Как роботы меняют производство, склады и логистику

Когда-то роботы воспринимались как элемент научной фантастики, но сегодня они превратились в рабочий инструмент бизнеса. Компании используют их для сварки, перевозки грузов, обслуживания складов, контроля производственных процессов и мониторинга сельскохозяйственных угодий. К этому подталкивают кадровый дефицит, рост затрат на персонал и стремление к эффективности. Участники круглого стола «Фонтанки» обсудили, где роботизация уже приносит пользу, что мешает её распространению и как изменятся предприятия в ближайшие пять лет.

По словам генерального директора Wheelies (корпорация ITG) Дмитрия Кузьмы, роботизация развивается десятилетиями, хотя не всегда осознаётся как таковая. «Если говорить о том, где роботы уже давно внедрены, — в первую очередь это производство, — пояснил он. — На заводах работают роботизированные руки, которые занимаются пайкой, сборкой, перемещением комплектующих». Даже кассы самообслуживания в ресторанах быстрого питания можно считать роботами, но люди привыкли к этим технологиям.

Новый виток развития связан с двумя факторами: стремительным прогрессом искусственного интеллекта и машинного зрения, а также появлением мобильных роботов. Если раньше робот был стационарной установкой, выполняющей одну функцию в одной точке, то сегодня всё больше машин способны самостоятельно перемещаться и работать в динамичной среде. Наиболее заметные успехи — в логистике и сельском хозяйстве. Эксперт отметил, что роботизированные решения в разных отраслях используют схожие технологии: навигацию, машинное зрение, работу без GPS. Компания Wheelies сосредоточилась на создании универсальной платформы взаимодействия, ведь для полноценной автоматизации недостаточно просто поставить робота — он должен стать частью бизнес-процесса. Дмитрий Кузьма считает, что развитие ИИ будет стирать ограничения: машины получают больше самостоятельности, и скоро одни роботы смогут настраивать и производить других.

Основатель и CEO ISRobotics Николай Шадрин отмечает, что наиболее востребованы решения для металлообработки, химической и пищевой промышленности. Ключевое направление — роботизированная сварка из-за дефицита сварщиков. Также популярны комплексы обслуживания станков с ЧПУ: роботы автоматически подают заготовки, извлекают детали и передают их дальше. «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, — рассказывает Шадрин. — Возникает вопрос — зачем использовать человеческий ресурс там, где робот способен выполнять такую работу без усталости и с одинаковым качеством?» При этом он подчеркнул, что роботизация не отменяет человека: принятие решений и анализ нестандартных ситуаций остаются за людьми.

Быстро растёт автоматизация складирования и упаковки. Роботы-паллетайзеры снимают товары с конвейеров, укладывают их в короба и формируют паллеты. Многие операции однообразны, повторяются тысячи раз и физически тяжелы — некоторые изделия весят больше десяти килограммов. «Когда человек поднимает такой груз весь день, он неизбежно устает. Поэтому вполне логично передавать подобные процессы автоматизированным системам», — отметил Николай Шадрин.

Руководитель отдела автоматизации производства и складов «ФОРМАТ КОДА» Андрей Казачков отмечает, что складской сегмент — лидер по роботизации в последние годы. Первыми внедрять роботов начали производства в начале 2000-х, 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 особенно высока», — говорит эксперт.

Сегодня предприятия сталкиваются не с дефицитом решений, а с их избытком. После ухода ряда западных поставщиков рынок заполнили производители из Китая, выбор технологии стал сложнее. Ошибка при выборе оборудования может дорого обойтись: неверно выбранные конвейеры или роботы потребуют серьёзных инвестиций. Поэтому необходимы инструменты моделирования, чтобы заранее оценить эффективность. «ФОРМАТ КОДА» использует имитационную модель склада на базе цифрового двойника для проверки сценариев до закупки.

Дмитрий Кузьма отметил, что компания Wheelies появилась как ответ на запрос рынка. Клиенты всё чаще хотят автоматизировать бизнес-процессы на уровне взаимодействия с роботизированными системами. Особенно востребованы технологии навигации и автономного перемещения в сложных условиях, например, полёты без GPS. «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», — рассказал он. Несмотря на ограничения на полёты беспилотников, отрасль активно развивается, создаются условия для тестирования новых решений.

Вопрос экономической эффективности остаётся главным аргументом как сторонников, так и скептиков роботизации. Универсального ответа нет: всё зависит от специфики предприятия. Андрей Казачков отмечает, что рынок находится в точке пересечения двух тенденций: стоимость труда растёт, а роботизированные решения становятся доступнее. «Достаточно сложно установить точку, где робот становится выгоднее сотрудника», — добавил он. Поэтому возрастает роль цифрового моделирования с помощью цифровых двойников.

Главная цель роботизации — повышение экономической эффективности за счёт снижения операционных расходов, напоминает Дмитрий Кузьма. Многие проекты сталкиваются с проблемой: предприятия покупают дорогое оборудование, но продолжают использовать прежние схемы, сохраняя 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, — отмечает он. — Получается, что компания покупает дорогое оборудование, но продолжает платить людям, которые этим оборудованием управляют. В итоге экономический эффект оказывается гораздо ниже ожидаемого». Настоящий эффект наступает, когда техника работает самостоятельно: движется по маршруту, доставляет грузы, поливает поля.

Эксперт считает, что полный отказ от контроля со стороны человека маловероятен, но модель взаимодействия изменится. Если сегодня один оператор отвечает за одно устройство, то в будущем он сможет контролировать десятки роботов, вмешиваясь только при нестандартных ситуациях.

Николай Шадрин обращает внимание на скрытые расходы, которые часто не учитывают. Ошибка — автоматизировать отдельную операцию, не рассматривая весь цикл. Например, при паллетировании робот укладывает короба на паллету, но её нужно заменить, отвезти на склад, установить новую. «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 он. Поэтому современные проекты включают комплексную автоматизацию: промышленные роботы, конвейеры, системы упаковки, паллетообмотчики и мобильные роботы AGV/AMR. Кроме того, оборудование требует обслуживания, особенно в агрессивной среде (цемент, пыль).

Интеграция роботов в производство поднимает вопросы безопасности — не только кибер-, но и физической. Дмитрий Кузьма указал на базовую угрозу: «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 большинство сценариев применения беспилотников сосредоточено в безопасных зонах, например, в сельском хозяйстве.

Ключевой киберугрозой эксперт считает защиту каналов связи между роботом и системой управления. Современные средства радиоэлектронного воздействия становятся доступнее, поэтому робот должен быть готов к потере сигнала или внешнему вмешательству: «Очень важно, чтобы робот умел либо продолжать выполнение задачи, либо безопасно её завершать. Если связь потеряна, он должен корректно остановиться, приземлиться или перейти в безопасный режим».

Николай Шадрин считает, что кибербезопасность в промышленной робототехнике пока недооценена, хотя может стать отдельным бизнес-направлением. На практике компании часто изолируют роботизированные ячейки: не подключают к внешним сетям, не предусматривают автоматических обновлений. «Это самый надежный способ снизить риски, — рассказал Шадрин. — Подобный подход связан не только с угрозой хакерских атак, но и с объективной сложностью постоянного контроля со стороны заказчика за всеми обновлениями и бюллетенями безопасности». Полностью отказаться от внешних сервисов не всегда удаётся, например, для видеоаналитики нужны нейросетевые модели в облаке. В таких случаях модули изолируют от остального комплекса.

Внедрение роботов меняет требования к людям: появляются новые профессии, трансформируются привычные роли. Массовой замены человека не произойдёт — скорее, сотрудники и роботы будут дополнять друг друга. Николай Шадрин считает главным требованием 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». На первый план выходят метанавыки — быстро учиться, осваивать новые инструменты, использовать ИИ.

Современный специалист должен осваивать технологии в разы быстрее, чем поколение назад, и скорость изменений будет расти. Вместе с гибкостью возрастает значение личной ответственности. Многие молодые сотрудники стремятся минимизировать обязательства, что создаёт риски при кадровом дефиците. «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 аспект: сотрудники часто воспринимают роботов как угрозу. «Необходимо, чтобы сотрудники понимали: робот не заменяет человека полностью, а лишь избавляет его от наиболее тяжелых и утомительных операций», — объясняет он. Робот — лишь производительный инструмент с ограниченным интеллектом, нуждающийся в грамотном управлении. Эксперт приводит пример внедрения WMS-систем в 2000–2010-х, когда сотрудники опасались автоматизации, но затем поняли, что технологии помогают работать эффективнее.

Дмитрий Кузьма считает, что при грамотном внедрении роботизация не создаёт серьёзных изменений для большинства сотрудников. Современные предприятия уже используют цифровые процессы, ERP-системы, платформы управления. Если робот становится частью инфраструктуры, для работников принципиально ничего не меняется: «Они просто видят, что по складу ездят роботизированные тележки вместо людей или какая-то операция выполняется автоматически». Новые компетенции потребуются техническим работникам — инженерам, наладчикам, сервисным специалистам. Взаимодействие с роботами для обычных пользователей станет максимально простым: постановка задач будет мало отличаться от общения с коллегами через корпоративные системы.

Импортозамещение стало одним из ключевых драйверов российского рынка автоматизации. Речь идёт не просто о замене зарубежных решений, а о формировании собственных технологических компетенций. Николай Шадрин отмечает, что российские разработки (дельта-роботы, коллаборативные комплексы) уже существуют и демонстрируют достойный уровень. Однако российским производителям сложнее конкурировать по удобству использования: «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».

Значительная часть систем, позиционируемых как российские, использует зарубежную компонентную базу: «Надо честно понимать: большинство компонентов пока закупается за рубежом, в первую очередь — в Китае, — уточнил Шадрин. — В России происходит сборка, адаптация решений под требования рынка и конкретных производств. Но полностью российскими такие системы назвать пока сложно». Интеграторы готовы использовать отечественные решения, но ограничены требованиями заказчиков к точности, скорости, ресурсу.

Дмитрий Кузьма считает, что уход части западных поставщиков освободил рынок и дал возможности новым игрокам. За последние годы появилось много новых решений, компании заняли лидирующие позиции. Особый потенциал у России — в разработке программного обеспечения для роботизированных систем. В производстве аппаратной части зависимость от Китая сохраняется, но постепенно развивается выпуск аккумуляторов, моторов, рам.

Андрей Казачков также считает ПО главным направлением технологического суверенитета. «ФОРМАТ КОДА» разработала решения класса WCS/MFCS для управления роботизированной техникой и складским оборудованием, способные заменить зарубежные продукты и расширить функционал: оптимизация маршрутов, динамическое управление трафиком, мониторинг, управление зарядкой. «В некоторых проектах она уже способна не только дополнить, но и полностью заменить зарубежное программное обеспечение», — отмечает Казачков.

Массовое внедрение робототехники идёт не так быстро, как прогнозировали. Причины — от стоимости проектов до сложности интеграции. Николай Шадрин считает главным ограничителем экономику: компании подходят к роботизации прагматично, рассматривая её как долгосрочную инвестицию. «Заказчики очень внимательно считают сроки окупаемости и понимают, что роботизированные решения — это не история про возврат инвестиций за год, — пояснил он. — Особенно если речь идет не об одном роботе, а о полноценном автоматизированном комплексе». Оценивать эффективность нужно комплексно, включая налоги, страхование, спецодежду и другие затраты. При полном сравнении робот практически всегда эффективнее, но срок окупаемости зависит от конкретного процесса.

Дмитрий Кузьма видит главную сложность в необходимости объединения множества технологий в одном проекте. Современный робот — результат работы специалистов из разных областей: 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, — говорит он. — Всё это должно работать как единое целое». Многим компаниям сложно запускать такие проекты самостоятельно, так как они хорошо знают свою отрасль, но не обладают экспертизой во всех технологиях. Рынок движется к модели, когда одни создают универсальную платформу, а другие решают конкретные прикладные задачи.

Эксперты единодушны: роботизация будет ускоряться. Андрей Казачков проводит аналогию с внедрением WMS-систем: количество сотрудников на рутинных операциях сократилось, выросла доля аналитиков. Роботизация, вероятно, будет развиваться по схожему сценарию.

Николай Шадрин убеждён, что автоматизация охватит все отрасли, а государственная программа по развитию робототехники станет серьёзным драйвером. «Я думаю, что до 2030 года автоматизировано будет всё, что в принципе возможно автоматизировать, — говорит он. — Компании, которые не станут заниматься трансформацией своих процессов, рискуют остаться в прошлом». Роль человека сместится в сторону управления и принятия решений.

Дмитрий Кузьма ожидает прорывов в логистике и транспорте: доставка грузов станет первой сферой массового применения автономных технологий — как на дальних маршрутах, так и на «последней миле». Активное развитие ждёт направления, где человеку работать сложно, дорого или небезопасно: мониторинг трубопроводов и ЛЭП, патрулирование лесов, обнаружение пожаров, поисково-спасательные операции, удалённые объекты. Робототехника будет проникать в повседневную жизнь: автономные курьерские платформы, роботизированные пункты выдачи, сервисные роботы в торговле. «Если еще несколько лет назад человекоподобный робот воспринимался как редкий экспонат технологической выставки, то теперь подобные устройства постепенно становятся частью привычного городского пейзажа», — отметил Кузьма.

Роботы уже перестали быть технологией завтрашнего дня. Они становятся частью экономики сегодня: сначала на складах и заводах, затем в логистике, а постепенно и в повседневной жизни каждого человека.