3D печат сега, дигитални близнаци след 10 години и фабрики в Космоса в близкото бъдеще

Според Forrester ad hoc иновации като 3D печат и рециклируеми продукти ще се появят през следващата година или две. Продуктът-като-услуга и дигиталните близнаци като масова технология пък се очакват след 5 до 10 години. Трансформиращите иновации, ръководени от клиенти и технологично активирани, като масово персонализиране и производство извън планетата, ще отнемат повече от десетилетие.

Иновациите в краткосрочен план са предимно ad hoc

В краткосрочен план (т.е. следващата година или две) анализаторите очакват 3D принтерите да започнат да се появяват навсякъде. 3D печатът (или адитивното производство) играе роля във всичко - от прототипиране на продукти до масово производство на готови части; подпомага оптимизирането на мрежите за доставки и подкрепя новите бизнес модели. Печатащите устройства произвеждат пластмаси, метали, усъвършенствани композитни материали и др. Но въпреки че принтерите стават все по-позната гледка във фабриките, повечето все още се разполагат заедно със съществуващото оборудване и се държат отделно от по-широките процеси. Преосмислянето на работните потоци в производството, за да се използва най-добре пълният потенциал на адитивното производство, едва сега започва.

Заедно с масовото навлизане на 3D печата се появява напредък и в рециклируемостта на продукта. Производителите са наясно, че трябва да подобрят устойчивостта както на произвежданите от тях стоки, така и на операциите си. Ентусиазмът за кръговата икономика пропуска факта, че днес кръгът продължава да се прекъсва и малко от инициативите са климатично издържани.

Но посоката на движение е ясна. BMW Group например произвежда превозни средства, в които почти 30% от материалите са рециклирани. Концепцията i Vision Circular на компанията предвижда автомобили, произведени от 100% рециклирани материали, които от своя страна са 100% рециклируеми. Refactory на Renault е "изцяло посветен на кръговата икономика". Ще са необходими обаче време, пари и партньорства за проектиране на продукти, които могат лесно да се разглобяват, и след това изграждане на мрежи за разпространение и обработка за събиране, разделяне, транспортиране и пренасочване на съставните части.

Сметките за ток орязват инвестициите в IoT

От Forrester отбелязват, че стремежът към енергийна ефективност се отразява зле на инвестициите в Интернет на нещата. Според анализаторите фокусът върху тях се измества заради стремежа на производителите да намалят сметките за енергия. Цената на енергията продължава да расте: Еталонът за Европа е Германия, където енергията за следващата година се търгува за над 380 евро за мегаватчас през юли 2022 г., повече от шест пъти повече от цената отпреди година. Намаляването на сметките за енергия никога не е било по-важно за производителите. Те пренасочват съществуващите инвестиции в IoT, за да предоставят приложими данни за връзката между енергията и производството, подкрепяйки стратегически инициативи за намаляване на отпадъците и увеличаване на полезния добив на консумиран киловат. Фабриките на Bosch по света са въглеродно неутрални от 2020 г. насам, а решенията на компанията за AI и IoT бяха ключови за постигането на тази цел. Тъй като сметките за енергия растат, много други ще искат да видят какво могат да научат от пионерите като Bosch.

В условията на непрекъснато растящи разходи за електроенергия съвсем логично компаниите се насочват към алтернативни източници. Така съвсем естествено зелената енергия привлича все по-голям интерес. Хибридната турбина на Orbital Marine генерира 2 мегавата електричество край бреговете на Шотландия. За разлика от други офшорни турбини, тази използва надеждното движение на водата, а не по-малко предвидимия вятър. Съоръжението за улавяне и съхранение на въглерод Orca (CCS) може да доведе до икономия на 4000 тона CO2 от въздуха всяка година; след това използва чиста исландска възобновяема енергия, за да я улови във вулканична скала. Hybrit използва шведската водноелектрическа енергия и зеления водород, за да произведе стомана без въглерод, използвана в камион Volvo. В Обединеното кралство Zero Carbon Humber проучва осъществимостта на комбинирането на биоенергия, CCS и водород, за да превърне най-въглеродно-интензивния индустриален клъстер в Обединеното кралство в такъв, който в крайна сметка е въглеродно отрицателен. Числата тук са малки и нито един от тези проекти няма да направи разлика без намаляване на разходите и драстично мащабиране. Много проекти ще се провалят, но всички ще се учим от техния опит, смятат от Forrester.

Source: Shutterstock

Предшественици на индустриалната метавселена

Съвсем встрани от екотемата още една тенденция ще се прояви съвсем ясно през следващите две-три години. Според анализаторите решенията за разширена реалност се превръщат в предшественици на индустриалната метавселена. Заводът "Лидия" в Шенянг, Китай, е първият завод на BMW, който е моделиран виртуално от първоначалния дизайн до изграждането и текущата експлоатация. Volvo използва слушалките за смесена реалност на Varjo, за да наблюдава взаимодействието на тестовите шофьори с функциите за бъдещи автомобили, докато карат истински автомобили по реални пътища. Инженерите от Kawasaki Heavy Industries използват Microsoft HoloLens, за да си сътрудничат от разстояние с помощта на дигитални близнаци на индустриалните роботи, които произвеждат и поддържат. Siemens има опит в изграждането на цифрови близнаци с физическа прецизност, докато Nvidia е по-известна с визуалната прецизност на своите близнаци; двамата наскоро си партнираха, за да обединят силните си страни. Много от тези фирми правят смели твърдения, че тяхната съществуваща технология предоставя индустриална метавселена, въпреки че реалността не е толкова оптимистична - това може да са предшественици на индустриалната метавселена, но все още са далеч от крайната цел.

Иновациите в средносрочен и дългосрочен план ще са част от стратегия

В средносрочен до дългосрочен план (т.е. следващите 5 до 10 години) днешните иновационни проекти ще излязат от лабораторията за научноизследователска и развойна дейност и ще започнат да се мащабират, прогнозират от Forrester. Според анализаторите глобалното напрежение кара алтернативните производствени модели да са близо до клиента. "Отговорите на веригата за доставки на геополитическото напрежение и пандемията през годините около 2020 г. бяха изненадващо бързи и ефективни, но неустойчиво скъпи и неефективни. Повечето стоки продължиха да се движат, но само защото фирмите хвърлиха пари за бързо повторно приоритизиране, пренареждане и преработка на съществуващи активи", пише в доклада на Forrester "Бъдещето на производството". В средносрочен до дългосрочен план обаче производителите и техните партньори по веригата за доставки ще възприемат по-стратегически подход, преминавайки от дълги и крехки вериги за доставки към устойчиви мрежи. Те ще разположат повече автоматизация и дори микрофабрики, за да създадат рентабилно местно производство дори на най-скъпите пазари. Но пренасочването на производствения капацитет отнема време - новият завод за полупроводници на Intel в Магдебург, Германия, ще отнеме поне пет години, за да премине от анонс до експлоатация.

Натискът от страна на Европа за рециклируеми продукти ще даде отражение и върху останалата част от света. Законодателната подкрепа за рециклирането и кръговата икономика продължава да нараства, особено в Европа. Обединеното кралство ще забрани продажбите на нови бензинови и дизелови автомобили и микробуси през 2030 г., а ЕС планира да го последва до 2035 г. Фирми като Polestar и Volvo вече работят с Circulor, за да осигурят устойчиво снабдяване с компоненти, необходими за захранване на батерии. През 2023 влиза в сила и нов закон, който предвижда глоби до 2% от годишния оборот на групата от компании с офиси в Германия, които не правят достатъчно, за да защитят човешките права и околната среда в цялата си глобална верига за доставки.

Регулаторите в Европа и извън нея ще опитат подходи както на моркова, така и на тоягата, за да подтикнат потребителите и производителите към продукти, които консумират по-малко ресурси за производство, имат по-дълъг полезен живот и са по-лесни за евентуално рециклиране или повторно предназначение.

Приходите от продукт-като-услуга изпреварват продажбите на хардуер

След като свързаността, изчисленията и сензорите стават по-евтини, повече производители започнаха да проучват преминаването от продажба на хардуер към предоставяне на услуги. С по-кратки цикли на иновации, развитие и продажби, отколкото Rolls-Royce, и по-широк пазар, отколкото в авиокомпаниите, много производители ще получат повече приходи от услуги, отколкото от продукти, до края на този 10-годишен период.

През следващото десетилетие ще станем свидетели и да по-задълбочени подходи към изкуствения интелект, които ще накарат повече хора да му се доверят. Предварителните препоръки за поддръжка, оптимизирането на стотици променливи за извличане на "златната партида" и повечето предложения за продукт-като-услуга имат една обща черта - те не са осъществими без машинно обучение и изкуствен интелект. Но повечето от днешните AI алгоритми всъщност са черни кутии; никой наистина не знае какво се случва вътре, което възпрепятства по-масовото им възприемане. За клиентите е трудно да се доверят на препоръки, които не могат да проверят, особено когато това струва пари. Bosch, Microsoft и Rolls-Royce публикуваха етични кодекси, за да ръководят отговорното използване на техния AI. През следващите няколко години държавите - членки на ЕС, ще трябва да наложат широк набор от разпоредби от свързаните наредби на ЕС за изкуствен интелект, които дават правна тежест на изискванията, касаещи възможността за проверка, обяснимостта, етичността и надеждността на AI в най-малко 27 държави.

Дигиталните близнаци няма да са бутикови

През същия период анализаторите очакват дигиталните близнаци да станат по-малко бутикови и да излязат отвъд случаите на еднократна употреба. Цифровите близнаци представляват дигитално представяне на данните, състоянието, връзките и поведението на физически обект и захранват отделни случаи на използване на дизайн, процеси и поддръжка от 20 години. Техническият напредък и разрушаването на организационните силози най-накрая ще доведат до дигитални близнаци, които реалистично следват цифровата нишка от проектирането на продукта до производството, употребата и изхвърлянето. В средносрочен до дългосрочен план тези по-сложни цифрови близнаци ще изпреварят днешните изолирани внедрявания, специфични за активи и случаи на употреба; те ще отключат ефективност, прозрения и подобрения във взаимоотношенията с клиентите чрез максимизиране на стойността на данните през целия живот на даден актив, прогнозират от Forrester.

Разделението между ИТ и ОТ ще бъде преодоляно от цифрови индустриални платформи, което ще осигури навременни анализи. В момент OT доставчиците доминират в производствените системи, докато ИТ доставчиците в повечето индустрии доминират в системите от най-високия етаж. И двата вида вендори обаче преминават през разделението между ИТ и ОТ в стремежа си да разширят обхвата на собствените си решения. Производственият сектор пък все повече се нуждае от бизнес решения, които поддържат както ИТ, така и OT, като позволяват оперативна съвместимост и насърчават разрушаването на организационните силози. Forrester нарича тази нововъзникваща категория дигитална индустриална платформа и очаква да види работещи примери да се появят и да спечелят пазарен дял през десетгодишния период.

Поглед в перспектива

В по-дългосрочен план (т.е. след повече от десетилетие) ще започнат да се извършват и някои от по-големите трансформации. В отговор на външния натиск производителите ще използват технология, за да предоставят рентабилни и устойчиви решения, които техните клиенти изискват. Някои от прогнозите на Forrester за този период звучат откровено футуристично, но 10 години в областта на технологиите е достатъчно дълъг период, за да има реален шанс те да се сбъднат.

Според анализаторите роботите ще продължат да стават все по-способни, докато ние отдаваме предимство на занаятчийството. Хардуерната и софтуерната автоматизация ще продължи да се подобрява и ще започне да поема творчески и адаптивни задачи, които някога са били запазени за хората. Новите, предимно фабрики с изгасена светлина ще станат обичайни. Някои ще бъдат почти напълно автономни с малка човешка работна сила; други ще разчитат на отдалечени хора за телеоперация. Ръчно изработените продукти ще станат още по-желани, привличайки първокласни цени за тези, които могат да платят. Утвърдените фабрики с по-старо оборудване и работни процеси, които не са лесни за автоматизиране, ще стават все по-неконкурентоспособни.

През същия период производителите и техните клиенти ще навлязат на пръсти в ерата на масовата персонализация. Конвергенцията на лесния достъп до данни за търсенето, данните за предлагането и нарастващата способност за преоборудване и пренасочване на линии за относително малки размери на партиди ще ни накара да прегърнем напълно ерата на масовата персонализация. Ако управляваше компанията си през 30-те години, Хенри Форд можеше да обещае на клиентите: "Всеки цвят, който искате. Месечен цикъл." Но от друга страна, може би не би го направил. Нарастващото осъзнаване на цената на околната среда на консуматорското общество най-накрая ще започне да променя поведението на клиентите: Персонализираните краткосрочни продукти ще предизвикат по-скоро презрение, отколкото наслада, освен ако нямат истинска полезност. По-голямата възможност може да бъде персонализиране със софтуер, а не с хардуер.

"Мръсните" производители ще се местят извън планетата

Преместването на замърсяващите индустрии извън планетата не е нова идея, но получи ново внимание, когато основателят на Amazon Джеф Безос започна да говори за това. Преместването на тежката промишленост в орбита и може би осигуряването на суровини от безжизнени астероиди може да се справи с много от проблемите със замърсяването и ресурсите, но повдига нови предизвикателства, за които нямаме добри отговори: Как да контролираме емисиите от горивата, използвани от ново генериране на ракети за многократна употреба? Как да се справим с неизбежните инциденти по пътя нагоре или надолу? Как да преодолеем гравитацията за най-тежката от тежките индустрии? Компании като Blue Origin и SpaceX започват да откриват отговорите. Безос вярва, че преминаването към орбита ще отнеме десетилетия. През следващите 10 години трябва да стане ясно дали възможността е достатъчно доходоносна, завладяваща и безопасна, за да продължим да я преследваме.