Принципиальная схема промышленного робота-манипулятора была придумана 50 лет назад и с тех пор не изменилась. Но между теми роботами и сегодняшними лежит пропасть — они стали радикально умнее: могут самообучаться, работать в группах, повышать свою эффективность и даже самостоятельно решать, что им делать дальше, то есть работать нелинейно.

О том, чего достигли современные роботы и каким будет их будущее, Хайтек+ рассказал Александр Яшкин, генеральный директор компании «FANUC Россия».

— Классические промышленные роботы — это по-прежнему подвижные манипуляторы для выполнения простых повторяющихся операций или это уже нечто больше?

— Сам по себе промышленный робот — это просто механическая рука, которая в классическом исполнении состоит из шести осей, повторяющих мышцы в руке человека. Понятное дело, что роботы также имеют различные кинематические схемы. Но классическая шестиосевая машина как была создана в семидесятых годах прошлого века, так она принципиально не меняется.

Другой момент — это то, как эти роботы на сегодняшний день работают, какими функциями обладают, то, как они работают в системах с другими роботами. Когда у нас производственные операции выполняет не одна рука, а несколько, когда они синхронизированы между собой. При этом роботы-манипуляторы могут устанавливаться на всякие мобильные платформы, модули расширения, линейного перемещения. Но по факту сам по себе робот-манипулятор никак не менялся за последние полвека.

— А чему новому научились эти манипуляторы за последние годы?

— Тенденция, которая началась примерно десять лет назад, — это наполнение роботов интеллектуальными функциями. Это различные системы технического зрения, силомоментные датчики, различные функции искусственного интеллекта, которые позволяют роботам быть более эффективными. В рамках этого тренда мы из железки, которая, скажем так, способна перемещаться в пространстве, делаем интеллектуальное звено, которое в тех или иных ситуациях способно самостоятельно принимать производственные решения.

— О какого типа решениях идет речь? Выкинуть бракованную деталь…

— Не только. Это и функция распознавания, для того чтобы правильно осуществить забор детали. И функции комбинированные, где мы говорим о работе систем технического зрения и силомоментных датчиков. Это, например, идентификация поверхностей и автоматическое создание производственного задания на зачистку какой-то поверхности для дальнейшей обработки. На сегодняшний день тенденция развития у всех производителей — это уход именно в эту интеллектуальную составляющую.

— Какие разработки ведет FANUC с расчетом на долгосрочную перспективу — скажем, лет десять, двадцать?

— Мы уходим в цифровизацию и дополнение роботов интеллектуальными функциями, которые называются artificial intelligence: функциями самообучения, работы в команде, распределения задач между роботами, которые задействованы в общей производственной системе. Это то, над чем FANUC работает. Например, уже сегодня роботы, которые задействованы на производственных линиях, могут самостоятельно оптимизировать свои траектории, определять нагрузку, с которой они работают, и подстраивать свои приводы и моторы для того, чтобы оптимизировать время операционного цикла. И все это происходит в автоматическом режиме.

— А через десять лет как это будет?

— Главный тренд — это рост популярности так называемых «коботов». «Коботы» — это коллаборативные роботы, которые работают без защитных ограждений в прямом контакте с человеком. И FANUC тоже над этим много работает. Создаются новые модели, растет грузоподъемность, повышается безопасность, снижается энергия потребления. С моей точки зрения, многие пределы по механике, например, по материалам, так или иначе уже разработаны многими производителями. Поэтому как раз-таки интеллектуальная составляющая — это то, что на ближайшие годы будет являться драйвером, локомотивом роботостроения.

— Исходя из вашего опыта, какие технологии оказались переоценены или не интересны для FANUC? Отжили свое или не оправдали надежд? Какие-то промахи есть в этом поступательном движении?

— Во-первых, надо сразу ограничиться тем, что те продукты, которые FANUC представляет на рынок, целиком и полностью направлены на решение существующих производственных задач. И зачастую, может быть, мы не до конца знаем, что на самом деле происходит в лабораториях. Мы, находясь в России, может быть, не в полной мере обладаем информацией о том, что на самом деле в Японии разрабатывается. Но в любом случае тот продукт, который на рынок выводится, он рынком востребован.

Понятное дело, что есть модели роботов популярные и максимально ходовые, есть модели специализированные. Но как таковых промахов я бы за свои пятнадцать лет работы с роботами, наверное, не назвал бы. Потому что есть модели массового потребления, а есть нишевые модели, которые как раз создавались и используются для решения специальных задач.

— Какая отрасль сегодня самая востребованная под задачи роботизации? И есть ли какие-то типовые сроки поставки типовых решений — сборочных роботизированных производств? Или абсолютно все задачи такого плана решаются индивидуально?

— Максимальное присутствие роботов сегодня — это, конечно, автомобилестроение и всевозможные производители автокомпонентов для сборочного конвейера на автозаводах. В первую очередь мы говорим о высокой точности, высокой серийности, высокой стандартизации и высоком качестве. Поэтому роботы, соответственно, на автомобильных производствах и смежных с ними на сегодняшний день максимально распространены.

Но также мы не должны забывать о предприятиях так называемой общей промышленности — все, что находится за пределами автопрома. Это различные машиностроительные предприятия, это предприятия обрабатывающего комплекса, пищевой промышленности и других сфер экономики.

На самом деле роботы сейчас применяются даже там, где мы себе представить не могли десять лет назад. Они стали универсальным инструментом, который дает инженеру-конструктору технического решения или проектировщику оборудования более универсальные и широкие возможности. Поэтому применение роботов быстро расширяется. Сейчас можно увидеть промышленных роботов в медицине и других отраслях, где раньше можно было использовать только ручной трудной, но благодаря развитию технологий робототехники, в том числе точности и позиционирование, применение роботов приобретает новые формы.

С точки зрения циклов внедрения, конечно же, надо говорить о том, что все зависит от сложности решаемой задачи. Главное, что робот так или иначе — это стандартное звено, складская позиция с минимальными сроками изготовления и поставки. Но робот сам по себе не работает, он работает в комплексе. И, как правило, нестандартное оборудование, которое проектируется под конкретные задачи, имеет различные сроки изготовления и внедрения. И робот в ней является каким-то ограничивающим фактором или звеном. Поэтому, если перефразировать по-английски, робот — это commodities широкого числа применений. А все, что вокруг робота — это кастомизированная часть, спроектированная и изготовленная конкретно под заказчика.

— Расскажите о сотрудничестве с компанией Preferred Networks: какие сейчас идут разработки, эксперименты и какие результаты взаимодействия?

— С этой компанией FANUC эффективно взаимодействует уже долгие годы. Наше сотрудничество направлено на внедрение функций искусственного интеллекта для наших роботов. Прежде всего это функции самообучения роботов. Это уже серийный продукт, который FANUC предоставляет в качестве дополнительных опций. Понятное дело, что задачи каждый день появляются новые, и Preferred Networks предоставляет FANUC необходимые технические решения в том числе, а FANUC их имплементирует в своих роботах.

— В каких отраслях робототехника сильнее всего меняет процессы? В автомобилях это происходит давно. А где еще это ярко заметно?

— Много где. Меняется большинство машиностроительных операций — сварочных, заготовительных, связанных с обработкой изделий и поверхностей, покраской… Если говорить о каких-то других отраслях, то все больше роботов становится в пищевом производстве, фармацевтике, сельском хозяйстве.

Сейчас мы движемся в сторону работы одного робота с различными формами и габаритами упаковок. Многие видели проекты, которые реализуются Amazon для распределительных логистических центров, где роботы встраиваются в гибкие процессы. Робот работает с различными видами упаковок и справляется с этими задачами в том числе с помощью дополнительных функций — технического зрения, то есть искусственного интеллекта.

Другими словами, мы вырастаем из стандартных применений роботов в более гибкие применения за счет добавления интеллекта, дополнительных функций. В результате робот решает уже нелинейные задачи.

— По оценкам Международной федерации робототехники, сейчас безусловный лидер на рынке роботов — это Азия. Как бы вы оценили перспективы роботизации других регионов мира и какие шансы у России догнать лидеров?

— На сегодняшний день лидером по объему внедрений роботов являются страны Юго-Восточной Азии. Это связано с тем, что там расположены наиболее массовые производства, которые выпускают продукцию для всего мира. Эти производители стали бороться за качество, за стандартизацию. Добиться этого без масштабной роботизации невозможно, ведь только роботы позволяют выпускать продукцию в больших объемах с одинаково высоким качеством.

На ближайшую перспективу мы видим достаточно большой потенциал для роста роботизации в развивающихся странах — за счет того, что роботы проникают в различные сферы промышленности как стандартные звенья производственных процессов. То же самое можно сказать и про страны остального мира — все производители стремятся к снижению себестоимости, к той или иной автоматизации. За счет автоматизации как раз и можем снизить себестоимость. Эти процессы идут по всему миру. Например, в тех же Соединенных Штатах за последние годы видим достаточно большой рост внутреннего производства, где роботы являются незаменимыми помощниками. То же мы можем говорить про страны Восточной и Западной Европы.

— А насчет России?

— Россия не отстает от азиатских стран по темпам роста. Но, конечно, мы говорим только о темпах роста в процентном выражении. В численном мы сильно проигрываем.

— Вы имеете в виду поставки FANUC или какой-то другой показатель?

— Есть официальная статистика, которую мы получаем от Международной федерации робототехники, по объемам внедрения роботов по различным странам.

— Число роботов на тысячу работающих людей?

— В том числе. Есть показатель, сколько роботов внедряется в стране. В России в 2018 году было внедрено более 800 роботов, это объем всего нашего рынка, всех отраслей. В 2017-м было внедрено 600 роботов, то есть темп прироста за год достаточно большой — на треть.

При этом показатель плотности роботов у нас — 5 штук на 10 тысяч работающих. А в среднем по миру в 2018 году — 99 роботов на 10 тыс. работающих. Страна-лидер — Южная Корея, там 740 роботов на 10 тыс. работающих. Затем идут Германия и Япония — около 300 роботов на 10 тысяч работающих. У нас, повторюсь, пять. Этот показатель говорит о том, что горизонты для внедрения роботов в наших производствах очень большие.

Какие факторы влияют на роботизацию? Прежде всего — конкуренция. Когда производители конкурируют на рынке и стремятся к снижению собственных затрат, повышению качества, тогда у нас появляются роботы на производстве. В России за последние годы четко виден тренд на внедрение роботов на пищевых производствах. То же самое мы можем говорить и про машиностроение, где роботы приходят на смену даже не людям, а машинам и механизмам, которые уже работают, но не позволяют делать производственный процесс более гибким. Новые автоматические системы дают возможность влиять на производственный процесс, выполнять те или иные операции без привлечения операторов, когда роботы самостоятельно принимают решения, как работать в ситуациях, когда есть меняющиеся условия, например, разное качество заготовок.

У России высокий потенциал для роботизации самых разных производств. И мы видим на чемпионатах по профессиональному мастерству уже достаточно много участников, которые соревнуются в компетенциях, где используются промышленные роботы. Это значит, что и роботов становится все больше на наших предприятиях, и кадры готовятся.

— Как вам кажется, автоматизация труда в итоге ведет к неизбежной безработице или она создает новые рабочие места?

— Конечно же, автоматизация труда не является поводом для роста безработицы. Мы всего лишь меняем труд человека — избавляем его от тяжелых монотонных операций, делаем его более интеллектуальным. Внедрение роботов способствует появлению в том числе новых рабочих мест, это инженеры-проектировщики, программисты, эксплуатанты и операторы, которые работают непосредственно с автоматизированными системами производства. Поэтому автоматизация не равно безработице. Автоматизация — это лишь улучшение условий труда, повышение качества этого труда и добавление высокотехнологичных рабочих мест.

— А как сочетается автоматизация и кастомизация? Буквально на днях была новость, что Adidas закрывает обе свои автоматические фабрики, не получилось настроить даже автоматизированное производство кроссовок, не говоря уже о каких-то более сложных вещах. При этом во многих умах продолжает жить тезис о том, что в будущем будет больше мелких промпроизводств, буквально в вашем районе или даже у вас дома. Заказали вещь, типа тех же кроссовок, и принтер вам их напечатал. Автоматизация действительно может достигнуть такого уровня кастомизации или это все-таки фантазии футурологов?

— Новость про Adidas я не слышал, но не удивлен. Есть направления, где применение роботов имеет очень сильные ограничения. Как минимум на текущем этапе их развития. И это в том числе все, что связано с производством обуви или шитьем одежды. На сегодняшний день они не могут быть полностью автоматизированы с достижением оптимальных показателей эффективности внедрения. Объясню это на примере автомобилей — когда создаются новые модели автомобилей, конструктора проектируют их таким образом, чтобы можно было максимально автоматизировать процесс производства. Если мы говорим о производстве кроссовок, то здесь дизайнеры руководствуются модой, создавая привлекательные дизайнерские элементы. Они не думают о том, как это произвести в массовом количестве на автоматической линии, чтобы получилось так, как они нарисовали.

Можно сравнить автомобилестроение, где все проектируется исходя из требований автоматизации производства, и, например, казалось бы, близкое авиастроение. Самолетов выпускается очень много, и, если говорить о крупнейших производителях, они обеспечены заказами вплоть до 2025–2027 на 100%. Но радикально ускорить процесс сборки самолета они не могут, так как самолет не был спроектирован под автоматизацию. Там очень много ручного труда. Поэтому внедрение различных автоматизированных систем производства происходит у авиастроителей не такими темпами, которых хотелось бы их акционерам. Результат — прямо сейчас идет процесс пересмотра подходов к проектированию новых авиалайнеров, чтобы сделать их сборку более автоматизированной, а значит быстрой.

В области производства обуви и одежды добиться того же эффекта при сохранении базовых принципов жизни отрасли — когда ее двигателем является мода — нельзя. Или мы всем будем ходить в одинаковых ботинках, рубашках и костюмах, но ведь это не то, чего мы хотим. Здесь требования дизайна пока сильно превосходят возможности производства.