Что даёт сильный толчок к повышению эффективности промышленности? Какие такие «толчки» уже происходили в истории человечества? Сколько их еще будет? Что это может быть и какого эффекта можно ожидать?
Первая промышленная революция
Самое простое, что можно осознать спустя несколько столетий — это первый толчок, который сильно продвинул человечество на пути повышения эффективности производства.
Да. Что такое эффективность? Для целей этой статьи я бы сказал так: это способность человечества делать много качественных предметов обихода. Тех самых, которые сильно упрощают жизнь и делают её легче.
Была, на самом деле, еще и нулевая технологическая революция. Когда человек научился вообще что-то делать. С помощью палки-копалки и камня, к которым потом добавились огонь и колесо. Небольшой набор инструментов (возможно, что-то еще), с помощью которых человек делал всё, что ему было нужно.
Что было до первой революции? Из четырех промышленных сущностей, четырех M — men, machines, methods, materials в распоряжении человечества было только три — человек, материал, метод. Причем материалы были так себе, методы, соответственно, тоже не блистали. Вместо станков были только ручные инструменты.
Обычно говорят о том, что первая промышленная революция случилась, когда появились станки — по сути, человек механизировал работу инструмента и приделал к нему вместо мускульной тяги сначала тягу падающей воды, потом паровую, потом электрическую (если я не путаю порядок).
А шо случилося?
Да просто мы взяли и увеличили производительность одного человека, заменив его физическую силу на энергию, которую стали извлекать из разных физических явлений.
И случился резкий рост эффективности — один человек мог делать уже на порядок больше предметов за то же самое время благодаря использованию внешних источников энергии.
Четыре M стали в этот момент четырьмя М — инструмент (tools) превратился в станки (machines).
Вторая промышленная революция
Вторую технологическую революцию связывают обычно с появлением массового производства. Подвох в том, что массовое производство само по себе не появилось бы, не появись запчастей — взаимозаменяемых деталей, из которых можно было собрать готовый продукт, потом разобрать его, перемешать взаимозаменяемые детали с другими такими же и снова собрать из них годный готовый продукт.
Дерево для таких выходок не слишком подходящий материал — это вам расскажет любой плотник. Не каждые две деревянные детали, даже если вы изготовили их одинаковыми, сохранят свою идентичность со временем. То же самое было и с другими наиболее распространёнными тогда материалами.
Когда появились более однородные материалы и человечество научилось делать из них запчасти, тогда и появилось массовое производство.
Заодно массовое производство решило несколько других проблем: сократились сильно удлиняющиеся процессы производства (сроки изготовления сложных изделий увеличивались с ростом сложности изделий), удалось сократить внутрипроизводственные транспортные расходы (конвейер вместо тачек), а стремительный рост объемов выпуска позволил насытить наконец многие рынки, которые продолжали испытывать нехватку продукции.
Мимоходом прошла еще одна инновация, которую мало кто заметил. А она добавила эффективности производству. Это дзидока или автономизация, которая позволила оторвать человека от станка и помогла научить станки работать самостоятельно.
«Уж отворял свой васисдас»
Что изменилось?
Многостаночность увеличила производительность человека. Конвейер, убавив количество ручных перевозок, тоже увеличил производительность человека. Взаимозаменяемые детали повысили производительность станков и человека, сократив потребность в подгонке, доделке, шлифовке и прочих операциях, которые помогали собирать не очень качественные детали в единое целое.
Итого. Некоторые работы человек стал делать быстрее, для некоторых требовался уже не один человек, а полчеловека, четверть человека или осьмушка человека. Это ведь многостаночность, понимать надо.
Третья промышленная революция
Некоторое время человечество тренировалось делать всё более и более шустрые станки — человек ведь был теперь только вспомогательным участником большинства производственных операций.
При этом желание человечества «жить лучше» привело к новым проблемам: человек перестал хотеть «такой же как у всех предмет обихода», а с распространением информационной революции — стал хотеть «что-то особенное, с перламутровыми пуговицами».
Как следствие, стал расти ассортимент. Количество модификаций и опций увеличивалось и увеличивалось, пока удавалось совместить скорость переналадки и скорость выпуска продукции с ростом оборотного капитала.
Следующее, чего перестало хватать — способности держать в голове весь производственный процесс. Во времена расцвета массового производства один инженер мог охватить своими знаниями если не весь технологический процесс, то бОльшую его часть. А раз он знал, каким должен быть технологический процесс, он мог его и спланировать.
Когда продуктов стало много больше, а их сложность еще увеличилась, умение планировать производство перестало помещаться в голове — потребовались счёты, калькуляторы, чертежи, схемы и таблицы, чтобы выстроить всё так, чтобы достичь эффективного состояния производства.
Компьютеры оказались отличной комбинацией калькулятора, чертёжной доски, технического справочника и эскиза планировки — бум, и с появлениями компьютеров случилась третья революция.
Результаты третьей промышленной революции
Что дала эта революция производству? Если первая революция позволила человеку расслабить мышцы, третья позволила расслабить голову. После первой промышленной революции многие люди лишились возможности зарабатывать на хлеб насущный тяжёлым физическим трудом (и часть из них начала вынужденно думать). После второй человек отвалился от станка и тачки и еще некоторое количество мускулистых парней начали думать. А вот после третьей промышленной революции часть думающих «с ленцой» поняла, что для того, чтобы продолжать зарабатывать на хлеб мозгом, думать придётся быстрее и напряжённее, потому что простую мыслительную работу отобрали «большие калькуляторы».
Куда делась прослойка счетоводов, бухгалтеров, чертёжников и машинисток? Часть из них превратилась в программистов, часть в операторов ЭВМ, а те, кто оказался похитрее — занялись творчеством.
«Творчество», — говорили они, — «это то, что недоступно компьютерам». И были правы. Пока не появились современные ИИ. Оказалось, что 76 дизайнов кнопочного телефона можно придумать за один день. Правда, ни один ИИ пока не смог повторить исторические подвиги Эдисона (что нужно знать ИИ, чтобы создать лампочку накаливания) и Джобса (что нужно знать ИИ, чтобы вместо кнопочного телефона придумать смартфон).
А где четвертая промышленная революция?
Даже результаты третьей «революции» вызывают сомнения в своей революционности. После нулевой революции человек научился делать полезные вещи.
Затем, после первой, научился делать их кратно больше. В разы больше — на некоторых операциях производительность вырастала в пять, десять раз. Попытки повышать производительность ручных работ в наше время дают близкие результаты — до сих пор удаётся увеличивать производительность в 2-4 раза.
После второй промышленной революции результаты стали «пожиже», хотя при применении всей совокупности факторов удавалось уменьшить количество персонала, которое требовалось для поддержания технологического процесса, в 2-4 раза.
Третья промышленная революция не могла принести такой отдачи. Толчок был полезным, от речь шла уже скорее о процентах, чем о разах. В конце-концов, если пересчитать всех занятых в организации производства людей, и сравнить их с численностью производственных рабочих, то перевес будет всё-таки в пользу последних.
Ну а что дальше? Человек не:
делает тяжёлую физическую работу (рубка металла зубилом);
возит детали взад-вперёд (меньше тачек);
стоит у станка (достигли многостаночности);
занимается примитивными подсчетами (счетоводы, машинистки).
Что остаётся на его долю? Примерно следующее:
сборочные операции, особенно сложные (руки — лучший заменитель робота);
обслуживание и настройка станков (наладчики);
обслуживание и настройка транспортировки (управление внутренней логистикой);
приоритезация планов (многофакторный анализ «а если начальник скажет так?»);
исследование рынка, дизайн, проектирование, продвижение (что хочет клиент?).
Какая доля людей занята в этой работе из общей численности персонала производственных предприятий? Не очень-то и большая. В первой категории может быть задействовано относительно много людей, но из замена на роботов не даст сильного выигрыша в производительности (ставишь робота — добавляй наладчиков и ремонтников). В остальных — людей немного, выигрыш типа «свободные руки» тоже будет небольшим. Так что потенциал сокращения персонала не так уж и велик.
Другие источники эффективности
Оборудование
Изменения в самом по себе оборудовании уже не дадут взрывного роста эффективности. Можно использовать эффект масштаба, чтобы делать больше, но вновьприобретённая привычка к кастомизации будет этому мешать. Скорость работы станков часто ограничивается физикой и химией процессов, так что быстрее они не станут.
Автономное оборудование, автономные роботы, автономный транспорт — в производстве это развитие идей, которые появились раньше, революционные изменений не дадут. Многие станки и так работают автономно (до косяков), роботы тоже не требуют постоянного надзора, а автономный транспорт в условиях производства начал работать задолго до выхода на улицы городов.
Методы производства
Из того, что приписывают четвертной промышленной революции, с точки зрения повышения эффективности методов производства стоит выделить аддитивные технологии. 3d-печать позволяет использовать столько материала, сколько надо, с самого начала, формируя необходимую форму, как это делает скульптор с глиной или пластилином — добавляя недостающее, а не как он работает с мрамором или гранитом — отсекая ненужное.
В чем рост эффективности? Отсутствие потерь материалов. Правда, есть сложность. Материалы пока, в основном, однородные — пластики или металлы. Так что телевизор с помощью 3d-печати не напечатать. Не в один присест, по крайней мере.
Зато всё, что из пластика, делается без отходов. Выигрыш есть.
Есть потенциал, если говорить о методах управления. Искусственный интеллект, дополненная и виртуальная реальность… Все они создают некоторый налёт необычности тем или иным способам обработки информации, обещая повышение скорости этой самой обработки и принятия решений.
Но пока для большинства отраслей остаётся правдой старое утверждение о том, что для получения всей необходимой информации не хватит никаких ресурсов, а если информации не хватает, то никакая автоматизированная система не гарантирует отсутствия ошибок (как и неавтоматизированная тоже). Проще говоря, «всё знать нельзя, а не зная всё, нельзя предсказать будущее».
Материалы
В материалах, с которыми связывают четвертую революцию, тоже нет ничего такого, что позволило бы получить всплеск эффективности.
Нанотехнологии — новое, но глобально на эффективность не влияет.
Источники энергии
В чем мы все точно безнадёжно нуждаемся, так это во взрывном росте мощности источников энергии, которую можно было бы применить в производстве. И во взрывном росте ёмкости хранилищ энергии, которыми мы пользуемся. Пока того, что у нас есть, хватает на текущие нужды, но, например, пересадить всех на электромобили не возможно в принципе, т.к. в мире не вырабатывается нужного количества электроэнергии, а если бы и вырабатывалась, то её негде было бы хранить.
Прорывы в энергоёмкости источников энергии (даже мирного атома уже становится маловато) и накопителей энергии (автомобильные аккумуляторы всё ещё слишком громоздки) — то, что могло бы привести к следующему всплеску эффективности, т.к. избыток энергии можно направить на создание нужных человечеству материалов практически «из воздуха»: нет ископаемых — произведём, исчерпалось месторождение — сделаем искусственное.
Но пока этого не случилось — остаётся жить, ждать и терпеть. А попасть в светлое будущее можно всё тем же старым способом, «своим ходом, год за годом…» (с) х/ф «Гостья из будущего».
Так что, будет или нет четвертая революция?
Пока всё выглядит так, что четвертая промышленная революция в ближайшем будущем не состоится. И, как говорят в новостных каналах, «продолжаем наблюдать».
Иллюстрации
Все иллюстрации в статье сделаны ИИ. Вот такая структура момента.
