16 апреля 2020 г.
Детальное исследование о перспективных направлениях применения робототехники в бизнесе подготовило Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ совместно с Национальной Ассоциацией участников рынка робототехники (НАУРР). Документ содержит сведения о мировых рынках робототехники, о ведущих российских и зарубежных компаниях этого направления. Описаны примеры разработки и реализации робототехнических комплексов для различных отраслей и секторов экономики. По словам Михаил Насибулина, директора департамента координации и реализации проектов по цифровой экономике Минкомсвязи России, цель исследования — рассказать о состоянии робототехнической отрасли в РФ, представить наиболее перспективных её игроков и их решения, а также показать широту потенциала этого направления для развития в нашей стране.
Робототехника, оставаясь до сих пор существенно инвестоёмкой стратегией оптимизации бизнес-процессов, выходит на окупаемость в средне- и долгосрочной перспективе за счёт планомерного снижения издержек, ускорения производственного цикла и качественного улучшения итогового результата (последнее во многом обусловлено исключением фактора человеческой ошибки). В зависимости от объёма продукции и размера заработной платы замещаемого роботами персонала, автоматизация производственного процесса с их применением может окупиться, как свидетельствуют приведённые в исследовании примеры, уже на интервале одного-трёх лет.
Наиболее перспективные направления робототехники в бизнесе сегодня — это промышленность, сельское хозяйство, логистика, медицина. Большое значение имеет адаптация универсальных технологий (промышленные манипуляторы, дроны) под конкретное нишевое применение. Именно в этом направлении открываются самые широкие возможности для системных интеграторов, готовых в ответ на запросы своих клиентов предлагать высокоспециализированные под их уникальные задачи эффективные робототехнические комплексы на основе неустанно совершенствуемых платформ широкого профиля от ведущих производителей.
Стоить отметить, что на рынке робототехники производство роботов и интеграция их в производственный процесс обычно выступают как два обособленных направления бизнеса. Крупные производители роботов сами обычно не монтируют свои изделия на производственных линиях заказчика, не программируют их и не производят пуск-наладку. Как раз по причине уникальности реализации производственного процесса на каждом отдельном предприятии в деталях, даже когда процесс этот соответствует отраслевому стандарту в целом, и возникает поле деятельности для интеграторов прикладных робототехнических решений.
Промышленность, обрабатывающее производство
По данным Международной федерации робототехники (International Federation of Robotics, IFR), объём мирового рынка промышленных роботов в 2018 г. составил 422 тыс. единиц или 16,5 млрд долл. США; на 6% больше, чем голом ранее. Российский рынок промышленной робототехники в том же
Очевидно, что
Пока самой роботизированной отраслью в мире, да и в России тоже, остаётся автомобилестроение. За более чем полвека применения роботов-манипуляторов при сборке авто стало очевидно: чем проще производственный процесс разбивается на операции и чем легче эти операции формализовать, тем выгоднее использовать на данном участке роботов, а не живой персонал. Отсюда становится ясно, какие вызовы требуется преодолеть игрокам рынка промышленной робототехники на пути к расширению спектра применений своих платформ:
- высокая стоимости внедрений (в период с 2005 по 2014 г. она упала на 30%, а к 2025 г. ожидается её сокращение ещё на 22% — за счёт всё более массового выпуска всё более простых в управлении и программировании роботов),
- расширение спектра процессов, где могут применяться роботы (от потокового производства массовой продукции автоматами с раз навсегда заданной программой придётся переходить к самоперепрограммированию их для разового исполнения уникальных задач),
- уверенная имплементация технического зрения и свободного захвата (пока что спектр операций, выполняемых роботами, ограничен простейшими однотипными задачами),
- переход к использованию роботов на неспециализированных линиях (традиционно в целях обеспечения физической безопасности персонала промышленные роботы функционируют на участках, на которых не задействованы люди, что обходится чрезмерно дорого и не даёт возможности постепенного внедрения роботов в уже отлаженные производственные процессы).
В числе российских производителей робототехнических комплексов для промышленности и обрабатывающих производств доклад Минкомсвязи упоминает компании Aripix Robotics, BID Technologies, Bitrobotics, Hamster Robotics, «АвангардПЛАСТ», «Андроидная техника», АО «НПО НИИИП-НЗИК», «Аркодим Про», «Норма ИС», «Роботех Системы», «Русские роботы», «Эйдос-Робототехника». Конкурировать им приходится с такими зарубежными титанами роботостроения, как ABB, FANUC, Kawasaki, KUKA, YASKAWA, Hanwha Techwin, Omron, Mitsubishi Electronics, Universal Robots.
Сельское хозяйство
Мировой рынок роботов для сельского хозяйства вырос на 30% в 2018 г. относительно
Автоматизированная система уже сегодня с успехом может сама вести, к примеру, комбайн по полю, заведомо свободному, в отличие от городской улицы, от иных транспортных средств и пешеходов. Это создаёт почву для органичной интеграции роботизированных машин в сельхозпроизводство: живой оператор продолжает сидеть в кресле автономного комбайна — но при этом уже не отвлекается на контроль передвижения в пространстве, а всё внимание уделяет навесному оборудованию. Дополнительный выигрыш фермерам обеспечивает готовность роботов эффективно трудиться в страду круглые сутки и при любой погоде.
Среди ведущих производителей робототехнических комплексов для сельского хозяйства в России упоминания заслужили Аgro Robotic Systems, Avrora Robotics, «Агрополис», Cognitive Technologies, Р.СЕРТ, УрФУ, ЮРГИ, ГЕОСКАН, ЦНИИ РТК.
Горнодобывающая промышленность
По оценке MarketWatch, в
Результаты на первый взгляд не сильно впечатляют: так, потребление топлива снижается на 10%, затраты на обслуживание техники — на 14%, на рабочую силу — на
В России разработкой роботизированных решений для горнодобывающей промышленности занимается компания VIST Mining Technologies (VIST Group). Дроны «Геоскан» используются для поиска залегания полезных ископаемых, а также для мониторинга уже налаженной добычи.
Логистика
Хотя производственных роботов на планете по-прежнему больше всего, едва ли не самой быстрорастущей отраслью прикладной робототехники остаётся как раз логистическая. В 2018 г. в мире было продано 111 тыс. автономных логистических систем, что на 60% больше уровня
Складская логистика — одна из наиболее активно роботизируемых отраслей. Добиваться оптимизации пространства и сокращения времени обработки заказа тем важнее, чем активнее происходит цифровизация бизнес-коммуникаций — и чем менее заказчик склонен терпеть задержку с доставкой товара, будь то корпоративный клиент, оперирующий контейнерами и фурами, или же частный потребитель, заказавший смартфонный чехол на Интернет-маркетплейсе.
Уровень технологического развития современной робототехники уже сегодня позволяет целиком исключить присутствие человека в пространстве склада. Правда, для этого требуются не столько автономные системы управления вилочными погрузчиками, каждым в отдельности, сколько роевой интеллект (swarm intelligence), который оркеструет коллективное движение мобильных платформ на всей контролируемой площади разом.
Помимо транзакционной закупки складских роботов в собственность, как это делает, например, компания Amazon, в последнее время приобретает развитие бизнес-модель Robotics-as-a-Service (RaaS, «роботы как услуга»), когда заказчик платит не за роботов, а за выполнение определённых задач в ограниченном интервале времени. Содержанием, наладкой и обслуживанием роботов машин занимается поставщик услуг, тогда как заказчик получает возможность, например, не нанимать сезонных рабочих в пиковый период предрождественских распродаж, а временно усилить свой штатный персонал группой роботов-фрилансеров на подхвате.
В России роботизация логистики только начинает развиваться. Доклад Минкомсвязи указывает в качестве работающих в этом направлении отечественных компаний на «Яндекс», «Киберсклад», «Ронави Роботикс», RoboCV, «Сбербанк», НПП «Метра» и другие.
Работа в общественных местах
Роботы-кассиры, роботы-консьержи, роботы-промоутеры, роботы-ходячие-(точнее, ездящие)-информационные-киоски — именно эти отдалённо антропоморфные машины в основном ассоциируются сегодня в общественном сознании с понятием «робототехника». Сектор роботов для деятельности в общественных местах составил 4% от продаж всех профессиональных сервисных роботов в 2018 г.: это 11 тыс. единиц (+16% к уровню 2017 г.) и 158 млн долл. (+28%). Опять же, не все производители сервисных роботов данной категории передают данные о своих продажах в Международную федерацию робототехники, в связи с чем официальная статистика продаж в данном сегменте может быть занижена.
В России роботов для общественных мест разрабатывает ряд компаний, в числе которых Alfa Robotics, Promobot, R.Bot, WayBot, НПО «Андроидная техника», «Нейроботикс».
Клининг
Что такое бытовой робот-пылесос, объяснять в наши дни никому уже не требуется. Другое дело — роботы для профессиональной уборки: для поддержания в чистоте открытых территорий, для мытья полов, промышленной мойки стёкол, очистки резервуаров и трубопроводов. Продажи роботов для профессиональной уборки выросли в
В России роботы для промышленной уборки пока остаются на уровне стартапов, — таких, как «Автономные технологии».
Контроль и обслуживание
Во всех отраслях, где требуется регулярное инспектирование, обслуживание и ремонт в труднодоступных опасных местах — при прокладке газопровода, горнорудных работах, переработке нефти, — заведомо разумнее и безопаснее полагаться на специализированного робота, чем на живого человека. В 2018 г. сегмент инспекционных роботов составил 39% от общего рынка профессиональной сервисной робототехники (в количественном выражении), — около 106 тыс. единиц и 223 млн долл.
В России разработкой и выпуском робототехнических комплексов в сфере контроля и обслуживания заняты компании «Гиролаб Инерциальные Системы», «Лаборатория Будущего», «Диаконт», ИПЦ «Кроулер», Taris, Wicron, «Интроскан Технолоджи», «СПбГУ Дайнэмикс», «Газпроект-ДКР», In-Pipe Robot, Promobot, Aviarobots.
Аварийно-спасательные и охранные системы
Разработанные Samsung Techwin роботы-патрульные SGR-1, вооружённые пулемётами, ещё в 2010 г. патрулировали демилитаризованную зону между Северной и Южной Кореями, а созданный на заводе имени Дегтярёва роботизированный комплекс «Нерехта» в 2017 г. стал платформой для разработки целого ряда армейских автономных машин: разведывательных, транспортных, боевых. Роботы для военных сегодня совершенствуются во многих странах мира, однако по понятным причинам достоверной информации о них крайне мало, да и заняты их разработкой и внедрением весьма специфические структуры. Так что в отчёте Минкомсвязи о боевых роботах нет ни слова, — зато немало рассказано о системах для борьбы с пожарами и другими катастрофами, для наблюдения и пассивной охраны.
По данным IFR, c 2001 г. аварийно-спасательные роботы были успешно применены при борьбе с последствиями 37 катастроф или чрезвычайных ситуаций по всему миру, И хотя традиционно заказчиком таких систем выступает государство, в последнее время роботов для обеспечения безопасности начинает применять и бизнес. В России подобными разработками заняты «Системсервис» и ГК «Константа», ГЕОСКАН, EMERCOM, «Центр инновационных горных технологий», НПО «Андроидная техника», «СМП Роботикс», «Сервосила», «Рокад», «Сет-1», Promobot.
Строительство и демонтаж
Даром что в кинофильмах роботы непрерывно восстают, сея хаос и разрушение, в реальности круг способных на подобные действия машин крайне узок. За 2018 г. была продана всего 1 тыс. единиц роботов для строительства и демонтажа, +15% к уровню
В России созданием роботов для строительства и демонтажа заняты компании «Интехрос», FlyBrick, а также ряд компаний, которые производят или используют дроны для мониторинга строительства (например, «Геоскан»).
Экзоскелеты
Строго говоря, экзоскелет — настолько же робот, насколько самокат может быть отнесён к самоходным транспортным средствам. Однако в докладе Минкомсвязи сделан акцент на важность экзоскелетов для реабилитации (медицинских, относимых по классификации IFR к медицинской робототехнике) и для облегчения нагрузки во время выполняемых людьми тяжёлых работ. По сравнению с
В России на этом направлении работают «ЭкзоАтлет», НПО «Андроидная техника», Юго-Западный госуниверситет, Научно-исследовательская лаборатория мехатроники и робототехники (ЮЗГИ), «Полезные роботы», «Экзорайз», «Концерн Калашникова», «Экзомед».
Киноиндустрия
Роботы пока не пишут сценарии блокбастеров (хотя уже и пора бы, — вряд ли у них вышло бы сильно хуже, чем у современных голливудских скринрайтеров), но часть операторской работы на себя уже принимают. Дроны для коммерческой видеосъёмки, перемещаемые на тросах, активно используются при проведении спортивных мероприятий. Свободно летающие дроны находят применение в теле- и киноиндустрии (в особенности для репортажной съёмки и документалистики).
Рынок корпоративных беспилотных летательных аппаратов, по мнению составителей доклада Минкомсвязи, имеет солидный потенциал: это самый маленький, но и самый быстрорастущий сегмент беспилотных летательных аппаратов по выручке. Такие устройства экономически значительно выгоднее не только вертолётов, но и традиционных кинематографических кранов, громоздких тяжёлых конструкций, для использования которых необходима прокладка рельсовых путей. В России созданием дронов и роботов для киноиндустрии заняты компании «Геоскан» и «Мовиком».
Медицина
Медицинские роботы повышают качество манипуляций, увеличивают точность проведения и безопасность хирургических операций для пациента, реализуют возможность минимально инвазивной хирургии и исключают попадание инфекций в рану. Использование робота для дистанционного оперирования контагиозного больного избавляет медицинский персонал от риска заражения. Медицинская робототехника в целом — один из лидирующих по уровню технологий и востребованности сегментов профессиональной сервисной робототехники.
Рынок медицинских роботов развивается уже на протяжении 25 лет. Продажи медицинских роботов выросли в 2018 г. на 50% до 5 100 единиц и 2,8 млрд долл., — это 31% от общей стоимости продаж всех профессиональных сервисных роботов за год, на 27% больше, чем в
Российские компании в области медицинской робототехники, упомянутые в докладе Минкомсвязи, — это ExoAtlet, «Эйдос Медицина», «Моторика», «Гиролаб», «Карфидов Лаб», «Нейроботикс», «Объединённая приборостроительная корпорация».
В целом, конечно, современные роботы по большей части представляют собой ограниченно автономные манипуляторы или самодвижущиеся информационные киоски. Действуют они либо по заранее заданной программе с минимальными проявлениями подлинной самостоятельности (например, процедуру захвата свободно лежащей детали с конвейерной ленты невозможно запрограммировать — приходится обучать ей систему, — но что потом робот будет с этой деталью делать, определяет уже программа), либо под прямым дистанционным контролем живого оператора. Со временем, вполне вероятно, разработки в области искусственного интеллекта позволят роботизированным системам обрести подлинную самостоятельность, хотя бы в ограниченном пространстве их рабочего предназначения. Но это уже вопрос не робототехники как таковой, а машинного обучения, — и он явно выходит далеко за рамки представленного Минкомсвязи и НАУРР доклада.
Источник: Максим Белоус, crn.ru, по материалам Минкосвязи РФ
