Інноваційна платформа «Індустрії 4.0» у забезпеченні сталого економічного розвитку

Перехід до сталого розвитку всіх сфер національного та світового господарства, поширення на національному, регіональному та міжнародному рівні форм та принципів сталого економічного розвитку, розвитку «зеленої економіки» набуває пріоритетного значення у становленні ефективної, конкурентної економіки розвинутих країн світу та країн, що претендують на лідерство у глобальній економіці ХХІ ст.

Особливу увагу пріоритетам сталого розвитку приділяють розвинені країни світу, країни ЄС. У березні 2010 р. Європейською Радою було затверджено стратегію сталого соціально-економічного розвитку Євросоюзу на період до 2020 року «Європа - 2020: Стратегія інтелектуального, стійкого і всеосяжного зростання» [2]. У стратегії «Європа - 2020» на перший план вийшли три пріоритети, а саме: інтелектуальне зростання - розвиток економіки, що спирається на знання та інновації; стабільне зростання - сприяння ефективному використанню обмежених, невідновлюваних природних ресурсів, створення екологічно- зорієнтованої та конкурентоспроможної економіки; загальне зростання - створення економіки з високим рівнем зайнятості населення, подолання бідності та вирівнювання соціальних і територіальних відмінностей країн ЄС задля зростання добробуту та безпеки життєдіяльності людини незалежно від місця її проживання, на всій території ЄС [2].

Європейська Комісія запропонувала «Сім флагманських ініціатив» для стимулювання прогресу по кожному з пріоритетних напрямів досягнення сталого розвитку: «Інноваційний Союз», «Молодіжний рух», «Європейська програма дій у галузі цифрових технологій», «Ресурсно- ефективна Європа», «Промислова політика, адаптована до умов глобалізації», «План з розвитку нових професійних здібностей і робочих місць», «Європейська програма по боротьбі з бідністю». Надалі, по кожному з напрямків було розроблено та прийнято низку секторальних програм та стратегій. Так, у сфері енергетики було затверджено стратегію «Енергетика 2020: стратегія для конкурентоспроможної, сталої та безпечної енергетики» (Energy 2020: A strategy for competitive, sustainable and secure energy), у якій визначались базові принципи функціонування енергетичного ринку ЄС: висока енергоефективність, енергозбереження та комплексне енергозаощадження. «Маяком» виконання стратегії було визнано зменшення енергоспоживання в країнах ЄС у 2020 р. щонайменше на 20 % порівняно з показниками 1990 р., зменшення викидів СО2, що протидіє глобальному потеплінню, покращення стану навколишнього природного середовища [3].

Вимоги щодо дотримання принципів сталого розвитку ЄС висувають для всіх країн, які офіційно визнали курс на інтеграцію з Європейським Союзом. Після підписання Україною «Угоди про асоціацію між Україною, з однієї сторони, та Європейським Союзом, Європейським Співтовариством з атомної енергії і їхніми державами-членами, з іншої сторони» (від 16 вересня 2014 р.) [4], Україна визнає пріоритетність та доцільність переходу до сталого розвитку, приймає документ: «Стратегія сталого розвитку «Україна - 2020»» [5].

Для реалізації цілей сталого розвитку, переходу національної економіки як окремої країни, так і інтеграційного угрупування країн до сталого економічного розвитку необхідно задіяти інновації, інноваційні технології «Індустрії 4.0» та міжнародне економічне співробітництво задля виходу на принципово новий, інноваційний та конкурентоспроможний вектор економічного зростання.

сферами/секторами для переходу до сталого економічного розвитку у світі визнано: транспорт та його екологізацію (у т.ч. перехід до

електротранспорту); екологізацію сфери промислового виробництва та зменшення викидів СО2; енергетику, у т.ч. розвиток відновлюваної енергетики; сільське господарство (обмеження використання пестицидів та генно-модифікованої продукції, розвиток органічного та високоточного сільського господарства); розбудову ресурсо- та енергозберігаючих інфраструктурних об'єктів, «розумних будинків», «розумних міст». Всі новації у господарстві потребують задіяння нової технологічної інноваційної основи «Індустрії 4.0», що є знаменує собою перехід до «четвертого технологічного укладу». Країни, що ігнорують процес переходу до сталого економічного розвитку на засадах інновацій, ризикують опинитися у складі «аутсайдерів» світової економіки.

Про «Індустрію 4.0» вперше заговорили у квітні 2011 р. на промисловій міжнародній ярмарці у м. Ганновер (Німеччина). Бізнесмен Хеннінг Кагерманн, політик Вольф-Дітер Лукас та вчений Вольфган Вальстер, що спеціалізувалися на інформаційних технологіях (ІТ) виступили з ініціативою «Індустрія 4.0: інтернет речей на шляху до четвертої промислової революції», яку вони визначили як найбільш ефективний шлях підвищення конкурентоспроможності обробної промисловості за рахунок масового впровадження у заводські процеси кіберфізичних систем. Основою «Індустрії 4.0» є цифрова економіка, ключовими технологіями - інформація, «Big data», ІТ-технології. Масовий перехід до технологій «Індустрії 4.0» має об’єктивні передумови, адже населення Землі ще у 2016 р. перевищило 6,1 млрд. осіб, а на початок 2019 р. становило вже 7,7 млрд. осіб. Кожної секунди на Землі народжується біля 2,6 особи. Для людства щороку загострюється проблема забезпечення природними ресурсами, чистою питною водою, продуктами харчування. Тому тільки за рахунок переходу до сталого розвитку можна зберегти та забезпечити ресурси для існування і безпечної життєдіяльності майбутніх поколінь [6].

В основі «Індустрії 4.0» перебуває «цифрова економіка», у якій найбільшу цінність мають віртуальні а не матеріальні чи фізичні активи та транзакції. Натомість, в основі «цифрової економіки» - інформаційні технології (ІТ), які сприяють появі нових продуктів та сервісів, збільшують додану вартість товарів та послуг, що виробляються за інноваційними технологіями; прискорюють процеси глобальної інформатизації міжнародного бізнесу. Фундаментом цифрової економіки є сектор «технології, медіа та телекомунікації» (ТМТ), що мають три складові. 1. ІТ - інформаційні технології, що поєднують підсектори: HARDWARE (матеріальну складову ІТ - комп’ютери, гаджети, комп’ютерні аксесуари та інформаційні пристрої); SOFTWARE (програмне забезпечення); SERVICES (послуги з обслуговування складових та компонентів ІТ). 2. TELECOM, що поєднує: Mobil Data (мобільні дані); Fixed Data (пакетні та фіксовані мобільні дані); Fixed Voice (фіксовані голосові дані); Mobile Voice (мобільні голосові дані). 3. MEDIA - сектор, що поєднує у собі: друковані засоби масової інформації; телебачення; радіо; цифрові комунікації. Разом ІТ та TELECOM формують сектор інформаційних та телекомунікаційних технологій (ІСТ). Саме на основі «цифрової економіки» та ІТ у ХХІ ст. сформовані нові технологічні рішення для переходу від екстенсивного типу економічного зростання до сталого економічного розвитку, до «зеленої економіки» як її складової [7].

«Індустрія 4.0» втілюється на практиці через інноваційні платформи, про які йдеться нижче [7]. До таких «платформ» належать:

Технологія «Блокчейн» - представляє собою систему розподілених баз даних ІТ, що використовують алгоритми для надійного обліку транзакцій. Інформацію в системі «Блокчейн» неможливо змінити, оскільки більш пізні ланцюги, що фіксують інформацію про транзакції захищають дані про попередні операції. Технологія «Блокчейн» використовується майже у всіх сферах сучасного господарювання - від «майнінгу» електронних валют, до сфери публічного управління, у т.ч.

Трьохвимірний друк (3D принтери) є складовою ІТ - це метод створення трьохвимірних об'єктів, що формуються на основі цифрової моделі шляхом послідовного накладання матеріалу. В процесі 3D друку використовується пластик, скло та дерево, хімічні та органічні сполуки природного та штучного походження. За допомогою 3D принтерів вже налагоджено будівництво «розумних будинків», об'єктів інфраструктури (мости) тощо.

Безпілотні пристрої («Дрони») - літальні та водні пристрої, транспортні засоби, що пілотуються дистанційно. Дрони можуть рухатись самостійно відповідно до заданого маршруту (завдяки бортовому комп'ютеру), або ж виконувати команди, що надаються їм керуючим на відстані. Новими модифікаціями дронів є «безпілотні таксі», що, як правило, є електромобілями і які готують до масового використання в країнах ЄС та в деяких країнах світу (наприклад, у ОАЕ).

Віртуальна реальність (VR) - створення за допомогою комп'ютерної графіки та «комп'ютерної симуляції» 3D зображення або повноцінного середовища у межах заданого та контрольованого простору, з яким споживач може реалістично взаємодіяти. Основним завданням VR є ефект «занурення» споживача у віртуальну реальність. Існує і «доповнена реальність» - сфера ІТ, що представляє собою додання інформації до навколишнього природнього середовища шляхом накладання графіки чи аудиоряду для більш детального ознайомлення із завданнями, наявною ситуацією, існуючими продуктами. Таке «розширення», «доповнення реальності» відбувається на основі використання потенціалу ІТ та інших технічних можливостей цифрової економіки. Використання інноваційних технологій «віртуальної реальності» та «доповненої реальності» у системі суспільного виробництва використовується під час створення нових інженерних моделей та споруд, машин, обладнання; в процесі професійного навчання - як тренажери (авіація, ВПК, космос та ін.) що заощаджує час, кошти, сприяє заощадженню енергії та природних ресурсів, а отже - відповідає принципам сталого розвитку.

«Інтернет речей» - мережа об'єктів та пристроїв, які оснащені сенсорами, мають програмне забезпечення, розвинене сітьове обладнання і які здатні «зчитувати», збирати, обмінюватися даними через Інтернет. «Інтернет речей» включає і будь-який пристрій, до якого є сітьовий доступ. «Інтернет речей» усуває всі бар'єри, пов'язані з відстанню, часом та іншими обмеженнями у взаємодії між людиною та машинами, між людиною та людиною (працівниками, споживачами), між машинами та машинами в процесі виробництва продукції, товарів, послуг. Створення «Інтернету речей» (яке у 80-ті роки ХХ ст. мало назву «Internetworking», а скорочено - >), з 2015 року втілюється у нові інноваційні платформи: «Інтернет речей» - Internet of Things (IoT); «Індустріальний Інтернет» - Industrial Internet of Things (IIoT); «Інтернет цінностей», що існує на основі П та технології блокчейн - Internet of Уаіие (IoV); «Інтернет усього» - Internet of Everyting (IoE), що поєднує людей (виробників товарів та послуг і споживачів), цифрові та ІТ процеси і дані, проектування, виробництво та просування на ринки матеріальних благ, товарів та послуг. В основу «Інтернету речей» закладено принципи сталого розвитку - енергозбереження, екологізацію виробництва, «кругове» (повторне) використання ресурсів (у т.ч. питної води), раціональне природокористування.

«Штучний інтелект» - це програмні алгоритми, що реалізують завдання візуального сприйняття, прийняття рішень у сфері виробництва, просування товарів та послуг на ринки, управління збутом. Концепція штучного інтелекту передбачає написання та використання програм, що дозволяють машинам «самостійно навчатися», самоналаштовуватися та самопрограмуватися без участі людини, тобто машини стають більш «розумними». Важко перерахувати всі сфери використання «штучного інтелекту» в економіці розвинених країн (в країнах ЄС) - від транспортної логістики, до сфери безпеки та управління процесами ЖКГ, «розумних будинків», ресурсозабезпечення та використання, а також - всіх сфер життєдіяльності «розумних міст» [7; 8].

«Роботи» - електромеханічні пристрої та віртуальні агенти, що автономно (або ж відповідно до інструкції, комп'ютерної програми) автоматизують чи доповнюють, заміщують дії людини, виконують роботу, яку у ХХ ст традиційно виконували наймані працівники. У ХХІ ст. «роботи» масово використовуються у екологічно-небезпечних виробничих процесах, у сфері ВПК, у пожежній справі та там, де існують ризики та загрозі життю людини.

Всі вищеназвані інноваційні технологічні платформи «Індустрії 4.0» широко застосовуються країнами-лідерами, а також країнами ЄС у практиці господарювання, у т.ч. для інтенсивного розвитку «зеленої економіки», за допомогою якої матеріалізуються проекти сталого економічного розвитку. Саме завдяки «Індустрії 4.0» країни ЄС виконують цілі Стратегії «Європа - 2020: Стратегія інтелектуального, стійкого і всеосяжного зростання».

Рис. 3.2 - Пріоритети розвитку «зеленої економіки» у системі сталого економічного розвитку

Джерело: Складено автором на основі [7; 8].

Перехід до сталого економічного розвитку в країнах світу

відбувається одночасно за декількома напрямками. На рис. 3.2. представлено найбільш поширені у світі пріоритети розвитку «зеленої економіки» як складові процесів сталого економічного розвитку та конкретизовано види економічної діяльності щодо практичної реалізації проектів «зеленої економіки».

Важливою складовою сталого економічного розвитку та «зеленої економіки» є розвиток екологічного будівництва, «зеленого будівельного сектору». За даними ЮНЕП (Програми ООН з навколишнього середовища), вартісна оцінка сектору будівництва у світовій економіці (2017 р.) досягала майже 10 % світового ВВП і у ньому було зайнято понад 111 млн осіб [9]. В країнах Європи у сфері будівництва активно застосовують технології «Індустрії 4.0»: «Інтернет речей», 3D принтери, «Індустріальний інтернет», ІТ технології, роботів та ін. Також йдеться про будівництво споруд та житлових будинків («розумних будинків») за допомогою 3D принтерів; будівництво мостів, об'єктів транспортної інфраструктури та ін. Так, наприкінці 2015 р. у Амстердамі будівельною компанією Heijmans на 3D принтері було надруковано міст через один з річних каналів. Практика екологічного будівництва швидко поширюється в різних країнах світу: Німеччина, Канада, Нова Зеландія, Південна Корея, Японія, КНР та ін.

Екологічне будівництво дотримується принципів енергозаощадження, екологічної безпеки; тісно пов'язано з розбудовою «розумних будинків», що мають «розумну» систему поводження з ресурсами. Експлуатація «розумних» - «зелених будинків» порівняно з традиційними будівлями є економічно більш вигідною: більш ніж на 25 - 30 % знижується

енергоспоживання та витрати на водопостачання; діє автоматизована система оптимізації енергоспоживання, очищення та повторного використання води, водовідведення та поводження з ТПВ; у «зелених будинках» обмеженими є викиди вуглецю (СО2) відповідно до критеріїв сталого економічного розвитку. Для ефективного управління системами «розумного будинку» застосовують здобутки цифрової економіки та ІТ, «штучний інтелект», роботи.

Важливою складовою сталого економічного розвитку та «зеленої економіки» є екологічно-безпечний транспорт, який виробляється за допомогою «Індустріального Інтернету» та роботизованих промислових ліній. Традиційний (дизельний) транспорт, що використовує бензин та дизельне паливо, за даними World Resources Institute (WRI), забезпечує забруднення повітря мегаполісів викидами СО2 більш ніж на 75 % від їх загального обсягу [10]. До «зеленого транспорту» традиційно належить велосипедний рух, екологічно безпечні автомобілі (електрокари, автомобілі що заправляються біопаливом та ін.); екологічно-безпечний громадський електротранспорт (трамваї, метро). Натомість, екологічний електротранспорт для відповідності принципам сталого розвитку має використовувати електроенергію, що вироблена з відновлюваних, екологічно-безпечних джерел. У містах Німеччини з 2019 р. почали діяти обмеження щодо експлуатації автомобілів з дизельними двигунами (крім дизельних авто, які відповідають стандартам Євро-6). До таких обмежень з 2020 р. приєднаються й інші країни ЄС. Виробництво електромобілів у ХХІ ст. ґрунтується на використанні інноваційних технологій «Індустрії 4.0», що спричинює кардинальну структурну перебудову галузі машинобудування в країнах, які переходять до масового використання «зеленого транспорту». Так, за прогнозами, у КНР до 2025 р. один з п'яти автомобілів, які будуть виробляти та продавати на території Китаю будуть оснащені електродвигунами, а загальна кількість електромобілів на той час, щонайменше, становитиме біля 35 млн. авто [10].

Найбільш відомим напрямом сталого економічного розвитку є розвиток «зеленої енергетики» (насамперед - відновлюваної енергетики: сонячної, вітрової, біоенергетики, геотермальної та ін.), що дозволяє країні вирішувати не тільки екологічні, економічні але й проблеми політичного характеру. Адже зменшення залежності країни від критичного імпорту традиційних (вуглецевих) енергоносіїв - нафти, природного газу, вугілля - зменшує й залежність країни від зовнішнього політичного «тиску» країн, їх експортерів. За допомогою інновацій у світі широко поширені технології генерації відновлюваної, «зеленої енергетики». Лідерами з виробництва відновлюваної («зеленої») енергетики у світі є сім країн, сумарні потужності яких складають 71,5% світових (470 ГВт, без врахування обсягів виробництва гідроенергії): Китай, США, Німеччина, Італія, Іспанія, Японія, Індія [8]. Великий потенціал щодо розвитку всіх видів відновлюваної енергетики має Україна.

Збереження чистої питної води та водних ресурсів - важливе завдання сталого розвитку. Майже 700 млн. осіб на Землі не мають доступу до чистої питної води. Понад 3,2 млрд мешканців Планети Земля не мають доступу до централізованої системи водопостачання, водовідведення та каналізації, а отже - користуються «вигрібними ямами» біля своїх помешкань, що не тільки забруднює підземні води, але й створює ризики поширення масових епідемій. Ризики дефіциту води загострюються внаслідок глобального потепління. Проблемою для багатьох країн світу стає традиційне ведення сільського господарства. Так, «поливне рослинництво» та вирощування великої рогатої худоби збільшує дефіцит питної води, що формує ризики для розвитку фермерства. Загостриться і проблема водопостачання у мегаполісах, адже до 2030 року понад 2/3 населення Землі буде проживати у містах. За оцінками WRI, до 2030 р. дефіцит між попитом та пропозицією питної води у світі зросте до 40 %, що може призвести до збільшення кількості локальних військових конфліктів за території, на яких зберігаються джерела питної води [10].

Практичним втіленням проектів сталого економічного розвитку є «розумні міста». У «Smart city» домінують «розумні будинки», екологічно-безпечний транспорт; «розумні» технології енергоспоживання та енергозаощадження; забезпечено стандартизовані процеси екологічно- безпечного збору та утилізації ТПВ. У світі міста щорічно утворюють понад 1,3 млрд. тон ТПВ, що забруднює екологію, водні ресурси, збільшує викиди СО2, загрожує здоров’ю людини. Налагодження на інноваційних засадах екологічно-безпечної переробки ТПВ, інвестиції в озеленення території міст має не тільки соціальний та екологічний, але й вагомий економічний ефект. Вторинна переробка ТПВ щороку приносить бізнесу біля 300 млрд. дол. США прибутків, створює нові робочі місця, заощаджує енергетичні та невідновлювані природні ресурси [8]. Характерним для «Smart city» є масовий перехід до «розумних будинків», у яких за допомогою цифрових та ІТ-технологій, «штучного інтелекту» забезпечено контроль та управління енергосистемою будинку, системами водопостачання, водоочищення та «кругового» використання ресурсів. Ще однією ознакою «Smart city» є залучення технологій ІТ, цифрової економіки, безпілотних пристроїв, роботів, штучного інтелекту та інших інноваційних технологій для розвитку транспортно-логістичної, енергетичної, соціальної, інформаційної та ін. інфраструктури сучасного мегаполіса у ХХІ ст.

Таким чином, інноваційні технології «Індустрії 4.0» (ІТ, цифрова економіка, безпілотні пристрої, роботи, VR та ін.) широко використовуються для реалізації проектів «зеленої економіки», сталого економічного розвитку в країнах світу. На основі інноваційних технологій прискореними темпами розвивається «зелена енергетика», «Smart city», «розумні будинки», екологічно-безпечний транспорт, органічне сільське господарство та ін. Всі проекти «зеленої економіки» є більш конкурентними порівняно з традиційно-екстенсивними видами ведення бізнесу за рахунок раціонального використання природних ресурсів, ресурсозбереження, «кругового» використання обмежених ресурсів, зростання продуктивності праці на основі провадження інновацій. Разом з тим, перехід до сталого економічного розвитку в країнах світу формує мультиплікативний ефект економічного зростання, створює гарантований попит на продукцію високоточного машинобудування, інноваційне технічне обладнання та ІТ-технології; потребує інноваційного оновлення всіх сфер суспільного виробництва товарів та послуг, у т.ч. сфери транспорту та транспортно-логістичних послуг, інноваційного розвитку об'єктів виробничої, енергетичної, транспортної та сервісної інфраструктури - електромереж, енергетичних розподільчих систем,

сучасного транспортно-транзитного забезпечення, сервісного

обслуговування. На основі ІТ та цифрової економіки створюються нові «зелені» та «сині» робочі місця, пов'язані з інноваційним розвитком. Адаптується до вимог сталого розвитку система інформаційних, освітніх та медичних послуг, сфера рекреації, туризму та «креативної економіки». Отже, перехід країни до сталого розвитку, пріоритетність сталого економічного зростання та «зеленої економіки» тісно пов'язані з інноваційно-інвестиційним типом економічного зростання. В країнах, які затвердили та офіційно втілюють курс соціально-економічних реформ на сталий економічний розвиток спостерігається прискорений перехід до «четвертого технологічного укладу», до розвитку та масового впровадження технологій «Індустрії 4.0», що формує фундамент конкурентоспроможності, стабільних темпів економічного зростання, забезпечує високі показники добробуту населення цих країн на основі економічного, екологічного та соціального лідерства у ХХІ ст.

Список використаної літератури:

1. Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development

[Електронний ресурс]. - Режим доступу:

https://sustainabledevelopment.un.org/post2015/transformingourworld

2. EUROPE 2020 A European strategy for smart, sustainable and inclusive growth

[Електронний ресурс]. - Режим доступу:

http://ec.europa.eu/eu2020/pdf/COMPLET%20EN%20BARROSO%20%20%20007%20- %20Europe%202020%20-%20EN%20version.pdf

3. Energy 2020: A strategy for competitive, sustainable and secure energy. European Commission (10.11.2010) [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-strategy-and-energy-union/2020-energy- strategy

4. Угода про асоціацію між Україною, з однієї сторони, та Європейським Союзом, Європейським Співтовариством з атомної енергії і їхніми державами- членами, з іншої сторони (від 16 вересня 2014 р.) [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/984_011

5. Указ Президента України «Про Стратегію сталого розвитку «Україна -

2020»» (№ 5/2015 від 12.01.2015 р.) [Електронний ресурс]. - Режим доступу:

http://www.president.gov.ua/documents/18688.html

6. UN report World Population Ageing 1950 - 2050. [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.un.org/esa/population/publications/worldageing19502050/

7. Platfarm Industrie 4.0. [Електронний ресурс] - Режим доступу:

http://www.plattform-i40.de/I40/Navigation/EN/Home/home.html

8. Green economy. Sustainable DeveEpment Krnwledge Platfarm. UN [Електронний ресурс] - Режим доступу: https://sustainabledevelopment.un.org/index.php?menu=1446

9. UNEP. UN environment. [Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.unenvironment.org/

10. World Resources Institute [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.wri.org/

3.4.