Как менялся мир: от энергии пара до Индустрии 4.0. Путеводитель по техреволюциям

На правах информационного партнерства

Жизнь человечества с  XVIII по XXI век насчитывает три промышленные революции. Научные открытия и инженерные изобретения запускали цепочку изменений, которые меняли весь уклад жизни. К примеру, простой ткацкий станок спровоцировал массовую замену ручного труда и соответствующую реакцию тех, кто остался не у дел. Луддитские погромы в Англии изучают на школьных уроках истории. Со второй и третьей промышленной революцией произошло то же самое: те, кто вовремя адаптировались к изменениям, стали лидерами эпохи. Кто не сумел, - потеряли свои позиции.

Сейчас мир снова стоит на пороге очередной промышленной революции. Industry 4.0 уже пришла в США, страны Европы и даже в Украину. Кто будет победителями и проигравшими в этих изменениях? Что получили лидеры и какая участь постигла аутсайдеров?

Industry 1․0

Основные двигатели производительности труда

Энергия пара

1783 год. На смену ручному труду и использованию лошадей, быков и воды в качестве тягловой силы приходит новое изобретение - паровой двигатель. Главным источником энергии производства становится не вода или сено, а уголь.

1784  год. Эдмунд Картрайт изобрел механизированный ткацкий станок.

1829 год. Строится первая железная дорога между Манчестером и Ливерпулем. 

Основные изменения

Возникновение новой отрасли промышленности - машиностроения. Вслед за механизированным ткацким станком стали появляться фрезеровальные, токарные и другие типы станков. 

Изменение транспортной системы. Появление паровозов, пароходов и позднее железной дороги полностью изменило представления о мобильности человечества. Вместо тряски в повозке с лошадьми добраться до любого места  стало возможно быстрей и комфортней. 

Появление новых городов. Фабрикам больше не нужно было располагаться вдоль речных берегов для того, чтобы использовать энергию воды для мельничных механизмов. Сначала производство стало организовываться ближе к существующим городам, а позже - становиться основой для появления новых. К примеру, британские города Бирмингем, Шеффилд, Манчестер выросли с поселений в несколько тысяч человек до крупных городов именно таким образом.

Главные производственные специальности 

Шахтеры. Появление и развитие машиностроения увеличило востребованность в металле. Производство чугуна и железа проходило на основе каменного угля. Добыча твердого топлива росла высокими темпами, но по прежнему требовала много рабочих рук. Машинисты парохода и паровоза. Развитие транспортной системы, появление новых транспортных средств и железной дороги привело к возникновению спроса на новые профессии. Специалисты, умеющие работать с инновационным на тот момент оборудованием, были очень востребованы. Владельцы фабрик. Автоматизация ручного труда позволяла увеличить производительность в десятки или даже сотни раз. Соответственно росла и прибыль. 

Машинисты парохода и паровоза. Развитие транспортной системы, появление новых транпортных средств и железной дороги привело к возникновению спроса на новые профессии. Специалисты, умеющие работать с инновационным на тот момент оборудованием, были очень востребованы. 

Владельцы фабрик. Появление фабрик вместо мануфактур и машинного труда вместо ручного - увеличило долю промышленности, по сравнению с аграрным хозяйством. Это повлекло стремительный экономический рост. 

Проигравшие революцию 

Ткачи. До появления механизированного ткацкого станка сырье выдавалось работникам на дом, и они пряли его независимо друг от друга. Вручную на производство 100 фунтов хлопка тратилось 50 тысяч часов. С использованием мюль-машины (тип ткацкого станка) - 135 часов. В начале XIX века в Англии происходили погромы ткацких фабрик как протест против растущей безработицы.

Работники мануфактур. В отдельно взятом поселении работниками мануфактур могли быть от 25% до 100% населения. Ручной труд заменялся автоматизированным, и в сотнях мануфактурщиков владельцы производств уже не нуждались.

Извозчики, ямщики, чистильщики дорог и другие профессии, связанные с лошадьми. К 1900 году только на Манхеттене насчитывалось 130 тысяч "рабочих" лошадей, которых использовали в качестве транспорта или тягловой силы. 

Industry 2․0

Основные двигатели производительности труда

Электричество

Хотя изобретение электричества произошло по разным оценкам в конце XVIII-начале XIX века, его коммерческое применение широко началось с 1879 года, когда Томас Эдисон запатентовал электрическую лампочку.

1885 год. Появляется первый двигатель внутреннего сгорания.

Еще одним мощным толчком ко второй промышленной революции стал запуск в 1913 году конвейера по сборки автомобилей на фабрике Генри Форда. Механизация ранее ручного производства позволила сократить время на создание одного автомобиля с 400 до 75 человекочасов. Вместо каменного угля новым источником топлива становится нефть.

Параллельно  с этими процессами в 1840 году канадец Чарльз Фенерти изобрел дешевый способ производства бумаги из древесных волокон вместо хлопка и других тканей. 

Основные изменения 

Подсчет времени по часам, а не по солнцу. Электрификация городов, фабрик и домов отменила необходимость в ориентации на световой день. Вместо этого люди стали считать количество часов в сутках и соответственно планировать время. В Англии появилось первое рабочее законодательство, где длительность рабочего дня ограничивалась с 12-14 до 7-9 часов. Также, предусматривалась защита женщин и подростков от травм на фабриках. 

Появление массового производства. Товары, которые раньше делали вручную в домашних условиях, - такие как мыло, одежда, молочные продукты, - стали производиться на фабриках. Их стало возможно просто купить. 

Удешевление производства бумаги. До 1840 года бумага делалась из волокон хлопка и льна и была очень дорогой в производстве. С ней нужно было аккуратно обращаться, и профессии "работающие с бумагой", такие как клерки и писари, считались статусными. После изобретения Чарльза Фенерти массовое производство бумаги стало основой для широкого распространения газет, книг, журналов. 

Главные производственные специальности 

Электрики. Работа с новым источником энергии требовала профессионального подхода. Поскольку сначала электричество было доступно только в аристократических домах, первые электрики пользовались высоким спросом. 

Массовые потребители товаров. Благодаря росту производства товаров ежедневного спроса отпала необходимость создавать их самостоятельно в домашних условиях. Доступным для многих простых людей стал и автомобиль. Изобретение пылесоса, телефона и аспирина очень облегчало быт в странах Запада. 

СМИ. Изобретение телеграфа и дешевой бумаги дало толчок к появлению радио, массовой печати газет, журналов и книг. 

Проигравшие революцию

Фонарщики. С переводом на автоматическое зажигание уличных фонарей, а затем с изобретением электричества труд фонарщиков перестал быть востребованным. В 19-м веке только в Лондоне насчитывалось 60 000 фонарей. Фонарщиками часто становились бывшие военные. Помимо зажигания и тушения фонарей, эти работники должны были носить с собой лестницу и инструменты для устранения мелких поломок. А еще - защищаться от хулиганов, которые стремились их обокрасть. 

Низкоквалифицированные работники фабрик и заводов. Конвейерное производство позволило владельцам фабрик и заводов сократить найм. К примеру, реорганизация фабрики Форда в 1921 позволила ему уволить 25% работников и заменить их конвейерными процессами. 

Писари и клерки. Из-за удешевления производства бумаги доступ к ней стал проще и бывшие элитные профессии потеряли свой статус.

Industry 3․0

Основные двигатели производительности труда

Компьютеры, электроника

Первые компьютеры появились в 30-40 годах ХХ века. В 1940 году в Вeликoбритaнии пo прoeктy Aлaнa Тьюрингa былa пoстрoeнa пeрвaя ЭВМ для рaсшифрoвки нeмeцкoгo кoдa "Энигмa". Вес одной такой машины составлял 2,5 тoнны. В 60-х годах автоматизация с использованием электроники стала приходить и на производство. Именно тогда появились первые программируемые логические контроллеры (ПЛК), которые сейчас можно встретить на всех заводах и фабриках. 

В 1981 году компания IBM представила то, без чего сложно представить современную жизнь: первый ноутбук с простым названием IBM PC.

Изобретение интернета.  В 1991 году в ЦЕРНе был реализован проект World-Wide Web (WWW). В 1997 году насчитывалось уже 19,5 млн пользователей сети интернет. 

Основные изменения 

Бумага становится электронной. Копирование информации занимает одну секунду. Передача информации - несколько минут. Технологии передачи информации меняются на глазах: дискеты, CD, флеш-накопители уходят в прошлое не выдержав и 10 лет. 

В массовые производства входит автоматизация и компьютеры. В 1967 в мире появляется первый програмируемый логический контроллер (ПЛК) который вместе с персональными компьютерами в 80-их становится основой современных АСУТП. Это позволило значительно повысить производительность труда, обеспечить рост качества, улучшить безопасность производств. 

ПЛК в первую очередь заменили человека в самых опасных производственных ситуациях: при загрузке доменной печи, управлением коксовыми батареями, смешивании продуктов в химической промышленности . Устройства смогли собирать информацию там, где человеку нужно было опасаться высоких температур, химических ожегов и других травм. 

Главные производственные специальности 

Программисты и сборщики ПК. Как и в предыдущей революции среди победителей оказались те, кто умел создавать новую технологию и пользоваться ею на высоком уровне. Сборщики компьютеров и разработчики программного обеспечения для них стали одними из самых востребованных специалистов и до сих пор ими остаются.

Массовые потребители развлечений. Компьютеры позволили передавать друг другу музыку, фильмы и книги бесплатно.  Появление интернета только усилило этот тренд.

Интернет. Появление Интернета и социальных медиа постепенно заменяет каналы распространения информации, влияние на потребителей и социальное общение. Телевидение постепенно теряет клиентов. Веб-приложения массово входят в сегменты В2В и В2С.

Проигравшие революцию

Машинистки (наборщицы текста на печатных машинках). С появлением компьютеров и первых текстовых редакторов Word машинистки перестали быть востребованными. Раньше они присутствовали на каждом предприятии и  перепечатывали множество листов текста в день. А из-за одной опечатки приходилось печатать весь лист заново.

Инженеры-чертежники. До появления компьютеров инженеры конструкторских бюро и предприятий работали на бумаге. Умение вручную сделать сложные чертежи и измерения было основным. Это была практически художественная работа сродни изобразительному искусству. Приход технологий и появление чертежных программ нивелировало необходимость в инженерах с навыками ручного черчения.

Креативная индустрия. Авторские права на книги, фильмы, музыку надолго превратились в условность. Продажи видео/аудиокассет, дисков приостановилась, так как многие произведения можно было найти у друзей и просто скопировать себе на флешку или позже скачать из интернета. Доходы кинотеатров тоже стремительно снизились и уже не восстановились до прежнего уровня. Свои позиции утратила и печатная пресса: читатели и рекламные доходы стали переходить онлайн.

Industry 4․0

Основные двигатели производительности труда

Информация и Данные

Автоматизированные компоненты превращаются в единое целое. Появляются киберфизические системы: объединение технологий и людей в одну среду взаимодействия. Умные дома - яркий пример такого объединения. Появление промышленного интернета вещей, 3-D печати, сверхмощных возможностей передачи данных и двустороннего общения  машин приводит к тому, что сеть устройств может обмениваться информацией и принимать решения практически без участия человека. На производстве технологии предиктивного обслуживания меняют подход к планированию: теперь загрузку и ремонт оборудования можно предвидеть заранее. Цифровые двойники позволяют отработать действия в аварийных ситуациях до того, как это станет необходимым в реальности.  

Основные изменения 

Выполнение индивидуальных заказов разноформатных клиентов.  Вместо массового производства вслепую все компании мира смогут понимать, сколько и чего нужно на самом деле покупателям. Еда, одежда, оборудование, лекарства и многое другое будет создаваться только по необходимости и с учетом индивидуальных пожеланий заказчика. Получить заказ тоже станет возможно быстрей: ведь производственные мощности будут загружены только тем, что действительно нужно. 

В отличие от высокоцентрализованных производств Индустрии 3.0, решения 4.0 предполагают гораздо более высокую ступень децентрализации, интеграции под-систем, унификации стандартов, что - в результате - повышает уровень взаимодействия и ликвидирует барьеры в потоках информации. На арену также выходят новые, ранее неведомые технологии 4.0, как роботы, дроны, VR, AR, SmartFactory, Digital Twins, машинное обучение и другие.  Это дает следующий уровень гибкости и производительности. 

Применение технологий 4.0 ведет к изменению бизнес-моделей, производители все чаще продают не продукты, а сервис (модель Product-as-a-service). Подобно тому, как это делают Uber и AirBNB, - Michelin, Kaeser Kompressoren, GE, Rolls Roys, John Deere и много других компаний начинают продавать сервисы, а не только оборудование или hardware. 

Главные производственные специальности 

Предприятия, применяющие новые технологии на практике. Опасения о значительном сокращении рабочих мест, доминировавшие в обществе еще пару лет назад уходят в прошлое. Большинство экспертов и практиков Индустрии 4.0 согласны с тем, что много рабочих мест исчезнет, но появится масса новых. Новые технологии создали спрос на новые специальности. В Украине уже открывают вакансии на оператораов дронов, все чаще требуются data scientists и мехатроники.  В мире все чаще говорят о digital twin engineer, predictive supply network analyst, robot teaming coordinator, digital offering manager, smart factory manager. 

Высококвалифицированные специалисты. Автоматизация заменяет уже не только рутинные процессы, но и - частично - принятие решений. Киберфизические системы получают данные в режиме реального времени и могут адаптироваться так же быстро. Но высококвалифицированные специалисты, способные работать с такими киберфизическими системами, будут востребованы. Кроме того, предвидится появление абсолютно новых профессий, связанных с технологиями Industry 4.0, как, к примеру, оператор дронов или диспетчер смарт-завода. 

Интернет переходит в "Интернет вещей" (IoT) - вездесущий и всеохватывающий. Но речь не только о возросшей в разы доступности и скорости коммуникаций. Речь о другом формате взаимодействия, когда люди, машины, устройства и процессы беспрепятственно общаются между собой с помощью Интернет. Одновременно возрастают риски кибер-атак. На арену выходит кибер-безопасность - отныне она будет неотъемлемой частью 4-ой промышленной революции. Несколько операторов в Украине приближаются к оказанию сервисов IoT. 

Проигравшие революцию 

Кассиры супермаркетов и банков, продавцы магазинов, операторы колл-центров. Все профессии, состоящие преимущественно из рутинных повторяющихся операций, исчезают. Кассы самообслуживания в супермаркетах, чат-боты и банковские приложения в смартфонах заменяют огромный пласт низкоквалифицированных сотрудников. И эта тенденция только усиливается. 

Специалисты гуманитарных профессий. В эру книгопечатания практически любое знание можно было сделать труднодоступным. Достаточно было спрятать книги в хранилища. Носители такого знания обладали особым статусом и считались мудрецами. Умение запоминать большие объемы информации считалось жизненно важным навыком. С появлением интернета знания по истории, литературе, иностранным языкам, экономике и всему тому, что считалось достоянием классического университетского образование стало общедоступным. При достаточной усидчивости "мудрецом" может стать любой. Гегемония университетов окончилась. 

Кто следующий?

Волны промышленных революций приносят множество улучшений. Но после каждой такой волны остаются те, кто не успевает перестроиться в новую жизнь и остается на обочине. Industry 4.0 уже пришла в Украину. И некоторые предприятия уже получают первые результаты. А вы готовы к масштабным изменениям? Что принесет именно вам волна четвертой промышленной революции? Узнайте на первом в Восточной Европе форуме Trans4mation Forum 2019, который пройдет 22 ноября в КВЦ "Парковый".