Промышленность-2020: приглашение к форсайту. Часть 1

Пандемия дестабилизировала мировую экономическую и промышленную систему, сегодня это уже свершившийся факт. Для России, с ее уже ставшей привычной пятилеткой санкций, проблемами с привлечением инвестиций и слабым ростом производства, состояние неопределенности усугубляется куда более сильной триадой: эпидемия, падение цен на нефть и обвал национальной валюты.

Введение

Эта статья — предложение профессиональному сообществу сделать своеобразный аудит состояния своих отраслей и направлений деятельности, поставщиков и потребителей продукции, внутренней конкуренции и уровня развития в глобальном разрезе. Чтобы понимать, как развиваться в такой неопределенности, нам всем нужна трезвая оценка существующего положения. Поэтому хронологические рамки данного исследования — время до начала кризиса, то есть начало этого года, и по возможности — знаковые события текущего момента и прогноз на окончание 2020-го. Почему по возможности? Потому что задача этого анализа как раз и заключается в дальнейшем построении прогноза, это, как и следует из заголовка — приглашение к более обоснованному форсайту, подготовка его базы. В основной части будет предложен анализ инжиниринговой деятельности в стране в сегменте промышленного инжиниринга (все сказанное ниже не относится к гражданскому строительству, эти области давно пора полностью разделить), а также в связанных направлениях промстроительства, технологического и цифрового развития промышленности.

Площадка Control Engineering выбрана неслучайно: инжиниринг, будь то его продуктовая или промышленная ветвь, является сквозной точкой изменений для любой отрасли. Нужен новый продукт, хотите внедрить новую или модернизировать существующую технологию, требуется построить завод? Ответ на каждый из поставленных вопросов — это инжиниринг, и неважно, в какой отрасли промышленности вы работаете, коль скоро она использует современные технологические и цифровые решения. Единственное ограничение, которое установила редакция, — мы не говорим о своих компаниях, но пытаемся оценить общее состояние рынка.

 

Инвестиции и затраты

Центральную роль в развитии промышленных систем всегда играют капитальные вложения в развитие основных фондов предприятий, в том числе затраты на новое строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, приобретение машин, оборудования, научно-технические, проектно-изыскательские работы и прочие затраты. В свою очередь их объем и скорость внедрения зависят от инвестиций в R&D, от существующей инфраструктуры развития технологий и бизнеса, призванного коммерциализировать технологические решения. В сфере практической реализации эти направления являются предметом деятельности промышленного инжиниринга. Таково положение в мировой практике. В России эту нишу наполняют несколько государственных регулирующих органов, а также достаточно слабо структурированный по специализации и в большей мере по отраслевой привязке рынок инжиниринговых и проектных компаний. В схему стоило бы включить и научные организации, но их роль на практике незначительна, и это уже вопрос следующего исследования.

Промышленность-2020Минстрой в этой схеме обладает основными полномочиями по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере строительства, архитектуры, градостроительства и ЖКХ. Главгосэкспертиза является основным контролирующим органом, осуществляющим экспертизу проектной документации и результатов инженерных изысканий, а также проверку сметной документации. Эти работы примерно в равных долях определяют основной объем деятельности организации, остальной достаточно внушительный перечень услуг занимает менее 1,5%. Экспертиза при этом строится на анализе соответствия нормативам и объемам работ, закрепленным ведомостями объемов работ. Зачем объект строится, каковы его технические характеристики, уровень его сложности и технологичности, целесообразность выбора технологий, риски, свойственные высокотехнологичным объектам, комплекс вопросов по управлению проектом, управление жизненным циклом предприятия — весь объем актуальных вопросов, решаемых современным промышленным инжинирингом, в практической деятельности Главгосэкспертизы используется слабо. С одной стороны, такое положение создалось исторически — отсев необоснованных затрат в строительстве изначально был одной из базовых функцией организации, хотя сегодня, с развитием цифровых возможностей, этот объем работ может быть полностью автоматизирован.

Кроме того, оба регулятора, как и антимонопольное законодательство, фактически не разделяют промышленное и гражданское строительство, что в целом связано с двумя факторами. Во-первых, исторически сложившимся слабым спросом на промстроительство. Во-вторых, предполагалось, что предприятия сами будут заниматься вопросами развития своей производственно-технической базы, что и медленно происходило до момента, пока объем контролируемых государством предприятий не стал превышать частный сектор, а вертикально-интегрированные структуры начали структурировать весь рынок промышленности. Соответственно вопросы регулирования производственного развития на уровне практической реализации перешли к Минстрою и Главгосэкспертизе, как основному контролирующему органу.

Минстроем разработан целый комплекс методик, показателей и баз данных по определению стоимости работ. В этой сфере существует целый комплекс проблем. Расценки формируются в базисном уровне цен как совокупность прямых затрат, накладных расходов и сметной прибыли. Накладные расходы и сметная прибыль рассчитывается в процентном соотношении от фонда оплаты труда (ЗП рабочих строителей и ЗП механизаторов) по видам строительных работ. Пересчет расценок из базисного уровня цен (2001 года) в текущий уровень цен осуществляется с помощью индексов пересчета сметной стоимости. Пересчет производится индексами к элементам прямых затрат по видам строительных работ (применяется, как правило, к базам ТЕР) и индексами по объектам строительства (применяется к базам ФЕР/ТЕР). Индексация играет значительную роль в определении стоимости работ, но по базе ФЕР она может быть занижена до 80% от стоимости рыночных предложений. Это характерно и для косвенных операций, например, логистики и погрузо-разгрузочных работ. По статистике, стоимость материалов, принятых по федеральным сборникам цен. превышает стоимость рыночных предложений поставщиков в среднем примерно на 10%, однако даже это не может компенсировать заниженный уровень цен на строительно-монтажные работы.

Минстрой России периодически проводит обновление сметной базы, но фактически это переиздание с небольшими изменениями устаревших сметных нормативов, разработанных еще в советские годы (СНиП-84 и СНиР-91). Добавление расценок на современные технологические решения производится крайне редко, в то время как новые строительные материалы и технологии монтажа развиваются достаточно быстро. Также отмечается несоответствие многих территориальных коэффициентов существующему в регионе уровню конкуренции; негибкость системы финансирования, когда подрядчик вынужден нести расходы уже на этапе заключения договора по процентам по банковской гарантии/страхованию рисков, брать кредиты на закупку материалов и оборудования длительных сроков поставки в то время, когда средства из бюджета уже выделены; искусственное занижение сроков реализации проектов за счет долгого периода подготовки заказчиком ТЗ и тендерной документации, время на разработку которых не вычитается из общего срока исполнения проекта. Корректировки в стоимости проекта вносятся и через определение предельной стоимости, рассчитанной на основании укрупненных нормативов цены строительства (НЦС), либо документально подтвержденных сведений о проектах-аналогах. В случае с НЦС на 2019 год самые новые нормативы определены на ноябрь 2017-го, актуальность остальных держится в пределах 2011–14 гг., к сожалению, рынок не настолько стабилен, как нормативы, которые каким-то образом должны его регулировать.

Проекты-аналоги также не переносят 100% стоимости работ на аналогичный объект. Не учитываются риски, связанные с участком размещения объекта строительства, обременениям по объемам подготовительного периода: наличие специфических грунтов, вынос сетей и пр. Не учтены удаленность точек подключения инженерных коммуникаций, объемы работ по согласованию проведения внеплощадочных работ с административными органами и монополистами сетей. Неучтенные объемы работ в сметных расценках отражаются на планируемом финансовом результате по проекту, а также влияют на увеличение накладных расходов и сроков реализации проектов.

Стоимость материалов и работ регулирует рынок, проектные и строительные компании действуют в рамках рыночных отношений, но министерства и ведомства пытаются регулировать рыночные механизмы, на которые они не могут в принципе воздействовать. Попытка установить общие планки или механически повлиять на определение цены проекта в госсекторе определяют четыре варианта работы подрядчиков:

  • либо манипулировать стоимостными показателями на разных этапах реализации проекта и надеяться, что в результате все получится и победителя не будут судить (получается редко, по данным Счетной палаты, число и объемы бюджетных средств, вложенных в объекты незавершенного строительства в России, на начало 2019 года насчитывает 62 000 незавершенных строек с суммарным объемом вложений около 4 трлн руб.);
  • либо стать генподрядчиком и спустить все неучтенные расходы на низовой уровень (именно эта схема объясняет огромное количество исков подрядчиков к генподрядчикам);
  • либо работать бесплатно или в убыток (для этой схемы характерны скандалы с задержками зарплат, невыплатами строителям, растущим количеством конфликтов);
  • либо полностью отказаться от работы в госсекторе, но в условиях, когда фактически весь рынок промышленного строительства определяется финансированием государственных инвестиционных программ, возможности отказаться от работы с госсектором нет.

В результате по итогам первого полугодия 2018-го в лидерах среди потребителей теневых услуг оказались строительная отрасль с долей 30% и оптово-розничная торговля с долей 33%, при этом 20% спроса в торговле также формирует сектор строительных и промышленных товаров. Не вдаваясь в расчеты методик стоимости, схем приоритетности баз данных, логики определения предельных стоимостных показателей, зададим вопрос: зачем элементарный процесс расчета стоимости материалов и работ превращать в систему, которая в попытках преодолеть законы рыночной экономики фактически стала базой для коррумпирования всей строительной индустрии в стране?

Ответ находится в истории становления инжиниринговой деятельности в стране, он предопределен ею, и чтобы положение было скорректировано, нужно реформирование системы, но в силу отсутствия хоть каких-то реформ мы и остаемся в нынешнем положении.

 

История развития инжиниринга в России

Современный уровень развития инжиниринга в стране низок, и следует признать, что таковым он остается с момента развала советской системы. При этом не стоит впадать в ревизионистские настроения: система отраслевых министерств, огромных НИИ и КБ, проектных институтов на момент ее слома была совершенно недееспособной, бюрократизированной и не готовой к работе вне планового хозяйства. Да, она была отработана десятилетиями, она создала в беспрецедентных масштабах промышленный облик нескольких стран, но уже к 1970-м годам начался ее закат. Ее структурные недочеты, с одной стороны, были хорошо закрыты «трудовым подвигом советского народа», а с другой — проверенными схемами коммерциализации собственных интересов: будь то полулегальные схемы получения крупных заказов или обычное воровство. На первый взгляд абсолютно логичная система, охватывающая весь цикл создания новой продукции от заменяющего потребительский спрос всесоюзного планирования до научных исследований и разработок, жила в совершенно обособленных параллелях. «Большая» наука концентрировалась в НИИ и в лучшем случае занималась НИОКР, с деятельностью проектных институтов она опосредовано была связана только через руководящее министерство, если они принадлежали к одной отраслевой связке.

Процесс в общих чертах выглядел так: разработка НИИ, одобренная профильным министерством, определялась в работу на базе выбранного предприятия; предприятие искало подходящий проектный институт, который чаще определялся министерством сверху. Чем обширнее замышлялось строительство, тем, во-первых, выше была его сметная стоимость, а во-вторых, тем дольше длилось проектирование (проектирование крупных объектов растягивалось на несколько лет). Соответственно, тем больший фиксированный процент отчислялся проектировщикам и тем легче директору проектного института можно было закрыть свою базовую задачу — формирование портфеля заказов. Далее проектный институт и предприятие-заказчик заключали договор, первый начинал разрабатывать проектное задание, второй — многочисленные согласования с местными органами власти. Организация и распределение работ, обилие стандартов и регламентов в проектных институтах исключали любое творчество, поэтому типовой проект «привязывался» к новыми техническими требованиями. Свою роль играла и система ГОСТов, фактически исключающая производство нестандартных (то есть не по ГОСТу) конструкций, в противном случае нарушенная иерархия типовых конструкций и изделий превращала всю стройку в нетиповой и крайне дорогостоящий объект. Кроме того, ориентировочная сметная стоимость определялась министерством и предприятием-заказчиком еще до выбора проектировщиков. С начала 1960-х гг. работа проектировщика заключалась либо в разработке типового проекта, либо привязки типового проекта к условиям местности или существующей инфраструктуры.

Готовый проект переходил под формальное ведомство Госстроя, хотя реально строительные организации подчинялось либо отраслевому министерству, либо местной власти. Строительная элита, прорабы в СССР позднего периода пополнялись из числа тех, кто не доучился до более «теплого» места (НИИ или проектного института) либо был по каким-то причинам из него исключен. Низкая квалификация и воровство на стройке были скорее правилом, чем исключением. Так или иначе, но когда готовый проект в виде рабочих чертежей, смет и прикомандированного ГИПа попадал в реальность стройки, он претерпевал значительные изменения за счет исправленных ошибок проектирования, а также корректировок состава и качества материалов, выводимых в офшорные, как правило, дачные территории.

Промышленность-2020Несмотря на кажущуюся логику построенной системы, каждый ее элемент занимался своим кусочком общей работы и был заинтересован только в прибыли и правильно составленной отчетности, а не в результате деятельности по проекту. Да, масштабы советского строительства беспрецедентны, но не нужно забывать, что в индустриализации 1920-х важнейшую роль играла Германия, которой условиями Версальского договора было запрещено иметь свою военную промышленность. В 1930-е американская Великая депрессия привела в Советский Союз и одного из ведущих промышленных архитекторов Альберта Кана, составившего план промышленной модернизации страны и построившего более 550 промышленных объектов на территории СССР. Естественно, такая «импортозависимость» советское правительство не удовлетворяла. На смену ей в 1950-х пришла сталинская, затем уже описанная хрущевская система, которая, претерпев с тех пор незначительные изменения и корректировки под новую экономическую и промышленную реальность (исчезла повальная типизация и стандартизация, раздутые штаты проектных институтов превратились в компактные инжиниринговые компании, ручной труд трансформировался в программный инструментарий и пр.), действует и сейчас. Сегодня мы говорим о разобщенность трех одинаково важных звеньев промышленного развития — науки, инжиниринга (проектирования в советской терминологии) и строительства, но, несмотря на более плотное институциональное наполнение этих сегментов в советский период, эффективность взаимодействия между ними едва ли была выше, чем сейчас.

Когда экономика начала изменяться в сторону традиционных рыночных механизмов, спрос на трансформацию промышленности не появился, рынок просто заменил его тотальным импортом товаров: все что выпускалось под ярлыком «Сделано в СССР» после десятилетий дефицита товаров народного потребления подвергалось потребительской обструкции. Заводы, всегда обеспеченные плановыми пятилетними заказами, были поставлены перед фактом новой экономической парадигмы, где главным потребителем стали люди, а не государство. Предприятиям оказалось нужно не только выполнять план, но и продавать свою продукцию, но они умели только «давать план», распределением продукции занимались уже другие структуры. Завершили общий кризис распад единого экономического пространства СССР и последовавшее разрушение традиционных производственных связей и цепочек поставок. В итоге с переходом страны к новой политической системе традиционные экономические связи и отношения были разрушены, а в силу невостребованности фундаментальной науки и глубокого застоя в промышленности 1990-х новые связи не появились. Отраслевые проектные институты, призванные связывать науку и промышленность, постепенно ушли в гражданский сектор и просто растеряли компетенции. Курирующие их отраслевые министерства исчезли, а прикладные разработки оказались не в состоянии конкурировать с потоком готовых иностранных товаров. Вплоть до начала 2000-х советская школа проектирования оставалась за пределами происходящих в экономике процессов: проектировать стало попросту нечего. Вся советская цепочка разработки новых продуктов сломалась: ответственные за пятилетний план развития своего направления отраслевые министерства исчезли, НИИ выживали за счет сдачи помещений в аренду, оставшиеся немногочисленные проектные институты ушли в гражданский сектор.

Появившийся спрос на промышленное строительство во второй половине 2000-х обеспечили иностранные подрядчики, уцелевшие, но изрядно потерявшие компетенции проектные институты и несколько отечественных компаний, предугадавших потребность рынка. В 2008 году начался этап ускоренной модернизации промышленности, но технологические реалии сильно изменились. Новые технологии, начавшийся взрывной рост цифровых решений, вызовы новой промышленной революции. В развитых странах все большую роль играет комплексный инжиниринг: не проектирование, потом стройка, потом отдельная поставка оборудования, а единый процесс, когда идея воплощается в жизнь — в циклически развивающейся продукции, в создании технологических линий, в людях. Значительный рывок спроса на создание высокотехнологичных производств в период 2008–2014 гг., инициированный курсом на инновационную экономику, вошел в глубочайшее противоречие не просто с отсутствием необходимых навыков у проектных организаций, а с системным кризисом подходов к организации проектной деятельности, устаревших по большинству норм, стандартов и допустимых моделей деятельности.

Глобальные инжиниринговые компании, представленные на отечественном рынке, столкнувшись с существующей системой, не смогли в ней функционировать и стали просто комплектовать собственные штаты теми же российскими специалистами с привлечением тех же российских подрядчиков. Соответствующий уровень решений они и выдавали. Да и, прямо скажем, интерес к внедрению каких-то действительно инновационных решений и, следовательно, увеличение сроков согласований и общего времени работ у иностранных компаний отсутствовал. Прибыль, как известно, зависит не только от объема продаж, но и от скорости оборотов.

Этими силами провести запланированную в 2010 годах масштабную технологическую модернизацию промышленности не удалось в силу слабости компетенций, отсутствия опыта, устаревших, но еще пригодных для гражданского рынка принципов управления строительными работами. Прямой правопреемник проектных институтов, инжиниринг, ориентированный на реализацию технологически сложных проектов и развивающийся во всем мире стремительными темпами, оказался в системе, обусловленной технологическим уровнем советской индустриализации 1950-х. Хотя нужно отметить, что непродолжительный курс на инновационную экономику все-таки был наиболее успешным с точки зрения роста и диверсификации высокотехнологичной промышленности. К моменту же выхода на совершенно обоснованный курс цифровизации возникла ситуация, когда фактически все инвестиционные промышленные проекты инициированы государством.

При всем многообразии форматов комплексного инжиниринга в России в госсекторе приняты только подрядные контракты, ориентированные на поэтапное выполнение определенных работ, где все риски ложатся на исполнителя (рис.). Заказчик определяет все правила, в том числе технологические и инжиниринговые решения, обычно не обладая нужными компетенциями или ограничиваясь уже апробированными в России практиками. При этом, чем проект сложнее, тем больший уровень компетенций нужно задействовать, как следствие, тем меньше шансов на его четкое описание заказчиком в ТЗ, соответственно. низкий уровень технологичности, огромное количество корректировок на этапе реализации, срыв сроков. И вся ответственность ложится на низовых подрядчиков, распределения рисков не происходит. «Проблема с подрядчиками, занижение цен на конкурсах — вообще эта ситуация, как говорят у нас, достала», отметил 2 августа 2019 года премьер-министр РФ Дмитрий Медведев. Но проблема заложена самой системой подрядных отношений, а занижение цен на конкурсах — зачастую результат недостаточной проработки на предынвестиционной стадии, вопрос определения сметной стоимости — это третья проблема, она была рассмотрена выше. Тем не менее основная проблема заключается в том, что принятая в госсекторе система промышленного строительства предопределяет низовую роль инжиниринга. Инжиниринговая компания, работающая в госсекторе, может выступать консультантом или подрядчиком по проектированию и ряду других работ, но она не правомочна выполнять весь тот объем, который охватывают принятые в мировой практике инжиниринга комплексные контракты, ориентированного как раз на усложнение требований к технологичности и цифровизации современных промышленных/инфраструктурных объектов.

Различие принятых форматов промышленного инжиниринга в России и мире

Рисунок. Различие принятых форматов промышленного инжиниринга в России и мире

В результате в развитых экономиках вклад инжиниринговых продуктов в ВВП составляет до 10%, в России — менее 0,1%. В мировой практике инжиниринг, в частности его комплексные методики реализации крупных инвестиционных проектов, сконцентрировали разрозненные виды деятельности, в России после распада социалистической системы процесс стихийного структурирования, а затем и регулирования рынка пошел в обратном направлении. В результате функции одной инжиниринговой компании в России выполняют строительный подрядчик, специализированные подрядчики по определенным видам работ, проектная организация, поставщик оборудования, поставщик материалов, владелец технологии, технологический брокер, поставщик ПО, системный интегратор, генподрядчик. Когда вся эта команда приступает к реализации нетипового технологически сложного проекта, результат становится непредсказуемым.

 

Новый тренд — цифровизация

Теперь обратимся к более современному тренду. В последнее десятилетие промышленные системы в глобальном масштабе демонстрируют появление альтернатив технологическому развитию. Потенциал цифровой трансформации, наметивший курс через автоматизированные безлюдные производства к «Индустрии 4.0», сегодня становится одним из основных направлений производственного роста. По сравнению с технологическим трендом он более универсален, поскольку охватывает фактически все отрасли, выходит в социальную среду и может распространятся на все формы человеческой активности. Цифровые решения более понятны, менее затратны с точки зрения стоимости основной части компонентов и расходов на разработку. Добавленная стоимость в техносфере устанавливается большими затратами на НИОКР, а производственные расходы определяются не только огромной стоимостью оборудования, но и сложнейшей инфраструктурой современных производств. Добавленная стоимость в «Индустрии 4.0» определяет сложнейший промышленный инжиниринг: объединение в единую киберфизическую систему инженерных коммуникаций и заново перестроенной ИT-инфраструктуры, технологических процессов и систем автоматизации, роботов и систем обработки данных, искусственного интеллекта и интерфейсов взаимодействия машин и человека.

Сложно сравнивать два достаточно тесно связанных направления: без развития технологий, а точнее полупроводниковой отрасли, цифровизация вовсе не появилась бы, но технологии все усложняются, кратно наращивая и затраты на НИОКР. В той же полупроводниковой отрасли, вплотную подошедшей к достижению физических пределов, расходы на разработки уже становятся непосильными для бюджетов стран и переходят к транснациональным корпорациям. Так, в 2012 году были привлечены совместные инвестиции Intel, TSMC и Samsung Electronics на общей сумму 5,193 млрд € на разработку EUV — оборудования для дальнейшей миниатюризации полупроводниковых микрочипов. Затраты только на один техпроцесс среди нескольких десятков других, пытающихся решить одну и ту же проблему увеличения производительности микроэлектроники, сегодня могут перекрывать весь бюджет страны на НИОКР. Причем технологическая модернизация производства, помимо прямых затрат на реализацию трансфера как такового, это еще три взаимоувязанных, достаточно затратных и долгосрочных процесса: закупка и установка оборудования, модернизация инженерной инфраструктуры и реконструкция производственных площадок. Как говорил один из директоров Intel Крейг Барретта, «стоимость всего завода Intel 70-х годов была равна стоимости одного кафетерия на Intel 2000 года». Расходы на строительство полупроводниковых фабрик в 2000 году варьировалась в диапазоне $200 млн — $2 млрд, а в 2018-м — $7–$33 млрд.

С другой стороны, цифровизация — процесс долгий и многокомпонентный, его можно вести поэтапно, постепенно вводя в действие отдельные системы, получая от них вполне ощутимые преференции в совершенствующемся производственном цикле. Трансфер и внедрение производственных технологий, оставаясь критически важными для передовых наукоемких отраслей, получают альтернативу. И наконец, в ситуации цифровой трансформации мы имеем некую перспективу: концепция «Индустрии 4.0» достаточно четко очерчивает границы развития, дает представление, каким будет результат и через какие этапы следует пройти для его достижения. Технологии — это гораздо более рискованный актив, мы можем только прогнозировать, в соответствии с каким трендом они станут развиваться, но всегда есть риски ошибиться в направлении, риски появления «подрывных» технологий, риски за 2–4 года строительства нового предприятия выйти на высококонкурентный рынок с более актуальными технологическими решениями. Часть из этих рисков снимается, если процессы технологической и цифровой трансформации запущены вместе.

По всем параметрам цифровизация является отличной альтернативой несостоявшемуся технологическому прорыву промышленности нашей страны, но после принятия программы «Цифровая экономика РФ» каких-то заметных событий в данной сфере не произошло. Конечно, отдельные заводы периодически рапортуют, что они уже освоили «Индустрию 4.0», которая в мире все еще остается только концепцией, но на практике это значит, что был внедрен какой-то небольшой компонент системы. Причину можно увидеть в самой программе, где один из целевых показателей «Доля организаций, использующих системы информатизации и автоматизации бизнес-процессов (CRM, ERP, SCM-системы) в общем числе организаций» в базовом значении на 2016 год составлял 15,9%. И дело даже не в том, что это ничтожно малый процент: в развитии киберфизические системы заставляют унифицировать весь управляющий предприятием программный комплекс, а чем меньше привязка к работе отдельных элементов, тем ниже затраты на системную интеграцию. Беда в том, что это показатель того, что 84,1% предприятий с прошлого века фактически не изменился: они так же управляются в ручном режиме, они так же ждут заказ от государства, игнорируя возможности рынка, который требует постоянной модернизации. Полевые исследования зачастую подтверждают это положение: непонимание внутри предприятий преимуществ цифровизации огромно, на большинстве даже нет кадров, компетентных в данном вопросе. Если по технологическим аспектам существует ответственный, главный технолог, который как минимум должен знать технологические процессы своего производства, то типичное ИT-подразделение предприятия даже не обязано вникать в круг вопросов цифрового развития, а более авторитетной структуры, как правило, не существует.

При этом цифровизация совсем не электронный документооборот или другие ИT-решения по управлению организацией или ее отдельными процессами. Сегодня уровень промышленных цифровых решений — это даже не системы автоматизации человеческого труда или исключения из человеческой деятельности повторяемых процедур, а полное, поэтапное исключение человека из производственного процесса. Именно таков смысл «Индустрии 4.0». В мировом масштабе это убирает одно из ключевых преимуществ России — дешевую и достаточно качественную рабочую силу, что подтверждается и глобальным трендом на возврат производств к локализации в собственной стране, начавшийся еще в начале 2010-х годов.

Уровень цифровизации отечественной промышленности на момент принятия программы крайне низок. Инструментарий его внедрения, инжиниринг, в принятой системе регулирования развивается крайне медленно в силу заложенных в самой же системе противоречий. Это отнюдь не значит, что все развитие в промышленности остановилось: и новые технологические направления появляются, и высокотехнологичные объекты строятся, и сильные инжиниринговые компании развиваются. Инжиниринговые структуры Росатома, например, вполне успешно строят атомные электростанции в нескольких странах, хотя нужно сделать оговорку, что все происходит в формате международных EPC/EPCM-контрактов. Но это развитие происходит не благодаря, а вопреки системе. И если такое положение вещей в докризисной экономике еще можно было оправдать максимой «что нас не убивает, делает нас сильнее», то сейчас это становится вполне осязаемой угрозой. С началом пандемии многократно звучали прогнозы международных экспертов, что она подтолкнет развитие цифровизации, и это логично, поскольку коронавирус показал хрупкость ориентированных на человека промышленных систем. В ситуации, когда альтернатива уже есть и концептуально описана в терминах «Индустрии 4.0», она обязательно появится. И если ранее это было вопросом конкуренции, то сейчас переходит в разряд вопросов безопасности.

Исходя из увеличившихся требований к промышленным инжиниринговым компаниям со стороны цифрового сегмента и существующего уровня технологического развития промышленности, современная российская модель промышленного инжиниринга должна включить ряд функций:

  • комплексный технологический аудит и анализ цифровой зрелости предприятий перед стартом процессов модернизации и техперевооружения с участием исследовательских центров и центров технологических компетенций;
  • инжиниринговая оценка инвестиционных замыслов и проработка проектов на ранней стадии;
  • предварительная проработка технологических и цифровых решений, их интеграции в единую систему через инструменты цифрового BIM-моделирования с дальнейшим использованием результатов при надзоре за ходом реализации проекта и обслуживании объекта на всех этапах его жизненного цикла;
  • квалифицированное управление проектом на всех этапах его реализации (EPCM-контрактинг);
  • легализация работ по управлению проектом, стоимость которых также входит в прямое противоречие с мировой практикой, где нагрузка на квалификацию подрядчиков в технологически сложных комплексных проектах всегда разделена с уровнем квалификации управляющей проектом инжиниринговой организации. В России уровень надзора со стороны профессиональных инжиниринговых компаний заменен государственными административными инструментами, в результате целевая направленность сложнейших проектов определяется в непрофессиональной среде, а за их реализацию отвечают подрядчики, чей профессионализм системно ограничен их узкой специализацией. С момента инициирования проекта общей картиной, что должно быть построено, как и на каких принципах это будет работать, зачастую просто никто не владеет, но в мировой практике для подобных ситуаций созданы механизмы управления проектными работами через включение в процесс инжиниринговых компаний;
  • точная оценка объемов и стоимости работ на этапе подготовки сметной документации, гибкая, разбитая на несколько этапов система финансирования проектов, учитывающая условия закупки материалов и оборудования длительных сроков поставки, а также непрофильные расходы инжиниринговых компаний и подрядчиков по обеспечению условий страхования и банковских гарантий;
  • комплексная реализация проектов единым подрядчиком по нескольким видам связанных работ, в том числе и не учитывающиеся в модели EPC-контрактинга работы по системной интеграции.

 

Современная российская модель промышленного инжиниринга

Цифровой и технологический аудит

Промышленность-2020Первый и обязательный этап любого инвестиционного проекта модернизации, реконструкции или техперевооружения — это аудит состояния технологических активов и внедренных на предприятие цифровых систем, для проектов, предполагающих создание объекта с нуля, — построение идеальной модели с перечнем наиболее перспективных на текущем технологическом уровне техпроцессов и информационных систем. Инициировать аудит должен заказчик проекта, оценивать его результаты — инвестор, проводить — инжиниринговая компания, ответственная за предынвестиционную проработку и организацию взаимодействия с профильным для рассматриваемого технологического направления исследовательским центром. Даже с использованием широкой партнерской сети с ведущими отечественными технологическими институтами и зарубежными компаниями, лидирующими в области развития технологий, проведение аудита — задача достаточно сложная.

Поэтому сама задача должна быть реализована в формате цифрового решения, выполненного не только на базе традиционных возможностей матстатистики, но и с внедрением современных инструментов бизнес-аналитики на основе Big Data, что позволит постоянно проводить мониторинг развития выбранных техпроцессов, возможностей оборудования и изменений функциональных характеристик изделий. В результате выбор технологических решений станет прозрачным и обоснованным, ежегодные изменения технологического направления будут прослеживаемы и планируемы, появятся новые цепочки создания стоимости, приоритеты развития цифровых/технологических изменений будут расставлены таким образом, чтобы получить синергетический эффект от их реализации. В развитии данные, полученные в результате аудита, могут лечь в основу создания (через внедрение цифрового двойника) оперативных центров контроля состояния связанной сети предприятий, отдельных направлений и даже отраслей с возможностью долгосрочного планирования и централизованного перераспределения производственных задач. Цифровой и технологический аудит предоставляет исчерпывающие данные для определения стратегии развития предприятия, определяет положение предприятия в технологической среде и дает базовые направления для увеличения производительности и эффективности производства через модернизацию предприятия/продуктовой линейки, трансфер технологий, варианты дальнейшей диверсификации.

Предынвестиционная инжиниринговая оценка

Технологический аудит определяет базовые направления развития предприятия, на его основе формируется техническое задание на проектирование, но он не предполагает спецификации оборудования, инженерных систем или этапов выполнения работ. Дефицит квалифицированных кадров и грубейшие просчеты, допущенные на этапе проработки инвестиционного замысла, уже привели к целому ряду запущенных вхолостую производств с устаревшими технологическими решениями или заведомо неконкурентоспособной продукцией. Даже при проведении детального аудита цифровых и технологических возможностей любой проект модернизации. техперевооружения или реконструкции должен быть рассмотрен организацией, которая этот проект будет реализовать. В существующей практике компании-подрядчики борются за тендер по определенным заказчиком техническому заданию (ТЗ), обоснованию цены, проекту контракта. Зачастую ТЗ далеко от существующих реалий технологичности и цифрового потенциала, но на этапе борьбы за тендер что-либо менять уже крайне проблематично, особенно в условиях проведения нескольких взаимосвязанных тендеров. А если проект достаточно масштабен, то тендеров должно проводиться сразу несколько тендеров, поскольку антимонопольное законодательство запрещает их объединять.

В предлагаемой модели после обязательного этапа техаудита следует инжиниринговая проработка технического задания, оценка технологических условий для проектирования, спецификация оборудования и меры по развития цифрового потенциала. Отлично показавший себя формат научно-технических советов может стать в данной структуре своеобразным экспертным комитетом для определения наилучших технологических решений. В этом формате он должен включать представителей предприятия-заказчика, инжиниринговой компании и исследовательского учреждения, вошедших в проект на этапе аудита. Таким образом функции по предынвестиционной проработке технологического и цифрового сегмента переходят от заказчика в тандем инжиниринговая компания — профильный по технической специализации институт, здесь же проводится оценка проекта не только по его капитальным затратам, но и по целевым показателям эксплуатации проектируемого объекта: продукция, технологии, возможности будущей диверсификации продуктовой линейки. Заказчик участвует в процессе, но самостоятельно разрабатывает только проект контракта. Только после этого грамотно сформулированное и технически обоснованное ТЗ, обоснование цены, проект контракта переходит на этап тендерной борьбы.

Проектное BIM-моделирование

Современный уровень проектирования сконцентрирован вокруг проектного моделирования, где объект строительства создается как единое целое, а изменение одного из его компонентов и систем автоматически изменяет все связанные с ним параметры и элементы, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарных графиков. Его преимущества бесспорны в борьбе с возникающими в процессе проектирования коллизиями и ошибками, кратно уменьшают сроки проектирования и т. д. Достоинства системы для проектирования очевидны, но особенно важна функция создания цифрового двойника — цифровой модели предприятия, отражающей в реальном времени все действующие на предприятии процессы. На его базе осуществляются строительно-монтажные работы, оценивается качество работ подрядчиков, достигаются плановые показатели сроков и этапов реализации. После сдачи объекта цифровой двойник становится базовой моделью для обслуживания предприятия на всех этапах его жизненного цикла и организации работы на принципах «цифровой фабрики».

Мировой опыт показывает плавный переход к BIM-проектированию через ряд государственных защитных механизмов, и этот опыт может транслировать и Россия. В Великобритании с 2012 года использование BIM законодательно поощрялось, а с 2016-го стало обязательным при строительстве за бюджетные деньги. В Италии с 2019 года на государственные тендеры по строительству должны подаваться проекты только с применением BIM. Правительство Дании требует применять BIM для всех проектов от 2,7 млн € с любым уровнем поддержки правительства или муниципалитетов. Сингапур, инициировавший исследования в сфере BIM еще в начале 1990-х, c 2015 года установил обязательное применение BIM при проектировании зданий общей площадью более 5000 кв. м, с 2016-го архитектурные разделы проектов зданий, с 2017 года конструктивные расчеты и инженерные сети принимаются на экспертизу только в BIM-формате. В США Агентство по строительству и эксплуатации федеральных зданий (GSA) требует использование BIM-технологий с 2007 года.

В России законотворчество в сфере BIM-моделирования начато в 2015 году, но нормативно-правовая база так и не утверждена, что неудивительно, поскольку рынок ограничивается достаточно простыми типовыми решениями и запрос на его развитие формируется гражданским сектором. Однако данная модель ориентирована на проекты с высоким уровнем технологической, цифровой и конструкционной сложности, она слабо затрагивает гражданское строительство, на этом и можно строить принципы регулирования. Казалось бы, логично внедрение BIM-систем на уровне проектирования конструкционно и технологически сложных объектов, но для промышленных проектов характерно дополнение BIM-систем, успешно работающих на достаточном для гражданского строительства уровне AEC (разделы проектирования архитектуры, инженерные системы, строительные конструкции), специализированными системами цифрового моделирования. Их базовая задача — связать разделы AEC с прорабатываемыми технологическими решениями (том ТХ в отечественной проектной документации), отвечающими за подготовку технологической схемы производственного процесса, комплектацию установок, расстановку технологических линий и их оптимальное подключение к инженерной инфраструктуре.

Выбор BIM-систем, конечно, зависит от задач проектирования, но в любом случае сертифицированное рабочее место одного инженера достаточно резко увеличивается в стоимостном выражении. Первоначальные годовые инвестиции на одно рабочее место, включая стоимость софтверных лицензий, поддержки, затрат на «железо», в том числе серверное с соответствующим ПО, персонал, составят $20–80 тыс., в зависимости от специфики деятельности инженера. Даже для минимального штата (30 инженеров по различным направлениям) проектной организации, занятой реализацией технологически сложных проектов в России, такие затраты неподъемны. Поэтому меры по регулированию нужно принимать как минимум с годичным переходным периодом, совмещая их с программой стимулирования даже не столько самих BIM-систем, сколько дополнительных специализированных модулей. BIM-моделирование позволит повысить качество проектных работ и уменьшить нагрузку на квалификацию инженерных кадров. BIM-системы и модули, связывающие BIM с технологическими решениями, которые чаще всего имеют отраслевую привязку, это AVEVA Schneider (химия, энергетика, судостроение), Hexagon PPM (нефтехимия, горная промышленность, металлургия), DASSAULT (авиакосмическая, оборонная, химическая промышленность). Эти продукты защищены патентами, дорогостоящи и сложны для разработки.

Оптимальный вариант — создание собственной национальной системы BIM-моделирования, но фактически реализация такого проекта слишком сложна, проблематична с точки зрения компетенций и сроков разработки и тестирования. Поэтому на данный момент единственный выход — это использование иностранных систем. Конечно, вариант разработки в кооперации с близкими по уровню развития странами, прежде всего, рынками стран БРИКС оказался бы дешевле и практичнее. Главный смысл совместной разработки — создание единой цифровой концепции «Индустрии 4.0» на территории стран БРИКС. Сегодня рост спроса на промышленное строительство формируют рынки Индии и Китая, на существующем уровне развития отечественного инжиниринга у России нет шансов попасть не только на устоявшиеся рынки, охваченные крупнейшими транснациональными корпорациями, но и на рынки развивающихся стран.

Комплексные модели инжиниринга

Любые решения в технологической среде без их интеграции в цифровой комплекс предприятия становятся неэффективными, что повышает ответственность инжиниринговых компаний за решения в области системной интеграции. В свою очередь из-за этого увеличивается доля привлеченных специализированных подрядчиков. Работу с ними можно организовать только через функцию единого управления проектной деятельностью на всех этапах осуществления проекта. Существовавшие практики надзора со стороны заказчика чаще всего приводили к деградации заложенных технологических решений на этапе реализации, с развитием цифрового направления компетенции заказчика должны стать сравнимы с крупным проектным институтом и многофункциональным интегратором, что практически невыполнимо. Следовательно, инжиниринговая компания должна действовать в рамках разработанного типового EPCM-контракта, по которому будут осуществляться работы по управлению ходом проекта. Формат EPC, закрытый нормами антимонопольного законодательства в части реализации одной компанией проектных и строительных работ в сочетании с поставками технологического оборудования и строительных материалов, наиболее приспособлен к реализации технологически сложных проектов. Объединив комплекс перечисленных видов работ, инжиниринговая компания устраняет целый ряд промежуточных операций, напрямую влияющих на эффективность сдаваемого в эксплуатацию объекта. В этот же комплекс войдут и работы по системной интеграции, хотя рынок еще не артикулирует данное требование, но с развитием цифрового сегмента оно обязательно возникнет.

Соответствие принципам, заложенным в концепции «Индустрия 4.0»

Концепция «Индустрия 4.0» подразумевает кардинальную смену принципов построения промышленных объектов. Понятие возникло в 2011 году и эволюционирует параллельно с развитием включенных в нее технических решений, отраслевой и страновой специфики, что зачастую вносит путаницу в понимание термина. В данной связи лучше определить «Индустрию 4.0» не с помощью перечня постоянно меняющихся, поглощаемых новыми и непропорционально развивающихся технологий, а с использованием функционального подхода.

  • Высокое качество продукции за счет автоматизации и роботизации производства, отсутствия отбракованных изделий, в случае нерентабельности робототехнических решений в переходный период — превентивное устранение брака посредствам цифровизации производственных процессов.
  • Высокая эффективность производства за счет ускоренного внедрения новых технологических и производственных решений.
  • Высокая планируемость будущей загрузки предприятий, снижение издержек за счет оптимизации ресурсоемких процессов и планирования эксплуатационных расходов. Предиктивная аналитика дает возможность получения многоуровневого прогнозного ресурса: от планирования загрузки технологических линий до мониторинга внедрения новых продуктов.
  • Увеличение конкурентных преимуществ в пределах производственного цикла. Переход от вертикальной интеграции производственных процессов к горизонтальной, при которой производственный цикл не концентрируется в рамках одной тяжеловесной и слабо управляемой компании, а распределяется между несколькими компаниями, выпускающими близкие товары/услуги в одной производственной нише.
  • Высокая гибкость производственных процессов, быстрая автоматизированная перенастройка ведет к кастомизации продуктовой линейки, промышленный продукт, изготовленный по индивидуальному дизайну, становится стандартом.
  • Полная производственная загрузка за счет минимизации простоев оборудования и производственных аварий.
  • Прямое взаимодействие «продукт — потребитель», смерть традиционного маркетинга и замена на автоматический сбор и машинную обработку данных. Оптимизация производства как под выпуск нестандартной продукции с заданными техническими характеристиками (персонализированное производство), так и для выполнения типовых операций.

Базовым для «Индустрии 4.0» является предельный уровень автоматизации и цифровизации: ручной механический труд исключается за счет роботизации, инструменты искусственного интеллекта обеспечивают принятие решений, широкие возможности передачи данных и их интерпретации на уровне человек-машина предоставляют возможность восприятия машиной потребностей человека. Итог — «безлюдное производство» и полное исключение человека из производственных отношений, автоматизация логистики и традиционных маркетинговых инструментов.

Инжиниринговые компании должны соответствовать вызовам нового витка промышленной революции, для которого характерны цифровизация и развитие киберфизических систем, но в модели, существующей в России, они не соотносятся даже с требованиями предыдущего этапа, связанного с ростом полупроводниковой отрасли, миниатюризацией электронных компонентов и систем. Экономист Кэрол Коррадо показала, что ежегодные инвестиции фирм в нематериальные активы, такие как программное обеспечение, бренды и интеллектуальная собственность, превышают их инвестиции в здания, оборудование и другие физические активы. Частично это связано с тем, что продукты стали более сложными. Например, сейчас на программное обеспечение приходится 10% стоимости новых автомобилей, и, согласно прогнозу компании McKinsey, ожидается, что к 2030 году эта доля вырастет до 30%. Мы не можем пропустить тренд цифровизации, но для этого нам нужно развитие не только напрямую ответственной за эту сферу ИT-отрасли, но и восстановление научного потенциала и приведение промышленного инжиниринга в соответствие с мировыми трендами.

 Продолжение статьи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *