Внешние условия и контекст развития инжиниринговых центров

Внешние условия и контекст развития инжиниринговых центров на рынке сложных технических систем
Санатов Дмитрий
Руководитель проектного направления
«Центр стратегических разработок «Северо‐Запад»
2013/2014
2>
I
Предпосылки развития инжиниринга.
Рынок и развитие сложных технических систем.
II
Типология инжиниринговых центров
III
Повестка современного рынка инжиниринга.
Как работать с вызовами?
Мировой рынок инжиниринговых услуг растет на уровне
мировой экономики. Рынок зрелый и быстрые изменения
связаны с высокой конкуренцией.
3>
Крупнейшие инжиниринговые компании мира
Объем рынка инжиниринга – 580 млрд долл.
Ежегодные темпы роста – 3,5-4%
Общий рынок специализированного ПО для
компьютерного инжиниринга – 33 млрд
долл., средние темпы роста – 12,1% в год
Источник: ЦСР «Северо‐Запад» по материалам ENR, IBISWorld
Высокими темпами меняется структура самого инжиниринга:
автоматизация и сквозное производство революционизируют
рынки, выстраивая новое разделение труда
21 млрд долл.
Мировой рынок
многофункциональных
инструментов (CAD,
CAE, CAM)
4>
При этом рост сложности открывает все новые горизонты для
инжиниринга
Рост сложности технических систем формирует запрос на новые инструментарий
проектирования и производства: инжиниринг становится ключевым инструментом
управления жизненным циклом систем
Катастрофический
разрыв
Разрыв Йадерлунда
5>
Фактически штурмуемая в инжиниринге зона в настоящее время –
квантовый уровень: возможен ли трансфер привычных принципов
проектирования или необходим «новый инжиниринг»?
6>
детализация
Молекулярный и
квантовый уровень
проектирования
Способ проникновения
– исследовательская
программа
Виртуальное
проектирование,
6Dпроектирование
Технологически
й анализ
Цифровое
моделирование
конструкций,
высокопроизводительные
расчеты
3Dпроектирование
, линейные
задачи
сложность
PC-программирование
Суперкомпьюте
рный
инжиниринг
software-factory
Интегрированное
и облачное
проектирование
new-factory
Биокомпьютинг и
макросетевые
системы
управления
производствами
multicultural
megasystems
Однако проникновение в штурмуемую зону не обязательно должно
носить «лобовой» характер. По всей видимости, на рынке будет расти
межотраслевой трансфер инженерных решений.
виды инжиниринга
суперкомпьютерный (т-флопсный) инжиниринг
переход к электромобилям ведет к росту
потребности проектирования УЖЦ (более
длительный срок службы электромобиля
и потребность утилизации батарей)
Динамика
Прочность
Теплообмен
Долговечность
Динамика жидкостей и газов
строите
транспортное
льство машиностроение
экзафлопсный инжиниринг
/ big data / cloud-grid
суперкомпьютинг
Life science может стать
источником нового
инструментария в
mechanical engineering в
обозримом будущем
Междисциплинарный анализ
Оптимизация
Электромеханика
Высокочастотные устройства
экспорт методов
mechanical engineering в
медицину, биомеханику
и фармацевтику
Кинематическое моделирование
абсолютно твердых тел
Электромагнетизм
биомеханика
Усталостная долговечность
Напряжение
Тепловые расчеты
фармацевтика
Гидро-газодинамика (CFD)
3Dпроектирование,
линейные
задачи,
первичная
визуализация
Цифровое
моделирование
конструкций,
высокопроизводительные
расчеты
Технологический
анализ
уровень детализации
6D-проектирование,
включая
проектирование ЖЦ
Молекулярный и квантовый
уровень проектирования
+
Проектирование сложных
суперсистем (полная
цифровая модель самолета,
smart grid 2.0 и др.)
7>
Кейс 1: ключевая технологическая задача рынка лазерных систем
8>
Штурмуемая зона в лазерных системах – сверхмощные системы с предельнокороткой
(аттосекундной) длинной волны. Возможность для создания суперконтинуум лазеры и
последствия для глобальной перестройки всей глобальной промышленности.
Газовые
Газовые
10000 нм
1200 нм
зоны наиболее
интенсивной конкуренции
на рынке
Оптоволоконные
Оптоволоконные
Диодные
Дисковые
зона перспективной
конкуренции
Диодные
850 нм Коротковолновые
Коротковолновые
Оптоволоконные
Демонстрационные проекты
Фраунгофер-Институт
Твердотельные
Коротковолновые
Военные лазеры Боинг
500 нм
100 Вт
Trumpf: специализация на
твердотельных лазерах
500 Вт
1000 Вт
IPG: специализация в
волоконных лазерах
5000 Вт
30000 Вт 100000 Вт
Rofin: широкая
диверсификация
Лидер на мировом рынке лазеров
Задача инжиниринга в поиске
способов осуществить прорыв
Кейс 2: дизайн решения Mitsubishi для выхода из зоны высокой
концентрации (турбины малой мощности) и атаки зоны высокой
консолидации (высокая мощность)
Штурмуемая зона – комплекс турбин малой серии вместо одной крупной турбины
(модульный принцип Vs традиционное масштабирование).
9>
Кейс 3: инжиниринговые задачи в логике смены технологической
платформы в авиастроении
10 >
11 >
I
Предпосылки развития инжиниринга.
Рынок и развитие сложных технических систем.
II
Типология инжиниринговых центров
III
Повестка современного рынка инжиниринга.
Как работать с вызовами?
Каждому виду инжиниринга соответствует свой формат
инфраструктуры
12 >
Эволюция инжиниринга формирует запрос на новые форматы
(новая модель – в среднем каждые 10 лет)
13 >
Офшорный инжиниринг – наиболее динамично развивающийся
формат. Характерен для современно Индо-Китайского рынка
14 >
Академический инжиниринговый центр – формат оффшоринга за
счет дешевых кадров (студенты, аспиранты) и способ
«дотянутся» на уникальных научных знаний.
IMEC как трансформер
15 >
Модель Fraunhofer
Time frame
Технологические центры, которые осуществляют конвертацию исследовательского знания в проектные решения Фокусировка исследований для университетов. Ноу‐хау, IP и решения для промышленных партнеров
Источник: IMEC
R&D cost
Государственное финансирование: длительные программы исследований Источник: Fraunhofer Gesellschaft
Частное финансирование: практико‐ориентированные технологические проекты 16 >
I
Предпосылки развития инжиниринга.
Рынок и развитие сложных технических систем.
II
Типология инжиниринговых центров
III
Повестка современного рынка инжиниринга.
Как работать с вызовами?
Географический тренд: концентрация на крупнейших рынках
дешевого персонала (Индия и Китай)
17 >
Индийский рынок офшорных ESR&D. Прогноз индийского экспорта до 2020 г.
$7,9 млрд.
$35‐40 млрд. и внутренне потребление – $4‐6 млрд.
Рост сложных ESR&D до 25%, CAD, CAE – 40%. Только 5% ‐ сложные ESR&D. CAD, CAE – 70%
Рост сложных ESR&D до 20% CAD, CAE – 50%
Рост числа ODCs (Offshore Development Centers) в 3‐4 раза
• Сложные ESR&D включают не только расчеты CAD, CAE, но и создание прототипов, оснастки, поддержку производства, интеграцию систем управления (PMD, ERP, PLM) и пр. • «Others» включает ритейл, фармацевтику, химию и пр.
Источник: ЦСР «Северо‐Запад» по материалам NASSCOM, Booz&Co
Структура рынка услуг офшорного инжиниринга в мире
Источник: ЦСР «Северо‐
Запад» по материалам IBISWorld
$2‐3 млрд.
В Индии в секторе работает около 85
тыс. работников в более 300
компаниях, в 20 из них занято около
60 тыс. инженеров. Для сравнения
США: совокупный доход 60 тыс.
компаний ‐ около $255 млрд. в 2012 г.,
50 крупнейших компаний – 35%
дохода.
Основные тенденции развития рынка ESR&D в Индии до 2020 г.:
1. Рост сложности Engineering Services. Дальнейший переход от использования САПР и графики к новому уровню анализа и дизайна
(удаленная прогностика, визуализация и т.п.). Рост секторов со сложным инжинирингом в качестве заказчика ES (электроника,
новая энергетика, биотех и фарма, аэрокосмическая промышленность и т.п.).
2. Сохранение в качестве основных предъявителей спроса Северной Америки и ЕС. Сохранение Индии в качестве главного игрока
на рынке офшорного ESR&D при росте конкуренции с Тайванем, КНР, Бразилией, ЮАР, Польшей и Ирландией.
3. Рост и дифференциация внутреннего рынка ESR&D к 2020 г.: 10‐15% сектора, рост аутсорсинга внутри страны в 2 раза.
4. Соответствующая политика: создание инновационных кластеров/экосистем/Offshore Development Centres, обеспечивающих
полный цикл инжиниринга; поддержка инжиниринга в стратегически важных отраслях; привлечение инженерных талантов в
страну; брендинг индийского инжиниринга.
Технологический тренд: автоматизация и создание
унифированных платформ
18 >
Проектирование в мире базируется на специальном программном обеспечении, становясь в этом отношении
автоматизированным. Отдельные компоненты программного обеспечения сводятся в глобальные «программные
платформы». Они уже сформировались, рынок поставщиков консолидирован. Те, кто не обладает этими платформами,
выступает «пользователем». Россия относится к числу последних.
ПО для дизайна и инжиниринга, включая 3D‐сканирование
Моделирование и оптимизация бизнес‐процессов Объем российского рынка ПО для проектирования, млн. долл.*
Источник:, ARC Group
Источник:, ARC Group
* Все ПО, включая управление
бизнес-процессами, а также
услуги консалтинга и обучения
Источник: IMD, Эксперт
Инжиниринг меняет характер построения цепочек поставок.
Интеграция своих поставок и вхождение в чужие осуществляется
через звено инжиниринга.
Российская практика
Модели поставок
19 >
Интеграция в цепочку поставок начинается на стадии проектирования
Источник: ЦСР «Северо‐Запад» по модели организации поставок Northrop Grumman
Зона активности
Традиционные закупки
(до 1970-х)
• База поставок
Высокая безопасность
транспортного плеча
• Контрактация
Конкурентные закупки
(1970-80-е)
Стратегический ресурс
(1990-2010-е)
Рационализация процессов
Оптимизированная
Годичная и по контракту
Многолетняя с
командообразованием
Длительные взаимоотношения
• Взаимодействие
поставщиков
Первоначально покупатель
или «любой»
Фокусированное
на закупках
Мультифункциональные и
параллельные усилия
• Процесс разработок
Серийный эффект: проект,
затем закупки до конца
контракта
Более активный,
но ограниченный
Параллельное участие,
вовлеченность на раннем этапе
• Ценообразование
Переговоры торга
Снижение стоимости
посредством конкуренции
Моделирование цены с учетом
стоимостных целей
Слабый, выдача
информации
избирательная
Ограниченный, но
стабильный доступ
к информации
Доступ в реальном времени к
планам производства, прогнозам,
инвентаризации ресурсов
• Обмен информацией
Модель АВВ: бизнес‐процессы – раннее вовлечение (MEC/ MAC): рынок смещается к системным решениям
Системный подход: раннее вовлечение MEV/MEC/MAC‐System
Концепция Поставщики инженерных решений могут получить статус партнера и войти в цепочку по проектированию системы
Вход в цепочку поставок уже на этой стадии
«Традиционный подход» – поставщики продуктов на тендере (качество/цена): Product suppliers responds to RFQ here ТЭО
Базовое проектирование, рабочий проект Монтаж и пусконаладка
Эксплуатация Гибкие проектные инженерные команды стали основой бизнеса.
В подготовке инженерных кадров произошла «революция».
Источник: ЦСР «СевероЗапад», МИФИ
Примерный профиль управления ЖЦ системы по ISO/EC 15288
20 >
Примерный профиль управления ЖЦ системы по ISO/EC 12207
Идет смена моделей подготовки. Рост значения подготовки использования программно‐аппаратных средств проектирования, а также работы в условиях интегрированных проектных групп, инжиниринговых партнерств
Мировые центры инженерного и управленческого образования
В мире сложились центры подготовки инженеров высокого уровня. Подготовка, помимо обучению «инженерному делу», включает курсы по дизайну, материалам, современным средствам проектирования, проектному управлению и т.д. Источник: ЦСР «Северо-Запад» по результатам глобальных рейтингов
Повестка рынка компьютерного инжиниринга
1
Архитектура ПостИндоКитайского рынка оффшорного
инжиниринга
2
Унифицированные супергрид-платформы для инжиниринга и
обмена данными
3
Engineering на квантовом уровне и новые возможности для
life science
21 >
О Фонде «Центр стратегических разработок «СевероЗапад»»
22 >
Фонд «Центр стратегических разработок «СевероЗапад» — независимый общественный институт
Деятельность ЦСР «Северо-Запад»
заключается в проведении стратегических
исследований и выработке экспертных
рекомендаций по широкому кругу социальноэкономических вопросов
Партнеры Фонда — федеральные министерства
и ведомства, региональные и муниципальные
органы власти, общественные
и научные организации, бизнес-структуры
География исследовательских
проектов — 53 региона России
Основные направления
деятельности Фонда:
Разработка стратегий развития регионов
Городское развитие, креативная индустрия
Производственные кластеры , проектирование
индустриальных и производственных парков
Адрес: 199106, Россия, Санкт-Петербург, 26-я линия В.О., д. 15, корп.
2, лит. А
Телефон и факс: +7 812 380 0320, 380 0321
E-mail: mail@csr-nw.ru
Материалы исследований ЦСР «Северо-Запад» на сайте www.csrnw.ru
Образовательные проекты, проектирование и
консультирование университетов
.
Научно-технологическое прогнозирование ,
форсайтные исследования
Публичные мероприятия (форумы, конференции,
проведение организационно-деятельностных игр)