Кто останется у станка: роботы меняют производство

Автоматизация промышленности началась несколько десятилетий назад, хотя не всегда воспринимается как роботизация, отмечает генеральный директор Wheelies Дмитрий Кузьма. Он поясняет: «Если говорить о том, где роботы уже давно внедрены, — в первую очередь это производство. На заводах работают роботизированные руки, которые занимаются пайкой, сборкой, перемещением комплектующих. Даже кассы самообслуживания в ресторанах быстрого питания в каком-то смысле тоже можно считать роботами. Просто мы настолько привыкли к этим технологиям, что перестали воспринимать их как что-то необычное.»

Новый импульс отрасли придают развитие искусственного интеллекта и машинного зрения, а также появление мобильных роботов. Раньше роботы были стационарными, теперь они могут самостоятельно перемещаться и действовать в динамичной среде. Именно поэтому, по словам Кузьмы, наибольший прогресс наблюдается в логистике и сельском хозяйстве.

Эксперт подчеркнул, что роботизированные решения в разных отраслях часто используют схожие технологии: навигацию, машинное зрение, работу без GPS и обмен данными. Wheelies сосредоточилась на создании универсальной платформы взаимодействия. «Для полноценной автоматизации недостаточно просто поставить робота. Нужно, чтобы и сами задачи были автоматизированы, чтобы робот становился частью бизнес-процесса, — говорит Кузьма. — По сути, мы говорим о своеобразной ERP-системе для роботов, которая позволяет различным устройствам работать в едином процессе и взаимодействовать с другими цифровыми системами предприятия.»

По его мнению, развитие ИИ постепенно снимет существующие ограничения. Уже сейчас машины становятся более самостоятельными, а в перспективе смогут настраивать и даже производить других роботов. «Если раньше обязательно нужен был человек, чтобы переставить оборудование или перенастроить его, то сейчас многие устройства способны делать это самостоятельно. И я думаю, уже не так далеко то время, когда одни роботы будут настраивать других, а возможно, и участвовать в их производстве», — считает он.

Практический спрос на роботизацию особенно заметен в промышленности. Основатель ISRobotics Николай Шадрин говорит, что сегодня наиболее востребованы решения для металлообработки, химической и пищевой промышленности. Одно из ключевых направлений — роботизированная сварка из-за дефицита квалифицированных сварщиков.

Значительную часть проектов составляют комплексы обслуживания станков с ЧПУ: роботы автоматически подают заготовки, извлекают готовые детали и передают их дальше. Эти операции повторяются, и робот оказывается эффективнее человека. «Если взять обычный станок с ЧПУ, оператор зачастую выполняет буквально несколько действий в течение часа: загрузил заготовку, извлёк готовое изделие. Всё остальное время он просто находится рядом со станком, — рассказывает Шадрин. — Возникает вопрос — зачем использовать человеческий ресурс там, где робот способен выполнять такую работу без усталости и с одинаковым качеством?»

Однако он подчеркнул, что роботизация не устраняет человека: принятие решений и творческие задачи остаются за людьми, а роботам передаются рутинные операции.

Ещё одно быстрорастущее направление — автоматизация складирования и упаковки. Роботы-паллетайзеры снимают товары с конвейеров, укладывают в короба и формируют паллеты. «Многие операции на производстве — загрузка, выгрузка, перемещение — однообразны, повторяются тысячи раз и зачастую физически тяжёлые. Некоторые изделия весят больше десяти килограммов. Когда человек поднимает такой груз весь день, он неизбежно устает. Поэтому вполне логично передавать подобные процессы автоматизированным системам», — подчеркнул Шадрин.

Андрей Казачков, руководитель отдела автоматизации производства и складов «ФОРМАТ КОДА», отмечает, что в последние годы роботизация наиболее активно развивается в складском сегменте. Первыми внедрять роботов начали производства в начале 2000-х, но тогда это были стационарные манипуляторы. С появлением мобильных роботов (AGV, AMR, FMR) складская роботизация вышла на первый план. «Большинство операций в этом сегмента связано с перемещением грузов, поэтому потребность в мобильной робототехнике здесь особенно высока», — говорит Казачков.

Эксперт обращает внимание, что сегодня предприятия сталкиваются не с дефицитом решений, а с их избытком. После ухода западных поставщиков рынок заполнили китайские производители, что усложнило выбор. «Ошибка при выборе роботизированного оборудования может обойтись предприятию чрезвычайно дорого, — говорит Казачков. — Если программное обеспечение ещё можно доработать или заменить, то неверно выбранные конвейеры, роботы или другие элементы инфраструктуры потребуют серьёзных дополнительных инвестиций.» Поэтому, по его мнению, нужны инструменты моделирования, такие как цифровые двойники склада, чтобы оценить эффективность до покупки.

Дмитрий Кузьма отметил, что компания Wheelies появилась как ответ на рыночный запрос. Клиенты всё чаще хотят автоматизировать не только ПО, но и взаимодействие с роботизированными системами. Особенно востребованы навигация и автономное перемещение в сложных условиях. «Мы видим очень большой интерес к алгоритмам, связанным с навигацией и работой без GPS. Когда сигнал есть, многие уже научились эффективно управлять техникой. А вот полёты и перемещение в условиях, когда его нет, остаются серьезным технологическим вызовом. В этом направлении спрос сегодня действительно высокий», — рассказал он.

Несмотря на ограничения на полёты беспилотников, отрасль продолжает развиваться. Для многих регионов создаются условия для тестирования новых решений, чтобы в будущем их можно было широко внедрить.

Вопрос экономической эффективности остаётся ключевым. Универсального ответа нет — всё зависит от специфики предприятия. Андрей Казачков отмечает, что рынок находится в точке пересечения роста стоимости труда и снижения стоимости роботов. «Достаточно сложно установить точку, где робот становится выгоднее сотрудника», — добавил он. Именно поэтому цифровое моделирование играет всё большую роль: цифровые двойники позволяют заранее оценить эффективность.

Дмитрий Кузьма напоминает, что главная цель роботизации — повышение экономической эффективности. Многие проекты сталкиваются с проблемой: предприятия покупают дорогое оборудование, но продолжают использовать прежние схемы с человеческим участием. «Одной из ключевых ошибок последних лет стало то, что мы активно внедряем беспилотные технологии для гражданских задач, но зачастую они не становятся по-настоящему беспилотными, — отмечает он. — Получается, что компания покупает дорогое оборудование, но продолжает платить людям, которые этим оборудованием управляют. В итоге экономический эффект оказывается гораздо ниже ожидаемого.»

Настоящий эффект, по его словам, наступает, когда техника работает самостоятельно — двигается по маршруту, доставляет грузы и т.д. Wheelies делает на это акцент. Однако полный отказ от контроля человека маловероятен. «Если сегодня нередко один оператор фактически отвечает за одно устройство, то в дальнейшем он сможет одновременно контролировать работу десятков роботизированных систем, вмешиваясь лишь при возникновении нестандартных ситуаций», — считает Кузьма.

Николай Шадрин обращает внимание на скрытые расходы. Частая ошибка — автоматизировать отдельную операцию без учёта всего цикла. Пример: робот укладывает короба на паллету, но затем паллету нужно заменить, отвезти на склад — и всё равно требуется человек. «Очень часто предприятие автоматизирует один участок процесса и считает задачу решенной. Но затем выясняется, что всё равно нужен человек, который будет менять паллеты, перевозить их или выполнять другие сопутствующие операции. Формально робот появился, а ручной труд никуда не исчез», — поясняет Шадрин. Поэтому современные проекты предполагают комплексную автоматизацию: конвейеры, системы упаковки, мобильные роботы и т.д.

Кроме того, любое оборудование требует обслуживания, особенно в агрессивной среде (пыль, цемент). Также меняются требования к персоналу.

С ростом интеграции роботов встаёт вопрос безопасности — как физической, так и кибернетической. Дмитрий Кузьма считает одной из угроз надёжность платформ. «Если говорить совсем просто, самая большая опасность — это ситуация, когда что-то падает с неба просто потому, что сломалось. В пилотируемой авиации существуют очень жёсткие требования к испытаниям и сертификации техники, поэтому самолеты на нас практически не падают. А вот в отрасли беспилотников таких зрелых механизмов пока еще нет», — пояснил он. Поэтому беспилотники пока применяют в безопасных зонах, например в сельском хозяйстве.

Киберугрозы также актуальны. Кузьма отметил важность защиты каналов связи. «Современные средства радиоэлектронного воздействия становятся всё более доступными, а значит роботизированные системы должны быть готовы к потере сигнала или попыткам внешнего вмешательства. Очень важно, чтобы робот умел либо продолжать выполнение задачи, либо безопасно её завершать. Если связь потеряна, он должен корректно остановиться, приземлиться или перейти в безопасный режим. Сегодня это одна из базовых задач для разработчиков подобных систем», — говорит он.

Николай Шадрин считает, что тема кибербезопасности в промышленной робототехнике недооценена, но со временем может стать отдельным бизнес-направлением. Он отмечает, что его компания старается максимально изолировать роботизированные ячейки от внешних сетей, не даёт им подключаться к интернету и исключает лишние каналы взаимодействия. «Это самый надежный способ снизить риски», — рассказал Шадрин. Однако для задач видеоаналитики иногда требуется облачная инфраструктура, в таких случаях изолируют подобные модули от критических систем. «По мере развития отечественных программных решений и появления единых стандартов безопасности степень интеграции роботов со внешними сервисами будет расти. Но пока промышленность предпочитает действовать максимально осторожно, отдавая приоритет надёжности и защищенности систем», — резюмировал он.

Внедрение роботов меняет требования к людям. Массовой замены не произойдёт, скорее сотрудники и роботы будут дополнять друг друга. Николай Шадрин считает главным требованием способность быстро адаптироваться. «Если сотрудник привык просто механически выполнять одни и те же действия и не анализировать происходящее вокруг, то в новой экономике ему будет всё сложнее находить своё место, — отметил он. — Сегодня важнейшее качество — способность быстро осваивать новые инструменты и новые подходы к работе.»

Ключевыми становятся метанавыки: умение учиться, адаптироваться к технологиям и использовать ИИ как инструмент для решений. «Важно воспринимать искусственный интеллект не просто как источник информации, а как инструмент для выработки решений, — считает Шадрин. — Современный специалист должен осваивать новые технологии в разы быстрее, чем это требовалось еще поколение назад. И скорость изменений будет только нарастать.» Также возрастает роль личной ответственности: многие молодые специалисты стремятся минимизировать обязательства, что создаёт риски при кадровом дефиците.

Андрей Казачков указывает на психологический аспект: сотрудники часто видят в роботах угрозу. «Необходимо, чтобы сотрудники понимали: робот не заменяет человека полностью, а лишь избавляет его от наиболее тяжелых и утомительных операций», — объясняет он. Робот остаётся лишь инструментом, ограниченным в интеллекте и нуждающимся в управлении. В качестве примера он приводит внедрение WMS-систем в 2000-х, когда страхи быстро рассеялись.

Дмитрий Кузьма считает, что при грамотном внедрении роботизация не создаёт серьёзных изменений для большинства сотрудников. Если процессы уже цифровые, то робот просто заменяет конкретную функцию. «Если процесс изначально выстроен правильно, то робот просто заменяет конкретную функцию, которую раньше выполнял человек. Для остальных сотрудников предприятия изменения зачастую вообще оказываются незаметными. Они просто видят, что по складу ездят роботизированные тележки вместо людей или какая-то операция выполняется автоматически», — пояснил Кузьма. Новые компетенции будут востребованы среди инженеров и наладчиков, а взаимодействие с роботами для обычных пользователей станет простым. «Скоро постановка задач роботам будет мало отличаться от того, как сегодня мы ставим задачи коллегам через корпоративные системы. Пользователю не потребуется становиться IT-специалистом. Для этого и создаются специальные интерфейсы, которые позволяют взаимодействовать с роботизированными системами без глубоких технических знаний», — уверен Кузьма.

Импортозамещение стало драйвером развития рынка автоматизации. Участники дискуссии отмечают, что речь идёт не просто о замене зарубежных решений, а о формировании собственных компетенций. Николай Шадрин говорит, что российские разработки существуют и демонстрируют достойный уровень: дельта-роботы, коллаборативные комплексы и др. Однако конкурировать с зарубежными аналогами сложнее по удобству использования. «Для интегратора это не становится критической проблемой, мы умеем с этим работать, — пояснил он. — Но для конечного пользователя удобство системы играет очень большую роль, потому что напрямую влияет на затраты времени.»

Значительная часть российских роботов использует зарубежную компонентную базу, в основном китайскую. «Надо честно понимать: большинство компонентов пока закупается за рубежом, в первую очередь — в Китае, — уточнил Шадрин. — В России происходит сборка, адаптация решений под требования рынка и конкретных производств. Но полностью российскими такие системы назвать пока сложно. Интеграторы готовы использовать отечественные решения максимально широко, однако ограничены требованиями заказчиков к точности, скорости работы, ресурсу оборудования и другим техническим параметрам.»

Дмитрий Кузьма считает, что уход зарубежных поставщиков освободил ниши и стимулировал появление новых игроков на рынке ПО. «За последние годы появилось большое количество новых решений. Есть компании, которых раньше просто не существовало, а есть игроки, которые сумели занять лидирующие позиции на рынке. Освободившиеся ниши позволили привлечь инвестиции и запустить множество интересных проектов», — отмечает он. Потенциал России — в разработке ПО для роботов, а в аппаратной части сохраняется зависимость, хотя развивается производство аккумуляторов, моторов и рам. «Прежде всего это программное обеспечение для роботизированных систем. Наши инженерные школы всегда были сильны, и качественные программные продукты мы действительно умеем создавать», — уверен Кузьма.

Андрей Казачков также считает ПО главным направлением технологического суверенитета. «ФОРМАТ КОДА» разработала системы класса WCS/MFCS для управления робототехникой, которые могут заменить зарубежные аналоги. «Наша система управления робототехникой и складским оборудованием позволяет реализовывать функции оптимизации маршрутов для предотвращения заторов, динамического управления трафиком, мониторинга состояния оборудования, расширенного управления зарядкой и ряд других возможностей. В некоторых проектах она уже способна не только дополнить, но и полностью заменить зарубежное программное обеспечение», — отмечает Казачков. Таким образом, импортозамещение воспринимается уже не как вынужденная мера, а как возможность для роста.

Массовое внедрение робототехники идёт медленнее прогнозов. Николай Шадрин считает главным ограничением экономику: компании подходят к роботизации прагматично. «Заказчики очень внимательно считают сроки окупаемости и понимают, что роботизированные решения — это не история про возврат инвестиций за год, — пояснил он. — Особенно если речь идет не об одном роботе, а о полноценном автоматизированном комплексе, который включает в себя множество элементов инфраструктуры.» Оценивать эффективность нужно комплексно, с учётом всех сопутствующих расходов на персонал. «Если сравнивать полную картину рабочего процесса, робот практически всегда оказывается эффективнее. Однако следует учитывать, что срок окупаемости первоначальных вложений за счет этой эффективности будет зависеть от конкретного производственного процесса», — говорит Шадрин.

Дмитрий Кузьма указывает на сложность объединения множества технологий в одном проекте. Современный робот — результат работы специалистов из разных областей. «Чтобы роботизация стала экономически оправданной, роботы должны быть максимально автономными. А для этого приходится одновременно соединять огромное количество компетенций. Нужны специалисты по программному обеспечению, по электронике, по связи, по машинному зрению, по работе с данными. Всё это должно работать как единое целое», — говорит он. Многим компаниям сложно самостоятельно запускать проекты из-за нехватки экспертизы. В качестве примера он привёл сельское хозяйство, где одной компании достаточно разработать алгоритм распознавания животных, а инфраструктуру должна обеспечивать платформа. «Очень сложно одновременно стать экспертом во всех сферах. Поэтому рынок постепенно движется к модели, когда одни компании создают универсальную платформу, а другие сосредотачиваются на решении своей конкретной прикладной задачи», — считает Кузьма.

По мнению участников, снижение сложности внедрения и появление готовых экосистем ускорят роботизацию в ближайшие годы.

Эксперты единодушны: роботизация будет ускоряться. Андрей Казачков приводит аналогию с внедрением WMS-систем на складах: количество сотрудников на рутинных операциях сократилось, а доля аналитиков выросла. «Роботизация, вероятнее всего, будет развиваться по схожему сценарию», — считает он.

Николай Шадрин уверен, что автоматизация охватит все отрасли. Драйвером стала государственная программа развития робототехники. «Я думаю, что до 2030 года автоматизировано будет всё, что в принципе возможно автоматизировать. Компании, которые не станут заниматься трансформацией своих процессов, рискуют остаться в прошлом. Любая организация, которая меняется, фактически продлевает своё будущее», — говорит он. Роль человека сместится в сторону управления и принятия решений.

Дмитрий Кузьма ожидает прорывов в логистике и транспорте, особенно в доставке на дальние маршруты и «последней миле». «Безусловно, мы будем видеть серьезные изменения в логистике и доставке — как на дальних маршрутах, так и на так называемой последней миле, последнем участке пути до конечного клиента. Сейчас огромное количество компаний работает именно над этими задачами», — отмечает он. Развитие ждёт также мониторинг трубопроводов, патрулирование лесов, поисково-спасательные операции и работу на удалённых объектах.

Робототехника будет проникать в повседневную жизнь. «Уже в ближайшие годы жители городов начнут чаще сталкиваться с автономными курьерскими платформами, роботизированными пунктами выдачи, сервисными роботами в торговле и различными интерактивными системами в общественных пространствах, — прогнозирует Кузьма. — Если еще несколько лет назад человекоподобный робот воспринимался как редкий экспонат технологической выставки, то теперь подобные устройства постепенно становятся частью привычного городского пейзажа. То, что совсем недавно воспринималось как аттракцион или музейный экспонат, постепенно становится обыденностью.»

Участники круглого стола уверены: роботы уже стали частью экономики сегодня — сначала на складах и заводах, затем в логистике, а постепенно и в повседневной жизни.