Передовые производственные технологии и робототехника

4
раздела
12
технологических направлений

Глобальные мегатренды технологического развития

 Переход к четвертой промышленной революции обусловлен рядом глобальных трендов, в число которых входят возрастание сложности технологических процессов, технических систем и производимой продукции, рост требований к инженерной профессии и образовательным стандартам, демократизация технологий компьютерного инжиниринга, а также рост спроса на кастомизированную промышленную продукцию.

 Внедрение передовых производственных технологий (ППТ) и робототехники на предприятиях позволит автоматизировать производственные и бизнес-процессы, привести к росту энергоэффективности и конкурентоспособности, запустить новые бизнес-модели и  даже создать новые рынки (рынок роботов, беспилотных летательных аппаратов и автомобилей и т. п.).

 

Тренды

  • Развитие «фабрик будущего»
  • Индивидуализация производства и потребления и переход от массового производства к «производству по запросу»
  • Рост значимости высокопроизводительных вычислений и обработки больших объемов данных
  • Сдвиг традиционной линейной цепочки поставок к цифровой сети цепочек поставок
  • Повышение экологических нормативно-правовых требований в сфере производства
  • Усиление противоречий между существующими институтами интеллектуальной собственности и технологическими возможностями ППТ
  • Развитие новых моделей инновационной деятельности – «открытых инноваций» 

Эффекты

  • Снижение интенсивности человеческого труда и одновременно повышение его производительности
  • Создание наукоемких изделий нового поколения, характеризующихся количеством и разнообразием составных частей, соответствием различным техническим требованиям
  • Реиндустриализация развитых стран на базе новейших технологий
  • Повышение эффективности производства за счет применения роботов
  • Увеличение спроса на высококвалифицированных специалистов
  • Уменьшение веса проектируемых конструкций на основе бионического дизайна
  • Радикальное уменьшение расходов на стендовую и испытательную технику благодаря созданию цифровых двойников

Драйверы

  • Стремительное развитие цифровых технологий и производств
  • Повышение производительности вычислительных систем
  • Увеличение скорости передачи данных
  • Увеличение емкостей носителей информации и снижение стоимости хранения данных
  • Повышение требований к гибкости производства
  • Рост конкуренции и появление новых игроков на рынках ППТ и робототехники в связи с демократизацией технологий
  • Развитие технологий машинного обучения и искусственного интеллекта
  • Потребность в сокращении времени вывода продукта на рынок

Барьеры

  • Проблемы в области обеспечения кибербезопасности
  • Инертность компаний, снижающая скорость внедрения изменений
  • Нормативные ограничения и длительность процессов принятия и согласования решений внутри компаний, замедляющие внедрение новых продуктов
  • Высокая стоимость вычислительной техники и оборудования (промышленные роботы и др.)
  • Высокая сложность внедрения новых технологий из-за отсутствия интероперабельности между системами

 

Тренды технологического развития в Москве

Основные тренды развития в области передовых производственных технологий и робототехники в  Москве в целом соответствуют мировой практике, однако существует определенная специфика. Столичными организациями в 2017 г. было разработано 12% передовых производственных технологий от их общего числа в России, а по состоянию на июль 2018 г. их удельный вес увеличился до 15%.

В 2017 г. организации Москвы использовали более 20,6 тыс. ППТ (6% были внедрены менее года назад и 19% в период от одного до трех лет). Незначительная часть внедренных технологий базируется на запатентованных изобретениях (3%).

В последние годы в Москве наблюдается рост числа разработок в области ППТ и робототехники, что свидетельствует о возросшем спросе на них. Тем не менее Россия в целом сильно отстает по темпам роботизации от других стран (21-ое место в рейтинге стран по внедрению робототехники на производствах).

 

Тренды

  • Переход к «умному» городу
  • Повышение экологических нормативно-правовых требований в сфере производства
  • Кастомизация производства и потребления
  • Повышение уровня роботизации различных сфер
  • Смена требований к навыкам работников, связанная с радикальными технологическими инновациями, автоматизацией и роботизацией
  • Развитие новых форм образования, в т. ч. с использованием технологий виртуальной и дополненной реальности
  • Развитие программ предиктивного технического обслуживания производственного оборудования

Эффекты

  • Повышение эффективности процессов городского управления в результате внедрения технологий компьютерного моделирования объектов ЖКХ
  • Высвобождение относительно дорогостоящих складских помещений в результате производства персонализированной продукции
  • Повышение качества жизни жителей г. Москвы за счет разработки и внедрения сервисных роботов, в том числе роботов-помощников
  • Сокращение зависимости от иностранных технологий вследствие перехода на отечественные инженерные программные платформы

Драйверы

  • Рост конкуренции и появление новых игроков на рынках ППТ и робототехники в связи с демократизацией технологий
  • Развитие технологий цифровых двойников, в т. ч. цифровых двойников городских объектов
  • Реновация жилого комплекса (потенциал увеличения спроса на 3D-технологии в градостроительстве)
  • Реализация мер государственной политики по экспортоориентированному импортозамещению
  • Развитие сетей связи нового поколения
  • Расширение предложения облачных сервисов для промышленных предприятий
  • Развитие сети центров, реализующих программы дополнительного образования детей в сфере робототехники, информационных технологий и научно-технического творчества в г. Москве

Барьеры

  • Нехватка квалифицированного персонала, обладающего навыками для работы с передовыми технологиями
  • Неспособность топ-менеджмента принимать большие риски внедрения ППТ без четкого видения ROI (окупаемость инвестиций) до начала работы
  • Отсутствие широкого видения топ-менеджмента за пределами решения срочных вопросов и краткосрочной прибыли для инвесторов
  • Недостаток компетенций в области разработки цифровых платформ
  • Риски в области обеспечения кибербезопасности
  • Высокая зависимость от иностранного оборудования и комплектующих
  • Преимущественная ориентация на приобретение импортного оборудования и нехватка заказов со стороны отечественных предприятий

Эффекты реализации научно-технических направлений

  • Сокращение критической зависимости от иностранных технологий вследствие перехода на отечественное оборудование
  • Сокращение времени вывода высокотехнологичной продукции на рынок вследствие распространения испытательных полигонов и технологий управления жизненным циклом
  • Упрощение взаимодействия работников со сложными производственными системами благодаря развитию человеко-машинных интерфейсов
  • Повышение точности изготовления сложных деталей, сокращение времени изготовления продукции в результате внедрения аддитивных технологий
  • Автоматизация производств благодаря внедрению промышленных роботов
  • Радикальное уменьшение расходов на стендовую и испытательную технику благодаря виртуальному моделированию (создание цифровых макетов, «цифровых двойников» и т. п.)
  • Сокращение трудовых затрат вследствие построения «умных» инфраструктур

 

    КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПЕРСПЕКТИВНОСТИ
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 
ОБЛАСТИ
НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ 
РЫНОЧНЫЕ НИШИ
МИР МОСКВА
    ЕМКОСТЬ СЕГМЕНТА,
МЛРД. ДОЛЛ.
ТЕМП РОСТА
CAGR %
ПРИБЫЛЬНОСТЬ УРОВЕНЬ
КОНКУРЕНЦИИ
ЕМКОСТЬ СЕГМЕНТА ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ИМПОРТА

 

Компьютерный инжиниринг, технологии управления производственными процессами, жизненным циклом продукции
CAD-системы
CAE-системы
CAM-системы
PLM-системы
Сенсорные системы
Цифровые двойники

14.03 2026

11.1 2023
3.1 2024 (рынок ПО (программного обеспечения) CAM)
63.2 2023 (рынок ПО для управления жизненным циклом продукта)
241 2022
15.66 2023

 

6.8 2018–2026

10.7 2017–2023
6.9 2018–2024
6.4 2018–2023 (рынок ПО для управления жизненным циклом продукта)
11.3 2016–2022
26.86 2018–2023
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Аддитивные, лазерные и другие производственные технологии 3D-печать 35.1 2023 (рынок аддитивных технологий и материалов) 26.86 2018–2023
 
 
 
 
  Лазеры (на диоксиде углерода, волоконные и твердотельные) 16.9 2024 4.65 2018–2024
 
 
 
 

 

Технологии создания роботизированных средств и систем Промышленные роботы  73.5 2023 9.84 2017–2023
 
 
 
 
  Сервисные роботы 28.65 2023 17.9 2018–2023
 
 
 
 

 

Фотоника, технологии новой элементной базы, электронных устройств, квантовые технологии Продукты на основе фотоники 923 2024 8.5 2018–2024
 
 
 
 
  Системы квантовых вычислений 2.4 2022 (квантовые вычисления) 24 2016–2022
 
 
 
 

 

 

Компьютерный инжиниринг, технологии управления производственными процессами, жизненным циклом продукции

 
CAD-системы
 
CAE-системы

 

 
CAM-системы

 

 
PLM-системы

 

 
Сенсорные системы
 
Цифровые двойники
 
 
 
 

 

Аддитивные, лазерные и другие производственные технологии

 
3D-печать
 
Лазеры (на диоксиде углерода, волоконные и твердотельные)

 

 
 

 

 
 

 

 

Технологии создания роботизированных средств и систем

 
Промышленные роботы 
 
Сервисные роботы
 

 

 
 

 

 

Фотоника, технологии новой элементной базы, электронных устройств, квантовые технологии

 
Продукты на основе фотоники
 
Системы квантовых вычислений