В США концепция «Индустрия 4.0» в большей степени заменена понятием «Промышленный интернет». Несмотря на то, что они называются по-разному, базовая идея у них одинакова: соединение виртуальных сетей с физическими объектами для создания более эффективной производственной системы.

С политической точки зрения, после финансового кризиса американское правительство подняло развитие передовой промышленности до уровня национальной стратегии, надеясь перестроить промышленность с помощью новых революционных методов производства. С точки зрения отрасли, создание Альянса промышленного интернета стало призывом для бизнеса к переходу в эру Индустрии 4.0. В отличие от Германии, делающей упор на «жесткое» производство, США обладают развитой экономикой программного обеспечения и интернета и больше внимания уделяют новой промышленной революции, основанной на «мягких» услугах, надеясь оживить традиционные отрасли с помощью интернета и сохранить долгосрочную конкурентоспособность обрабатывающей промышленности.

Государственная стратегия стимулирования инноваций

Для того чтобы справиться с новой научно-технической промышленной революцией и занять лидирующие позиции в международной промышленной конкуренции, США в последние годы поставили возрождение обрабатывающей промышленности в качестве первоочередной задачи. После финансового кризиса правительство США приняло ряд законов, основное внимание в которых уделяется созданию исследовательских центров по инновациям в обрабатывающей промышленности, в надежде модернизировать традиционную промышленность с помощью высоких технологий и вновь вывести американскую экономику на путь устойчивого роста.

В апреле 2009 года, став президентом США, Обама выступил с речью, в которой заявил о возрождении обрабатывающей промышленности в качестве важной стратегии долгосрочного развития американской экономики. В декабре того же года правительство США опубликовало «Рамки для возрождения американской обрабатывающей промышленности», в которых подробно анализировались теоретические основы и преимущества возрождения обрабатывающей промышленности, и которые стали стратегическим руководством для развития американской обрабатывающей промышленности. Впоследствии правительство Обамы постепенно перешло от стратегического планирования и путей развития к конкретным мерам, завершив развертывание плана инноваций в обрабатывающей промышленности.

В июне 2011 года США официально запустили «План передовых производственных партнеров» для ускорения достижения ведущих позиций в передовой обрабатывающей промышленности XXI века. В феврале 2012 года был принят «Национальный стратегический план передовых производств», стимулирующий активную политику возвращения промышленных предприятий в США. Вышеуказанные планы включают две основные линии: первая — корректировка и повышение структуры и конкурентоспособности традиционной обрабатывающей промышленности, вторая — развитие высокотехнологичных отраслей. Было предложено развивать передовые цифровые производственные технологии, включая передовые технологические платформы, передовые производственные технологии, а также инфраструктуру проектирования и данных.

В марте 2012 года Обама впервые предложил создать «Национальную сеть инноваций в обрабатывающей промышленности», включающую до 45 исследовательских центров, для укрепления органического сочетания производства, образования и исследований между университетами и промышленными предприятиями. В январе 2013 года Исполнительный офис президента США, Национальный совет по науке и технике и Национальный проект по передовым производственным технологиям совместно опубликовали «Предварительный проект национальной сети инноваций в обрабатывающей промышленности» и инвестировали 1 миллиард долларов в создание американской сети инноваций в обрабатывающей промышленности (NNMI), уделяя особое внимание стимулированию инновационного развития передовых отраслей обрабатывающей промышленности, таких как цифровое производство, новые источники энергии и применение новых материалов, созданию ряда инновационных кластеров с передовыми производственными возможностями.

К ключевым областям исследований этой инновационной сети относятся: разработка легких материалов, таких как углеродные композитные материалы, для повышения топливной эффективности, производительности и коррозионной стойкости следующего поколения автомобилей, самолетов, поездов и судов; улучшение соответствующих стандартов, материалов и оборудования для технологии 3D-печати для достижения низкой стоимости и малосерийного цифрового проектирования и производства; создание структуры и методов интеллектуального производства, позволяющих операторам в режиме реального времени получать доступ к «большим данным» с цифровых заводов, повышая производительность, оптимизируя цепочки поставок и повышая эффективность использования энергии, воды и материалов.

За последние два года указанные планы постепенно реализуются. В августе 2012 года правительство США и частный сектор совместно вложили 85 миллионов долларов в создание «Национального исследовательского института аддитивных технологий». В мае 2013 года правительство США объявило о выделении 200 миллионов долларов федеральных средств на создание трех центров инноваций в производстве: исследовательского института легких и современных металлов, исследовательского института цифрового производства и проектирования, а также исследовательского института производства электроники нового поколения. В феврале этого года был создан центр производства композитных материалов.

Согласно докладу о мировых тенденциях в области передовых производств, опубликованному американским аналитическим центром Wilson Center, США занимают первое место в мире по объему инвестиций в исследования и разработки, причем 3/4 инвестиций направляются в обрабатывающую промышленность, и обладают явными преимуществами в таких областях передовых производств, как синтетическая биология, передовые материалы и быстрое прототипирование. Аналитики считают, что при мощной поддержке со стороны правительства и частного сектора США могут ожидать новой волны технологических инноваций, которая будет характеризоваться повсеместным охватом беспроводных технологий, широким использованием облачных вычислений и крупномасштабным развитием интеллектуального производства.

Прорыв технологических барьеров благодаря отраслевым альянсам

В отличие от Германии, которая делает акцент на «жестком» производстве в рамках концепции «Индустрия 4.0», США обладают развитой экономикой программного обеспечения и интернета, и уделяют больше внимания новой промышленной революции, основанной на «мягких» услугах, стремясь использовать возможности интернета и данных для повышения эффективности создания ценности во всей отрасли. Можно сказать, что американский вариант «Индустрия 4.0» фактически представляет собой революцию «Промышленного интернета». В этом процессе, помимо государственной поддержки, важным движущим фактором стало впервые сформированное отраслевое объединение.

Концепция «Промышленного интернета» впервые была предложена компанией General Electric в 2012 году, после чего пять ведущих американских компаний совместно создали Альянс промышленного интернета (IIC) для активного продвижения этой концепции. Помимо таких промышленных гигантов, как General Electric, к альянсу также присоединились такие ИТ-компании, как IBM, Cisco, Intel и AT&T.

Альянс промышленного интернета использует открытую систему членства и стремится разработать «общий план», который позволит осуществлять обмен данными между оборудованием различных производителей. Стандарты этого плана включают в себя не только интернет-протоколы, но и такие показатели, как объем памяти данных в ИТ-системах, мощность соединенных и несоединенных устройств, а также управление трафиком данных. Цель состоит в том, чтобы путем установления общих стандартов и преодоления технологических барьеров использовать интернет для оживления традиционных промышленных процессов и лучшего содействия интеграции физического и цифрового миров.

Хотя создание и окончательное утверждение указанных стандартов может занять несколько лет, но как только эти стандарты будут установлены, это будет способствовать созданию разработчиками аппаратного и программного обеспечения продуктов, полностью совместимых с Интернетом вещей. Конечным результатом может стать полная интеграция датчиков, сетей, компьютеров, облачных систем, крупных предприятий, транспортных средств и сотен других типов объектов, что способствует повышению общей эффективности всей промышленной цепочки. (Ян Бо)