Мировая практика доказывает, что использование роботов на производстве высвобождает квалифицированную рабочую силу для выполнения более сложных задач, позволяя более эффективно использовать время и средства.
Как минимум, робототехника обеспечивает стабильную и предсказуемую производительность труда, что снижает необходимость постоянного надзора со стороны руководства. С использованием роботов на работу предприятия в меньшей степени влияют общие факторы, нарушающие производственный процесс: переподготовка персонала, пересменка, больничные, текучка кадров.
Какие задачи на производстве решают роботы
Робототехника легко масштабируется и адаптируется к меняющимся требованиям. Робот может быть запрограммирован на выполнение нескольких работ в одной установке, что сокращает время перехода, обучения и требования к рабочему пространству. Программирование и перепрограммирование робота может занимать меньше времени, чем порой длится процесс обычной настройки промышленного оборудования. Программирование роботов сегодня упростилось, программистов теперь легче найти или обучить внутри компании. Программное обеспечение и сенсорные технологии расширили возможности роботов в последние годы, позволяя им выполнять больше задач, чем это было возможно ранее.
Робототехника обеспечивает неизменно высокое качество труда. Роботизированные движения последовательны, сфокусированы и точны. С роботами есть возможность избежать потери производительности, брака или переделок, которые могут происходить в конце смены или рабочей недели из-за усталости персонала. Качество производства растет без проблем с поиском квалифицированных рабочих, необходимых для его поддержания.
Для правильных процессов роботизированная автоматизация обеспечивает устойчивую окупаемость инвестиций за счет снижения затрат и создания добавленной стоимости. Капитальные затраты легко финансируются, что может обеспечить компании налоговые преимущества. Благодаря внутреннему специалисту или партнеру по робототехнике текущие затраты на программирование и техническое обслуживание ниже, чем на обучение и содержание аналогичного персонала. Жизненный цикл робота может длиться годами, превышая порог безубыточности. В отличие от других форм автоматизации, роботов можно перепрофилировать для решения широкого круга задач. Повышение прибыльности за счет предсказуемого высококачественного производства дает компании рычаги воздействия, необходимые для сохранения конкурентоспособности, удержания клиентов и развития нового бизнеса. Путь к окупаемости инвестиций лежит через здравый подход к применению оптимального уровня автоматизации для производственных процессов.
Сферы применения
Главными драйверами автоматизации являются автомобильная промышленность и электроника. Все большее распространение получают сервисные роботы, применяемые в оборонной сфере, сельском хозяйстве, добывающих отраслях, на транспорте, в логистике и здравоохранении. Роботы широко используются в пищевой, фармацевтической, аэрокосмической, металлургической отраслях, химической промышленности, а также при производстве пластиков и резины.
По данным Международной федерации робототехники (International Federation of Robotics, IFR), к 2020 году в мире было продано свыше 2,7 млн промышленных роботов. Промышленность остается крупнейшей отраслью заказчиком с 28% от общего числа установок, опережая электронику (24%), металл и оборудование (12%), пластмассы и химические продукты (5%) и продукты питания и напитки (3%). В течение последнего десятилетия спрос на промышленных роботов значительно вырос из-за продолжающейся тенденции к автоматизации и постоянным техническим инновациям в области промышленных роботов.
Замена человеку?
В обществе живы опасения, что роботы постепенно выдавят людей с их рабочих мест и оставят без средств к существованию. Очевидно, что роботы заменят людей как на низкоквалифицированных, так и на высококвалифицированных рабочих местах, до поры до времени не затронутых процессами автоматизации. Однако с развитием отрасли появятся специальности и вакансии совершенно нового типа. Согласно исследованию компании Metra Martech, каждый робот, внедренный на производстве, попутно создает еще три-четыре рабочих места. Так, занятость в промышленном секторе увеличилась практически во всех промышленно развитых странах, где применяется все больше роботов. Авторы исследования утверждают, что занятость на производстве выше в тех странах, где продолжается инвестирование в робототехнику.
Роботы заменят человека на опасных и вредных производствах. Робот встанет к конвейеру там, где экономически невыгодно держать дорогостоящий персонал. Робот способен на выполнение невыполнимых для человека задач.
Причины, по которым роботы пока не способны заменить людей во многих сферах производства, – низкий уровень подвижности, устойчивости и неспособность выполнять нетривиальные задачи у антропоморфных роботов, пока еще недостаточный уровень развития искусственного интеллекта, его слабая интеграция с роботизированными производственными системами.
Россия пока отстает
В области использования промышленных роботов Россия сильно отстает от ведущих стран – США, Китая, Южной Кореи, Японии, Германии. Плотность роботизации на предприятиях РФ составляет не более 5 роботов на 10000 человек персонала. Для сравнения, средний показатель в мире составляет 112 роботов. В США этот показатель находится на уровне 228, в Германии – 346, в Сингапуре – 918. В 2019 году в России было продано 958 промышленных роботов, из которых только 4,8% были отечественного производства.
Наиболее широкое применение в России роботы получили в автомобильной промышленности, на заводе КАМАЗ роботизация идет уже более 30 лет. На Тихвинском вагоностроительном заводе внедрено более 80 промышленных роботов, которые занимаются сварочными работами, чисткой вагонов, покраской. Нефтехимическая и химическая промышленность РФ также отличаются относительно высоким уровнем роботизации.
Казанская компания «АРКОДИМ» поставляет роботов-манипуляторов на российские производства. В их числе – робот-сварщик, упаковщик, работник конвейера.
Новосибирская компания «АвангардПЛАСТ» осуществляет разработку, производство и внедрение промышленных роботов, производит роботов-манипуляторов для обслуживания термопластавтоматов.
Компания из Казани EidosRobotics («Эйдос-Робототехника») ориентирована на разработки в области компьютерного зрения, адаптивного управления роботами и коллаборативной робототехники. Выпускает манипуляторы серии Hexapod, имеющие шесть степеней свободы (они могут применяться для решения широкого класса задач). В 2018 году совместно с «Газпром нефтью» компания представила роботизированную руку-манипулятор для автоматизированной заправки транспортных средств, в том числе самолетов и бензовозов.
Московская компания «Битроботикс» в 2014 году создала первого российского дельта-робота для использования в производстве товаров повседневного спроса. В 2019 году четыре таких робота применялись на хлебозаводах «Простор» и «Черёмушки» в Москве. Компания разрабатывает проекты роботов для кондитерской, молочной и мясоперерабатывающей промышленности бытовой химии, парфюмерии и косметики; разрабатывает программное обеспечение, проектирует и производит роботов, конвейерные системы, рамы.
Компания AripixRobotics с 2017 года выпускает шести осевого робота-манипулятора Aripix A1. После удачного инвестиционного раунда компания получила десятки предзаказов от заводов AhmadTea, «Москабель», «Иннотех», Волжского шинного завода и других производителей. Робот Aripix A1 был установлен на производствах компаний «Москабельмет» и ГК «ПИК», его грузоподъемность – 10 кг, он оснащен компьютерным зрением и может работать на конвейере, упаковывать и маркировать товар, выполнять сварочные операции.
Компания «Рекорд-Инжиниринг» производит роботов-манипуляторов для тяжелых изделий (грузоподъемность роботов – до 250 кг в зависимости от типа). Ее промышленные роботы установлены на заводах компаний «Сургутнефтепромхим», «Мехатроника», «Кировская керамика», «Мультифлекс».
Ростех и белорусская компания RozumRobotics разработали высокоточный манипулятор робот-рука Pulse (две модели, грузоподъемностью 6 и 4 кг) для работ, предъявляющих высокие требования к точности и качеству: сварка, резка, пайка, сборка, проведение лабораторных анализов, испытаний, использование в ритейле и т.п. Разработка и производство роботов в России тормозятся долгими сроками испытаний и внедрений, зависимостью от импортной элементной базы, отсутствием инфраструктуры для быстрой интеграции робота в производственный процесс, высокой стоимостью роботов при низкой стоимости труда и процессами деиндустриализации российской экономики.
Прогнозы
- 8,5% мировых производственных трудовых ресурсов, в основном в низкодоходных регионах крупных экономик, могут стать ненужными из-за внедрения промышленных роботов в течение 20 лет. (Oxford Economics, 2019);
- 47% всех занятых в Соединенных Штатах Америки подвержены высокому риску автоматизации в течение 10-20 лет. (Frey and Osborne, 2017);
- 50% сегодняшней трудовой деятельности во всем мире можно автоматизировать к 2055 году. (Mckinsey Global Institute, 2017);
- 14% рабочих мест в 32 странах ОЭСР полностью автоматизированы в течение 10-20 лет с вероятностью более 70%. Еще 32% рабочих мест рискуют быть автоматизированы с вероятностью от 50 до 70%. (Nedelkoska and Quintini, 2018);
- 14% рабочих мест в ЕС подвержены очень высокому риску автоматизации в течение 10-20 лет. (Pouliakas, 2018);
- 30% рабочих мест подвержены риску автоматизации, а 44% рабочих мест также рискуют быть автоматизированы. PwC ожидает три волны – раннюю, в конце 2020-х и в середине 2030-х. (PwC, 2018).
Журнал Prostoev.NET № 3(28) 2021
Т. ЛАПИН, спецкор ООО «Простоев.НЕТ»