Четвертая промышленная революция
Шрифт:
3D-печать (так называемое аддитивное производство) – это процесс создания физического объекта посредством его послойной печати с цифрового 3D-рисунка или модели. Это является противоположностью субтрактивному производству, то есть основному способу производства, использующемуся до сегодняшнего дня, когда слои один за другим снимаются с материала до достижения желаемой формы. В отличие от этого 3D-печать начинается с сырого материала и создает объект трехмерной формы на основе цифрового шаблона.
Эта технология имеет широкий спектр применений, от масштабных (ветровые установки) до самых малых (медицинские импланты). На данный момент ее применение ограничено автомобильной, аэрокосмической и медицинской отраслями. В отличие от товаров массового производства продукты трехмерной печати могут легко адаптироваться к требованиям пользователя.
Передовая робототехника
До недавнего времени использование роботов было ограничено жестко контролируемыми задачами в отдельных отраслях, например, в автомобилестроении. Сегодня применение роботов охватывает практически все отрасли и задачи: от прецизионного земледелия до ухода за больными. Думаю, что благодаря быстрому развитию робототехники взаимодействие человека и машин вскоре станет обычной каждодневной практикой. Более того, сегодня технологический прогресс повышает адаптивность и гибкость роботов, конструктивный и функциональный дизайн которых разрабатывается на основе сложных биологических структур (развитие процесса биомимикрии, то есть имитации природных образцов и стратегий).
Прогресс в области датчиков делает роботов способными лучше воспринимать окружающую среду и реагировать на нее, выполняя более широкий спектр задач, включая домашнюю хозяйственную работу. Если раньше роботы программировались через автономные устройства, то теперь они могут получать информацию в удаленном режиме при помощи облачных технологий, соединяясь с сетью других роботов. Следующее поколение роботов сможет развиваться с ориентацией в сторону усиления взаимодействия между человеком и машиной. В третьей главе мы рассмотрим этические и психологические вопросы взаимоотношений между этими двумя главными объектами данного процесса.
Новые материалы
В настоящее время на рынок постоянно поступают новые материалы, обладающие свойствами, которые было невозможно себе вообразить еще несколько лет назад. В целом они становятся более легкими, прочными, пригодными для вторичной переработки и адаптивными. Существует множество новых применений для самовосстанавливающихся или самоочищающихся умных материалов, металлов с памятью возврата к исходной форме, керамики и кристаллов, которые превращают давление в энергию и так далее.
Как и в случае большей части инноваций четвертой промышленной революции, последствия возникновения, развития и использования новых материалов предугадать невозможно. Возьмём в качестве примера передовые наноматериалы такие, как графен, прочность которого в двести раз превышает прочность стали, а толщина в миллион раз меньше человеческого волоса, и который является эффективным проводником тепла и энергии [6] . Когда графен станет конкурентоспособным по цене (в расчете на грамм он является одним из самых дорогостоящих материалов на земле: объект размером в микрометр стоит более тысячи долларов США), он сможет обеспечить значительный прорыв в сфере производства и инфраструктуры [7] . Он также сможет фундаментально изменить экономику стран, зависящих от какого-либо одного конкретного товара.
6
Дэвид Исайя, «Графен для автомобильной индустрии: отсчет пошел», Automotive World, 26 августа 2015 г. http://www.automotiveworld.com/analysis/automotive-grade-graphene-clock-ticking/
7
Сара Лэскоу, «Самый прочный и дорогой
Другие новые материалы также могут играть принципиальную роль в нивелировании глобальных рисков. Инновационные решения в области термоактивных пластмасс, например, могут обеспечивать производство материалов многократного применения, которые раньше считались непригодными к последующей переработке, но сегодня находят самое различное применение, от мобильных телефонов и монтажных плат до комплектующих в аэрокосмической отрасли. Изобретение новых классов термореактивных полимеров, пригодных ко вторичному использованию, под названием полигексогидротриацины (ПГТ) является важным шагом в сторону создания циркулярной экономики (экономики замкнутого цикла), которая является самовосстанавливающейся по своей природе и работает за счет снятия жесткой причинно-следственной зависимости между ростом (производства) и потребностью в ресурсах [8] .
8
Некоторые технологии более детально описаны в: Бернард Мейерсон, «Топ-10 технологий 2015 года», Метасовет по новым технологиям, Всемирный экономический форум, 4 марта 2015 г.of-2015–2/
Цифровой блок
Одним из главных мостов между физической и цифровой реальностью, который создан четвертой промышленной революцией, является Интернет вещей (ИВ) или «Интернет всех вещей». В самой простой форме он может быть определен как взаимодействие между вещами (продуктами, услугами, местами и прочее) и людьми, которое обеспечивается взаимосвязанными технологиями и различными платформами.
Датчики и прочие многочисленные средства соединения вещей физического мира с виртуальными сетями развиваются поразительными темпами. Более компактные, дешевые и умные датчики устанавливаются в домах, в одежде, в аксессуарах, в городах, на транспорте, в энергосетях, а также в производственных процессах. Сегодня существуют миллиарды устройств по всему миру, включая телефоны, планшеты и компьютеры, которые соединены с сетью Интернет. Их количество существенно возрастет в течение ближайших нескольких лет, по некоторым оценкам – от нескольких миллиардов до триллиона, что радикально изменит способ управления цепочками поставок, предоставив возможность осуществлять мониторинг и оптимизацию активов, а также деятельность предприятия на самом детальном уровне. В рамках процесса это будет иметь трансформирующее воздействие на все отрасли промышленности, от производства и инфраструктуры до здравоохранения.
Рассмотрим, например, удаленный мониторинг – широко распространенное приложение к ИВ. Любая упаковка, поддон или контейнер теперь может быть оснащен датчиком, радиопередатчиком или радиочастотным маячком-определителем (RFID), которые позволяют компании отслеживать его продвижение по цепочке поставок: состояние, способ использования и так далее. Таким же образом потребители могут постоянно отслеживать (практически в режиме реального времени) продвижение заказанного пакета или документа. Для компаний, управляющих длинными и сложными цепочками поставок, это означает кардинальное изменение в их работе. В ближайшем будущем аналогичные системы мониторинга будут также применяться к передвижению и отслеживанию людей.
Цифровая революция создает радикально новые подходы, коренным образом изменяющие способ взаимодействия и сотрудничества между отдельными людьми и учреждениями. Например, цепочка блоков, известная как «распределенная база данных», является безопасным протоколом, в рамках которого сеть компьютеров коллективно заверяет сделку до ее регистрации и подтверждения. Технология, на которой основана цепочка блоков, создает основу для доверия, давая возможность незнакомым между собой людям (которые, таким образом, не имеют оснований доверять друг другу) взаимодействовать, минуя нейтральный центральный орган, то есть банк-кастодиан или центральный регистр. В сущности, цепочка блоков представляет собой программируемое, криптографически защищенное и, следовательно, надежное хранилище, которое не поддается контролю какого-либо одного пользователя, а также может проверяться любым человеком.