В Соединенных Штатах понятие «Индустрия 4.0» чаще заменяется на «промышленный Интернет». Хотя они называются по-разному, основная идея двух концепций одинакова: соединение виртуальных сетей с объектами для создания более эффективной производственной системы.

С точки зрения политики, правительство США после финансового кризиса повысило развитие передового производства до уровня национальной стратегии, надеясь переформатировать обрабатывающую промышленность с помощью новых и революционных методов производства. На уровне отрасли создание отраслевой организации Industrial Internet Alliance провозгласило призыв к деловому сообществу к вступлению в эру Индустрии 4.0. В отличие от «жесткого» производства, на котором делает акцент Германия, Соединенные Штаты, обладающие развитой экономикой программного обеспечения и Интернета, больше сосредоточены на продвижении нового раунда промышленной революции в «мягких» услугах, надеясь использовать Интернет для активизации традиционных отраслей и поддержания долгосрочной конкурентоспособности обрабатывающей промышленности.

Государственная стратегия стимулирования инноваций

Для того чтобы справиться с новой технологической промышленной революцией и побороться за право голоса в международной промышленной конкуренции, Соединенные Штаты в последние годы ставят возрождение обрабатывающей промышленности в приоритет. После финансового кризиса правительство США приняло ряд законопроектов, направленных на создание исследовательских центров по производственным инновациям, в надежде преобразовать традиционное производство с помощью высоких и новых технологий и вновь направить экономику США на путь устойчивого роста.

В апреле 2009 года Обама, только что ставший президентом США, выступил с речью, предложив возродить обрабатывающую промышленность в качестве основной стратегии долгосрочного развития экономики США. В декабре того же года правительство США выпустило «Рамки для возрождения американского производства», в которых подробно проанализированы теоретические основы и преимущества возрождения обрабатывающей промышленности, и которые стали стратегическим руководством для развития обрабатывающей промышленности в США. Впоследствии администрация Обамы постепенно расширила стратегическое планирование, путь развития до конкретных мер и завершила развертывание плана производственных инноваций.

В июне 2011 года Соединенные Штаты официально запустили «Программу партнерства в области передового производства», чтобы ускорить достижение лидирующих позиций в передовом производстве в XXI веке. В феврале 2012 года был запущен «Национальный стратегический план по передовому производству», направленный на поощрение возвращения производственных компаний в США с помощью активной политики. Вышеупомянутый план включает две основные линии: одна — корректировка и повышение структуры и конкурентоспособности традиционной обрабатывающей промышленности, а другая — развитие высокотехнологичных отраслей. Предлагается разработать передовые цифровые технологии производства, включая передовую технологическую платформу производства, передовые технологии и дизайн, а также инфраструктуру данных.

В марте 2012 года Обама впервые предложил создать «Национальную сеть производственных инноваций», учредить до 45 исследовательских центров и укрепить органическую интеграцию производства, образования и исследований между университетами и производственными компаниями. В январе 2013 года Исполнительный офис президента США, Национальная комиссия по науке и технологиям и Национальный проектный офис высококачественного производства совместно выпустили предварительный проект Национальной сети производственных инноваций и инвестировали 1 миллиард долларов США в создание Американской сети производственных инноваций (NNMI), чтобы сосредоточиться на продвижении инновационного развития передовых производственных отраслей, таких как цифровое производство, новые энергетические и новые материальные приложения, и создать ряд инновационных кластеров с передовыми производственными возможностями.

Ключевые области исследований этой инновационной сети включают: разработку легких материалов, таких как углеродные композиты, для повышения топливной эффективности, производительности и коррозионной стойкости транспортных средств следующего поколения, таких как автомобили, самолеты, поезда и корабли; улучшение соответствующих стандартов, материалов и оборудования технологии 3D-печати для реализации недорогих и мелкосерийных производств с использованием цифрового дизайна; создание рамок и методов интеллектуального производства, позволяющих операторам производства в режиме реального времени управлять «потоком больших данных» с цифрового завода для повышения эффективности производства, оптимизации цепочки поставок и повышения эффективности использования энергии, воды и материалов.

За последние два года вышеупомянутое планирование постепенно осуществлялось. В августе 2012 года правительство США и частный сектор совместно профинансировали Национальный институт инноваций в области 3D-печати на сумму 85 миллионов долларов. В мае 2013 года правительство США объявило о выделении 0,2 миллиарда долларов федерального финансирования на создание трех центров производственных инноваций: Института инноваций в области легкого и современного металлургического производства, Института инноваций в области цифрового производства и проектирования и Института инноваций в области электроники следующего поколения. В феврале этого года был создан центр производства композитных материалов.

Согласно «Глобальному отчету о тенденциях в передовом производстве», опубликованному американским аналитическим центром Wilson Center, США имеют самые большие в мире инвестиции в НИОКР, 3/4 из которых инвестируются в производство, и обладают очевидными преимуществами в таких областях передового производства, как синтетическая биология, передовые материалы и быстрое прототипирование. Аналитики считают, что благодаря активной поддержке правительства и частного сектора в США, вероятно, произойдет новая волна технологических инноваций, которая будет отмечена полным охватом технологии беспроводных сетей, широким использованием облачных вычислений и масштабным развитием интеллектуального производства.

Промышленные альянсы преодолевают технические барьеры

В отличие от «жесткого» производства, на котором делает акцент немецкая промышленность 4.0, Соединенные Штаты, обладающие развитой экономикой программного обеспечения и Интернета, больше сосредоточены на продвижении нового раунда промышленной революции в «мягких» услугах, надеясь использовать возможности сети и данных для повышения способности всего сектора к созданию стоимости. Можно сказать, что американская версия Индустрии 4.0 — это фактически революция «промышленного Интернета». В этом процессе, помимо политической поддержки правительства США, важным движущим фактором развития стало первое формирование отраслевых альянсов.

Концепция «промышленного Интернета» была впервые предложена компанией General Electric в 2012 году, а затем пять ведущих компаний США совместно создали Industrial Internet Alliance (IIC), чтобы энергично продвигать эту концепцию. Помимо таких гигантов производства, как General Electric, к альянсу присоединились такие ИТ-компании, как IBM, Cisco, Intel и AT&T.

Консорциум промышленного Интернета использует открытую систему членства и стремится разработать «единый план», который обеспечит обмен данными между устройствами различных производителей. Стандарты плана касаются не только интернет-протоколов, но и таких показателей, как емкость хранения данных в ИТ-системах, мощность соединенных и несоединенных устройств и управление трафиком данных. Цель состоит в том, чтобы лучше способствовать интеграции физического и цифрового миров путем разработки общих стандартов, устранения технических барьеров и использования Интернета для активизации традиционных промышленных процессов.

Хотя создание и окончательное утверждение вышеупомянутых стандартов может занять несколько лет, после их установления они помогут разработчикам аппаратного и программного обеспечения создавать продукты, полностью совместимые с Интернетом вещей. Конечным результатом может стать интеграция датчиков, сетей, компьютеров, облачных вычислительных систем, крупных предприятий, транспортных средств и сотен других типов объектов, что повысит общую эффективность всей промышленной цепочки. (Ян Бо)