В данном докладе рассматривается автоматизация, как способ повышения производительности труда. В первых двух частях статьи будет вкратце рассмотрены особенности автоматизации в разных отраслях экономики, а в третьей части будут выводы о том, как изменится устройство общества под влиянием этих процессов.
Автоматизация производства — это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам
Роботизация — часть процесса автоматизации, вытеснение людей из производительного процесса, с заменой их на роботизированные станки и производственные линии.
Рассмотрим роботизацию по отраслям экономики. По сферам деятельности роботы делятся на промышленных и сервисных по стандарту ISO 8373:2012. Для удобства я выделил ещё два подтипа – это сельскохозяйственные роботы и беспилотный транспорт. Военных роботы в этом докладе рассматриваться не будут, так как они не влияют на производительность труда рабочих.
1. Автоматизация промышленности
Промышленный робот — это автоматически управляемый, перепрограммируемый, многоцелевой манипулятор, программируемый по трем и более осям.
Промышленность изначально была локомотивом автоматизации, а потом и роботизации. Рывок в развитии произошел в середине 20-го века в связи с началом ядерной эпохи. Первые промышленные роботы в собственном смысле этих слов начали создавать в середине 1950-х годов в США. В 1954 году американский инженер Дж. Девол разработал способ управления погрузочно-разгрузочным манипулятором с помощью сменных перфокарт и подал патентную заявку на сконструированное устройство, то есть на робота промышленного назначения. С этого момента начинается история робототехники.
Между 2011 и 2016 годами среднегодовой рост продаж промышленных роботов составил 12%. В 2016 году было продано 294 тыс. промышленных роботов, а общий объем рынка достиг $13,1 млрд. Общий мировой парк эксплуатируемых промышленных роботов в 2016 года вырос до 1 828 тыс. единиц.
Согласно оценкам, мировой эксплуатационный парк промышленных роботов вырастет примерно с 1 828 тыс. единиц в конце 2016 года до 3 053 тыс. единиц в конце 2020 года, что соответствует среднегодовым темпам роста в 14% в 2018–2020 годах.
91% всех промышленных роботов в 2016 году был установлен в секторе обрабатывающей промышленности. В обрабатывающей промышленности отрасли лидеры по покупкам роботов не меняются уже более пяти лет: это автомобильная промышленность и электроника. На них в 2016 году приходилось 66% поставок роботов в мире. Наименее охваченные роботизацией отрасли - это авиа- и судостроение. Это объясняется большим количеством нешаблонных рабочих операций в этих отраслях.
74% мировых продаж промышленных роботов приходится на пять стран: Китай (30%), Республику Корею (14%), Японию (13%), США (11%) и Германию (7%). В 2016 году в России было продано 358 промышленных роботов.
Для того чтобы сравнить распространенность промышленных роботов в разных странах, использует показатель плотности роботизации. Плотность роботизации считается как количество промышленных роботов на 10 тыс. работников, занятых в промышленности. Лидерами здесь являются Республика Корея (631), Германия (309) и Япония (303). В Китае показатель сравнительно невелик (68), но по темпам роста роботизации Китай находится на первом месте в мире. В России показатель составляет всего 3 робота.
Наиболее крупные примеры роботизации промышленности:
В начале января 2017 года тайваньский производитель электроники Foxconn объявил, что в три этапа автоматизирует все свои заводы в Китае. Большинство устройств на фабриках компании будут производить роботы, которые придут на смену 500 000 сборщиков. К началу 2017 года уже 10 конвейеров Foxconn работали без участия человека, а в ближайшие годы количество роботов на производстве перевалит за миллион. Foxconn не только автоматизирует свои фабрики, но и самостоятельно производит роботов, которые на этих фабриках трудятся. Производственный цикл замыкается, вытесняя человека на периферию.
На шанхайской фабрике Cambridge Industries Group две трети задач уже выполняет робототехника, а в ближайшие годы будет автоматизировано 90% труда. CIG производит роутеры, модемы и устройства для умного дома для различных брендов. В день на заводе в Шанхае производится 49 062 прибора. Владельцы CIG хотят со временем полностью автоматизировать все свои фабрики.
Производитель мобильных телефонов Changying Precision Technology уволил 90% сотрудников, оставив всего 60 человек. В результате продуктивность выросла на 250%.
Австрийская сталелитейная компания Voestalpine AG недавно инвестировала €100 млн. в строительство завода в Донавице по выпуску стальной проволоки с объемом производства в 500 тыс. тонн в год. На прежнем производстве компании с таким же объемом выпуска, построенном в 1960-е, было занято около 1000 рабочих, сейчас же здесь 14 работников.
2. Автоматизация сферы услуг
Сервисный робот — это робот, выполняющий полезную работу для людей и оборудования, исключая промышленные задачи по автоматизации.
Сервисные роботы подразделяются по использованию на профессиональных и персональных. Рост продаж сервисных роботов для профессионального использования составил 11,5%, достигнув 24 207 робототехнических единиц в 2014 г. В 2014 г. было продано 4,7 млн. сервисных роботов для персонального использования, что свидетельствует о росте в 28%. Объем продаж возрос до $ 2,2 млрд.
В 2015 году было продано 48 тыс. профессиональных сервисных роботов, а в 2016 году это число увеличилось на 24%, до 59 тысяч. Общий объем рынка профессиональных сервисных роботов достиг $4,7 млрд. Больше всего в абсолютном выражении продается роботов для логистики (~25 тыс. единиц), военного применения (~11 тыс.), для коммерческих пространств(~7 тыс.), полевых работ и экзоскелетов (по ~6 тыс.).
Для персонального использования в 2016 году в мире было куплено 6,7 млн. роботов на сумму $2,6 млрд., 4,6 млн. из них - роботы для домашних задач (в основном пылесосы) и для развлечения — 2,1 млн. (в основном игрушки).
К 2020 году по прогнозу рынок профессиональной сервисной робототехники вырастет до $ 19 млрд., а рынок персональной сервисной робототехники до $ 12 млрд.
Классификация персональной робототехники:
- Роботы для домашних задач
- Развлекательные роботы
- Ассистивные роботы (для пожилых)
Направления профессиональной сервисной робототехники очень разнообразны, поэтому рассмотрим только пару направлений:
- Логистические системы
Существует два типа логистических систем: складские роботы и беспилотные средства доставки
Типичные задачи для автоматизированных транспортных средств — это перемещение товаров в процессе производства, загрузка поддонов и свободных емкостей, перемещение товаров из оберточного цеха в доки для хранения, перемещение заказанной продукции для распределения в зону погрузки.
Складские роботы - это роботы, предназначенные для ведения операций на складах. Существует уже несколько их разновидностей.
Роботы-тележки способны автономно перемещать паллеты по территории склада.
Робот-паллетайзер, как правило, это промышленный манипулятор, предназначенный для автоматического захвата и укладки продукции на паллеты. На складах Amazon число таких роботов в сентябре достигло 100 000.
Роботы-сортировщики - применяются при упаковке товаров. В центре обработки заказов курьерской службы UPS автоматические сортировщики обрабатывают 190 000 посылок в час, а конвейерная система тянется на 40 км.
Роботы применяются не только на складах, но и в портах. Так, в терминале TraPac порта Лос-Анджелеса роботы-грузчики поднимают контейнеры массой 5 тонн, а автоматизированные краны-штабелеры сортируют их и переставляют на подъезжающие тягачи. Человек в этом процессе уже не участвует.
Беспилотные средства доставки делятся на два типа: для доставки в помещениях (например, офисы, отели, больницы) и для доставки за пределы помещений.
Исследование McKinsey обобщает ситуацию в сфере беспилотных средств доставки за пределы помещений, называя ее сектором глобального роста (7–10% в развитых странах, 300% в развивающихся странах).
Выделяются два типа решений для доставки: автономные наземные мобильные платформы и беспилотные летательные аппараты. На сегодняшний день наибольшее распространение получили беспилотные летательные аппараты и автономные платформы для доставки грузов в городе.
- Медицинская робототехника
Считается одним из самых перспективных направлений. В результате демографических изменений во многих странах системы здравоохранения сталкиваются с возрастающей нагрузкой, поскольку им приходится обслуживать стареющее население. Решить эту проблему помогает робототехника.
Отрасль медицинской робототехники разделена на подобласти:
- Роботы для больниц. Прежде всего - это роботы для диагностики, лечения, хирургического вмешательства и ввода медикаментов, а также в системах экстренной помощи. Такие роботы управляются персоналом больницы или обученными специалистами в области заботы о пациентах.
- Роботы для реабилитации. Такие роботы обеспечивают послеоперационную или посттравматическую помощь, когда прямое физическое взаимодействие с робототехнической системой будет либо ускорять процесс восстановления (выздоровления), либо обеспечивать замену утраченной функциональности. Включает такие устройства, как протезы или, например, роботизированные экзоскелеты, которые обеспечивают тренировку, поддержку или замену утраченных активностей
- Вспомогательные роботы. В этот сегмент относят другие аспекты робототехники, применяемой в медицинской практике, когда первичным назначением робототехнических систем является обеспечение поддержки либо тому, кто оказывает медицинскую помощь, либо непосредственно пациенту, независимо от того, идет ли речь о больнице или о другом медицинском учреждении.
По данным Accenture Consulting, совокупный среднегодовой темп роста рынка роботов, имеющего какое-либо отношение к области здравоохранения, до 2021 года составит примерно 40%. Объем в денежном выражении вырастет с $600 млн. в 2014 году до $6.6 млрд. в 2021. Наиболее привлекательная для инвесторов область медицинской робототехники - робото-ассистивная хирургия.
Продолжение следует...
