Благодаря прорыву в технологиях мир стоит на пороге новой промышленной революции, или «Индустрии 4.0», как ее назвал в одноименной книге основатель и председатель совета директоров Давосского форума Клаус Шваб. Масштабные изменения в технологиях в ближайшее время приведут к тому, что не капитал или природные ресурсы, а инновации и человеческое воображение будут стимулировать экономический рост. «В отличие от предыдущих индустриальных революций промышленная революция 4.0 развивается не линейно, а по экспоненте», – писал Шваб.

Каким станет мир в результате промышленной революции 4.0?  Впервые с начала индустриальной эры основную ценность в нем будут представлять данные, а не продукты. Будет усиливаться влияние промышленного интернета вещей (IIOT, Industrial Internet of Things; иногда его еще называют промышленным интернетом)  – сети физических объектов, платформ, систем и приложений со встроенными технологиями по обмену данных друг с другом, внешней средой и людьми, как определяет его компания Accenture. По ее прогнозу, к 2030 году этот сектор будет добавлять к мировому ВВП $14,2 триллиона (для 20 ведущих экономик мира это плюс 1 % сверх прогнозируемых темпов роста), а количество подсоединенных к сети предметов, по прогнозу IHS, в 2025 году составит 75,4 млрд.

75,4млрдПРЕДМЕТОВ БУДЕТ ПОДСОЕДИНЕНО К ПРОМЫШЛЕННОМУ ИНТЕРНЕТУ К 2025 ГОДУ

McKinsey определяет «Индустрию 4.0» как цифровизацию производственного сектора, сопряжённую с датчиками, которые будут встроены практически во все компоненты и оборудование, с повсеместным внедрением киберфизических систем и анализом всех доступных данных. Все технологии, движущие новую революцию, McKinsey группирует в четыре кластера: связанные с данными, вычислительными мощностями и передачей информации (большие данные, интернет вещей и machine-2-machine-технологии, облачные технологии); относящиеся к аналитике (цифровизация и автоматизация научной работы, продвинутая аналитика); посвящённые взаимодействию человека и машины (новые интерфейсы, технологии виртуальной, дополненной и смешанной реальности) и касающиеся перехода из цифрового мира в физический (аддитивные производственные технологии, например: промышленная 3D-печать, робототехника, новые способы выработки и хранения энергии). Все эти технологии сейчас переживают переломный момент: производственные компании должны решить, как на них реагировать, написали эксперты McKinsey в 2015 году.

Почти все объекты в любой индустрии, от смесительных цистерн до инсулиновых помп, будут оснащены датчиками, способными передавать самую разную информацию по сетям коммуникаций. Вместе они сформируют целые новые индустриальные экосистемы – от «умного» здравоохранения, в котором большая часть функций по диагностике и постановке диагноза будет автоматизирована, до новых индустриальных экосистем, управляемых автономными роботами и применяющих анализ больших данных. Например, американская Caterpillar уже анализирует данные, поступающие от машин и других устройств на производстве, и передает их дилерам, которые на их основе могут назначить предварительное техобслуживание машин и предотвратить возможные технические проблемы. Использование собираемых датчиками больших данных в промышленности позволит сократить операционные расходы и усилить безопасность работников. Так, на химических производствах «носимые» устройства смогут предупреждать работников о превышении нормы вредных веществ в воздухе, а в нефтяной индустрии дроны сумеют инспектировать нефтепроводы в труднодоступных районах. В строительстве большие данные сделают возможным появление «умных» городов.

Сможет промышленный интернет вещей помочь и в борьбе с глобальными проблемами, например, за счет более эффективного использования ресурсов – с потеплением. Так, сегодня уже разрабатываются морские грузовые суда, которые будут использовать сжиженный природный газ, дизель, топливные элементы, а также солнечную и ветровую энергию, что позволит сократить вредные выбросы. К таким передовым разработкам относится, например, крупнейшее транспортное судно в мире  Maersk Triple-E: оно имеет длину 400 м, может одновременно перевозить 18 000 20-футовых контейнеров, приводится в движение системой из двух двигателей и двух пропеллеров (мощность 43 000 лошадиных сил каждый) – и при этом оно на 16 % энергоэффективнее судов Maersk предыдущих поколений.  

С распространением цифровых технологий человечество ждет переход  от конкуренции продуктов и сервисов к конкуренции за измеримые результаты и ценность для клиентов, или так называемой экономике результата (англ. outcome economy). Теперь эффективность будет зависеть не от стоимости произведенных продуктов и услуг, а от результатов, которых они позволят добиться потребителю, и ценности, которую они будут для него представлять. Например, при походе на комедийное шоу потребитель платит не за билет, а за то, сколько раз он рассмеялся в зале, – это определяют камеры с помощью технологии распознавания лиц – так уже делает театральная компания TeatreNeu в Барселоне. Медицинские клиники будут использовать фитнес-трекеры и мобильные технологии, чтобы регулярно собирать данные о различных показателях здоровья пациента и на их основе давать рекомендации по обращению к специалистам, – это сделает возможным предотвратить ряд болезней или диагностировать их на ранней стадии, что позволит сэкономить на лечении. Заодно это поможет страховщикам формировать индивидуальные предложения по страхованию здоровья для своих клиентов.

По прогнозу BCG, вместо отдельных, атомизированных ячеек производства, когда конечный продукт складывается в результате последовательного выполнения процессов производственной цепочки, производство станет более интегрированным. Благодаря коммуникации между разными объектами производственной цепочки и людьми удастся сократить затраты времени и финансов, более эффективно использовать ресурсы, а также успешнее адаптировать продукт под каждого клиента. Чтобы выпустить ограниченную партию товара, можно будет не перестраивать всю производственную цепочку, а вносить изменения по ходу процесса.

Автоматизация частично устранит потребность предприятий в низкоквалифицированной рабочей силе, зато появится необходимость участия работников более высокой квалификации для мониторинга процессов и управления ими. По мнению исследователей из Accenture, особенно востребованными будут профессионалы в цифровой медицине и точном земледелии. По расчетам BCG, в Германии промышленный интернет вещей позволит увеличить общую производительность на 5–8 %, или на 90–150 млрд евро.

При этом «соединенность» объектов с интернетом несет ряд рисков, в первую очередь связанных с безопасностью. Близкий простым потребителям пример: «умные» счетчики воды и электричества хотя и позволят более эффективно расходовать ресурсы, будут обладать всей информацией о своих владельцах. Так, управляющая компания будет знать, во сколько жилец выходит из дома и возвращается, оставляют ли родители детей на ночь одних и т. д. Утечка такой информации может грозить самыми неприятными последствиями – от взлома квартиры в то время, когда хозяев точно нет дома, до шантажа владельца с помощью информации о нем.

Более серьезные угрозы связаны с тем, что в интернете неожиданно для инженеров оказались объекты, при проектировании которых такая возможность не учитывалась,  а значит, «голые» с точки зрения безопасности. В частности, компьютер на МКС был заражен вирусом, написанным под геймеров, а позже оказалось, что это не единственный случай: компьютеры в космосе периодически «подхватывают» вирусы, например, с зараженных внешних устройств памяти. При этом в промышленных системах непрерывность работы критически важна, ведь если произойдет критический сбой в доменной печи, ее нельзя будет просто перезапустить. Более того, многие промышленные производства относятся к критической инфраструктуре с точки зрения безопасности людей и воздействия на экологию, поэтому последствия хакерской атаки или сбоя в IIoT потенциально могут касаться не только экономики, но и физической безопасности.

Снижением этих рисков будут заниматься в том числе международные индустриальные консорциумы, такие как Industrial Internet Consortium (IIC) или Open Connectivity Foundation (OCF). Сейчас эти консорциумы разрабатывают технические характеристики и согласовывают стандарты разработки IIoT, чтобы разрозненные «смарт»-предметы можно было объединить в общую сеть.

Кроме индустриальных консорциумов, свою роль во внедрении промышленного интернета вещей сыграют и правительства. В Германии в 2013 году принят план Industrie 4.0 по внедрению «умных» технологий в производства, особенно в части подключения малых и средних бизнесов к глобальным инновационным решениям. В Китае разработана стратегия Made in China 2025, которая подразумевает внедрение инноваций в производство, повышение роли качества, а не количества продукции, заботу об экологии и о развитии таланта. К 2025 году Китай планирует усилить автоматизацию промышленности, развить систему инноваций и вывести стандарты производства на международный уровень.

В России в 2016 году «Лаборатория Касперского» открыла первый в стране центр реагирования на компьютерные инциденты на индустриальных и критически важных объектах  Kaspersky Lab ICS-CERT. Он будет собирать информацию о найденных уязвимостях, произошедших инцидентах и актуальных угрозах, а затем на основе этих данных давать рекомендации по защите индустриальных и критически важных инфраструктурных объектов.  Сегодня не существует даже общепринятых практик и стандартов применения IT-защиты для промышленных сетей и все достижения IT-безопасности пока «малоприменимы для защиты промышленных и инфраструктурных объектов», объяснял при открытии CERT гендиректор «Лаборатории Касперского» Евгений Касперский.

Концепция и принцип использования транспорта в ближайшие 30 лет изменятся более радикально, чем за весь прошлый век. Беспилотные автомобили позволят водителям экономить до четырех суток каждый год, поезда будут перевозить людей со скоростью 1000 км/ч, а сами люди, возможно, смогут перемещаться с помощью летающих рюкзаков.

Беспилотники в массы

«Обычные автомобили могут стать незаконными, потому что это слишком опасно. Нельзя доверять человеку управление двухтонной машиной смерти!» Весной 2015 года эти слова миллиардера Илона Маска вызвали у многих как минимум усмешку. Но в 2017-м  они уже не кажутся такими странными: по мере того как «роботомобили» Google совершают тест-драйвы в Калифорнии, автоконцерны заявляют о внедрении функций автопилота в свои новейшие модели, а  уже в России тестируются как минимум две модели беспилотных автобусов, человечество постепенно смиряется с тем, что будущее – за беспилотным транспортом.

Развитие автомобилей без водителей движется стремительно: по прогнозу IHS Automotive, уже к 2035 году самоуправляемые автомобили  будут  составлять  10 % от общего числа продаваемых автомобилей (при этом с 2025 по 2035 год их продажи будут расти в среднем на 43 % ежегодно), а к 2050 году, по прогнозу McKinsey, они могут стать основным средством передвижения.

Сегодня автомобильные компании наперебой заявляют о намерениях выпустить автоматический автомобиль или машину с функциями автопилота в ближайшие несколько лет. Концерн General Motors вложил более $1 млрд в стартап по разработке таких технологий Cruise Automation (и в августе 2017 года автомобили Chevrolet Bolt уже бесплатно возили сотрудников проекта по Силиконовой долине, сообщал Wired). Ford тестирует самоуправляемый гибридный Fusion на территории кампуса университета в Мичигане, Audi уже проводила тест-драйвы на таком автомобиле на шоссе во Флориде, а все автомобили Tesla с октября 2016 года оснащены сенсорами и другим оборудованием для автономного вождения. Даже Apple в ноябре 2016 года признала, что интересуется сектором беспилотных автомобилей, отвечая общему тренду: создание систем для беспилотного управления автомобилем ожидается не только и не столько от автоконцернов, сколько от ИТ-компаний, которые разрабатывают технологии машинного обучения.

Но первым бенефициаром революции скорее всего станет индустрия не пассажирского, а коммерческого транспорта. На грузовики в США приходится 70 % доставки всех товаров, и грузовики-беспилотники должны сделать перевозки дешевле (в том числе за счет экономии топлива), экологичнее и безопаснее, сократив практически до нуля число ДТП со смертельным исходом. Первая в истории коммерческая перевозка груза уже состоялась: в 2016 году грузовик Volvo, оснащенный системой Otto (система стоимостью $30 000 состоит из двух камер для контроля над курсом, лазерного локатора для воспроизведения 3D-модели окружающей среды, двух сенсоров для считывания координат препятствий и других участников дорожного движения, а также GPS-датчика), доставил 50 000 банок пива на расстояние 160 км. Otto разработали выходцы из Google, а в прошлом году ее купил Uber. Предполагается, что беспилотные автомобили будут оснащены сенсорами, позволяющими им оценивать дорожную обстановку, и смогут общаться между собой по беспроводной технологии. Это сделает распределение дорожного потока более эффективным, увеличит проходимость дорог, уменьшит расход топлива и позволит избегать пробок. Например, исследователь Джейсон Гао из Массачусетского университета технологий (MIT) предположил, что машины, въезжающие в зону с плотным трафиком, будут получать цифровую бирку с разрешением на въезд от машины, покидающей такую зону. Если такого разрешения нет, водитель получит аудиоинструкцию, как объехать пробку. Это может повысить среднюю скорость автомобилей почти на 8 %, считает Гао.

С ростом урбанизации особенно ценной для городского жителя станет возможность уединиться и провести время в тишине и комфорте. Для этого вполне подойдут дорогие машины с функцией автопилота, считают в концерне Mercedes. «Автономные автомобили будут брать на себя водительские функции в ситуациях, когда вождение не доставляет удовольствия, например в медленном потоке, и это реально улучшит качество времени, проведенного в дороге», – говорится в описании концепт-кара Mercedes-Benz F 015 Luxury in Motion, который должен появиться на улицах после 2030 года. 

Переход на беспилотные автомобили поможет сократить количество аварий на дорогах, более 90 % которых, по данным Национальной администрации безопасного дорожного движения США, происходит из-за человеческого фактора. К 2050 году, когда подавляющее большинство решений на дорогах будет принимать компьютер, число аварий сократится почти на 90 %, оценивает McKinsey. Как подсчитали эксперты компании, если бы число аварий в США уменьшилось настолько в 2012 году, это сэкономило бы американской экономике $190 млрд.

90%АВАРИЙ ПРОИСХОДИТ ИЗ-ЗА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА

Уже к 2025 году 90 % автопарка в США, Германии и Китае будет оснащено электронной системой курсовой устойчивости (ESP), 40 % машин будут оснащены системами автоматического экстренного торможения и предупреждения о непреднамеренном пересечении разметки, а каждая вторая развлекательная система в машинах будет с функциями смартфона, прогнозируют производитель автомобильных компонентов Bosch и консалтинговая компания Prognos. В результате не только уменьшатся количество аварий, суммы выплат по страховкам и выбросы углекислого газа, но освободится время самих водителей: интернет-решения по поиску парковочных мест позволят сэкономить в трех странах около 70 млн часов за рулем (это рабочее время приблизительно 40 000 сотрудников в течение года), а в дальних поездках по автомагистралям водители получат до 31 часа свободного времени в год. До 80 % времени за рулем водители смогут использовать для других занятий: чтения, работы или просмотра кино. «Активные водители, проезжающие около 40 000 км в год, получат до 95 часов свободного времени во время поездок», – резюмируют авторы исследования из Bosch и Prognos.

Водород и электричество

Вторая важная тенденция в развитии транспорта – он будет использовать все более экологичные источники энергии. Продажи электромобиля Tesla Илона Маска за 2015 год превзошли 50 000, в 2016 году выросли уже до 76 000, а за первые два квартала 2017 года выросли еще на 40 %. А летом Tesla начала поставки Model 3, цена на которую стартует от $35 000. Эта модель, как ожидается, может стать первым по-настоящему массовым электромобилем.

Более экологичным может стать и общественный транспорт: он будет работать в основном на водородном топливе. Некоторые страны, например Германия, уже продвинулись в этом плане: в Гамбурге с 2011 года используются исключительно гибридные автобусы на топливных элементах, бесшумные и не производящие вредных выбросов.

Но по-настоящему революционные изменения могут ждать человечество с появлением Hyperloop – поезда, состоящего из капсул с пассажирами внутри, который будет перемещаться в герметичной трубе с пониженным давлением со скоростью более 1000 км/ч. Концепцию Hypeloop представил Илон Маск в 2013 году. Тоннель для шаттла планируют строить на земле, на опорах для монорельса, чтобы создать устойчивость к землетрясениям, а также сделать всю систему автономной благодаря использованию солнечной энергии. В 2016 году первые испытания системы состоялись на специально построенном отрезке трека в пустыне в Неваде. За возможность реализовать проект конкурируют несколько компаний, вокруг него растет индустрия стартапов, и летом 2017 года Маск написал в twitter, что получил «устное разрешение правительства» на строительство туннеля для Hyperloop, который позволит добираться из Нью-Йорка в Вашингтон за 29 минут. Первые коммерческие треки Hyperloop могут быть построены уже к 2020 году, причем не факт, что первые поезда запустят в США: варианты рассматривают и Индия, и ОАЭ.

29минутЗА ТАКОЕ ВРЕМЯ МОЖНО БУДЕТ ДОБРАТЬСЯ ИЗ НЬЮ-ЙОРКА В ВАШИНГТОН БЛАГОДАРЯ HYPERLOOP

Летающие рюкзаки

Авторы фантастического фильма «Назад в будущее» предполагали, что в 2015 году мир должен быть наводнен ховербордами – небольшими досками, похожими на скейтборды, использующие магнитное притяжение. Но в реальности летающие доски имеют мало шансов стать повседневным видом транспорта. Как показала модель ховерборда, выпущенная в 2015 году Lexus, чтобы эта доска исполняла практическую роль, для нее нужна искусственно построенная поверхность со встроенными в асфальт или бетон мощными магнитами.

Но прощаться с мечтой о личном летающем средстве рано. В этом плане человечество ждет огромный выбор: от джетпаков и дронов до летающих автомобилей. Последний уже стал реальностью: в октябре 2016 года словацкий стартап AeroMobil представил на собрании Всемирной организации интеллектуальной собственности в Женеве уже третью версию этого футуристичного авто со складными крыльями, которое легким движением руки превращается в мини-самолет. Генеральный директор компании Юрай Вакулик  объявил, что планирует вывести продукт на рынок уже в 2017-м. Точная цена такого автомобиля станет известна только после запуска полномасштабного производства, но ожидается, что он будет стоить несколько сотен тысяч евро, как нечто среднее между спортивным автомобилем и легким спортивным самолетом.

Для тех, кому эта сумма кажется неподъемной, могут появиться варианты подешевле. Например, джетпаки – индивидуальные приспособления с моторами, обладающие достаточной силой, чтобы поднять человека в воздух. На таком джетпаке – правда, с помощью умелого киномонтажа – улетел от преследователей Джеймс Бонд в фильме «Шаровая молния» 1965 года.

Мини-джетпаки размером с рюкзак разрабатывает американская компания JetPack Aviation. Более крупные варианты  размером со шкаф и весом 200 кг  пытается выпускать новозеландская компания Martin Aircraft Company. Такой джетпак может управляться как вручную, так и автоматически и оборудован парашютом, который, по словам разработчиков, должен спасать и летчика, и транспортное средство. Предполагаемая розничная цена такого транспорта — порядка $150 тыс.

Другой возможный способ облететь пробки – ховербайк, или летающий мотоцикл, состоящий из основы с двумя большими пропеллерами. Коммерческую версию ховербайков разрабатывает Malloy Hoverbike, по задумке основателей компании этот аппарат должен выдерживать вес до 130 кг, развивать скорость свыше 90 км/ч и подниматься на высоту более 3 тыс. м. На нем можно будет развозить товары, доставлять помощь, оборудование или людей.

Изменятся и сегодняшние самолеты: в них, скорее всего, исчезнут иллюминаторы, чтобы увеличить скорость. Правда, пассажирам будет чем себя развлечь на борту: бесплатный вайфай на борту, шлемы и другие приспособления для виртуальной реальности компенсируют утраченный вид из окна.

Новые вызовы

Новые виды транспорта сделают мир еще теснее связанным: не только расстояния будут преодолимы за меньшее время и с большей скоростью, но и человек высвободившееся время сможет тратить более продуктивно. Вместо того чтобы отдавать все свое внимание вождению, люди смогут тратить 1–2 часа времени в дороге на развитие бизнеса или решение рабочих вопросов, сокращая традиционный рабочий день.

Но прежде чем эти технологии станут повседневными, человечеству предстоит ответить на несколько вызовов. Во-первых, автоматические транспортные средства должны будут «внедриться» в существующую сегодня инфраструктуру. Чтобы этот процесс шел быстрее, понадобится участие телеком-компаний, операторов дорог и других участников процесса, экономическая выгода для которых на первый взгляд может не быть очевидной. Многие опасаются, что условия сложно будет создать без участия государства. Кроме того, с развитием автоматизации обостряется проблема безопасности. Что, если транспортные средства или объекты транспортной инфраструктуры подвергнутся хакерским атакам? Каким образом программировать транспортные средства на случай аварий и кого привлекать к ответственности? Все эти вопросы требуют тщательной проработки и часто изменения законодательной базы.

Зато развитие «смарт»-технологий в области транспорта подстегнет рост сразу нескольких смежных рынков, например, рынка телематики, «умных» парковок, сетей аварийных услуг, а также развлекательного бизнеса для тех, у кого в машине освободится время на просмотр кино и прочие занятия. Во всех этих областях появятся возможности для создания новых продуктов и услуг.