Наше представление о роботах во многом основано на произведениях массовой культуры: от «Матрицы» до супергеройских комиксов. «Андроиды станут умнее людей, захватят мир и поработят человечество», — сюжет, уже ставший штампом научной фантастики. Говорить о том, что это не более чем миф, слишком очевидно. Но вокруг современных технологий, в том числе роботов и роботизации, существует немало куда менее очевидных мифов. В этой статье развенчаем наиболее распространенные из них.
Что плохого в мифах?
Ответ прост. Различные стигмы и предубеждения препятствуют распространению робототехники на предприятиях, а, следовательно, тормозят прогресс. Производство с применением роботов может быть более безопасным, эффективным и экологичным, однако из-за распространенных мифов компании не спешат развиваться и переходить на следующую ступень автоматизации.
Миф первый. Роботы актуальны только на высокотехнологичных производствах
Это уже давно не так. Независимо от того, чем занимается предприятие, существует лишь один основной критерий внедрения робототехники — потребность делать большое количество одинаковых операций с высокой скоростью и заранее заданным качеством. Схожими предпосылками руководствовался Генри Форд, когда внедрял конвейер, или идеологи индустриализации, когда наполняли промышленность станками. Но если станки на производстве уже давно никого не пугают, то роботы кажутся чем-то чересчур прогрессивным и даже излишним.
Нужно понять, чем робот отличается от станка. Ключевое отличие в автономности. Станок «заточен» под конкретные специфические операции (например, сверление) и требует постоянного контроля со стороны оператора. Робот же может быть запрограммирован под множество различных задач (например, по перемещению, позиционированию и последующей обработке), то есть он более универсален. Достаточно поменять насадку и задать новую программу.
Самый простой пример — роботы-манипуляторы, имитирующие функциональность человеческой руки. Они различаются по «размаху» (от нескольких десятков сантиметров до 3-4 метров), грузоподъемности (некоторые образцы могут поднимать по несколько сотен килограмм) и точности. Применять манипуляторы можно на самых разных предприятиях — от машиностроения до производства лекарств. Крупные роботы Fanuc на заводах Tesla отвечает за шлифовку деталей и сборку каркасов автомобилей, позволяя предприятию выпускать до 5 000 машин в неделю, а миниатюрный манипулятор UR10 от Universal Robots помогает соблюдать стерильность на предприятиях, где собирают микропроцессоры или изготавливают лекарственные препараты.
Миф второй. Роботы ограничены в функциональности
На самом деле за счет автономности, многообразия моделей и возможных модификаций использование роботов на предприятиях ограничено разве что фантазией человека. Но эта мысль немного утопична, и в реальности роботизация действительно упирается в ограничения.
У роботов есть существенный минус — меньшая в сравнении с человеком гибкость в условиях часто меняющейся загрузки производственных мощностей. Например, если предприятие столкнулось с резким снижением спроса на конкретный продукт, оно может легко перенаправить людей на другую линию и сфокусировать усилия на более востребованной номенклатуре, в то время как робот начинает стоять без дела на незагруженном участке.
При этом возможные проблемы, связанные с роботизацией, как правило, закрадываются в проект еще на стадии расчетов и подготовки технического задания — и получается, что робот может не раскрыть весь свой потенциал. Так, неправильно рассчитанная производительность следующего производственного процесса приводит к тому, что робот упирается в «узкое место» и работает в полсилы. Или неверный анализ востребованности процесса приводит к тому, что необходимость в роботе со временем сходит на нет.
Вывод: проекты по роботизации сложны с точки зрения реализации и содержат в себе множество подводных камней, поэтому требуют опыта от команды проекта и организации плотного взаимодействия всех служб предприятия с интегратором. Особенно на стадии внедрения: примером тому могут послужить множественные «памятники» неудачных проектов по всей стране, когда купленный робот попросту пылится под чехлом из-за ошибок в прогнозах, планировании и составлении техзадания.
Также порой приходится сталкиваться и с недостаточной технической культурой обслуживания роботов, например, пренебрежением плановой заменой каких-либо узлов. Бывают и недобросовестные интеграторы, и некачественные роботы. Но если на этапе проектирования все расчеты были сделаны верно, в дальнейшем крупных проблем, как правило, не возникает.
Миф третий. Роботы дорогие
Говорить о дороговизне роботов не совсем корректно. Когда речь идет о предприятии с многомиллионными оборотами, важна не сама стоимость, а скорость окупаемости.
Конечно, робот — вещь недешевая, поэтому окупается только на больших объемах производства. Но человеческий труд тоже не бесплатен. Так, на одном из металлургических предприятий робота используют для изготовления форм для литья деталей. Один робот способен выпустить множество запасных частей для станков и другого оборудования без необходимости вовлекать в процесс массу специалистов, в том числе из сторонних компаний.
Важно помнить, что в вопросах окупаемости исключением могут быть случаи, когда робот заменяет человека при работе в опасных условиях — организации идут на безвозмездные траты ради безопасности людей. На одном из предприятий группы НЛМК робота используют для ломки футеровки — иными словами, разборки основания сталеплавильной печи. Службы спасения используют роботов для разминирования и работы в областях с неблагоприятным химическим или радиоактивным фоном. А с 2010-х роботов-скаутов активно привлекают к помощи горнякам, которые из-за взрыва или обвала шахты оказались под завалами.
Другим «специфическим» применением робота могут быть операции, которые сильно подвержены влиянию человеческого фактора. Когда цена ошибки слишком высока и несет многомиллионные риски, проще единожды приобрести дорогостоящего робота и быть уверенными в стабильности производства, чем сэкономить, но заплатить в многократном размере потом. Самый очевидный пример — ракетостроение, где стоимость одного запуска нередко достигает сотен миллионов долларов. Компания Relativity Space использует несколько объединенных в единую сеть роботов KUKA как гигантский 3D-принтер и с их помощью выпускает высокотехнологичные двигатели для ракет. Так удается добиться минимальной зависимости процесса от участия человека.
Миф четвертый. Роботы могут потеснить человека
Самое главное заблуждение, которое преследует человечество не первое десятилетие. Нет ничего плохого в том, чтобы опасную, тяжелую или скучную работу вместо человека выполняли роботы.
А высвобожденные после роботизации производства рабочие места появляются в другом месте: очевидно, что внедрять и обслуживать роботов гораздо интереснее, чем перекладывать деталь с места на место по 100 раз за смену. В идеале внедрение роботов должно освобождать человека от монотонной работы для решения более свойственных нашему разуму творческих задач.
В ближайшем будущем роботы будут работать не вместо людей, а вместе с ними. Достаточно вспомнить роботизированную хирургическую систему Da Vinci, которая избавляет хирурга от нервного перенапряжения из-за необходимости выверять каждое движение. При этом роботу все равно нужен контроль со стороны специалиста — просто у того остается больше ресурсов на обдумывание дальнейших шагов операции.
Миф пятый. Роботы до сих пор сильно зависят от людей
С учетом постоянно развивающегося научно-технического прогресса и растущих темпов автономизации, уже сегодня при правильной настройке робота вмешательство человека нужно крайне редко. В основном для проведения планового ТО (замена масла, проверка на наличие повреждений).
За последние несколько лет технологии искусственного интеллекта сделали огромный шаг вперед, и алгоритмы на основе нейросетей или машинного зрения уже активно применяются в роботах, особенно в части системы безопасности — например, для распознавания препятствий. Антропоморфные и собакоподобные роботы компании Boston Dynamics используют машинное зрение и искусственный интеллект для ориентации в пространстве и координации движений и поражают своей грацией неподготовленного зрителя.
Кто знает, возможно, всего через пару лет роботы станут совсем независимыми от человека — и будут принимать все ключевые решения о своей работе самостоятельно. Разумеется, в рамках программы.
Читать далее:
Найдена уникальная звездная система: ее планеты противоречат известным моделям
Найден странный радиовсплеск: он ставит под сомнение то, что ученые о них знают
Посмотрите, как взорвалась самая большая за последние 10 лет сверхновая
Фото на обложке: Изображение от Freepik