Перспективы развития робототехники в России

Первые промышленные роботы в мире начали создавать в середине 1950-х годов. Через два десятилетия в США их разработка выделилась в отдельную отрасль. Появление микропроцессоров создало основу современных систем управления роботокомплексами. В 1973 году в мире использовались уже три тысячи промышленных роботов, 30 процентов принадлежали американской компании Unimation. Начиная со второй половины 1970-х продажи промышленных роботов росли на 30 процентов в год.

В СССР вместе с производством роботов разрабатывалась и научная теория управления. Тогда полвека назад сложились очень сильные школы теоретической физики и математики, входящие в «Большую тройку» наряду с учеными из США и Франции. Это обеспечивало прогресс в разработке робототехники. Тогда же в СССР создали Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК). Проблемами разработки теоретических основ робототехники занимались также и несколько других институтов.

Источник изображения: Фото: azgaz.ru

 

Взлет и падение отечественной робототехники

К концу 1985 года было выпущено около 40 тысяч промышленных роботов, что составило около 40 процентов от всей робототехники в мире: Москва обгоняла Токио и Вашингтон. К началу 1990-х в СССР произвели около 100 тысяч устройств, которые заменили более миллиона рабочих, было разработано свыше 200 моделей умных машин. В союзной отрасли производства киборгов работали свыше 600 предприятий и более 150 НИИ и КБ, трудились более миллиона высококвалифицированных специалистов.

После развала СССР разрушительный каток прошелся по академической и отраслевой науке. Приватизация предприятий привела к тому, что большая часть роботов в России перестала использоваться или их попросту не вводили в эксплуатацию. Планы развития робототехники на госуровне остановились, серийное производство прекратилось. Частная собственность не стала панацеей от многократного отставания России от Запада и Китая в этой, да и многих других сферах.

Сегодня процесс роботизации в мире динамично развивается, особенно в государствах, где приняты масштабные программы поддержки робототехники как отрасли – в КНР, Франции, США, ФРГ, Южной Корее. Это госинвестиции и налоговые льготы, гранты и подготовка кадров, и инкубаторы-технопарки.

Один из ключевых глобальных трендов – стремительная роботизация Китая, который покупает и производит больше промышленных роботов, чем любая другая страна. Но на рынке Поднебесной серьезно доминируют японские компании, за которыми следуют производители из Европы и Южной Кореи. Это также касается электроники, которая применяется в робототехнике. По данным Международной федерации робототехники, в 2019 году на заводах КНР установлено 140 492 единиц техники, это больше, чем количество манипуляторов, установленных в Европе и США, вместе взятых. Китайский рынок растет на 15–17 процентов в год. В России же в 2019 году работало 1350 роботов, в 2020-м – 1580, в 2021-м запустят в строй 1830 машин. Как видим, темпы невысокие.

В конце 2020 года, по оценке Всемирной ассоциации робототехники (IFR), установлено 458 тысяч промышленных роботов, а объем рынка достиг 16,5 миллиарда долларов (без учета компонентов и системного инжиниринга). При этом суммарно в эксплуатации находятся 2,7 миллиона единиц манипуляторов. По прогнозам IFR, с 2020 по 2022 год на заводах по всему миру будет установлено еще около двух миллионов новых промышленных роботов. Глобальный рынок робототехники к 2024 году прогнозируется в объеме 40,75 миллиарда, прибавляя в среднем по 14,11 процента ежегодно. Одним из драйверов роста спроса на устройства станет автомобильная отрасль – развитие автодронов и электромобилей потребует создания новых и переоснащения старых производств современными робототехническими системами.

Согласно данным IFR, наибольшее количество установок приходится на страны АТР – 285 тысяч единиц в 2019 году. Среди наиболее «роботизированных» стран Сингапур (918 роботов), Южная Корея (868), Япония (364), ФРГ (346), Швеция (274), Дания (243), Гонконг (242), Китайский Тайбэй (234), США (228), Бельгия (214) и Люксембург (214), Китай (140) – из расчета количества промышленных роботов на 10 тысяч сотрудников промпредприятий. Азия остается самым большим рынком сбыта для промышленных роботов.

Крупнейшим потребителем роботосистем в 2020-м был Китай. В КНР нарастили, по данным 2020 года, объемы производства роботов на 19,1 процента, выпустив 237 068 систем. Япония производит порядка 47 процентов от всех промышленных роботов в мире и использует на заводах около 355 тысяч манипуляторов.

Крупнейшим региональным рынком БЛА и роботизированных систем стала Поднебесная, где в 2020 году вложено в развитие этих направлений почти 47 миллиардов долларов. Пекину уступают Токио (25,1 миллиарда), Вашингтон (17,5 миллиарда) и Брюссель (14,4 миллиарда). Крупнейшими мировыми производителями промышленных роботов являются компании KUKA (Германия), FANUC (Япония), ABB (Швеция), Motoman/Yaskawa (Япония – США). Лидерами на российском рынке промышленной робототехники стали немецкая KUKA и японская компания FANUC, они занимают около 90 процентов рынка.

Считается, что флагманами роботизации в России являются предприятия транснациональных компаний, особенно из автопромышленности. Однако и они отстают от аналогичных производств за рубежом.

 

 

Причины отставания РФ в промышленной роботизации

Помощник секретаря Совета безопасности России Александр Абелин заявил, что РФ значительно уступает конкурентам в области промышленной робототехники. Значительное отставание наблюдается в области микроэлектроники, создании искусственного интеллекта, мехатроники, устройств технической сенсорики и автономного энергопитания, которые являются базовыми для робототехники. В Совбезе отметили, что государство ставит задачей развитие робототехники в стране до полноценной отрасли производства. Основными причинами отставания признано отсутствие программно-целевого подхода к развитию российской робототехники. Также это отмечает и академик Сергей Глазьев, что в РФ отсутствует стратегия экономического развития. Сегодня требуется запуск новой индустриализации, в первую очередь восстановление и дальнейшее развитие машиностроения, электронной, электротехнической и других отраслей, также обрабатывающей промышленности, определяющих основной спрос на промышленных роботов и сенсорику.

Проблемы освоения робототехники в России:

• недостаточна организующая роль государства во внедрении новой техники и качественном планировании экономического развития;
• сокращение и разрушение обрабатывающих производств. Особенно сложное положение в станкостроении – если в 1990 году в РФ, по данным Росстата, выпускалось 74,2 тысячи металлорежущих станков, в том числе 16,7 тысячи с ЧПУ, то в 2019-м выпущено только 4719 таких станков. Застой в обрабатывающей промышленности тормозит применение роботов;
• разработка и производство роботов в России осложнены не только длительными сроками проведения НИОКР и испытаний, но и недостатком собственных технологий производства: проблемы с поставкой и наличие готовых импортных решений (сервомоторы, редукторы, системы линейного перемещения, контроллеры), дефицит современных российских комплектующих. Отсутствие специализированной инновационной инфраструктуры затрудняет запуск новых проектов в области робототехники;
• модернизацию промышленности тормозит скептицизм предпринимателей относительно будущего экономики, изобилие дешевой рабочей силы, высокая стоимость кредитов и противоречивая экономическая политика. Также играет роль и недостаток финансирования, неразвитый рынок робототехники, слабый спрос и заинтересованность заказчиков на внутреннем рынке;
• руководящие должности на предприятиях, в отраслях, благодаря клановым связям занимают люди без инженерного образования и опыта работы. Не хватает подготовленных высококвалифицированных кадров и научных инженерно-технологичных школ: 66 кафедр робототехники и мехатроники работают в университетах РФ и выпускают около тысячи инженеров-робототехников в год, но даже им негде работать.

 

 

Проблемы массовой роботизации производства

Cоциологи, футурологи и политики пытаются прогнозировать последствия при современном нашествии роботов и манипуляторов в промышленность и быт, сознание человека ХХI века. По оценкам экономистов Оксфордского университета Карла Бенедикта Фрея и Майкла Осборна, которые приводит журнал The Economist, по меньшей мере 47 процентов профессий будет автоматизировано уже до середины 20-х годов нынешнего столетия. Даже такси во многих странах через 25–30 лет будут водить роботы с искусственным интеллектом. В Японии, по данным экспертов, сейчас порядка 30 процентов продукции производится с помощью роботосистем. Но при этом безработицы не только нет, наблюдается дефицит рабочей силы. Безусловно, ожидаются серьезные изменения и в структуре занятости людей. Что, по прогнозу экспертов, потребует проводить массированную переподготовку и переквалификацию кадров и немалых системных финансовых вложений. Так, по данным Управления национальной статистики Великобритании, в 2019 году до 1,5 миллиона рабочих могут быть уволены из-за автоматизации. С 2011 по 2017 год работу потеряли 25,3 процента продавцов супермаркетов. Внедрение «цифры» необходимо, и степень готовности стран к автоматизации различна. Решающее значение в успехе цифровизации и роботизации экономики стран будут играть три основных фактора:

• способность системы образования качественно учить необходимых отраслям промышленности квалифицированных специалистов;
• готовность социальных институтов эффективно работать с людьми старшего поколения, теряющими работу и вынужденных осваивать новую специальность;
• уровень финансирования научно-технических разработок в стране.

По степени инвестирования научно-технических разработок среди 25 стран Россия занимает 15-е место, инвестируя 1,13 процента ВВП в развитие технологий. Для сравнения, лидирующая в этой сфере Южная Корея вкладывает в НТР 4,23 процента, а занимающие четвертое место в этом ряду США – 2,79 процента ВВП.

Нарастающие темпы роботизации и опасения людей, что роботы отберут работу сегодня, больше надуманны. Навряд ли перестройка производств быстро станет полной, поэтому потребуются люди, которые будут производить и обслуживать роботизированные системы. Директор IT-проектов фонда «Сколково» Альберт Ефимов считает: «На производстве один робот также будет создавать несколько рабочих мест – программист, инженер-отладчик, инженер-механик и т.д. То есть мы просто перейдем на другой рынок». Он считает, что проблема в том, чтобы наши инженеры обслуживали не чужих роботов, а роботов отечественной выделки, производство которых надо развивать.

В Западной Европе ожидаемое сокращение числа рабочих мест вследствие автоматизации открыло дискуссию о базовом доходе – выплатах денег каждому гражданину без каких-либо условий. Так социальные реформаторы надеются поддержать платежеспособный спрос в будущем, когда замещение людей роботами достигнет критического уровня. Роботизация необязательно приводит к безработице, скорее к сокращению рабочего времени в смену или неделю при сохранении оплаты за труд.

По оценке специалистов Минпромторга, роботы будут становиться частью будущего экономического уклада, в котором сформируется иная экономическая логика. Старая, основанная на ссудном проценте, уйдет, поскольку заем должен постоянно окупаться, но продажи продукции бесконечно увеличивать невозможно. И объем производства начнет падать. Поскольку производство, оснащенное робототехникой, позволит снизить издержки до минимума, то ссудному проценту как окупаться? Эти процессы в мире начинаются, и робототехника является частью не только нового технологического уклада, но также и частью новой экономики.

 

 

Приоритеты России

Российская практика роботизации аналогична мировой: компании в первую очередь стремятся увеличить производительность и улучшить качество текущих процессов. По данным Центра экономических показателей при Лондонской школе экономики, в развитых странах до 10 процентов прироста ВВП за последние годы обусловлено внедрением промышленной робототехники.

В «Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации», утвержденной указом президента РФ от 1 декабря 2016 года, переход к роботизированным производственным системам обозначен в числе приоритетов развития. Основой же роботизированных производственных систем являются комплексы на базе промышленных роботов, рынок которых в стране еще формируется. В первую очередь в РФ востребованы роботизированные комплексы сварки и резки металлов, на них приходится порядка 80 процентов внедрений. Использование роботов при добыче полезных ископаемых в труднодоступных местах повышает производительность горнотранспортного комплекса на 15–20 процентов. На втором месте развивающийся сегмент – перемещение и укладка грузов, востребованный в пищевой и фармацевтической промышленности. В меньшей степени востребованы фрезерные, окрасочные, измерительные и другие виды роботизированных комплексов.

Наиболее роботизированными в России являются автопром (на КамАЗе роботизация началась еще в 1980 году), химические и нефтехимические производства. Проект «Беспилотные транспортные средства» от КамАЗа предполагает создание системы автономного вождения по заданному маршруту.

Примером предприятия, использующего промороботов, стал Тихвинский вагоностроительный завод, где более восьмидесяти промышленных роботов выполняют сварку, чистку кузовов перед покраской и покраску вагонов.

Если же говорить о производителях роботов, то в активе у них имеются определенные успехи. Например, компания «АРКОДИМ» из Казани поставляет роботов-сварщиков, упаковщиков, работников на конвейере на производства в Москве, Ростове-на-Дону, Рязани, Новосибирске. НПО «Андроидная техника», основанная в 2009 году, за 10 лет разработала более полусотни робототехнических систем, в числе которых известный робот «Федор», прошедший испытания в космосе. Eidos Robotics («Эйдос-Робототехника», Казань) – резидент Инновационного центра «Сколково» и участник Камского инновационного территориально-производственного кластера Республики Татарстан. Компания основана в 2012 году и ориентирована на разработки в области компьютерного зрения, адаптивного управления роботами и коллаборативной робототехники.

В начале 2017 года стартовала программа промышленной цифровизации в России, тогда была одобрена первая дорожная карта Национальной технологической инициативы (НТИ) – «ТехНет». Она должна трансформировать традиционное производство и, по расчетам специалистов Минпромторга России, с помощью роботизации и усовершенствованной автоматизации увеличить производительность труда в экономике к 2025 году на 30, а к 2035-му – на 95 процентов.

 

 

Стратегический курс – роботизация

Альтернативе робототехнике в обозримом будущем нет. Устойчивое развитие нашего народного хозяйства связано с цифровыми технологиями, поддержку которых власти проводят в последние годы. Минпромторг РФ внедряет программы развития робототехники и компьютерных технологий в промышленности.

По оценке первого замминистра Минпромторга России Василия Осьмакова, российский рынок робототехники будет расти в ближайшие три - пять лет. Так ведомство поддерживает отечественных разработчиков. Среди проектов – технологии цифровых платформ промышленного Интернета вещей и анализа больших данных, интеллектуальных систем управления на основе искусственного интеллекта.

Разработчики дорожной карты национальной программы «Цифровая экономика» в области робототехники и сенсорики считают, что отставание можно сократить за счет укрепления научно-технического потенциала и массированных инвестиций. По их подсчетам, на развитие в России компонентов робототехники и сенсорики до 2024 года потребуется 132,6 миллиарда рублей. В рамках реализации мероприятий дорожной карты предполагается выделить из федерального бюджета 29,93 миллиарда, остальные средства будут получены из внебюджетных источников.

Объем российского рынка в области робототехники и сенсорики в 2024 году составит 17,4 миллиарда рублей, а среднегодовые темпы роста в России должны выйти на 10 процентов.

Для подготовки специалистов предполагаемые инвестиции в проект составят 1 миллиард рублей. До 2024 года в России планируется привлечь две тысячи преподавателей в сфере робототехники и вести подготовку по 20 новым специализированным образовательным программам. Еще 650 миллионов потребуется на дополнительное обучение с ориентацией на технологии робототехники для ИТР. В результате в России должно появиться 5,2 тысячи специалистов в области робототехники и сенсорики. Намечены также мероприятия по повышению квалификации в сфере робототехники на академическом уровне.

Современная промышленная робототехника также обеспечивает ускорение серийного производства и удешевление современной военной техники для Российской армии. Сегодня робототехника занимает важную нишу в использовании робототехнических средств и их применения на поле боя. Боевые роботы все больше применяются в ВС РФ: проделывают проходы в минно-взрывных заграждениях, беспилотные летательные аппараты осуществляют разведку, специальные роботы тушат пожары в труднодоступных местах, применяются на воде, под водой, в космосе. Однако для всего этого требуется развитие производства робототехники в промышленных масштабах.

 

Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 27 (890) за 20 июля 2021 года

 

Источник