Внедрение инноваций, основанных на аккумулировании аддитивных технологий, искусственного интеллекта, опосредующих оптимизацию производственных и управленческих процессов

Аннотация. Инновации прочно внедрились в жизнь современного общества и стали спутниками и результатами научно-технического прогресса. В последние годы особое развитие наблюдается в сфере аддитивных технологий и искусственного интеллекта, которые используются в том числе для оптимизации производственных и управленческих процессов. На основе зарубежных научных источников и аналитических материалов рассмотрены основные тенденции и особенности применения инновационных решений в области аддитивных технологий и искусственного интеллекта, применяемые для оптимизации производственной и управленческой деятельности.

Инновации – логическая составляющая деятельности производителей товаров и услуг. Без внедрения инноваций производители теряют позиции в рыночных нишах за счет снижения конкурентоспособности, подвергают свою деятельность излишних деловым рискам, что, в конечном счете, сказывается на эффективности деятельности и перспективах успешного развития в будущем. Инновации как процесс, за счет которого изобретение или идея приобретают экономическое содержание, вытекают из научно-технических знаний и достижений, интеллектуальной активности и креативности управленческой деятельности. Последними технологическими тенденциями является разработка и применение инноваций, базирующихся на аддитивных технологиях и искусственном интеллекте. Ведущие международные организации (Microsoft, Google, Facebook, Apple, Uber и т.д.) активно внедряют и используют такие новшества для оптимизации производственных и управленческих процессов.
Цель эссе – изучение особенностей внедрения инноваций в производственной и управленческой деятельности, основанных на использовании искусственного интеллекта и аддитивных технологий. Предмет эссе – инновации, созданные на основе искусственного интеллекта и аддитивных технологий. Объект – производственная и управленческая деятельность организаций.
Аддитивные технологии (или технологии 3D-печати) (далее – АТ) – это класс процессов, позволяющих автоматически изготавливать изделия по заранее сформированной цифровой CAD-модели способом послойного добавления [7, с. 124]. Иными словами, аддитивные технологии производства позволяют изготавливать любое изделие послойно на основе компьютерной 3D-модели. Под CAD-моделью при этом следует понимать организационно-техническую систему, реализующую информационную технологию автоматизированного проектирования, назначением которой являются проектные работы с применением комплекса технических, информационно-технологических, программных и других средств [16, с. 17].
Искусственный интеллект (далее – ИИ) – это новая цифровая реальность, которая окажет глубокое влияние на мир, изменив образ жизни и деятельности людей. Департамент коммуникаций Европейской комиссии ИИ относится к созданным и управляемым человеком системам, демонстрирующими интеллектуальное поведение, способными анализировать сведения и предпринимая действия, в том числе автономно, для достижения конкретных целей [5].
Основные характеристики ИИ:
1) наличие доступа к источнику знаний и способность и с ним взаимодействовать;
2) умение общаться (формировать язык, но может быть семиотическим, то есть невербальным);
3) способность планировать, анализировать, размышлять, творить;
4) использование мышления с целью уточнения ответов на поставленные вопросы;
5) способность преобразовывать простые ожидаемые результаты в компетентные (с наличием глубоких знаний) результаты;
6) проявление недетерминированности и гибкости (адаптивностью) при получении результатов [15, с. 69].
ИИ как область научных знаний появился раньше АТ. В 1956 г. во время Дартмутской конференции впервые прозвучало выражение «Искусственный интеллект», хотя сама сущность ИИ упоминается гораздо раньше, начиная со средних веков, прежде всего в работах философов и произведениях фантастов [6, с. 31]. АТ появились на три десятилетия позже: в 1986 г. Чарльз Халл запатентовал первый в мире сконструированный стереолитографический трехмерный принтер [7, с. 124]. То есть оба изучаемых явления появились во время третьей промышленной революции или пятого технологического уклада, связанных со становлением эпохи компьютеров и телекоммуникаций. Однако, наибольшее развитие как ИИ так и АТ получили в последующие периоды (шестой технологический уклад), то есть во время масштабной цифровизации общества и появления цифровой экономики.
Главным направлением развития цифровой экономики является разработка и использование цифровых платформ, основанных на инновационных цифровых технологиях. Современная технологическая платформа базируется на использовании четырех ключевых информационно-коммуникационных технологиях – мобильная связь, социальные сети, технологии Big Data и «облачные вычисления» (англ. cloud computing), и дополняется инновационными акселераторами – роботизацией, когнитивными системами (ИИ), «Интернетом вещей» (англ. Internet of Things), 3D-печатью, решениями по защите данных от киберугроз нового поколения (англ. Next Generation Security) и технологиями расширенной и виртуальной реальности [9]. Всё это вместе существенно расширяет возможности для инноваций и позволяет трансформировать все отрасли экономики, повысить эффективность производственных и управленческих процессов.
В настоящее время ИИ является важнейшим активом во всех секторах экономики, включая правительство. Десятки стран разработали национальные стратегии в области ИИ с выделением бюджетного финансирования исследований и разработок, в том числе на использование ИИ для повышения эффективности государственных операций и реагирования на них граждан и предприятий. Основная тенденция последних 10 лет – увеличение количества заявок на патенты на искусственный интеллект (рис. 1). В период с 1960 г. по начало 2018 г. было опубликовано около 340 тыс. патентных семейств и более 1,6 млн. научных работ, связанных с искусственным интеллектом.

Рис.1. Динамика патентов на ИИ и научных публикаций об ИИ [2]

Данные свидетельствуют, что интерес к этой области постоянно рос с начала 1980-х гг. и ускорился в 2012 г. За последние 12 лет количество заявок на патенты выросло в 6,5 раза. За тоже время количество научных публикаций, связанных с ИИ, выросло почти вдвое.
Другая характерная тенденция развития ИИ – рост их негосударственного финансирования. С 2013 г. венчурные инвестиции в ИИ регулярно увеличивались в среднем на 36% ежегодно. Финансирование, связанное с ИИ, значительно выросло в 2018 г., увеличившись на 72% по сравнению с 2017 г., несмотря на снижение активности сделок (рис. 2).

Рис. 2. Динамика объемов венчурного финансирования, mln. US$ [14]

Опросы, проведенные среди владельцев бизнеса, управляющих и IT-персонала, свидетельствуют о высокой оценки бизнес-среди возможностей ИИ. 71% опрошенных считает, что ИИ меняет правила игры; по 61% отметили, что ИИ дает полезные возможности совместно с использование баз данных и ИИ – их самая важная бизнес-инициатива; 54% считают, инструменты ИИ повышают производительность; а 47% сформировали стратегии развития ИИ (рис. 3).

Рис. 3. Восприятие ИИ организациями и управляющими в 2019 г. [13]

Другие аналитические сведения о развитии и применении ИИ:
1. На конец 2018 г. 37% организаций в различных странах внедрили ИИ в той или иной форме. Данный показатель вырос в 2,7 раза за последние 4 года [11]. 31% организаций собирается внедрить ИИ в ближайшее время или уже занимается этим [8].
2. Маркетинг и продажи отдают приоритет ИИ больше, чем любой другой отдел в организациях сегодня [12]. Наиболее эффективные компании в два раза чаще, чем их конкуренты, использовали ИИ в маркетинге [8].
3. Два миллиарда сообщений ежемесячно передаются между организациями и их клиентами [10]. 63% людей предпочитают общаться в чате с ботом, а не с живым человеком для консультаций и выяснения вопросов [3].
Сфера АТ также стремительно развивается, и отставание от ключевых компаний может стать серьезной конкурентной проблемой. С 2012 г. по 2017 г. объем произведенной на основе АТ продукции вырос на 47%, и ожидается, что к 2021 г. объем рынка за счет преимуществ технологии достигнет 26,5 млрд. долларов США (рис. 4).

Рис. 4. Динамика объема мирового рынка производства АТ-продукции в 2012-2021 гг. [4]

По сравнению с обычными производственными процессами, такими как литье, токарная обработка или фрезерование, экономические преимущества АТ гораздо выше. Сложные структуры, конструкции и геометрии, адаптированные к конкретным требованиям заказчика, часто невыполнимые при использовании традиционных методов, могут быть построены с меньшими затратами (рис. 5).
Затраты при производстве на основе АТ увеличиваются в зависимости от сложности производимой продукции, а не объемов производства в отличие от традиционных методов. Следовательно, АТ позволяет относительно просто рассчитать себестоимость производимой продукции и идеально подходит для новичков рынка: прибыль может быть получена вне зависимости от объемов произведенной продукции. Исходя из данной особенности АТ, она может быть успешно использоваться в малом бизнесе, производстве малорентабельной продукции, стартапах и других проектах, требующих высокой степени прогнозирования и быструю окупаемость.

Рис. 5. Зависимость затрат от сложности продукции при производстве на основе АТ [1]

Таким образом, инноваций, базирующиеся на применении АТ и ИИ ведут к оптимизации производственных и управленческих процессов. Использование ИИ позволяет расширять возможности планирования, анализа и контроля, предоставляет модели закономерностей, что необходимо для принятия обоснованных управленческих решений. Инструменты ИИ повышают производительность и эффективность деятельности. В настоящее время ИИ успешно используется в маркетинге и продажах, позволяя компаниям выходить на новые рынки, лучше понимать предпочтения потребителей, оптимально управлять негативными факторами внешней среды, что в конечном итоге ведет к повышению конкурентоспособности, росту положительных финансовых результатов и улучшению финансового положения. Но потенциал ИИ таков, что его инструменты в скором времени будут использоваться при организации и контроле всех бизнес-процессов организаций. АТ открывают новые возможности для проектирования и производства в различных отраслях промышленности. По сравнению с обычными методами, АТ позволяет производить более сложные по структуре и геометрии товары за счет чего достигается снижение затрат, повышение эффективности и производительности, улучшение экологичности продукции. В результате чего ИИ и АТ получают все более широкое распространение, играет все более важную роль в производстве и управлении организациями.

Список литературы:
1 Additive Manufacturing // FHNW School of Business. – URL: https://www.fhnw.ch/de/die-fhnw/hochschulen/ht/institute/institut-fuer-produkt-und-produktionsengineering/additive-manufacturing (дата обращения: 07.03.2020).
2 Artificial Intelligence. Technology Trends 2019 // WIPO. – URL: https://www.wipo.int/edocs/pubdocs/en/wipo_pub_1055.pdf (дата обращения: 07.03.2020).
3 Artificial Intelligence Statistics for 2019 // G2 Crowd. – URL: https://learn.g2.com/artificial-intelligence-statistics (дата обращения: 07.03.2020).
4 Challenges of Additive Manufacturing // Deloitte. – URL: https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/de/Documents/operations/Deloitte_Challenges_of_Additive_Manufacturing.pdf (дата обращения: 07.03.2020).
5 Communication Artificial Intelligence for Europe – Communication from the Commission to the European Parliament, the European Council, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions on Artificial Intelligence for Europe, Brussels, 25.4.2018 COM(2018) 237 final // European Commission. – URL: https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/communication-artificial-intelligence-europe/ (дата обращения: 07.03.2020).
6 Davenport Th. H. The AI Advantage: How to Put the Artificial Intelligence Revolution to Work (paperback). – Cambridge, 2019. – 244 p.
7 Dehghanghadikolaei A., Namdari N. Additive Manufacturing Methods A Brief Overview // Journal of Business Research. – 2018. – Vol. 5. – Pp. 123-131.
8 Digital trends 2018 // Adobe. – URL: https://www.adobe.com/uk/modal-offers/econsultancy_digital_trends_2018_report.html/ (дата обращения: 07.03.2020).
9 Get the Analysis and Insight You Need into the 3rd Platform // IDC. – URL: https://www.idc.com/promo/thirdplatform/ (дата обращения: 07.03.2020).
10 Messenger for business // Facebook. – URL: https://web.facebook.com/business/marketing/messenger/ (дата обращения: 07.03.2020).
11 Scaling Digital Business // Gartner Survey // IDC. – URL: https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2018-10-16-gartner-survey-of-more-than-3000-cios-reveals-that-enterprises-are-entering-the-third-era-of-it (дата обращения: 07.03.2020).
12 State Of AI And Machine Learning In 2019 // Forbes. – URL: https://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2019/09/08/state-of-ai-and-machine-learning-in-2019/#4994e6341a8d/ (дата обращения: 07.03.2020).
13 The Digitization of the World: From Edge to Core // IDC. – URL: https://www.seagate.com/files/www-content/our-story/trends/files/idc-seagate-dataage-whitepaper.pdf (дата обращения: 07.03.2020).
14 Venture Capital Funding For Artificial Intelligence Startups Hit Record High In 2018 // Forbes. – URL: https://www.forbes.com/sites/jeanbaptiste/2019/02/12/venture-capital-funding-for-artificial-intelligence-startups-hit-record-high-in-2018/#199df09c41f7 (дата обращения: 07.03.2020).
15 Wang P., Liu K., Dougherty Q. Conceptions of Artificial Intelligence and Singularity // Information. – 2018. - № 9. – Pp. 67-75.
16 Weili Han., Zheng Shen Yi. Design and fabrication of complete dentures using CAD/CAM technology // Medicine. – 2019. - № 96. – Pp. 17-29.