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].

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].

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).

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.