Роботы меняют производство, склады и логистику

Роботы, когда-то считавшиеся атрибутом научной фантастики, сегодня стали полноценным рабочим инструментом бизнеса. Одни компании только присматриваются к автоматизации, другие уже внедряют роботов для сварки, транспортировки грузов, управления складами, контроля производства и мониторинга сельскохозяйственных угодий. Толчком этому служат не только технологические возможности, но и растущий кадровый дефицит, увеличение затрат на персонал и стремление к эффективности.

Эти вопросы обсуждали участники круглого стола «Фонтанки» — представители компаний Wheelies (ITG), ISRobotics и «ФОРМАТ КОДА».

Генеральный директор Wheelies Дмитрий Кузьма отметил, что роботизация развивается десятилетиями, хотя не всегда воспринимается как таковая. «На заводах работают роботизированные руки, которые занимаются пайкой, сборкой, перемещением комплектующих. Даже кассы самообслуживания в ресторанах быстрого питания в каком-то смысле тоже можно считать роботами. Просто мы настолько привыкли к этим технологиям, что перестали воспринимать их как что-то необычное», — пояснил он.

Новый этап развития связан с ИИ, машинным зрением и появлением мобильных роботов. Раньше роботы были стационарными, теперь все больше машин способны самостоятельно перемещаться и выполнять задачи в динамичной среде. Наиболее заметные успехи этого направления — в логистике и сельском хозяйстве, рассказал Кузьма.

Эксперт отметил, что роботизированные решения в разных отраслях часто используют схожие технологии, поэтому Wheelies сосредоточилась на создании универсальной платформы взаимодействия. «Для полноценной автоматизации недостаточно просто поставить робота. Нужно, чтобы и сами задачи были автоматизированы, чтобы робот становился частью бизнес-процесса. По сути, мы говорим о своеобразной ERP-системе для роботов», — говорит Кузьма.

Дальнейшее развитие ИИ будет стирать ограничения. «Если раньше обязательно нужен был человек, чтобы переставить оборудование или перенастроить его, то сейчас многие устройства способны делать это самостоятельно. И я думаю, уже не так далеко то время, когда одни роботы будут настраивать других, а возможно, и участвовать в их производстве», — считает Кузьма.

Основатель и CEO ISRobotics Николай Шадрин отметил, что практический спрос на роботизацию особенно заметен в промышленности: металлообработке, химической и пищевой. Ключевое направление — роботизированная сварка из-за дефицита сварщиков. Значительную часть проектов составляют комплексы обслуживания станков с ЧПУ, где роботы подают заготовки и извлекают детали. «Если взять обычный станок с ЧПУ, оператор зачастую выполняет буквально несколько действий в течение часа: загрузил заготовку, извлёк готовое изделие. Всё остальное время он просто находится рядом со станком. Возникает вопрос — зачем использовать человеческий ресурс там, где робот способен выполнять такую работу без усталости и с одинаковым качеством?» — рассказывает Шадрин.

При этом Шадрин подчеркнул, что роботизация не отменяет участие человека: принятие решений, анализ нестандартных ситуаций и творческие задачи остаются за людьми, а рутинные операции передаются роботам.

Ещё одно быстрорастущее направление — автоматизация складирования и упаковки. Роботы-паллетайзеры снимают товары с конвейеров, укладывают в короба и формируют паллеты. «Многие операции на производстве — загрузка, выгрузка, перемещение — однообразны, повторяются тысячи раз и зачастую физически тяжёлые. Некоторые изделия весят больше десяти килограммов. Когда человек поднимает такой груз весь день, он неизбежно устает. Поэтому вполне логично передавать подобные процессы автоматизированным системам», — подчеркнул Шадрин.

Руководитель отдела автоматизации производства и складов «ФОРМАТ КОДА» Андрей Казачков отмечает, что за последние годы роботизация наиболее активно развивается в складском сегменте. По его словам, парадокс в том, что первыми роботы появились на производстве, но это были стационарные манипуляторы. Ситуация изменилась с появлением мобильных роботов — AGV, AMR, FMR. «Появление широкого спектра мобильных роботов вывело на первый план именно процессы роботизации складов. Большинство операций в этом сегменте связано с перемещением грузов, поэтому потребность в мобильной робототехнике здесь особенно высока», — отмечает Казачков.

Эксперт обращает внимание, что предприятия сталкиваются с избытком решений, а не с дефицитом. После ухода западных поставщиков рынок заполнили китайские производители, что усложнило выбор. «Ошибка при выборе роботизированного оборудования может обойтись предприятию чрезвычайно дорого. Если программное обеспечение ещё можно доработать или заменить, то неверно выбранные конвейеры, роботы или другие элементы инфраструктуры потребуют серьёзных дополнительных инвестиций», — говорит Казачков. Поэтому необходимы инструменты моделирования, например цифровые двойники, позволяющие заранее оценить эффективность различных вариантов.

Отвечая на вопрос о росте спроса, Дмитрий Кузьма отметил, что Wheelies появилась как ответ на запрос рынка. Клиенты всё чаще рассматривают автоматизацию не только на уровне ПО, но и на уровне взаимодействия с роботизированными системами. Особенно востребованы технологии навигации и автономного перемещения в сложных условиях. «Мы видим очень большой интерес к алгоритмам, связанным с навигацией и работой без GPS. Когда сигнал есть, многие уже научились эффективно управлять техникой. А вот полёты и перемещение в условиях, когда его нет, остаются серьезным технологическим вызовом. В этом направлении спрос сегодня действительно высокий», — рассказал он. Несмотря на ограничения на полеты беспилотников, отрасль развивается, и для многих регионов и гражданских задач создаются условия для тестирования новых решений.

Вопрос экономической эффективности — один из главных. Универсального ответа, когда робот выгоднее человека, нет. Андрей Казачков отмечает, что рынок находится в точке пересечения растущей стоимости труда и снижающейся стоимости решений. «Достаточно сложно установить точку, где робот становится выгоднее сотрудника», — добавил он. Поэтому всё большую роль играют цифровые двойники.

Дмитрий Кузьма напоминает, что главная цель — снижение операционных расходов. Многие проекты сталкиваются с ошибкой: оборудование покупают, но сохраняют прежние схемы и человеческое участие. «Одной из ключевых ошибок последних лет стало то, что мы активно внедряем беспилотные технологии для гражданских задач, но зачастую они не становятся по-настоящему беспилотными. Получается, что компания покупает дорогое оборудование, но продолжает платить людям, которые этим оборудованием управляют. В итоге экономический эффект оказывается гораздо ниже ожидаемого», — отмечает он. «Полный отказ от контроля со стороны человека в обозримом будущем маловероятен. Скорее изменится сама модель взаимодействия», — рассказал Кузьма, добавив, что если сегодня один оператор часто отвечает за одно устройство, то в будущем он сможет контролировать десятки систем, вмешиваясь только в нестандартных ситуациях.

Николай Шадрин обращает внимание на скрытые расходы. Ошибка — автоматизировать отдельную операцию без учета всего цикла. Например, робот-паллетайзер формирует паллеты, но после этого нужен человек для замены паллеты и транспортировки. «Очень часто предприятие автоматизирует один участок процесса и считает задачу решенной. Но затем выясняется, что всё равно нужен человек, который будет менять паллеты, перевозить их или выполнять другие сопутствующие операции. Формально робот появился, а ручной труд никуда не исчез», — поясняет Шадрин. Поэтому современные проекты предполагают комплексную автоматизацию: промышленные роботы, конвейеры, системы упаковки, паллетообмотчики и мобильные роботы AGV и AMR. Также любое оборудование требует обслуживания, особенно в агрессивных средах.

Чем глубже роботов интегрируют в процессы, тем острее встает вопрос безопасности. Дмитрий Кузьма считает базовой угрозой надёжность платформ: «Если говорить совсем просто, самая большая опасность — это ситуация, когда что-то падает с неба просто потому, что сломалось. В пилотируемой авиации существуют очень жёсткие требования к испытаниям и сертификации техники, поэтому самолеты на нас практически не падают. А вот в отрасли беспилотников таких зрелых механизмов пока еще нет». Поэтому беспилотники чаще применяют в безопасных зонах, например в сельском хозяйстве. В кибербезопасности ключевой вызов — защита каналов связи. «Современные средства радиоэлектронного воздействия становятся всё более доступными, а значит роботизированные системы должны быть готовы к потере сигнала или попыткам внешнего вмешательства. Очень важно, чтобы робот умел либо продолжать выполнение задачи, либо безопасно её завершать», — говорит Кузьма.

Николай Шадрин отмечает, что тема кибербезопасности пока недооценена. На практике компании часто изолируют роботизированные ячейки: «Мы стараемся максимально изолировать роботизированные ячейки. Не даём им подключаться к внешним сетям, не предусматриваем автоматических обновлений и по возможности исключаем любые лишние каналы взаимодействия с внешним миром. Это самый надежный способ снизить риски», — рассказал Шадрин. Когда требуется внешнее взаимодействие, например для видеоаналитики, подобные модули изолируют от остальных систем. «По мере развития отечественных программных решений и появления единых стандартов безопасности степень интеграции роботов со внешними сервисами будет расти. Но пока промышленность отдаёт приоритет надёжности и защищённости», — резюмировал он.

Николай Шадрин считает, что главным требованием к сотрудникам становится способность быстро адаптироваться. «Если сотрудник привык просто механически выполнять одни и те же действия и не анализировать происходящее вокруг, то в новой экономике ему будет всё сложнее находить своё место. Сегодня важнейшее качество — способность быстро осваивать новые инструменты и новые подходы к работе», — отметил он. Ключевую роль играют метанавыки — способность быстро учиться и использовать технологии, особенно ИИ. «Важно воспринимать искусственный интеллект не просто как источник информации, а как инструмент для выработки решений. Современный специалист должен осваивать новые технологии в разы быстрее, чем это требовалось еще поколение назад. И скорость изменений будет только нарастать», — считает Шадрин.

Он также отметил возрастание значения личной ответственности. «Любые технологии требуют ответственности за результат. Человек должен быть готов отвечать за решения, которые принимает, и за процессы, которыми управляет. Без этого эффективно работать в современной промышленности будет очень сложно», — уверен Шадрин.

Андрей Казачков обращает внимание на психологический фактор: сотрудники опасаются, что роботы отберут их рабочие места. «Необходимо, чтобы сотрудники понимали: робот не заменяет человека полностью, а лишь избавляет его от наиболее тяжелых и утомительных операций», — объясняет он. По его словам, робот — это механический помощник с ограниченным интеллектом, который нуждается в грамотном управлении. В качестве примера он приводит внедрение WMS-систем в 2000-х, когда страхи не оправдались.

Дмитрий Кузьма считает, что при грамотном внедрении роботизация не создает серьёзных изменений для большинства сотрудников. «Если процесс изначально выстроен правильно, то робот просто заменяет конкретную функцию, которую раньше выполнял человек. Для остальных сотрудников предприятия изменения зачастую вообще оказываются незаметными. Они просто видят, что по складу ездят роботизированные тележки вместо людей или какая-то операция выполняется автоматически», — пояснил Кузьма. Новые компетенции будут востребованы среди инженеров и наладчиков, а для обычных пользователей взаимодействие с роботами станет максимально простым. «Скоро постановка задач роботам будет мало отличаться от того, как сегодня мы ставим задачи коллегам через корпоративные системы. Пользователю не потребуется становиться IT-специалистом. Для этого и создаются специальные интерфейсы», — уверен Кузьма.

Николай Шадрин говорит, что российские разработки существуют — дельта-роботы, коллаборативные комплексы, однако по удобству использования они уступают зарубежным. «Для интегратора это не становится критической проблемой, мы умеем с этим работать. Но для конечного пользователя удобство системы играет очень большую роль, потому что напрямую влияет на затраты времени», — пояснил он. Большинство компонентов пока закупается за рубежом, в первую очередь в Китае. «Надо честно понимать: большинство компонентов пока закупается за рубежом, в первую очередь — в Китае. В России происходит сборка, адаптация решений под требования рынка. Но полностью российскими такие системы назвать пока сложно. Интеграторы готовы использовать отечественные решения, но ограничены требованиями заказчиков», — уточнил Шадрин.

Дмитрий Кузьма считает, что последние годы стали стимулом для отечественного рынка ПО. Уход западных поставщиков освободил ниши и позволил появиться новым решениям. «За последние годы появилось большое количество новых решений. Есть компании, которых раньше просто не существовало, а есть игроки, которые сумели занять лидирующие позиции на рынке. Освободившиеся ниши позволили привлечь инвестиции и запустить множество интересных проектов», — отмечает он. Наибольший потенциал — в разработке ПО для роботизированных систем. «Наши инженерные школы всегда были сильны, и качественные программные продукты мы действительно умеем создавать», — уверен Кузьма. Производство компонентов постепенно развивается, но зависимость сохраняется.

Андрей Казачков также считает ПО приоритетным направлением. «ФОРМАТ КОДА» разработала решения класса WCS/MFCS для управления роботизированной техникой и складским оборудованием. «Наша система управления робототехникой и складским оборудованием позволяет реализовывать функции оптимизации маршрутов для предотвращения заторов, динамического управления трафиком, мониторинга состояния оборудования, расширенного управления зарядкой и ряд других возможностей. В некоторых проектах она уже способна не только дополнить, но и полностью заменить зарубежное программное обеспечение», — отмечает Казачков. Таким образом, импортозамещение становится возможностью для формирования собственных технологических продуктов.

Николай Шадрин считает главным ограничителем экономику: компании подходят к роботизации как к долгосрочным инвестициям. «Заказчики очень внимательно считают сроки окупаемости и понимают, что роботизированные решения — это не история про возврат инвестиций за год. Особенно если речь идет не об одном роботе, а о полноценном автоматизированном комплексе», — пояснил он. Эффективность нужно оценивать комплексно, с учетом налогов, страховки, спецодежды и других расходов. «Если сравнивать полную картину рабочего процесса, робот практически всегда оказывается эффективнее. Однако срок окупаемости первоначальных вложений будет зависеть от конкретного производственного процесса», — говорит Шадрин.

Дмитрий Кузьма указывает на необходимость объединять множество технологий: ПО, электроника, связь, машинное зрение, данные. «Чтобы роботизация стала экономически оправданной, роботы должны быть максимально автономными. А для этого приходится одновременно соединять огромное количество компетенций. Нужны специалисты по программному обеспечению, по электронике, по связи, по машинному зрению, по работе с данными. Всё это должно работать как единое целое», — говорит он. Многие компании не обладают всей экспертизой. В качестве примера он привел сельское хозяйство, где одна компания может разработать алгоритм распознавания животных, а остальную инфраструктуру должна обеспечивать платформа. «Очень сложно одновременно стать экспертом во всех сферах. Поэтому рынок постепенно движется к модели, когда одни компании создают универсальную платформу, а другие сосредотачиваются на решении своей конкретной прикладной задачи», — считает Кузьма. Участники дискуссии полагают, что снижение сложности внедрения и появление готовых экосистем ускорят роботизацию.

Андрей Казачков проводит параллель с внедрением WMS-систем: количество сотрудников на рутинных операциях сократилось, а доля аналитиков выросла. «Роботизация, вероятнее всего, будет развиваться по схожему сценарию», — описывает он. Николай Шадрин убежден, что до 2030 года автоматизировано будет все, что возможно. «Я думаю, что до 2030 года автоматизировано будет всё, что в принципе возможно автоматизировать. Компании, которые не станут заниматься трансформацией своих процессов, рискуют остаться в прошлом. Любая организация, которая меняется, фактически продлевает своё будущее», — говорит он. Роль человека сместится к управлению и принятию решений.

Дмитрий Кузьма ожидает прорывов в логистике и транспорте. «Безусловно, мы будем видеть серьезные изменения в логистике и доставке — как на дальних маршрутах, так и на так называемой последней миле. Сейчас огромное количество компаний работает именно над этими задачами», — отмечает он. Также будут развиваться направления, где человеку работать сложно или небезопасно: мониторинг трубопроводов, патрулирование лесов, контроль незаконных вырубок, обнаружение пожаров, поисково-спасательные операции и удаленные объекты.

Робототехника будет проникать в повседневную жизнь потребителей. «Уже в ближайшие годы жители городов начнут чаще сталкиваться с автономными курьерскими платформами, роботизированными пунктами выдачи, сервисными роботами в торговле и различными интерактивными системами в общественных пространствах. Если еще несколько лет назад человекоподобный робот воспринимался как редкий экспонат технологической выставки, то теперь подобные устройства постепенно становятся частью привычного городского пейзажа. То, что совсем недавно воспринималось как аттракцион или музейный экспонат, постепенно становится обыденностью», — прогнозирует Кузьма.

Подводя итог, участники дискуссии подчеркнули, что роботы перестали быть технологией будущего. Они уже стали частью экономической реальности — сначала на производстве и складах, затем в логистике, а со временем — в повседневной жизни каждого человека.