В условиях развития индустрии 4.0 значительно изменяются требования к организационным формам в управлении промышленными предприятиями. Для бизнеса дискуссионным вопросом продолжает оставаться достижение баланса между участием в промышленных платформах, либо владение собственными базовыми активами. В настоящее время иерархические организационные структуры, использующие принцип управления «сверху вниз»; ориентация на финансовые результаты производственно-хозяйственной деятельности; закрытые инновации; отсутствие гибкости в процессах производства и управления; наличие большого штата сотрудников и активов в собственности уступают место открытым инновациям, гибким организационным структурам управления с минимальным штатом сотрудников; использование для достижения своих целей внешних ресурсов; интеграции онлайновых и офлайновых сообществ; использованию объектов инновационной, производственной и логистической инфраструктуры и т.п. В этой связи основным направлением стратегического развития промышленности должно стать обеспечение интеграции различных секторов экономики, включая создание новых бизнес-моделей и сквозных цифровых процессов, трансграничную кооперацию видов экономической деятельности. Обозначенные тренды являются актуальными и для нефтехимического производства, выступающего не только как самостоятельная отрасль промышленности, но и как обеспечивающая сырьем другие секторы экономики при создании высокотехнологичной и наукоемкой продукции высоких переделов.
В научной литературе проблематика повышения качества управления в индустрии 4.0 находит отражение в таких аспектах, как повышение конкурентоспособности промышленных предприятий в эпоху четвертой промышленной революции [1, 2], робототехника в управлении производством [3], системные эффекты [4], риски трансформации промышленности [5], оценка инноваций [6], управление большими данными [7], умные фабрики [8], логистическое обеспечение предприятий в условиях новых технологических вызовов [9, 10] и т.п. Однако недостаточно внимания уделяется особенностям управления промышленными предприятиями в индустрии 4.0 в зависимости от отраслевой принадлежности, в частности в нефтехимической промышленности, что предопределило выбор тематики исследования, постановку цели и задач.
Цель статьи заключается в оценке уровня использования потенциала индустрии 4.0 в управлении нефтехимическими предприятиями. Цель статьи конкретизируется в решении следующих задач:
– изучение трендов разработки и использования передовых производственных технологий в российской промышленности и нефтехимическом комплексе;
– анализ структуры используемых передовых производственных технологий в российской промышленности и нефтехимическом комплексе по срокам и типам разработок.
Материалы и методы исследования
В качестве методов исследования в статье применены:
– методы описания и графического анализа, раскрывающие тренды и структуру используемых передовых производственных технологий в российской промышленности и нефтехимическом комплексе;
– метод иерархической кластеризации, позволяющий определить оптимальное количество групп кластеризации передовых производственных технологий;
– метод кластерного анализа К-средних (К-means), отражающий дескриптивные статистики кластеризации и уровень их статистической значимости (достоверности).
В качестве программного обеспечения при проведении расчетов применен пакет Statistica.
Результаты исследования и их обсуждение
В настоящий момент отсутствуют статистические динамические ряды, характеризующие развитие индустрии 4.0 в секторах промышленности в силу ее новизны и начального этапа распространения. В этой связи для оценки влияния процессов четвертой промышленной революции на специфику управления нефтехимической промышленностью предлагаем использовать показатели по передовым производственным технологиям, внедряемым в сфере производства, как индикаторов зрелости и восприимчивости промышленных видов экономической деятельности к вызовам индустрии 4.0.
Ежегодно в российской промышленной сфере отмечается увеличение числа разработанных передовых производственных технологий, количество которых увеличилось с 688 в 2000 г., 864 в 2010 г. до 1620 в 2019 г. (среднегодовой темп прироста в 2000–2019 гг. составлял 5,9 %). В структуре разработанных передовых производственных технологий наибольшую долю составляли: производство, обработка и сборка – 31,5 %; проектирование и инжиниринг – 28,5 %; связь и управление – 19,5 %. При этом наиболее высокие среднегодовые темпы прироста отмечались по таким направлениям разработанных передовых производственных технологий, как производственная информационная система – 10,5 %; связь и управление – 8,7 % и проектирование и инжиниринг – 7 %. Динамика основных направлений разработанных передовых производственных технологий отражена на рис. 1 [11].
Рис. 1. Динамика разработанных передовых производственных технологий (в единицах)
Ежегодная тенденция роста в российской промышленности отмечается также по числу используемых передовых производственных технологий, число которых увеличилось с 70,1 тыс. единиц в 2000 г., 203,3 тыс. единиц в 2010 г. до 262,6 тыс. единиц в 2019 г. Наибольшую долю в их структуре составляли аналогично разрабатываемых передовым производственным технологиям: связь и управление – 41,2 %; производство, обработка и сборка – 31,2 %; проектирование и инжиниринг – 16 %.
По итогам 2019 г. число организаций, разрабатывавших передовые производственные технологии, составило 713 единиц, из которых на долю предприятий нефтехимической промышленности приходилось 1,7 % – 12 единиц, из них 41,7 % разрабатывали передовые производственные технологии в сфере проектирования и инжиниринга; по 33,3 % – в сфере компьютерного проектирования и/или выполнения инженерно-консультационных услуг; производства, обработки и сборки; гибких производственных элементов или систем; 25 % – в области связи и управления. Число разработанных передовых производственных технологий предприятий нефтехимической промышленности составило 21 единицу, из которых 85,7 % были отнесены к новым технологиям для российской промышленности, в их структуре также абсолютное большинство приходилось на производство, обработку и сборку; гибкие производственные элементы или системы – по 33,3 %.
В структуре используемых передовых производственных технологий нефтехимическими предприятиями более половины составляли технологии возрастом свыше 6 лет – 59,9 %, от 1 до 3 лет – 16,5 %, от 4 до 5 лет – 14,7 %, до 1 года – 8,7 % (рис. 2) [11].
Рис. 2. Структура используемых производственных технологий по возрасту в нефтехимической промышленности (в процентах)
Примечательным является то, что свыше половины используемых передовых производственных технологий в нефтехимическом секторе были приобретенными у других предприятий – 55,7 %, 5,1 % – были разработаны в собственной организации и 39,2 % – приобретены за рубежом. В целом данная особенность характерна для всех промышленных предприятий (соотношение между ними составило соответственно 52,1 %, 18,1 % и 29,7 %). Указанная характеристика используемых передовых производственных технологий позволяет говорить о повышении уровня межсекторальной кооперации в промышленности и развитии открытых бизнес-моделей, открытых инноваций с использованием механизмов сетевого взаимодействия.
Для выявления освоенностей управления производственными и управленческими бизнес-процессами в нефтехимической промышленности в условиях индустрии 4.0 нами проведен кластерный анализ используемых передовых производственных технологий по их группам. Переменными для кластеризации выбраны следующие:
Х1 – число используемых передовых производственных технологий возрастом до 1 года;
Х2 – число используемых передовых производственных технологий возрастом свыше 6 лет;
Х3 – число используемых передовых производственных технологий, разработанных в собственной организации;
Х4 – число используемых передовых производственных технологий, приобретенных в России;
Х5 – число используемых передовых производственных технологий, приобретенных за рубежом.
Выбор данного перечня показателей для кластеризации обусловлен, во-первых, длительными динамическими рядами; во-вторых, вхождением их в форму федерального статистического наблюдения «Сведения о разработке и (или) использовании передовых производственных технологий (форма N 1-технология)», отражающей тренды технологического развития секторов экономики.
Состав используемых передовых производственных технологий в нефтехимической промышленности включал 18 видов. На основе метода иерархической кластеризации была определена целесообразность разделения используемых передовых производственных технологий на 5 кластеров (рис. 3).
Рис. 3. Дендрограмма кластеризации используемых передовых производственных технологий на нефтехимических предприятиях (составлено автором)
В состав первого кластера вошли две группы технологий, отличающиеся максимальными средними значениями по возрасту применения, здесь представлены производственные технологии как новые, так и возрастом свыше шести лет – программируемые логические контроллеры и компьютеры, используемые для управления оборудованием, установленным в структурном подразделении предприятия; также максимальное значение имеет средний показатель по числу технологий, приобретенных в России и за рубежом, однако количество технологий, которые разработаны в собственной организации, уступает другим группам.
Во втором кластере представлены передовые производственные технологии, особенностью которых является возраст свыше шести лет, а также характеризующийся высокими показателями как по разработке в собственной организации, так и приобретенные у других российских компаний – локальная компьютерная сеть для обмена технической, проектно-конструкторской, технологической информацией и локальная компьютерная сеть предприятия.
В третий кластер вошли технологии, имеющие возраст свыше шести лет и приобретенные в основном у других российских предприятий, а также у зарубежных компаний – компьютерное проектирование и/или выполнение инженерно-консультационных услуг; отдельное (отдельно стоящее) оборудование (машины); аппаратура, используемая для осмотра поступающих материалов или осуществления контроля в процессе работы и обмен электронной информацией.
В четвертом кластере сосредоточены технологии с самым низким значением новых используемых передовых технологий при относительно высоких показателях приобретаемых технологий у других российских промышленных предприятий – результаты компьютерного проектирования, используемые с целью контроля за производственным оборудованием, машинами; цифровое представление результатов компьютерного проектирования, используемое в заготовительной (снабженческой) деятельности; беспроводные системы связи; планирование потребности в сырье и материалах (MRP-системы); планирование производственных ресурсов (ERP-системы).
В состав пятого кластера вошли технологии, с самым низким средним значением приобретаемых технологий у других российских предприятий с относительно высокими показателями используемых передовых производственных технологий возрастом до одного года и одновременно старше шести лет – гибкие производственные элементы (системы); автоматизированные системы хранения (складирования) и поиска; аппаратура, используемая для контроля готовых изделий (конечного продукта); компьютерное интегрированное производство; системы супервизорного управления и системы сбора и накопления информации. Средние значения показателей по кластерам используемых передовых производственных технологий в нефтехимической промышленности представлены в табл. 1.
Таблица 1
Средние значения показателей по кластерам используемых передовых производственных технологий в нефтехимической промышленности (составлено автором)
|
Показатель |
Кластеры используемых передовых производственных технологий |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Х1 |
145,5 |
28,0 |
48,0 |
8,6 |
21,6 |
|
Х2 |
1283,5 |
322,0 |
169,8 |
48,2 |
81,6 |
|
Х3 |
36,5 |
56,5 |
14,5 |
13,6 |
14,0 |
|
Х4 |
1208,5 |
298,5 |
176,5 |
57,6 |
51,8 |
|
Х5 |
880,5 |
91,0 |
144,3 |
14,2 |
74,4 |
Представленные результаты кластеризации позволяют говорить об их статистической достоверности, что подтверждено Р-значением анализируемых показателей, уровень статистической значимости которых составил менее 0,05 – Р ≤ 0,05 (табл. 2).
Таблица 2
Оценка статистической значимости итогов кластеризации используемых передовых производственных технологий в нефтехимической промышленности (составлено автором)
|
Показатель |
Between |
df |
Within |
df |
F |
signif. |
|
Х1 |
32042 |
5 |
14042,40 |
12 |
5,476 |
0,007461 |
|
Х2 |
2925402 |
5 |
5658,50 |
12 |
1240,782 |
0,000000 |
|
Х3 |
3700 |
5 |
1622,70 |
12 |
5,473 |
0,007478 |
|
Х4 |
2848348 |
5 |
10131,44 |
12 |
674,734 |
0,000000 |
|
Х5 |
1209158 |
5 |
33992,78 |
12 |
85,370 |
0,000000 |
Таким образом, в результате кластеризации установлено, что в нефтехимическом комплексе российской промышленности среди систем управления производственными процессами преобладают технологии возраста свыше шести лет, разработанные собственными силами организаций, в то время как процессы управления снабжением сырьем и распределением готовой продукции обеспечены как новыми технологиями сроком до одного года, так и свыше шести лет, приобретенные как у других, так и у зарубежных компаний. Выявленные особенности позволяют сделать вывод о преобладании бизнес-моделей управления производственными процессами на основе закрытых технологий управления с интеграцией в единые цепи проектирования и распределения нефтехимической продукции в бизнес-модели открытого типа.
Заключение
При изучении особенностей управления нефтехимическим производством в индустрии 4.0 были сделаны следующие выводы:
1) отмечается ежегодное увеличение числа разработанных и используемых передовых производственных технологий в нефтехимической промышленности с максимальным приростом по таким технологиям, как производственная информационная система; связь и управление; проектирование и инжиниринг;
2) в структуре используемых передовых производственных технологий нефтехимическими предприятиями более половины составляли технологии возрастом свыше шести лет; доля технологий с возрастом до одного года не превышала 10 %;
3) более половины используемых передовых производственных технологий на нефтехимических предприятиях были приобретены у других компаний, что указывает на развитие открытых моделей сотрудничества на принципах совместной кооперации;
4) на нефтехимических предприятиях в управлении процессами производства нефтехимической продукции доминировали технологии возраста свыше шести лет, разработанные собственными силами организаций; наряду с этим в управлении процессами в цепях распределения готовой продукции и сырьевых цепях снабжения нефтехимического производства отмечалось присутствие как новых технологий сроком до одного года, так и свыше шести лет, приобретенных у отечественных и зарубежных предприятий-партнеров.
Результаты проведенного исследования являются попыткой обобщения методических подходов к оценке особенностей управления нефтехимическим производством в индустрии 4.0 и могут быть применены при разработке мероприятий по развитию нефтехимического производства, отвечающего новым технологическим вызовам с учетом специфических особенностей технологической вооруженности нефтехимической промышленности в целом.
Исследование выполнено в рамках гранта Президента РФ по государственной поддержке ведущих научных школ РФ № НШ-2600.2020.6.
Библиографическая ссылка
Шинкевич А.И., Нургалиев Р.К. ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКИМ ПРОИЗВОДСТВОМ В ИНДУСТРИИ 4.0 // Современные наукоемкие технологии. – 2021. – № 3. – С. 119-124;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=38541 (дата обращения: 03.12.2024).