Выпуски
Вход

Кто, робот?

Машины нас заменят, но не всех и не сразу


Скачать фото

«До чего дошел прогресс! Труд физический исчез, да и умственный заменит механический процесс. Позабыты хлопоты, остановлен бег, вкалывают роботы, счастлив человек» – словам песни из кинофильма «Приключения Электроника» без малого 40 лет.

Романтикам советской эпохи казалось, что вот еще совсем чуть-чуть – и все мы будем счастливы, именно счастливы, заставив работать вместо себя железных помощников. И, заметьте, уже тогда люди не прочь были доверить роботам умственный труд. Счастье не наступило, а вопрос остался и по сей день: как скоро механические сущности и искусственный интеллект заменят нас на производстве – и заменят ли совсем?

Пятеро железных на 10 тысяч живых

Вначале немного статистики. В России по данным на 2019 год было пять промышленных роботов на 10 тысяч работников. Негусто, прямо скажем, если сравнить это со среднемировым показателем – 99 единиц. И совсем скромно по сравнению с Южной Кореей, где на 10 тысяч человек приходилось свыше 770 роботов. Такие данные приводятся в докладе Минпромсвязи РФ. Судя по статистике, тотальная промышленная роботизация нам долго еще не грозит. Время рассуждать о технологической отсталости России, неспособности поставить на службу индустрии достижения научно-технического прогресса? Отнюдь. Речь об экономической целесообразности, практической пользе и восприимчивости существующих производств к внедрению роботизированных систем.

Исполнительный директор Национальной ассоциации участников рынка робототехники Алиса Конюховская замечает: «Внедряют роботов, когда есть факторы, которые в английском языке называют 4D: dull – тупой, повторяющийся, dirty – грязный, dangerous – опасный, dear – дорогой (имеется в виду человеческий труд)». Таких факторов на отечественных производствах хватает.

≈5 000

промышленных роботов использовалось на российских предприятиях в 2019 году.

3 млрд

рублей достиг объем рынка промышленных роботов в России. Объем рынка робототехнических решений превысил 9 млрд рублей.

Дуэль маляра и робота

Два года назад на заводе «Трубодеталь» пытались роботизировать процесс нанесения антикоррозионного покрытия на соединительные детали трубопроводов. Посчитали: если уменьшить толщину покрытия всего на 1 миллиметр и наносить вещество равномерным слоем, попадая в самую нижнюю границу нормы, то за год может получиться приличная экономия. Сейчас эту работу на заводе выполняют маляры: в руках у них – тяжеленный окрасочный пистолет, через шею перекинут шланг («удав»), по которому подается двухкомпонентное покрытие на основе поликарбамидов, облачение – белый не пропускающий влагу комбинезон, маска на лице – почти противогаз. Тяжелый физический труд. Почему бы и его заодно не облегчить?

Привезли для испытаний универсальный робот-манипулятор одной известной компании. Надо было видеть, какая дуэль разыгралась между маляром и роботом! «Однорукий бандит», как его прозвали рабочие, так и не смог нанести покрытие ровным слоем, да еще и разбрызгал по сторонам много карбамидной смолы – расход компонентов покрытия увеличился в три раза. Сколько ни бились представители компании – интегратора оборудования, все равно выходил брак. Хотя все шансы победить на дуэли были на стороне робота: механическая рука не дрожит, не устает держать окрасочный пистолет, ему не бывает ни жарко, ни холодно. А маляр в это время спокойно докрасил свой отвод, понаблюдал, как машина бьется над простой задачей, подержал в руках пульт его управления – и пошел работать дальше.

Маляры «Трубодетали» победили робота физически и морально

Одно хорошо: появление в цехе стального конкурента привело к невиданному всплеску производительности труда среди маляров. Показатель выхода годного с первого предъявления сразу вырос до 98–100 процентов – и при этом резко снизился расход окрасочных материалов.

На заводе не отказались от идеи роботизации этого процесса – просто пока не нашли достойного предложения. Здесь отмечают, что покупка робота – это не вопрос его цены. Все сложнее. На «Трубодетали» не конвейерное производство, а штучное, и огромная номенклатура выпускаемых соединительных деталей – свыше тысячи типоразмеров, потому нужен один универсальный робот, который самостоятельно «увидит» геометрию изделия, задаст самый экономичный режим подачи краски, совершит повторяющиеся операции, отсканирует и запомнит результат, научится на собственных ошибках – а потом сам, без вмешательства программиста, осуществит быструю переналадку на окраску изделия совершенно другого типа и размера, с другой заданной толщиной покрытия. В противном случае на каждый вид изделий понадобится отдельный робот, что, конечно, большая роскошь.

50

промышленных роботов работают сегодня на заводах ОМК

Режут, варят, носят

Впрочем, роботы на предприятиях Объединенной металлургической компании сегодня делают уже многое.

15 роботизированных комплексов работают на Выксунском металлургическом заводе. В их функции входят измерение геометрии трубы, нанесение маркировки на слябы, листы, трубы и горячекатаные рулоны, ультразвуковой контроль диска железнодорожного колеса, перемещение муфтовой заготовки.

На «Трубодетали» универсальный промышленный робот Kuka из Германии используется для вырезания отверстия в трубе с целью последующего изготовления тройника. Робот имеет большое количество степеней свободы, чтобы выполнять любые другие операции. Робот-манипулятор Pema из Финляндии осуществляет сварку внутренних швов крутоизогнутых штампосварных отводов. Три российских роботизированных рентгентелевизионных комплекса позволяют контролировать качество сварных соединений деталей трубопроводов. Скоро ожидается прибытие машины фасонной резки трубы Mueller Opladen из Германии. Она будет использоваться для изготовления изделий из нержавеющей стали.

На Благовещенском арматурном заводе работают 18 обрабатывающих центров Trevisan с программным управлением. Итальянские роботы производят многоцелевую механическую обработку корпусных деталей трубопроводной арматуры. Каждое изделие обрабатывается сразу в трех плоскостях. Оператору остается следить за процессом и за стабильностью работы оборудования.

Итальянские линии Trevisan на БАЗ: машины работают, люди наблюдают

На Альметьевском трубном заводе четыре линии пакетирования и упаковки труб работают в автоматическом режиме: подсчитывают изделия, выравнивают пачки, пакетируют, обвязывают. А два загрузчика рулонов подают металл на трубоэлектросварочный стан.

На Чусовском металлургическом заводе скоро будут действовать пять роботов R-2000 японской фирмы Fanuc грузоподъемностью 160 и 210 килограммов. Все они установлены на новом стане 200/4 от немецкой фирмы Bredtmann-Girke, на котором изготавливают листы для малолистовой рессоры. Новый стан смонтирован в цехе по металлообработке ЧМЗ и сегодня находится на стадии пусконаладочных работ. Первый робот подает рессорные листы в нагревательную печь, второй забирает из печи и подает в правильную машину, третий передает дальше – под пресс, четвертый достает из пресса и помещает на холодильник (финишная часть прокатного стана – линии транспортеров, на которых остывает на воздухе готовый прокат), а пятый берет готовые листы и загружает в технологическую тару («кроватки»).

Незаменимые существуют

Четвертая промышленная революция – это не история о нашествии на заводы армии роботов и полной замене ими людей, сколь бы смелые прогнозы сегодня ни звучали.

Роботы уничтожат целые профессии, говорят оракулы цифрового будущего. Не будет больше бухгалтеров, юристов, экономистов, специалистов по подбору персонала, учителей иностранного языка. Потому что, скажем, «Google. Переводчик» как-нибудь поможет вчерашнему школьнику понять англоязычную и любую другую речь, а там и более продвинутые электронные сервисы появятся. Водители такси тоже исчезнут. Вы не поверите, но по российским дорогам уже разъезжают беспилотные автомобили «Яндекса». И как тебе такое, Илон Маск? Разработками машин, которыми управляет автопилот, занимается даже наша весьма консервативная троица: ГАЗ, ВАЗ и УАЗ. Кассиров не станет, почтальонов, курьеров, офис-менеджеров... Все умрут. Но кто-то же останется?

Дмитрий Шушкин, генеральный директор «ABBYY Россия» (компания разрабатывает решения в области интеллектуальной обработки информации и распознавания текстов. – Прим. «ОМК Команда») в интервью «Ведомостям» на вопрос, можно ли создать компанию, которая полностью будет состоять из роботов, отвечает: «Я могу себе представить предпринимателей, на которых работают только роботы. Но самого предпринимателя робот заменить не может, ведь это человек, который обладает целым набором качеств: решительностью, гибкостью, надеждой на светлое будущее. У робота таких качеств нет, и вряд ли они когда-нибудь появятся».

Логика подсказывает, что собственник бизнеса и генеральный директор предпочтут видеть рядом с собой на ключевых позициях сотрудников, обладающих естественным интеллектом, в том числе эмоциональным, и сугубо человеческими навыками, сформированными воспитанием, а не бездушных роботов. Сложно себе представить искусственный мегамозг, который сумеет определять стратегию и цели компании, вести переговоры с покупателями продукции и поставщиками оборудования, защищать интересы в суде и многое другое. Но разгрузить человеческий мозг от рутины однотипных задач, высвободив тем самым время для творчества, способны современные программные роботы (RPA). С их помощью, например, успешно решают свои задачи HR-специалисты ОМК.

39 %

промышленных роботов в России работают в автомобильной отрасли. На втором месте с 16 % находится машиностроение.

Нигде кроме как в автопроме?

Совсем убрать рабочих из цеха не удалось пока ни одному промышленному предприятию в мире. Просто потому, что не создан еще полный аналог человека из железа, способный думать и обучаться, а не только выполнять монотонную механическую работу. Можно говорить лишь о большей или меньшей степени автоматизации и роботизации отдельных производственных процессов.

Известно, что первый в мире промышленный робот компании Unimation появился на фабрике General Motors в американском Трентоне в 1958 году. Он обслуживал машину литья заготовок под давлением. Чуть позже на заводах Генри Форда заявили о намерении установить две тысячи роботов. Далее роботы-манипуляторы пришли на металлургические предприятия Европы. Затем они шагнули на заводы автоконцерна Fiat. Очень быстро использовать роботов на различных технологических операциях начала Япония – еще один мировой центр автомобилестроения. По умолчанию автопром всех стран безоговорочно принял новинку, позволяющую увеличить производительность труда на конвейере.

В СССР пионером процесса стал КамАЗ, где в начале 1980-х годов инженеры предприятия придумали и внедрили автоматические манипуляторы в составе линий механообработки, листовой и горячей штамповки. Сегодня автогигант КамАЗ представляет собой современную «цифровую фабрику», автоматизированную на 80 процентов, где «трудятся» более 100 промышленных роботов. При этом на заводах компании работают 32 тысячи человек. То есть плотность роботизации – 31 робот на 10 тысяч работников, в шесть раз больше, чем «в среднем по больнице» российской промышленности.

Роботы на КамАЗ собирают многотонные грузовики

Если исходить из этой статистики, перспектива скорой потери работы из-за внедрения роботов не грозит пока большинству рабочих на предприятиях ОМК. Во-первых, ни один из заводов компании не является в полной мере конвейерным производством, где применять машины вместо людей экономически выгодно. Иногда проще установить станок с числовым программным управлением – но этому станку необходим квалифицированный рабочий.

Во-вторых, любой промышленный робот – это дорого. Даже при том, что в последние годы производители робототехники появились и в России, и они предлагают вполне конкурентные по цене модели, например коллаборативных роботов (коботов), которые могут точечно решить задачу малой механизации и автоматизации производственных процессов. Но если сами «железные мускулы» и упали в цене из-за растущей конкуренции на этом рынке, то по-прежнему высока стоимость программного обеспечения, «мозга» робота, который дает ему возможность не только поднимать и перемещать тяжести, входить в опасную для человека зону, но и предупреждать людей об опасности, сигнализировать о возможных сбоях в работе оборудования. Ведь сегодня на заводскую арену выходят именно такие механизмы третьего поколения – интеллектуалы среди роботов, наделенные машинным зрением, оснащенные датчиками, способные анализировать большие объемы данных, подсказывающие человеку алгоритм решения проблемы.

А в-третьих, утверждают аналитики рынка, люди на заводах – от рабочего до руководителя – крайне консервативно относятся к технологиям «Индустрии 4.0». Вспоминают, как в начале XIX века во время промышленной революции в Англии луддиты крушили станки, опасаясь, что машины изгонят рабочих с производства. Не случится ли то же самое сейчас? Не восстанут ли люди против умных роботов, желающих отнять у них работу? Считается также, что собственники бизнеса и топ-менеджеры предприятий не готовы рисковать и вкладываться в роботизацию, поскольку не уверены, что затраты окупятся. Согласны с этим? Или есть другие причины? Пишите, обсудим вместе.


Комментарии
Написать комментарий
Сергей Григорьев

Добрый день.

Мой комментарий к статье "Дуэль маляра и робота"

Спасибо за интересную статью, явно выбивающуюся из общего информационного тренда о всеобщей эффективности цифровизации.

 

Э. Деминг об одном из препятствий на пути преобразований:
"Предположение, что, разрешая текущие проблемы, вводя автоматизацию, приспособления и новые машины, мы преобразуем промышленность" - Качество нельзя купить за деньги.

 

Только попадать в самую нижнюю границу допуска в любой точке самой простой плоской поверхности не сможет ни человек и ни робот, ни сейчас и ни через 50 лет. По мере совершенствования технологии будут ужесточаться и допуски.

Важно понимать природу вариабельности:

- свойств двухкомпонентного покрытия как внутри партии, так и между партиями поставщика;

- процесса нанесения двухкомпонентного покрытия (человек или робот);

- процесса плавления двухкомпонентного покрытия на поверхности изделия в печи (свойств поведения материала и свойств окружающей среды в печи, как температура, влажность и т. д.);

- системы измерений (методы, инструменты, контролёры), которую вы используете для измерения качества входных материалов, этапов процесса и конечного результата.

Вы никогда не сможете избавиться от вариабельности, но можете заняться её уменьшением. В первую очередь потребуется привести ваши процессы в статистически устойчивое состояние и только после этого путём настройки среднего процесса разместить распределение ваших показателей толщины покрытия внутри поля допуска как можно ближе к его нижней границе. Далее заняться минимизацией вариабельности стабильного процесса и при необходимости очередной настройкой среднего.


С уважением,
Сергей Григорьев,
Директор Центра инновационного менеджмента Э. Деминга и Статистического управления процессами  (Statistical process control)
DEMING.PRO

Сергей Григорьев

Обратите внимание на историю, описанную Э. Демингом в предисловии к его книге Out of the Crisis (Выход из кризиса), впервые опубликованной в 1982 году.

************************

"Пример снижение затрат

Обратимся к речи, которую Уильям Конвей, президент Nashua Corporation, произнес в Рио-де-Жанейро в марте 1981 г.:
 

«К нашей компании первый большой успех пришел в марте 1980 г.: повысилось качество и снизились затраты в производстве безуглеродной копировальной бумаги.

Покрытие на водной основе, содержащее различные химикаты, наносилось на бумагу, разматывающуюся с рулона. Если покрытия было достаточно, то потребитель мог иметь четкую копию, которую он получал благодаря этой бумаге несколько месяцев спустя. Головка, наносящая покрытие, расходует около 3,6 фунта (1,63 кг) сухого покрытия на 3000 кв. футов (280 м2) бумаги со скоростью порядка 1100 погонных футов (335 м) в минуту на рулоны

шириной от 6 до 8 футов (2–2,5 м). Наладчики отбирают образцы бумаги и испытывают их для определения интенсивности (уровня затемненности) копии. Такие испытания проводились на только что покрытых образцах и на искусственно состаренных в печи, чтобы смоделировать использование бумаги потребителем. Когда испытания показывают слишком малую или большую интенсивность покрытия, оператор корректирует головку, увеличивая или уменьшая расход красящего вещества*. Частые остановки для новых настроек стали образом жизни. Но эти остановки стоили дорого.

Инженеры были осведомлены о том, что в среднем слой покрытия слишком велик, но не знали, как его уменьшить без риска получить негодное покрытие. Рассматривалась

возможность приобретения новой головки, которая стоила 700 000 долл. Это означало бы, помимо затрат 700 000 долл., еще и потери времени на установку и риск, что новая установка может и не обеспечить лучшей равномерности и экономичности покрытия, чем существующая.

В августе 1979 г. директор завода обратился за помощью. Выяснилось, что, если головку не трогать, результаты будут находиться в состоянии статистической управляемости

со средним уровнем покрытия 3,6 фунта плюс-минус 0,4.

Исключение различных причин вариации, выявленных по точкам, лежащим за контрольными пределами (контрольной карты Шухарта), позволило уменьшить расход покрытия при сохранении устойчиво хорошего качества. К апрелю 1980 г. расход снизился в среднем до 2,8 фунта на 3000 кв. футов, варьируясь от 2,4 до 3,2, что принесло экономию 0,8 фунта на 3000 кв. футов (3,6–2,8), или 800 000 долл. в год при существующих объемах и уровне цен».

* Действия этих людей, настраивающих головку, соответствуют правилу 2 или правилу 3 (см. главу 11, раздел «Эксперимент Монте-Карло с воронкой и мишенью»), тем самым они резко увеличивали разброс толщины покрытия,

т. е. получали результат с точностью до наоборот тому, к чему стремились.

Инновации для улучшения процесса. Конец истории, рассказанной мистером Конвеем, более интересен. Статистический контроль открыл дорогу инженерным инновациям. Без него процесс был в состоянии хаоса, когда результаты любых попыток улучшений невозможно измерить. А статистическое управление позволило инженерам и химикам проявить изобретательность и продемонстрировать творческий подход. Теперь они имели прозрачный и измеримый процесс. Они модифицировали химический состав покрытия и научились расходовать с каждым разом меньше материала. Уменьшение расхода на одну десятую фунта означает снижение затрат на материал покрытия на 100 000 долл. в год.

Инженеры усовершенствовали также конструкцию головки, чтобы достигать большей равномерности покрытия. Все это время статистическое управление процессом приводило к более тонкому слою покрытия при все уменьшающемся разбросе значений".

- Э. Деминг, Книга "Выход из кризиса"