В России стабильно развиваются так называемые безлюдные промышленные производства. Самый высокий уровень автоматизации показывают наиболее крупные предприятия: так, например, почти полностью роботизирован завод ГК «Черкизово» по переработке мяса и изготовлению колбас, на Тихвинском вагоностроительном заводе работают автоматические линии выпуска колесных пар, а РЖД планируют запустить поезда без пилотов. Внедрение современных технологий идет в разных отраслях — расскажем, как это происходит и каковы перспективы развития безлюдных производств в масштабах страны.
Как происходит автоматизация процессов
Безлюдными называют производства, на которых машины выполняют большинство рутинных рабочих процессов — занимаются погрузкой, взвешиванием сырья и изготовлением готовой продукции. Это сводит к минимуму риски, связанные с человеческим фактором, — например, ошибки по невнимательности и производственные травмы. Люди же на таких заводах решают верхнеуровневые задачи по разработке и внедрению промышленных роботов, контролю качества работы машин и наладке оборудования.
Полностью исключить влияние человека с помощью передовых разработок нельзя, однако можно роботизировать отдельные производственные процессы.
Задачи систем искусственного интеллекта на современных заводах и фабриках
- Обслуживание оборудования: роботы выполняют производственные задачи, в том числе контролируют операции с использованием интеллектуальных систем. Такой подход позволяет наладить работу без подключения к процессу людей, а значит, снижает трудозатраты.
- Периферийные вычисления на отдельно стоящих удаленных серверах: так в разы быстрее происходят обработка и анализ информации, поступающей к станкам, уменьшается нагрузка на штатное оборудование и повышается скорость принятия решений на производстве.
- Ускорение производства с помощью технологий — 3D-печати деталей, объектов и лазерной резки материалов.
- Отслеживание возможных поломок оборудования. Кроме того, роботизированная техника способна определять брак изделий и повышать качество выпускаемой продукции с помощью алгоритмов искусственного интеллекта и глубокого обучения.
- Моделирование будущих деталей и объектов для оборудования ЧПУ — для этого используются приложения виртуальной реальности.
Масштабные охваты: в каких отраслях развиваются безлюдные производства в России
Крупные производства с минимальным штатом организуют в РФ в самых разных областях промышленности. По данным исследования, которое провели аналитический центр TAdviser и Национальная ассоциация участников рынка робототехники, в 2022-м российские производственники приобрели 746 промышленных роботов. Доля закупок для нужд науки и образования составила 5,8% от общего объема по всем отраслям.
Современные технологии предоставляют инструменты для реализации потенциала компаний, дают более функциональные, быстрые и эффективные решения для работы. В первую очередь роботизация затрагивает те сферы, для которых характерны однотипные серийные операции на производстве — например, сборочные процессы — либо, напротив, сложные специфические операции, которые требуют высокой точности и могут нести серьезные риски для жизни и здоровья человека. К таким сферам относятся металлургическая промышленность, машиностроение, пищепром, а также газо- и нефтедобыча.
Перечень регионов, активно использующих роботизированные технологии, по итогам 2022 года
- Московская область — 79 проектов.
- Москва — 30 проектов.
- Республика Татарстан — 33 проекта.
- Санкт-Петербург — 27 проектов.
- Челябинская область — 19 проектов.
Колбаса, рудники и вагоны: какие компании используют роботизированные технологии
В числе компаний, которые сократили труд сотрудников за счет внедрения современных технологий и оборудования, есть крупные производители товаров и поставщики услуг.
Группа компаний «Черкизово» в 2018 году открыла производство в Кашире. Значительную часть операций — переработку мяса, набивку колбас, доставку батонов в камеры ферментации и сушки — там выполняют промышленные роботы. Сотрудники в основном принимают сырье, наблюдают за процессом производства и помогают контролировать качество готовых изделий. При минимальном уровне автоматизации заводу требовалось около 700 сотрудников, сейчас достаточно всего 170 человек. Таким образом, предприятие является одним из самых высокотехнологичных в Европе.
Тихвинский вагоностроительный завод запустил автоматизированную линию, которая изготавливает 85 тыс. колесных пар в год. Кроме этого, в 2020 году на заводе внедрили роботизированный комплекс дуговой сварки. Такое решение позволило высвободить высококвалифицированных специалистов для работы на других объектах вагоносборки.
Мосводоканал использует современные производственные сооружения по очистке воды и насосные станции, которые требуют минимального количества обслуживающего персонала. Алгоритмы управления технологическими процессами выстроены так, что постоянно присутствовать на объекте не нужно: диспетчерских пунктов в роботизированных цехах нет, а за пультами управления и контрольными приборами работает всего несколько операторов. Вся необходимая информация автоматически поступает и обрабатывается через центральную диспетчерскую АО «Мосводоканал».
РЖД сертифицируют электропоезд «Ласточка» без машиниста. Первые беспилотные поезда могут выйти на маршрут уже летом 2024 года. Управление будет идти с пульта из центра управления, так поезда смогут реагировать на препятствия. Также в рамках форума Digital Innopolis Days 2023 РЖД и университет Иннополис подписали соглашение о совместной разработке и реализации коммерческих проектов, связанных с робототехникой, искусственным интеллектом и программным обеспечением.
«Норильский никель» планирует к 2025 году перевести в максимально автономный режим добычу руды на шахте «Глубокая» рудника Скалистый. Уже сегодня на всех рудниках «Норникеля» внедрена современная система имитационного моделирования. Программа помогает рассчитывать оптимальное количество техники для работы на основе анализа больших данных о подземных выработках и планировать объемы добычи руды. Это позволяет реализовать тысячи виртуальных сценариев и выбрать самый эффективный.
«Газпром нефть» занимается комплексной трансформацией процессов разведки и добычи углеводородов: оптимизирует бизнес-процессы, модернизирует технологии и проводит обучение квалифицированных кадров. Это позволяет планировать задачи по объему добычи, опираясь не на результаты прошлых лет, а исходя из потенциальных технологических, операционных и стратегических возможностей компании. Программа развития называется «Актив будущего».
Пилотным проектом программы трансформации стала одна из крупнейших «дочек» «Газпром нефти» — «Газпромнефть-Хантос». Предприятие активно использует в работе «цифровых двойников» — системы прогнозирования с элементами искусственного интеллекта. Также технологию опробовали в подразделениях «Газпромнефть-Ямал» и «Газпромнефть-ННГ».
В 2019 году благодаря внедрению «Актива будущего» «Газпром нефть» сэкономила 1,2 млрд рублей, в 2020 году — свыше 4 млрд рублей, полностью окупив затраты на изменение бизнес-моделей, автоматизацию и инструменты. Компания рассчитывает к 2030 году получить эффект от реализации «Актива будущего» до 100 млрд рублей.
«Газпром нефть» определила еще одно направление развития — создать безлюдные активные производства на труднодоступном шельфе. Внедрение таких технологий снижает уровень операционных затрат. Присутствие человека на добывающих точках требуется только для периодического обслуживания несколько дней в месяц или в несколько месяцев.
Перспективы-2030: что ждет безлюдные производства в ближайшие годы
До 2030 года из бюджета на развитие производственной робототехники выделят 300 млрд рублей. Об этом договорились министр промышленности и торговли и президент РФ.
Один из лидеров внедрения автоматизации бизнес-процессов и ИИ — сельское хозяйство. На юге России крупные агрохолдинги уже используют комбайны на автопилоте, следят за выгрузкой урожая при помощи умных весовых платформ и внедряют ИТ-решения в процесс кормления животных. В перспективе для нужд сельхозотрасли откроют фермерские маркетплейсы, будут использовать компьютерное зрение и беспилотную авиацию.
На прошедшей в Екатеринбурге выставке «Иннопром-2023» производители представили цифровые продукты для бизнес-аналитики и инженерных систем. Ниже — самые интересные из них.
- Учебно-научно-производственный центр «Цифровые промышленные технологии» ИТМО и крупный российский разработчик инженерного ПО АСКОН совместно разработали макет умной фабрики. В перспективе это поможет планировать процессы производства и управлять ими, повысив эффективность фабрик и качество создаваемых изделий.
- Разработчик ПО «Сайберфизикс» показал программы на базе ИИ для оптимизации управления производственными активами промышленных предприятий. Программы проводят мониторинг оборудования на предмет возможных аварийных остановок и экономят расход топлива.
- Компания «Пиклема» презентовала автоматизированную систему компьютерного зрения для определения гранулометрического состава руды при горных работах.
Развивать роботизированные и автоматизированные производства предстоит специалистам из технических отраслей: инженерам, технологам, физикам. Готовить сотрудников с необходимым уровнем квалификации помогает госпрограмма «Приоритет-2030». Ее цель — поддержать научные исследования в области ИИ, автоматизации и роботизации и обеспечить образование будущих ИТ-специалистов. По программе, к 2030 году в России планируют сформировать более 100 прогрессивных современных университетов. Они получат гранты в размере до 100 млн рублей и станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития. Работа в этом направлении уже идет.
