ENGСпрос на промышленную робототехнику продолжал расти даже во время пандемии. Цифровизация и автоматизация производств оказались жизненно необходимы предприятиям в условиях кризиса. О том, что такое промышленный робот в современном понимании, как измерить эффективность роботизированных решений и какие перспективы у развивающегося отечественного рынка, в интервью «Инвест-Форсайту» рассказал руководитель подразделения «Робототехника» АВВ Россия Александр Новоселов.
Какие страхи у промышленных предприятий?
— Говоря о промышленных роботах, обыватель или чиновник зачастую представляют себе подобие гуманоида. Какие типы промышленных роботов существуют на самом деле и как они применяются?
— Промышленных роботов можно разделить на шестиосевых, дельта-роботов, коллаборативных, мобильных, роботов-паллетайзеров и роботов SCARA. Шестиосевые роботы — самый распространённый тип, который применяется в самых разных отраслях промышленности. Наиболее динамично растущий сегмент — коллаборативные роботы. Благодаря встроенным датчикам безопасности такие роботы могут работать бок о бок с человеком, при этом абсолютно безопасно. Дельта-роботы, по своему строению чем-то напоминающие паука, особенно популярны в лёгкой промышленности. Мобильные роботы помогают эффективно решать логистические задачи, в том числе внутри одного или нескольких цехов. Роботы-паллетайзеры, которые, как правило, являются завершением конвейерной линии, помогают автоматизировать упаковку продукции, осуществляют погрузо-разгрузочные операции. Последний тип роботов — это роботы SCARA, их ценят за скорость и устанавливают на предприятиях, где требуется сборка мелких изделий и манипулирование небольшими деталями.
— Многие предприятия избегают роботизации из-за нехватки квалифицированных кадров. Российские ссузы и вузы спешно вводят программы обучения для робототехников. Что из себя представляет настройка и управление промышленным роботом?
— Существует расхожее заблуждение, что робототехника только для избранных. Это далеко не так. Современные модели роботов достаточно просты в управлении и зачастую не требуют специальных навыков программирования. Например, для настройки коллаборативных роботов ABB пользователь может выбрать технологию обучения через проведение по точкам траектории или программу Wizard Easy Programming. Основу Wizard Easy Programming составляют простые графические блоки, которые позволяют неспециалистам легко автоматизировать производственные процессы. Блоки представляют собой такие действия, как «перемещение к месту», «поднятие объекта» и «повторение движений». Благодаря им понятно, как выстроить цепочку простых действий, которые выполнит робот. Есть даже функции для обработки ошибок, которые помогут начинающим программистам устранить такие ошибки, как столкновение робота с препятствиями.
— Ещё одна причина, по которой роботизация в России пока не носит массовый характер, — неправильная оценка сроков окупаемости. Можете ли возразить скептикам?
— Безусловно, роботизированное решение — серьёзная инвестиция для любого производства. Срок окупаемости зависит от профиля деятельности конкретного предприятия и масштабов автоматизации, чаще всего он составляет 1–3 года. Однако важно понимать, что роботизация помогает повысить производительность, улучшить качество продукции, сократить эксплуатационные расходы, уменьшить производственные отходы, обеспечить высокий уровень гигиены, оптимизировать производственные площади и гарантировать полный контроль технологических процессов.
Приведу конкретный пример. Самый большой робот в портфолио ABB (IRB 8700) задействован на производственной площадке группы «Магнезит» в Челябинской области, производящей огнеупорные материалы. Задача робота состоит в том, чтобы целиком вынимать металлические паллеты с огнеупорными изделиями общим весом 800 кг из стеллажей после сушки и перекладывать на линию сортировки. На перемещение одной паллеты у IRB 8700 уходит всего 45 секунд, тогда как раньше этот процесс занимал около 7 минут. На том же производстве у нас задействованы пять других меньших по размеру роботов, которые снимают огнеупорные изделия с пресса, наносят маркировку и с максимальной точностью укладывают их на полки стеллажа. Это яркий пример не только экономической эффективности проекта автоматизации, но и эффективности в области безопасности труда. Робот освободил рабочих от монотонного физического труда в пыльных помещениях.
Чего ждать от робота?
— Как предприятие должно прийти к пониманию, что ему необходима роботизация?
— Внедряя роботизированное решение, любое предприятие рассчитывает на улучшение собственных показателей. Но как вырастет тот или иной показатель, зависит от множества факторов и задач, определенных самим предприятием перед модернизацией. В зависимости от этого робототехнические компании и системные интеграторы помогут подобрать и внедрить оптимальное решение с учетом пожеланий и особенностей заказчика.
— Какие задачи может решить промышленный робот?
— В наши дни на производственных линиях можно автоматизировать или роботизировать практически любой процесс, например сортировку, укладку, наклейку, маркировку, паллетирование и т.д. Важно понимать, что вопрос — не в технических возможностях, а прежде всего в соотношении цены, эффективности и производительности. Далеко не для всех предприятий роботы целесообразны, поэтому необходима предварительная экспертная оценка и консультация.
Говоря о первичной оценке необходимости роботизации, можно применить существующий в робототехнике принцип 4D: dirty — грязный, dangerous — опасный, dull — монотонный, difficult — трудный. Если на этапах производственного процесса есть операции, отвечающие минимум двум критериям принципа 4D, их нужно рассматривать как приоритетные для роботизации.
— О каком порядке КПД может идти речь при внедрении роботов на предприятие? Какие ещё преимущества несёт роботизация?
— Всё индивидуально и требует большого количества расчётов и экспертизы при проектировании, монтаже, пуско-наладке того или иного решения. Например, в Бразилии с помощью нового решения по паллетированию компания Nestlé повысила производительность загрузки поддонов на её предприятиях по производству шоколада более чем на 50%. Кроме того, применение вместо ограждения автоматизированной технологии по безопасности на одном из заводов компании позволило сократить площадь производственной ячейки примерно на 35%.
Российская компания «Старлайн», выпускающая автомобильные охранные комплексы под брендом StarLine, за счет применения роботов увеличила производительность линии в 10 раз. Роботизация процесса пайки гибких шлейфов электронных плат позволила компании наладить безостановочное производство в режиме 24/7.
А американская компания Dorman, занимающаяся восстановлением батарей для гибридных автомобилей, сообщала, что роботизированная система помогла ей сократить время сборки батарей на 66%, что означает 300-процентное увеличение производства заводом готовых аккумуляторных батарей в день. Более того, внедрение роботизированного решения позволило ей сократить возвраты по гарантии на 27%.
Современные роботизированные решения также позволяют значительно повысить гибкость производства, открывая возможность его быстрого масштабирования в случае изменений запросов от потребителей. Так, благодаря полной автоматизации процесса комплектации заказа нидерландской компании Heemskerk удалось сделать своей производственный цикл более гибким. Теперь в случае роста потребностей со стороны заказчиков компания просто моментально повышает скорость комплектации заказов. Роботизация позволяет учитывать изменения в предпочтениях потребителей и корректировать производственный план в реальном времени. Благодаря этому 75% продукции Heemskerk оказывается на полках супермаркетов уже на следующий день.
Какие перспективы у отечественного рынка робототехники?
— Какова роль роботизации в российской экономике? Показатели сопоставимы с цифрами стран Азии, Европы или США?
— В странах с развитым рынком промышленной робототехники до 10% прироста ВВП обусловлено промышленной робототехникой, что сравнимо, например, с долей всего нефтегазового сектора в структуре ВВП РФ. В нашей же стране вклад промышленной робототехники в прирост ВВП на данный момент очень небольшой и составляет лишь доли процента прироста ВВП. В настоящее время в России устанавливается около 1–1,5 тысяч роботов в год.
Для сравнения уровня роботизации обычно используется показатель количества роботов на 10 000 сотрудников в промышленности. Плотность роботизации отражает насыщенность рынка и уровень автоматизации промышленности. По данным Международной федерации робототехники, в России в 2019 году уровень роботизации составил 6 роботов на 10 000 рабочих, что сравнимо с уровнем Индонезии и Индии. Средний показатель по миру составляет около 113 роботов на 10 000 рабочих, когда в Китае — 187, США — 228, Германии — 346, Японии — 364, Южной Корее — 855, Сингапуре — 918 на 10 000 рабочих. Таким образом, у промышленной робототехники в России громадный потенциал.
— Цифровизация, поддерживаемая в том числе государством, диктует востребованный спрос на использование передовых технологий. Но какие сферы промышленности, если говорить о применении роботов, наиболее активно включились в процесс, а каким лишь предстоит пройти этот путь?
— Несмотря на низкий уровень использования робототехники в российской промышленности, свидетельствующий о ряде системных сложностей, с которыми сталкиваются предприятия при внедрении робототехнических комплексов, некоторые отрасли и отдельные предприятия сделали большой шаг по пути автоматизации производства.
Лидерами по роботизации являются автомобилестроение, металлообрабатывающая отрасль, пищевая промышленность и производство товаров повседневного спроса. Большой потенциал есть у фармацевтической и химической отраслей, сельского хозяйства, логистики, деревообработки, а также у строительной промышленности. Применение роботизированных решений позволит строительной отрасли решить ряд вызовов, стоящих перед ней, включая потребность в более доступном и экологически чистом жилье и необходимость сокращения негативного воздействия строительства на окружающую среду в условиях нехватки рабочей силы и профессиональных навыков. Автоматизация изготовления модульных домов и строительных компонентов за пределами объекта строительства, роботизированная сварка и транспортировка материалов на строительных площадках, а также роботизированная 3D-печать домов и конструкций с учетом требований заказчика — лишь несколько направлений роботизации в строительной отрасли.
— Что ждет сферу в будущем? Оставят ли роботы место для человека?
— Роботизация будет все больше и больше проникать в нашу жизнь. Роботы освободят людей от выполнения опасной, монотонной, физически трудной работы. Вместе с тем они откроют новые возможности применения наших способностей и навыков. В частности, мы сможем посвящать больше времени сложным стратегическим задачам, связанным с креативной деятельностью нашего мозга. Другое перспективное направление — совместное выполнение задач роботами и людьми, где первые помогают вторым добиваться более высоких результатов.
Несмотря на опасения, что роботы забирают у людей рабочие места, последние исследования подтверждают несколько иную точку зрения. Так, эксперты Всемирного экономического форума в докладе The Future of Jobs 2020 («Будущее рабочих мест 2020») отмечают, что к 2025 году технологии приведут к исчезновению 85 млн рабочих мест, но вместо них появятся 97 млн вакансий для людей. В исследовании также отмечается, что к 2025 году работа будет разделена поровну между людьми и машинами, при этом компьютеры будут выполнять большую часть тяжелого труда, связанного с обработкой данных, административными задачами и рутинной ручной работой. Поэтому многим людям понадобится переподготовка или повышение квалификации. Профессии инженера и инженера-программиста будут крайне востребованы, а также квалификации смежных направлений, связанные с искусственным интеллектом, техническим зрением, программно-логистическими контроллерами.
Беседовала Анна Чуйко
