Научное сотрудничество способствует развитию промышленности

Совместный проект SKF, Университета Чалмерса и Ericsson закладывает практические основы стандарта Industry 4.0 и подтверждает важность научно-промышленного сотрудничества.

Человеку со стороны сотрудничество промышленности и академической науки кажется простым и односторонним: компания работает над проблемой и платит университету за экспертный анализ в ходе её решения. В действительности это взаимодействие гораздо глубже, оно включает обучение, подбор кадров, продвижение бренда и другую взаимовыгодную деятельность. 
«Сотрудничество с университетами открывает доступ к их знаниям и опыту, самостоятельное получение которого заняло бы у нас много времени», — говорит Мартин Фриис, руководитель проектов SKF, отвечающий за налаживание связей с внешними партнёрами в рамках финансируемых исследовательских проектов. 

Университет производит важные для общества знания, а отраслевые компании стремятся сохранить конкурентоспособность. Взаимовыгодное сотрудничество требует понимания обеих областей. Любое сотрудничество должно быть взаимовыгодным, иначе оно прекратится. 

SKF сотрудничает в области исследований и разработок с университетами по всему миру. Это могут быть как индивидуальные проекты магистрантов и докторантов, так и проекты с участием нескольких исследователей. Более масштабные совместные исследования предполагают программу или предмет с привлечением значительных ресурсов. 

В качестве примера можно привести Университетские технологические центры SKF, в которых SKF сотрудничает со специалистами в рамках основных технологических направлений. Среди них трибология (Имперский колледж), сталь (Кембриджский университет) и мониторинг состояния (Университет Лулео). 

На переднем крае науки и техники

Производственные системы и продукция постоянно усложняются, а скорость генерации знаний и распространения информации затрудняет отслеживание новейших разработок. По словам Фрииса, в университетах проводятся передовые исследования, доступ к которым открывает промышленным компаниям огромные преимущества. 

Однако и в обратном направлении передаётся полезная информация. В то время как промышленность получает результаты университетских фундаментальных исследований, обратно передаются сведения о текущих и будущих отраслевых потребностях. Это помогает академическим кругам точнее определять направление исследований и планировать курсы, которые полнее отражают отраслевые запросы, выпускать специалистов со знаниями, востребованными в современной промышленности. 

Здесь мы подходим к практическому вопросу подбора кадров. Такая крупная промышленная компания как SKF ежегодно принимает в штат много технических специалистов, и тесные академические связи способствуют лучшему представлению учащихся о компании SKF. «Они больше узнают о нас и о том, что в нашей компании интересно работать», — говорит Фриис. 

Такая идея продвижения бренда и его узнаваемости выходит за рамки непосредственно приглашения в штат SKF. Многие технические специалисты будут работать в других промышленных компаниях, но знакомство с SKF и нашей продукцией принесёт пользу, когда эти учащиеся, теперь уже как штатные инженеры, будут определяться с выбором, например, подшипников или уплотнений. 

В то же время сотрудники SKF могут выступать в качестве приглашённых преподавателей и читать лекции в университетах, а также стать научными руководителями кандидатских и докторских диссертаций. SKF также влияет на образовательный процесс, организуя гостевые лекции, предлагая задания учащимся или принимая участие в семинарах и мероприятиях студенческих союзов. 

Содействие промышленности

Правительства многих стран стремятся укрепить связи между промышленностью и академической наукой, и Швеция не исключение. «Правительство финансирует исследовательские программы, поддерживая академическую науку и уделяя внимание отраслевым запросам, — говорит Фриис. — Чтобы оказывать поддержку в тех областях, где это действительно необходимо, проекты отбираются очень тщательно». 

С одной стороны, правительство осуществляет прямые инвестиции в образование и фундаментальные исследования. Кроме того, система финансирования позволит развивать сотрудничество с промышленностью, благодаря которому исследования получат дальнейшее развитие, например, с учётом фактических требований условий эксплуатации. Такое финансирование соединяет разрыв между академическими исследованиями и промышленностью, обычно охватывая уровни технологической готовности 3–7. Государственное финансирование, как правило, распространяется на академические ресурсы, тогда как компании покрывают собственные издержки. 

Эффективность работы промышленных компаний в этой области связана с участием в торговых ассоциациях и организациях, что помогает определить будущие отраслевые потребности. Эти организации стремятся влиять на такие факторы, как определение приоритетных областей и распределение финансирования исследований. 

Подобное воздействие помогает понять актуальные потребности компаний и содействует установлению связей с учёными, другими потенциальными партнёрами в области отраслевых исследований, а также фондами. Это позволяет эффективно определять востребованные области исследования, находить потенциальных партнёров в области научных и отраслевых исследований, а также соответствующие предложения финансирования. 

Совместный проект

Фриис предложил Vinnova (Министерство предпринимательства Швеции) проект актуальной футуристической концепции Industry 4.0, в которой все части современного производства взаимосвязаны. 5GEM (производство с подключением к сети 5G) — двухлетний совместный проект SKF, Университета Чалмерса и телекоммуникационного гиганта Ericsson. Опыт беспроводных технологий Ericsson, знания SKF в области производственных систем и научный подход Университета Чалмерса становятся основой для развития Industry 4.0. 

«В производстве будущего с возможностями сетевого взаимодействия Wi-Fi больше не сможет отвечать новым требованиям надёжности, времени ожидания и объёмов данных, — говорит Фриис. — Система должна быть постоянно в состоянии готовности». 

Развивающийся стандарт 5G вместе с инфраструктурными, облачными и аналитическими технологиями может стать составляющей практического решения Industry 4.0. «До сих пор концепция Industry 4.0 не выходила за рамки обсуждений, но именно такая технология нужна для воплощения этой концепции в жизнь», — говорит он. 

Появление 5G позволит работать с более высокими частотами, увеличит скорость и надёжность передачи больших объёмов данных. «Надёжность и безопасность имеют первостепенное значение, — говорит Фриис. — Постоянное подключение к сети должно быть гарантировано, в противном случае производство остановится». 

Партнёры совместно разработают на основе 5G серию демонстрационных моделей, испытания которых пройдут на предприятиях SKF. Результаты будут оцениваться по четырём основным критериям: производственная эффективность, производственная гибкость, отслеживаемость и устойчивое развитие. Скоро будет принято решение, какие демонстрационные модели будут задействованы. Проект продемонстрирует влияние мобильных технологий на эффективность производственной системы. 

Целью проекта является использование возможностей мобильных технологий и аналитики для своевременного и свободного доступа к точным данным. Адаптация данного процесса к потребностями человека (или машины) позволит принимать решения в ручном или автоматическом режиме, что повысит эффективность производственной системы. 

Создание Industry 4.0

Взаимосвязанные данные уже играют важную роль в промышленности, например, в системах техобслуживания по фактическому состоянию. В случае принятия Industry 4.0 в этой области будет достигнут совершенно новый уровень. 
Йохан Старе, заведующий Кафедрой производственных систем Университета Чалмерса, а также руководитель проекта 5GEM, говорит: «Проект направлен на создание производственной системы мирового уровня с повышенной производительностью посредством улучшения эффективности, гибкости и отслеживаемости. Одним из ключевых условий проекта является возможность применения данных технологий в других отраслях промышленности». 

Он также обращает внимание на актуальность этой технологии для промышленности именно сейчас, поскольку концепция универсального взаимодействия уже была опробована ранее. «В 1990-х гг. в рамках компьютерно-интегрированного производства мы пытались соединить все элементы вместе, — говорит он.— Но взаимодействие наладить не удалось, и мы получили «островки» автоматизации. Нам понадобилось ещё 20 лет, чтобы достичь сегодняшнего уровня». 

Industry 4.0 ещё предстоит преодолеть ряд трудностей, особенно в областях стандартизации и взаимодействия, но такие проекты как 5GEM приближают её реализацию.