Як долати долину смерті в Індустрії 4.0: ч1 – практичні кейси та перший досвід програми EIF

З 2016 року в АППАУ накопичилось чимало історій про те, як наші розробники генерують інновації, але які не доходять до замовника. Вони зупиняються на ранніх стадіях, через комплекс причин й де фінансування – тільки одна з них. Наш огляд про те, якими є інші і як долати ці перешкоди до працюючих прототипів з допомогою двох програм, які зараз розгортаються в АППАУ, EIF та BOWI. В першій частині огляду ми розглянемо практичні кейси – як успішні так і факапи.

Інноваційний менеджмент – це про управління TRL

Загальновідомо, що промислові замовники не схильні ризикувати в інноваціях, які є «сирими». Тобто, жоден промисловець не дозволить ставити на працюючий промисловий об’єкт прототип, який не пройшов тестування – випробування в належних умовах й немає відповідних сертифікацій. Це – очевидні й зрозумілі речі навіть на рівні здорового глузду. З точки зору керування різними рівнями зрілості інноваційних продуктів, в світі давно прийнята класифікація TRL (Technology Readiness Level) – є 9 рівнів технологічної готовності, від ідеї – й готового, комерціалізованого продукту.

Таким чином,

керування інноваціями зводиться до керування цими рівнями – чим швидше та ефективніше ви проведете вашу ідею по всьому циклу, від рівня 1 до рівня 9, тим більші шанси вийти на ринок першим й мати успіх.

На цьому шляху є чимало перепон, найбільшою з яких є так звана «долина смерті», рис.1.

Рис. 1 Цикл інновацій

Навіть коли ви отримали експериментальний зразок (TRL3-4) довести його до працюючого промислового прототипу потребує значних коштів. Саме тому, суть більшості інкубаторів та акселераторів це про те, як вам здобути кошти на доведення вашого експериментального зразка до рівня 7-8, тобто того рівня, де ризики зменшились до мінімуму й у ваш продукт вже можуть інвестувати самі промисловці.

Прийнято вважати, що джерелами інноваційних рішень можуть бути університети та стартапи. Але якщо узагальнити досвід АППАУ з цими категоріями, а також з розробникам промислової автоматизації та ІТ, то картина є наступною:

  • Інноваційний менеджмент в наших технічних університетах є відверто слабким. Принаймі, це точно відноситься до застосувань Індустрії 4.0. Частіше всього й на рівні управлінських структур – це, перепрошуємо, «симулякри». В останні роки ми мали масу свідчень цього – від марного пошуку результатів роботи так званого «трансферу технологій» в університетах в 2016-18 рр, й до дуже скромних результатів по створенню інноваційних ландшафтів в регіонах в 2020-21.
  • При цьому університети виграють чимало грантів, особливо в ЄС, на різні навчальні програми та інноваційні розробки. За останні 5 років ми налічуємо близько 10 виграних університетами тільки в Індустрії 4.0. Водночас, сказати що ці гранти мали який-небудь вплив на наші підприємства, на популяризацію інновацій, чи хоча б на тренінгові програми для ринку ми не можемо.
  • Університети виглядають одними з лідерів в загальному хайпі про інновації – тільки лінивий про це не говорить. Але коли доходить до конкретних промислових інновацій в Індустрії 4.0, все якось “сіріє”. Прикметним з точки зору бізнесу виглядає той факт, що багато університетських фахівців просто не знають про шкалу TRL, й не спроможні оцінити власні наукові розробки.

    Подібних систематизованих каталогів та оцінок згідно шкали TRL сьогодні немає в жодному технічному університеті країни

    й ми в черговий раз побачили це в сезоні 2021, де на ці чергові спроби в проекті ClusteRISE в Запоріжжі та Харкові було кинуто багато ресурсів. Це зайвий раз підкреслює імітаційний характер «інноваційного менеджменту» будь-яких наших державних установ.
  • Інкубатори та акселератори дійсно є ефективними інструментами в подоланні долини смерті. Але мова про справжні промислові акселератори, а в Україні їх практично немає. Наша аналітика показує, що тільки в м. Києві є вже 10 акселераторів та інкубаторів, що пропонують акселераційні програми. Водночас, тільки 3 з них в певній мірі мають відношення до промислових секторів (I.S.E.,Indax и Noosphere), й тільки Noosphere можна вважати частково орієнтованою на хайтек сектори, але й тут фокус є дуже обмеженим – мова тільки про космічну галузь та біо-електроніку (MedTech). Що стосується корпоративних акселераторів типу ДТЕК 2018, то ми знаємо, що всі вони мали обмежений часовий характер.
  • Але проблеми є і на рівні самих розробників – стартапів, вже зрілих компаній та інтеграторів, промислових МСП. Наприклад, важко відразу зрозуміти, чому наші фірми, в яких вже є хороші інноваційні прототипи, так мало подаються на різноманітні конкурси та в фонди, – зокрема, Український фонд стартапів. Подібну картину низької активності ми бачимо в 2021 й програмі EIF – про це далі.

Загалом, наша модель інноваційних екосистем промислових хайтек описана в численних публікаціях, ось одна з них від 2018. Тут досить чітко визначені пріоритети та порядок дій. Згідно них, найголовнішим інструментом прискорення мали б бути галузеві акселератори, орієнтовані на промислові застосування. Їх немає в країні, державна політика в розвитку цього напряму нам невідома й всі наші заклики до їх створення поки що марні.

Практичні кейси від членів АППАУ

Три наступні кейси пояснюють в деталях “що таке долина смерті” й чому її так важко перейти.

Предиктивна діагностика двигунів  – кейс «Еліус-М»

Ідея діагностувати неполадки різних електричних пристроїв, вимірюючи момент на валу, з’явилась у керівництва сумської «Еліус-М» в 2016. Компанія є досвідченим інтегратором та розробником промислових систем керування, й включає фахівців з 30+ літнім досвідом розробок та інтеграції промислової електроніки, автоматизованих систем керування та інжинірингу. Серед інноваційних розробок – чимало цікавих рішень в різних сферах та галузях, наприклад, «Еліус-М» став переможцем Хакатону на АМКР в 2016 р. з пропозицією регенеративних горілок.

Інноваційне рішення з предиктивної аналітики стану двигуна базувалось саме на постійному вимірюванні електричних характеристик двигуна, й далі включенню алгоритмів машинного навчання, які мали діагностувати аномалії в поведінці в різних умовах та застосуваннях. Оскільки «Еліус-М» не мав ресурсу ІТ-розробників, він звернувся до Сумського університету, де були фахівці з машинного навчання. Однак співпраця не склалась. Університет виявився не готовим інвестувати в розробку свої ресурси, тоді в «Еліус-М» також не було окремого фінансування для цього напряму.

Прикрим для «Еліус-М» був і той факт, що великі замовники, як АМКР виявились насправді зовсім не готовими до залучення інноваторів. Адже після їхньої перемоги на Хакатоні-2016 замовник запропонував їх самим інвестувати в розробку, й оплатити роботу після впровадження. Подібну поведінку і досі демонструють маса представників великого бізнесу в Україні – по-суті, мова про те, що малий бізнес має тим чи іншим чином кредитувати великий й брати на себе всі ризики інноваційних впроваджень.

Й це кардинально відрізняється від умов розвинутих країн, які дбають про інновації – там інноваційні стартапи реально «засипають» грошима. Ключову роль в цьому процесі відіграє державна політика.

Розумні конденсатовідвідники – кейс «Артезії» та кафедри АТЕП – КПІ

Конденсатовідвідники – це механічні теплотехнічні пристрої, призначені для утримання водяної пари в місці, де вона має віддати свою енергію, та подальшого відведення конденсату з трубної системи. Вони стоять на будь-якому підприємстві, яке використовує водяну пару як енергоносій – заводи і фабрики видобувної, нафто-хімічної, переробної, харчової галузей, виробництва буд. матеріалів, деревообробки, фармацевтики тощо. У перекладі на мову грошей –  ці пристрої сприяють енергозбереженню, тому що ми не «спалюємо кошти» на невикористану пару, та забезпечують якість продукції, якщо пара використовується на потреби технології. Від якості їх роботи залежить технологічний процес. Зазвичай ці пристрої перевіряються зі значними інтервалами, а виходять з ладу непомітно. Це веде за собою значні приховані збитки. Ідея зробити ці пристрої розумними, щоб відразу діагностувати стан, належить інжиніринговій компанії «Артезія», яка багато років спеціалізується в сфері паро-конденсатних систем. До розробки концепції були залучені фахівці кафедри АТЕП теплоенергетичного факультету КПІ ім. Ігоря Сікорського. Окремі  розрахунки в техніко-економічному обґрунтуванні представлені на рис.

Партнери проаналізували ринок й побачили, що подібних пристроїв практично немає на світовому ринку, або ж вони пропонуються за дуже високою ціною від буквально кількох світових брендів.

Розвиток цієї концепції співпав у часі з активним просування АППАУ технологій та стандартів Індустрії 4.0 (кафедра АТЕП є членом АППАУ з 2012 року). Обміни на цю тему дали чітке бачення нового застосування як manufacturing Application на платформі ІІоТ (mApps). Враховуючи цю співпрацю, було аргументовано, що в написанні коду самого застосунка проблем особливих не виникне – натомість, головні інвестиції мають бути спрямовані в сам конденсатовідвідник.

На жаль, через відсутність досвіду пошуку додаткових фінансів, які могли б вивільнити ключових спеціалістів й забезпечити повноцінний R&D, проєкт розвивається повільно, й у межах часу співробітників компанії.

Система прогнозування споживання електроенергії – кейс aGnostic

Стартап a-Gnostics вийшов з компанії SoftElegance, члена АППАУ з березня 2018 року. Влітку того ж року, a-Gnostics виявився єдиним відібраним учасником корпоративного акселератора ДТЕК з 12 членів АППАУ, які приймали участь в демо-дні. Згідно умов акселератора його фіналісти отримували зрештою комерційні замовлення. a-Gnostics, як спеціаліст в сфері предиктивної аналітики з використанням алгоритмів машинного навчання, отримав проект по реалізації прогнозування у споживанні електроенергії. Реалізація виявилась цілком успішною, а після запуску нових правил функціонування ринку електроенергії влітку 2020 попит на подібні застосування різко виріс. В 2021 році ці рішення стосуються також споживання газу.

Сьогодні a-Gnostics має реалізовані проекти кількох великих холдингах країни, включно з ДТЕК, Метінвест та МХП.

Команда a-Gnostic на підписанні угоди з керівництвом «Метінвест Діджитал»

Таким чином, ми бачимо як

підтримка стартапу в окремому акселераторі запускає інновацію й доводить її до тиражованого продукту або рішення, тобто до комерційного успіху.

Цей приклад є класичним для світових інновацій в сфері Індустрії 4.0, але ще дуже рідкісним в спільноті АППАУ, нашій Індустрії 4.0 й загалом для промислових секторів України саме через відсутність постійно діючих акселераторів для промислових хайтек секторів.

Приклад a-Gnostics є також типовим в тому, що багато стартапів Індустрії 4.0 поки що цілком обходяться без університетів. Хоча a-Gnostics мав контакти з КПІ ім. Сікорського в рамках відкриття Центру 4.0 в 2019 далі перших обмінів співпраця не пішла – жодна сторона не запропонувала більш конкретний формат співпраці.

Є чимало інших подібних прикладів в нашій спільноті, на жаль, в рази більше не успішних, ніж успішних. З боку партнерів, варто тут пригадати технологічні мітапи з Київським академічним університетом (КАУ) по залученню науковців в 2019-20рр. Проведені на хорошому організаційному рівні, з залученням великих холдингів країни, вони проявили хороший потенціал наукових розробок і які дійсно зацікавили промисловців. Але далі «цей поїзд не рушив» – рівень готовності до співпраці обох сторін виявився надто низьким.

Всі ці приклади демонструють одне і теж – ключові проблеми розвитку інновацій стосуються не їх наявності в середовищі розробників (будь-якої категорії, в тому числі в університетах та НДІ) на початкових рівнях TRL, а того, яким чином ці інновації долають «долину смерті» – рівні TRL 5-7. Й щоб перейти цю долину, справа не стільки в наявності фінансування – його реально чимало в різних фондах. Є низка інших функцій, які потрібно виконувати на регулярній основі, зокрема:

  • стикувати між собою потенційних замовників та розробників;
  • стикувати ці обидві категорії з наявними інноваційними фондами та конкурсами;
  • допомагати їм вигравати конкурси шляхом регулярного написання проектних заявок (адже гроші не роздаються, – потрібно доказувати й показувати, що ваша інновація є кращою);
  • доводити технологічні експерименти до практичних результатів (готових комерційних продуктів).

Й мова про те, що інституцій або ж хоча б організованих команд фахівців, які вміють це робити в Україні в сфері Індустрії 4.0 – практично не існує!

Історія та перший досвід програми EIF

На створення таких команд по всій країні й націлена програма інтернаціоналізації та фандрейзингу EIF, яка  розгортається в АППАУ з травня 2021. Вона пройшла вже багато фаз розвитку. Історично, першою спробою організувати системний фандрейзинг в Індустрії 4.0 були наші намагання в 2016-17 рр  делегувати ці функції зовнішнім консультатам по Горизонту 2020 та подібним програмам. Адже вже тоді євро-фонди пропонували десятки мільйонів євро для фінансування інноваційних розробок. Оскільки ми не побачили ніякого ефекту на залучення наших інноваторів 4.0, в 2018 р. ми скористались пропозицією партнерів з HUB 4.0 й «інтегрували» туди цілу команду фандрейзерів, які мали системно виводити інноваторів 4.0 на євро-фонди. Це був експеримент, й де головні ризики несла сторона HUB 4.0. Через 6 місяців роботи цієї команди, власники HUB 4.0 зрозуміли, що швидких результатів не варто очікувати й згорнули фінансування цієї інціативи. В 2020 році АППАУ знову повертається до ідеї залучення зовнішніх консультантів й цього разу на дуже чітких умовах з гарантією оплати робіт. Але знову невдача – виявилось, що партнери не спроможні справитись навіть з першою фазою фандрейзингу, – регулярним інформуванням спільноти про поточні проекти Індустрії 4.0. Адже доступних грантових проектів – реально десятки щомісяця, як і коли в них має розбиратись керівник МСП чи розробника?

Зрештою, в травні 2021 АППАУ створює власний проектний офіс й перезапускає програму EIF. Ми ретельно відпрацювали весь цикл фандрейзингу (рис. 2) , розподілили процеси та  функції між 3-ма категоріями партнерів, провели селекцію кращих технологічних експертів (брокерів) й запустили регулярні комунікації.

Рис.2 Процесний цикл фандрейзингу з розподілом ролей між 3-ма категоріями.

 

Отже, сьогодні – через 5 місяців від старту цієї ініціативи  вже можна говорити про певні результати.

  1. Підтвердилась гіпотеза про наявність фінансування. Практично, ми щомісяця бачимо цілий портфель доступних грантових проектів на суму не менше 1 млн євро. Повторимось – мова саме про фонди для Індустрії 4.0.
  2. Ми розпочали системні комунікації – зібрання групи EIF спочатку тривало двічі на місяць, – на цих зібрання розглядались чергові, найбільш цікаві коли. Далі ми перейшли на щомісячні наради. Всі учасники групи EIF отримують регулярні дайджести про стан відкритих колів по Індустрії 4.0.
  3. Аналізуючи кількість акцій з промоції та вихідні результати (подані заявки), ми проаналізували «лійку фандрейзингу», рис.3

    Рис 3. Поточний стан лійки фандрейзингу в Індустрії 4.0.

  4. Тобто, за весь період роботи EIF (5 місяців) ми подали буквально 7 заявок (4 з них – сама виконавча дирекція АППАУ), й тільки 1 виграли (проект BOWI для КПІ).
  5. Як ми бачимо з рис. головною перешкодою є вихід з етапу обізнаності до етапу вибору цільових проектів та їх опрацювання. Причиною цього є повна неготовність технологічних експертів виконувати роботи по промоції колів. Іншими словами, мало вибрати і вказати на “правильні проекти”. Щоб керівник МСП чи навіть фірми – розробника технології взяв в роботу запропонований кол, необхідно провести велику просвітню роботу:
    1. Детально вникнути й розібратись в деталях конкретного колу.
    2. Підтвердити на експертному рівні його валідність – привабливість для наших розробників або МСП.
    3. Вміти представити це публічно (для цього якраз і проводяться регулярні наради в групі EIF).
    4. Підготувати промоційні матеріали для більш широкого кола потенційних учасників ринку – це особливо важливо, коли 1-2 перші фірми відмовляються від участі.
    5. Бути готовим включитись в написання проектної заявки.
  6. На роль технологічних експертів в програмі заявлені 16 досвідчених фахівців з університетів. Немає сумнівів в їх технологічних компетенціях та практичному досвіді. Але до цих вищевказаних функцій – і які радше стосуються технологічного та інноваційного брокериджу, фахівці виявились не готовими. Тільки Андрій Гнап з Wastes Ukraine Analytics (спільно ВД АППАУ) провів ці роботи (п.5), в результаті яких ми залучили до написання проекту KLYKOS 4.0 Інтерпайп та IT-Enterprise. Також включилась кафедра АТЕП – ТЕФ з КПІ (Олександр Степанець), але це власне і все.
  7. Що стосується самих МСП та розробників, лічені з них ведуть системну роботу по фандрейзингу. В якості кращого з таких вкажемо на членів АППАУ, одеську 482.Solutions та запорізьку «Тріада-зварка» – тільки ці 2 компанії регулярно та самостійно подаються на різні конкурси та гранти, як в Україні та закордоном. Якщо ж говорити про всіх інших (а їх реально десятки), то без зовнішньої допомоги писати заявки просто нікому.

Який вихід ми бачимо з цієї – на перший погляд, дещо тупикової ситуації?

Перше й найважливіше – це зрозуміти справжні причини цієї ситуації. Головна причина в тому, що ми пройшли тільки половину шляху.

Бар’єр в запуску професійного технологічного брокериджу виявився справді високим,  й з ходу – традиційними методами залучення, – ми ще не змогли його подалати (рис. 2).

Ставка на університети поки що ніяк себе не виправдовує, але з іншого боку, ми просто не бачимо інших ресурсних можливостей, враховуючи широкий спектр та  технологічну складність застосувань в Індустрії 4.0. На практиці, ця спроможність означає наявність фахівців, спроможних виконувати ці функції на постійній основі. Відповідно, наша головна стратегія полягає в тому, щоб –

А  – зосередити цих фахівців навколо організованих центрів експертизи. Такими виступають сьогодні Центри 4.0, DIHs та проектний офіс АППАУ. Саме на них покладене сьогодні завдання залучення інноваційних та технологічних брокерів.

В – навчити та мотивувати цих людей виконувати необхідну роботу в інноваційному, але значно більше – в технологічному брокериджі.

Щоб реалізувати ці стратегії, АППАУ підготувала вже інший грантовий проект, де передбачені ці завдання навчання та фінансової мотивації експертів, й наразі ми шукаємо донорів, хто готовий це підтримати. Цей проект націлений на залучення всіх Центрів 4.0.

Між тим доброю новиною є те, що проект BOWI, фактично, є «молодшим братом» програми EIF – він має ті самі завдання, несе ті самі результати, пропонує ті самі рішення – тільки все це в значно більши вузьких рамках й привязаних до одного DIH, київського Центру 4.0 «КПІ».

Як це буде відбуватись, і як цей центр зможе вирішувати кейси на кшталт «Еліус-М» або «Артезія», й десятків подібних, ми розповімо в 2-ій публікації.

Виконавча дирекція АППАУ.