Уже на начальных стадиях Третьей производственной революции можно выделить несколько определяющих ее черт:
• во-первых, одновременное широкое производственное применение различных независимых кластеров технологий. Прежде всего, робототехники, 3D-печати, новых материалов со спроектированными свойствами, биотехнологии, новых информационных технологий и, конечно же, диверсификация энергетического потенциала производства и общества;
• во-вторых, постоянно возрастающее взаимодействие между отдельными технологическими кластерами, их своеобразное «слипание», взаимное коммулятивное и резонансное воздействие друга на друга;
• в-третьих, появление на границах технологических кластеров принципиально новых, не существовавших ранее технологий и семейств технологий, в которых кластеры взаимодействуют между собой.
Основой основ превращения отдельных технологических кластеров или паттернов в единый технологический пакет играют информационные технологии, которые проникают буквально во все стороны технологической, производственной и социальной жизни, связывая между собой отдельные технологические блоки. Наиболее яркими примерами этого являются такие технологические паттерны, как биотехнологии, робототехника, управляемая на основе больших данных и т. п. По сути, уже на начальном этапе индустриальной революции можно говорить о формировании единого технологического пакета Третьей производственной революции.
В сфере организации производства и труда отличительной чертой Третьей производственной революции является миниатюризация производства в сочетании с сетевой логистикой и персонификацией потребления продукции. Как отмечал в своей работе К. Андерсон: «Если раньше эффективные производства и действенные сети маркетинга и продаж были под силу только большим заводам, крупным ритейловым сетям и транснациональным корпорациям, то в самое ближайшее время это будет доступно всем». Правда, при всей миниатюризации и демократизации производства одновременно будет возрастать зависимость мелкого производителя от поставщиков Больших Данных, программных продуктов и интеллектуальных услуг, которыми останутся, по мнению Дж. Рифкина, крупнейшие информационные компании, типа IBM, Google, Amazon и проч.
Иными словами, децентрализация производства, переход к прямым связям в сфере распределения и персонификации потребления будет происходить в условиях сохранения господства цифровых гигантов, контролирующих ключевую технологию Третьей производственной революции — системы сбора, хранения, интеллектуальной обработки и распределенной доставки цифровых данных и знаний, а также компьютерных программ и сервисов всех типов и конфигураций.
Первым ключевым направлением Третьей производственной революции является стремительная автоматизация и роботизация производства. Как отмечают эксперты, принципиально многие элементы автоматизации и роботизации могли быть внедрены в промышленное производство еще в 80-90-е годы. Однако в те времена экономически выгоднее оказалось использовать вместо роботов практически дармовой труд рабочих из Китая и других азиатских стран. Но по прошествии почти четверти века ситуация изменилась. С одной стороны труд в Азии заметно подорожал. С другой стороны деиндустриализация Америки, многих стран Европы и частично Японии нанесла сильнейший удар по экономике этих стран. Наконец, за этот период появились принципиально новые программные и микроэлектронные решения, позволяющие в разы повысить эффективность и функционал роботов при снижении себестоимости их производства. Сегодня, например, типовой американский робот на конвейере окупается в течение полутора, максимум двух лет.
Уже сейчас в Америке действует или готовится к пуску в ближайшие годы более 9 тыс. полностью автоматизированных производств. И это только начало. В Соединенных Штатах на 10 000 рабочих мест в производстве приходится 870 комплексно-автоматизированных рабочих мест, в Японии — 400, в Корее — 270, Китае — 32. Не менее впечатляющая статистика имеется по так называемым человекоподобным индустриальным роботам всех типов. В 2012 году по данным Международной федерации робототехники шире всего применялись человекоподобные роботы в Южной Корее. Там на 10 000 занятых приходилось 400 таких роботов, в Японии — примерно 320, в Германии — 250, в США — 150.
В настоящее время безусловным лидером по производству промышленных, высокотехнологичных роботов являются Соединенные Штаты Америки. В 2013 году на предприятия США поставлено чуть менее 20 тыс. единиц высокотехнологичных антропоморфных роботов. В нашей стране в 2012 году имелось всего 307 роботов. Из них 65 поступило из-за рубежа. Для сравнения в крошечной Чехии подобных роботов тысяча.
Ради справедливости надо сказать, что США не являются лидером по уже установленным промышленным роботам. Первое место уверенно держит Япония. Второе место занимает Китай. И лишь на третьем месте — Соединенные Штаты. Лидирующую пятерку замыкают Южная Корея и Германия. При этом по оценкам специалистов китайские роботы менее технологичны и применяются в основном на элементарных сборочных работах, связанных с выпуском традиционных гаджетов и бытовой техники.
Вторым направлением Третьей производственной революции, а по мнению, Криса Андерсона, даже главной ее движущей силой является 3D-печать. В основе 3D-печати лежит технология под названием Additive Manufacturing, то есть аддитивное (впору сказать «поэтапное») изготовление. Метод подразумевает, что принтер послойно формирует изделие, пока оно не примет окончательный вид. 3D-принтеры не наносят на бумагу краску, а «выращивают» объект из пластмассы, металла или других материалов.
Методы трехмерной печати также заметно разнятся. 3D-принтер может слой за слоем наносить жидкий материал (например, керамику или пластик), который сразу же застывает. Широко используется более технологичный метод, где сырьем служит порошковый металл (например, сталь, титан, алюминий). В этом случае лазерный луч скользит по отдельным слоям и, согласно заданной программе, плавит и склеивает те или иные крупицы друг с другом. Существует еще множество различных типов 3D-печати. На конец 2013 года выпущено уже более тысячи моделей различных 3D-принтеров, рассчитанных как на принципиально различные методы печати и используемого материала, так и на совершенно различный бюджет. В настоящее время ряд крупных производителей 3D-принтеров выступили вместе с интернет-гигантами, типа Google и Amazon с предложением к правительству США бесплатно поставить 3D-принтеры сначала в подавляющее большинство, а затем и во все школы. А в последующем наладить обязательное обучение на уроках труда работе с 3D-принтерами.
Если на первом этапе 3D-принтеры в основном использовали гики и продвинутые дизайнеры, то затем наступила очередь инженеров и конструкторов. Ведущие компании стали активно использовать 3D-печать для моделирования. Затем 3D-печать пошла в массы. Например, выпускник Принстона Марчин Якубовски создал целую социальную сеть, объединяющую инженеров, конструкторов, энтузиастов 3D-печати, которые совместными усилиями разрабатывают Global Village Construction Set — все, что вам нужно в «глобальной деревне». В сети публикуются в открытом доступе 3D-чертежи, схемы, видеоинструкции, бюджеты и пользовательские инструкции. В результате появляется то, что К. Андерсон называет «индустрией облака» или «облачным производством». По его словам: «Вы загружаете в глобальное сетевое облако заказ на продукт, который вас интересует, где дальше это задание находит своего оптимального исполнителя, который может произвести это максимально быстро, качественно и дешево».
В текущем году произошел прорыв в области промышленного использования 3D-печати крупнейшими корпорациями. Линии 3D-печати в настоящее время строят Boing, Samsung, Siemens, Canon, General Electric и т. п. Из стадий опытных образцов и экспериментов на уровень массовой строительной технологии постепенно выходит использование 3D-печати для строительства коттеджей, небольших домов и других сооружений. В настоящее время мировой рынок продажи 3D-принтеров оценивался от 3 до 3,5 млрд. долларов и в среднем удваивается в течение полутора лет, т. е. следует знаменитому компьютерному Закону Мура.
Бесспорным лидером как в производстве 3D-принтеров, так и в их использовании являются Соединенные Штаты. На них приходится почти 40 % мирового производства 3D-принтеров. Около 10 % — доля Японии. Практически столько же приходится на Германию и Китай. Пятерку лидеров с 6 % замыкает Великобритания. Россия в сфере промышленного применения 3D-принтеров занимает десятое место. Что же касается применения 3D-принтеров, как основы минифабрик, то в России вместе с Африкой таких производств, по данным ведущего мирового эксперта в сфере 3D-печати, нет вообще, за исключением нескольких учебных лабораторий.
