made in China 2025» есть «сильные достижения», но сохраняются «явные уязвимости» (rhg.com).

Экспортная диверсификация

Несмотря на напряжённость с США, Китай усилил свою географическую диверсификацию — особенно в ЕС, Юго‑Восточной Азии и Африке (Financial Times).
Экспорт электроники и электромобилей заметно вырос, с меньшими потерями даже в контексте торговых войн.

Последствия для мирового рынка

Избыток мощностей в EV‑секторе приводит к ценовым войнам и снижению прибыли: далеко не все игроки рентабельны .
Европа и США вынуждены строить собственные индустриальные стратегии, реагируя на технологический прогресс Китая .
Что дальше?
Китай уже переходит к новой фазе — «искусственный интеллект и гуманоидные роботы» — как логическое продолжение Made in China 2025 (Financial Times).
Главный вызов — как балансировать между экспортом и внутренним спросом на фоне растущего политического давления и рисков перегрузки产业？
 
Почему этот эпизод важен: мы погружаемся в цифры и кейсы, чтобы понять, как государственная стратегия может радикально изменить глобальную промышленность и как эта трансформация откликается на другие страны и компании.

Эпизод 11. В этом эпизоде мы разбираем, как компания Monumental Labs превращает традиционную отрасль строительства в высокотехнологичное производство. Вы узнаете:

– какие именно роботы использует компания и какие задачи они выполняют — от укладки кирпичей до взаимодействия с цифровыми планами;
– как работает искусственный интеллект: от планирования операций до адаптации в реальном времени с помощью обратной связи;
– почему технология стала возможна именно сейчас — и какую роль сыграли современные ИИ и технологическая зрелость аппаратного обеспечения;
– какие инвестиции привлекла компания от венчурных фондов и как это влияет на её рост;
– какие перспективы открываются для строительной индустрии, если роботизация и ИИ будут масштабированы.

Это больше, чем история одной компании — это взгляд в будущее, где стройка становится цифровой фабрикой.

Эпизод 10. Познакомьтесь с Manus AI – первым действительно автономным мультиагентом, способным брать на себя целые задачи: от анализа данных и принятия решений до их выполнения. Узнайте, как он трансформирует производственные процессы и какие бизнес‑эффекты ожидают предприятия уже сегодня.

Что такое Manus AI?

Автономный многомодальный ИИ‑агент от китайского стартапа Monica (Butterfly Effect), официально запущенный 6 марта 2025 года arXiv+5OpenCV+5Wikipedia+5.
Manus самостоятельно выполняет задачи: пишет отчёты, выполняет анализ, запускает код и управляет API, продолжая работу в облаке даже при отключённом устройстве Wikipedia+4Hugging Face+4OpenCV+4.
Достиг передовых результатов в тесте GAIA: примерно 86 % по базовым задачам, существенно превосходя прежних лидеров (~65 %).

Что обсуждаем в эпизоде: 

что такое Manus AI и почему он уникален. где может применяться: отчёты, логистика, ремонт, проектный контроль. какие результаты получают реальные компании. что нужно для внедрения: техническая инфраструктура, доступ и пилот.
 
Для кого этот эпизод: операционные директора, инженеры, IT‑директора, специалисты по автоматизации и цифровой трансформации, которые хотят перевести производство на новый уровень — ускорить, удешевить и обезопасить.

Эпизод 9. Microsoft Factory Operations Agent - ИИ агент от Microsoft для развития производительности цехов

Microsoft Factory Operations Agent: ИИ в сердце производства

В этом выпуске мы обсуждаем, как Microsoft переосмысляет заводскую операционную модель с помощью искусственного интеллекта и агентных систем. Речь пойдёт о Factory Operations Agent — цифровом ассистенте для производственных предприятий, интегрирующем данные из MES, ERP и IoT-систем.

Вы узнаете:

Как ИИ-агенты помогают мастерам и операторам принимать решения в реальном времени
Как построена архитектура Factory Operations Agent и какие инструменты Microsoft (Azure AI, Copilot Studio, Power Platform) лежат в её основе
Какие сценарии реализуются: от контроля качества до предиктивного обслуживания и анализа простоев
Кейсы применения на реальных заводах: снижение брака, повышение загрузки оборудования и ускорение реакции на отклонения
Что значит "AI-as-a-Service" для производственных компаний, и как начать путь к фабрике будущего уже сегодня
Говорим о технологиях, которые уже работают в цеху — без хайпа, с цифрами, технологиями и примерами внедрения.