Робототехника в производстве: реалии, перспективы и топ-2022 по версии iot.ru

Каждый производитель старается оптимизировать производственные процессы. Внедрение робототехнических решений в техпроцесс – один из основных способов, который позволяет улучшить качество продукции и скорость производства, снизив объемы брака и сэкономив на материальных и трудовых ресурсах. Рассмотрим реалии и перспективы рынка, а также остановимся на видах промышленных роботов и самых интересных отечественных решениях этого года по мнению нашего медиаресурса.

Реалии

В конце 2021-го Международная федерация робототехники (IFR) сообщила, что совокупный среднегодовой темп роста рынка промышленных роботов в период 2015-2020 гг. в России составил 22%. Наряду с кадровыми вопросами роботизация помогает предприятиям опередить конкурентов по производительности и качеству. И это актуально как для крупных производств, так и среднего и малого бизнеса. К примеру, роботы-сварщики помогли российскому производителю и поставщику велосипедов Forward сократить время производства рамы в 8 раз: с 40 до 5 минут.

И опыт Forward по использованию роботов в российской промышленности на сегодня далеко не единственный. Так, по уточнению гендиректора КППС Михаила Кузьмина, в отечественном производстве широкое распространение получили роботы-манипуляторы, упаковщики и машины для обработки металла разной сложности. «Они были востребованы еще в СССР (к слову, развитие промышленных роботов началось в США в 1947-ом с автоматического электромеханического манипулятора, повторяющего движение оператора по перемещению радиоактивных материалов – ред.). Однако в те времена возможности роботизированных операций были существенно ниже. С каждым годом всё шире применяются в производстве технически сложные, автоматизированные установки. Благодаря развитию технического зрения и увеличению точности механики манипуляторов робототехнические решения выполняют на сегодня огромный спектр работ».

Между тем, как замечает гендиректор компании НТР Николай Михайловский, в России еще достаточно низкий уровень промышленной роботизации в сравнении с общемировым. «В 2020-ом средний показатель (количество роботов на 10 тыс. сотрудников) равнялся 6, в то время как у лидеров промышленной автоматизации этот показатель был более 100. Но на это можно посмотреть и с позитивной точки зрения: сейчас существует национальная программа «Цифровая экономика России», предусматривающая инвестиции в это направление, на фоне которой с 2018-го наметилось ускорение роста роботизации производств». 

Говорит Николай Михайловский и о неоднозначности сегодняшней ситуации на мировом рынке со сложными техническими решениями, частью чего являются промышленные роботы. С одной стороны, последствия пандемии и удаленный режим работы вызвали рост интереса к безлюдным технологиям; с другой – кризис полупроводников и сбои в поставках чипов и комплектующих (Россия ощущает это еще сильнее из-за внешнеполитической обстановки).

Если говорить о лидирующих сферах применения роботов, то таковыми гендиректор НТР называет металлургию и металлообработку, где роботизация достигла 28%. Далее идут автомобильное и пищевое производства с 12% каждая. Замыкают пятерку лидеров химическая промышленность и деревообработка, показатели которых – 8% и 6% соответственно.

Виды промышленных роботов

Для промышленных роботов есть целый ряд классификаций, среди которых – по степени мобильности, типу управления, области применения и специфике совершаемых операций. Так, по типу управления механических помощников подразделяют на управляемых (требуют оператора), полуавтономных и автоматических. Последние две группы готовы обойтись без участия человека, действуя по строго заданной программе и корректируя при необходимости свои действия.

По назначению и исполняемым функциям промышленные роботы могут быть сварочными, машиностроительными, режущими, комплектовочными, сборочными, упаковочными, складскими, малярными и универсальными. И это далеко не полный перечень, ведь производители роботов не перестают трудиться над новыми решениями для промышленности, стремясь удивить своих клиентов.

Каждый справочник и каждый производитель непрочь предложить свою классификацию роботов. Менеджер по техническому обслуживанию и ремонту Rockwool в России Ленар Валиуллин, компания которого производит решения из каменной ваты, не исключение.

Самыми функциональными промышленными роботами в своей классификации Ленар считает шарнирные шестиосевые манипуляторы, которые легко адаптировать под разные задачи: от дуговой сварки и сборки запчастей до упаковки и сортировки товаров, от шлифовки до контроля качества образцов.

Упаковочным и сортировочным цехам, где важна скорость, нужны дельта-роботы. Первого такого робота в России, по воспоминанию Ленара Валиуллина, в 2013-ом разработала компания Bitrobotics.

Выполнять производственные задачи с передвижением в перпендикулярных плоскостях призваны линейные роботы. «Одной из их разновидностей являются роботы-палетайзеры, то есть устройства, которые ровно укладывают продукцию на поддоны (палеты) для дальнейшей транспортировки», – пояснил Ленар, отметив, что его компания применяет таких помощников на своем заводе в Елабуге.

В завершение представитель Rockwool в России остановился на логистических роботах-устройствах, работающих на больших складских площадях и предназначенных для сортировки продукции. Эти машины, по словам Ленара, способны повысить эффективность работы склада до 70%.

Отбросив теорию, рассмотрим примеры.

Топ промышленных роботов-2022 по версии iot.ru

В начале 2022-го на подмосковном предприятии «РТ-Инвест» появились роботы-сортировщики мусора, продемонстрировавшие благодаря машинному зрению и искусственному интеллекту (ИИ) 98-процентный отбор отходов, пригодных для повторного использования.

А вот на предприятии «Норникеля» в первый месяц года в пилотном режиме роботизировали процесс сварки, задействовав трех роботов для обеспечения более качественных сварных швов.

В феврале на прессово-рамном заводе «КАМАЗа» в Набережных Челнах успешно испытали робота-манипулятора со сварочным оборудованием от казанского производителя Eidos Robotics. Механический помощник выполняет месячную норму работы за одну-две недели.

Месяц спустя на «КАМАЗе» появились и два автономных робота-погрузчика, доставляющих каркасы кабин собираемых грузовиков на главный сборочный конвейер. Благодаря этому решению предприятие перестроило зону склада и уменьшило количество используемых людей и техники.

Лето ознаменовалось разработанным в Университете Иннополис роботом-сортировщиком, который на 99% исключает ошибки человеческого фактора. По словам авторов, их изобретение поможет в сортировке продуктов питания, почтовых отправлений и мусора, очистит сырье от примесей и выполнит другие сортировочные операции.

В июле холдинг «Росэлектроника» сообщил о своем намерении заняться внедрением коллаборативных роботов на отечественных промышленных предприятиях для автоматизации производственных процессов. В рамках пилота компания установила робота-манипулятора с ИИ во Всероссийском теплотехническом институте для нанесения защитных покрытий на лопатки роторов паровых турбин.

И хронологически последнее в этом списке – решение всё того же холдинга запустить серийное производство логистических роботов грузоподъемностью до 20 тонн. Новое оборудование позволит автоматизировать работу складов и упростит логистические операции на промышленных предприятиях.

Перспективы

В апреле на iot.ru уже выходило интервью на тему «Что ожидает российский рынок робототехники». В рамках того материала наш медиаресурс побеседовал об обстановке и перспективах развития рынка с экс-председателем правления Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР) Алисой Конюховской. По данным этого эксперта, в России есть около 10 стартапов, пытающихся наладить разработку и производство промышленных роботов, «но процессы у них находятся в зачаточном состоянии». При этом всё сильно зависит от зарубежных компонентов, колебаний курса рубля и действий государства, которое может ввести контрсанкции, запретив ввоз импортных технологий.

В рамках этого же материала приведем мнение Николая Михайловского, по убеждению которого, трендом на отечественном рынке робототехники станет активный приход в Россию китайских компаний. «Если по состоянию на 2021-ый три первых места в поставках роботов на российские заводы занимали KUKA (68%), FANUC (36%) и ABB (18%). Сейчас ситуация значительно поменялась: FANUC и ABB приостановили поставки в Россию, а символ высокотехнологичной промышленности Германии KUKA остался работать в штатном режиме из-за перехода под управление китайской Midea». 

Михаил Кузьмин в свою очередь считает, что в ближайшем будущем всё большее распространение получат универсальные робототехнические решения. Ценность таких установок для производителей увеличивается за счет возможности быстро перепрограммировать роботов под другие, более актуальные задачи.

Добавим, что в распоряжении роботоразработчиков остается непаханое поле. Так, по признанию директора департамента горнодобывающих решений компании «Рексофт» Дмитрия Карамышева, робототехнические решения в горнорудной промышленности России еще не нашли широкого применения. «Отрасль делает только первые шаги в этом направлении. Мы уже провели несколько пилотных проектов по роботизированному буровому станку, а также до сих пор идут пилотные испытания двух карьерных самосвалов в условиях реального горного предприятия. В разработке – дистанционно управляемые погрузчики и бульдозеры. Но эксперты уже понимают экономику продукта и то, как скоро эти решения будут предоставлены производству».

Из слов Дмитрия также следует, что направление роботизации в горнорудной промышленности достаточно молодое (порядка 20-25 лет), крайне дорогостоящее и требует совершенно иного порядка требований к безопасности, из-за чего даже в мире не так много горнорудных предприятий, применяющих роботизированные технологии у себя на производстве.

Резюмируя, без промышленных роботов сегодня не обойтись, ведь за счет увеличивающихся скорости и объема производства механические помощники снижают затраты бизнеса; сокращают количество отходов и продолжительность цикла, работая без пауз для сна и отдыха; повышают качество и надежность продукции, выполняя все операции с высокой точностью; представляют собой более эргономичные решения, не требующие большой площади рабочей зоны, а самое главное – обеспечивают безопасность людей, которым больше не приходится выполнять опасные для здоровья и жизни действия.

Надеемся, что в перспективе роботы удовлетворят имеющиеся в промышленности потребности, а их разработчики предложат оптимальные для бизнеса соотношения цен и качества, получив желаемую прибыль и сформировав добрую репутацию.