На площадке выставки «Нефтегаз-2025» в «Экспоцентре» на Красной Пресне прошла конференция «Технологический запрос на роботизацию в нефтегазе в цифрах и проектах».

 

 

Нефтегазовая сфера во многом определяет темп работы смежных областей промышленности. По словам исполнительного директора Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР) Ольги Мудровой, несмотря на определенный консерватизм нефтяников, принимая во внимание сложности, связанные с санкционным давлением, востребованностью внедрения отечественных цифровых продуктов, нефтегазовая индустрия становится драйвером развития, который задает спрос на инновации, некоторые из которых могут использоваться и в других секторах, например, в ЖКХ. Национальный проект «Средства производства и автоматизации» создает условия для уверенного развития робототехники в нефтегазовом направлении. Для его успешного выполнения необходимо внимательно оценить востребованность роботов и динамику спроса на данное оборудование.

 

 

Владислав Мяков, руководитель направления бизнес-­анализа и аналитики ассоциации «Цифровые технологии в промышленности», поделился с собравшимися своим видением о создаваемом ландшафте внедрения технологий роботизации в топливно-­энергетическом комплексе (ТЭК).

Для внедрения передовых технологий компаниями «Газпром нефть» и «Татнефть» был создан Отраслевой центр компетенций по робототехнике (ОЦКР), миссия которого состоит в координации развития робототехники в ТЭК, оказании помощи в преодолении ключевых вызовов при внедрении и масштабировании спроса.

Для повышения плотности роботизации в ТЭК, по мнению докладчика, необходимо выполнить две задачи:
1. Осуществить проектное внедрение робототехнических комплексов (РТК) в технологические процессы, что предполагает аудит процессов, расчет финансово-­экономических моделей (ФЭМ), проведение анализа рынка, совместную разработку уникальных РТК.
2. Довести решения стартапов до рыночной готовности: подготовка законодательной базы, сертификация РТК по системе менеджмента качества, упрощенный доступ к испытательным площадкам для заинтересованных лиц, навигация по актуальным мерам поддержки, консультации, актуализация базы данных научных исследований.

Совместно с Минэнерго в рамках инициативы по формированию ландшафта внедрения робототехники в нефтегазовой отрасли была собрана информация по эксплуатируемым роботам. Основными типами применяемых роботов являются манипуляторы — 196 штук, складские РТК — 56, дефектоскопы — 27, сварочные устройства — 24. Всего на сегодняшний день установлено 372 РТК, что составляет приблизительно 3% от 11 тысяч устройств того количества, которого необходимо достичь к 2030 году. Доля отечественных решений составляет одну треть от общего числа внедрений. Для достижения плотности роботизации, обозначенной президентом России Владимиром Путиным, необходимо до 2028 года ежегодно внедрять 2000 роботов, или 6 единиц в день.

Предпосылками роботизации в ТЭК являются несколько факторов: смещение фокуса на проекты в труднодоступных регионах, снижение спроса и возрастающая волатильность рынков, возрастающая сложность производства, неблагоприятные тенденции на рынке труда, кадровый голод.

Позитивными эффектами от роботизации в ТЭК являются: повышение безопасности производства и эффективности производства, реализация ранее неэффективных или недоступных проектов, создание новых высокотехнологичных рабочих мест.

Наиболее распространенные решения на сегодняшний день:
1. Внутритрубная диагностика. Телеуправляемые роботизированные системы обследования нефтегазопроводов, контроль наличия втулок, построение профиля трубы, дефектоскопия.
2. Складская робототехника. Роботизация процессов дискретных производств, включая сборку, разгрузку сырья, сортировку, внутрискладскую логистику, отгрузку продукции.
3. Манипуляторы. Автоматически управляемый универсальный манипулятор для применения в прикладных задачах автоматизации, таких как сборка, сварка, палетирование, шлифование, фрезерование, покраска и т. п.
4. Сварочные роботы. Роботизация процесса сварки различными методами может быть реализована как манипулятором, так и «орбитальным» сварочным агрегатом.

С учетом сложившегося на сегодняшний день положения дел следует выделить несколько сценариев. Наиболее совершенная ситуация, когда в технологическом процессе уже применяются роботы и на аналогичные участки можно массово внедрять дополнительные устройства. Подобными областями быстрого внедрения являются: обслуживание и очистка резервуаров, роботизированная сварка, перемещение материально-­технических ресурсов (МТР) на складе, внутритрубная диагностика, охрана периметра, уборка промышленных и бытовых объектов.
Одновременно имеются технологические операции, непосредственно связанные с бурением, с добычей, где сценарии роботизации имеют низкие уровни зрелости: свинчивание и развинчивание труб, спуско-­подъемные операции, паровой обогрев фонтанной арматуры и другого оборудования. Для внедрения роботов на данные участки требуется провести значительные НИОКР, установить взаимодействие с научными центрами и вузами.

В настоящее время рынок робототехники в нефтегазовой промышленности еще только формируется, поэтому необходимо плотное взаимодействие профессионального сообщества, разработчиков, регуляторов, представителей Минэнерго, научных центров для того, чтобы развивать, формировать базу исследований и определять потребности в направлении тех или иных научных разработок. Кроме того, важными являются следующие шаги:
• Поскольку много роботов представлено в рамках небольших компаний, чтобы не упустить «алмаз», который потенциально может быть скрыт в стартапах, нужно взаимодействовать с различными инвестиционными фондами и привлекать финансирование, помогая стартапам развиваться в дальнейшем.
• Требуется помощь по организации программных испытаний роботов тем разработчикам, которые не обладают профильными компетенциями в нефтегазовой отрасли, для этого рационально создавать полигоны тестирования робототехники.
• Необходимо развитие поставщиков инноваций.

Требуется добиться положительного образа результата работы, исключить бытующее мнение, что робот — ­какая-то самобытная вещь, к которой нет серьезного доверия. Нужно помочь разработчикам робототехники предоставить гарантии того, что для нефтегазовых компаний они будут поставщиками с подтвержденным уровнем качества и выполнением своих обязательств.
• Позитивный результат для непрофильных разработчиков приносят так называемые «демонстрационные дни». Для понимания, какие роботы наиболее зрелые и готовы к выходу на нефтегазовый рынок, целесообразно организовывать стратегические сессии в формате видеоконференцсвязи (ВКС). В ходе ВКС проводится обсуждение, снижаются неопределенности, проясняются вопросы, которые нефтегазовая компания может уточнить, задаются любые вопросы, касающиеся той или иной разработки, осуществляется живой контакт непосредственно с командой разработчиков, и в итоге возникает основа для принятия решения.

Отдельным направлением работы ОЦКР является разработка ГОСТа со спецификой, соответствующей стандарту менеджмента качества ISO 9001, с учетом нефтегазовой статистики и с учетом статистики робототехники. На текущий момент ГОСТ прошел этап правок в целом. Данный документ согласован рабочей группой и после завершения юридических вопросов перейдет в публичное поле.

На пути к реализации различных сценариев необходимо многое сделать, считает Владислав Мяков. С помощью государственной поддержки при участии Минобрнауки можно формировать общий спрос на научные исследования и развивать импортонезависимость и технологическое лидерство в этом направлении. По анализу предприятий из других стран робототехника доказывает свою эффективность на различных участках в нефте-
газовой отрасли.

 

 

 

Тимофей Семенов, коммерческий директор «Тьюбот» Группы РОСНАНО, рассказал о внутритрубной диагностике.
Для обеспечения максимальной надежности необходимо регулярно проводить тестовые проверки трубопроводов в различных областях деятельности: ЖКХ, нефтегазовой, атомной, химической промышленности. Важно обеспечить исследование абсолютно всех участков трубопровода, в противном случае систему нельзя признать полностью надежной.

История технической эксплуатации трубопроводов свидетельствует, что прямолинейные участки проверяются достаточно просто, а соответствующее оборудование широко известно. Однако в каждом трубопроводе имеются отклонения от геометрической прямолинейности: колена поворота, клапаны, сужения, вертикальные участки, Т-секции, горизонтальная арматура, загрязнения, отложения. Отсутствие регулярных дефектоскопических исследований приводит к значительным убыткам в трубопроводном хозяйстве. Наоборот, применение роботов позволяет снизить число аварий в два раза, а экономия затрат составляет  80%. Штрафы за экологический ущерб исчисляются десятками миллионов руб­лей.

На примере продукции своей компании докладчик показал возможности роботизации в данной области. Компания «Тьюбот» представляет на рынок две платформы, на которых базируется четыре продукта. Первая платформа включает в себя робот-­трактор с высоким тяговым усилием и трактор для модуля поиска утечек магнитного потока Magnetic Flux Leakage (MFL), рис. 1. MFL-модуль оснащен большим количеством датчиков и может быть транспортирован по трубопроводам с поворотами в полтора диаметра. Метод поиска утечек магнитного потока (MFL) — это разновидность неразрушающего контроля, который широко используется для контроля дна в конструкциях наземных резервуаров для хранения жидких продуктов. Он превосходно подходит для этого благодаря возможности быстрого охвата больших площадей.
Вторая (колесная) платформа представлена роботом, оснащенным видеокамерой с углом обзора 360°, и роботом с лазером. Роботы могут проникать в те точки, которые недоступны для стандартных систем, и осуществлять визуально-­измерительный контроль, в том числе в вертикальных участках, по изгибу, в местах нахождения арматуры. Робот с лазером предназначен для идентификации овальности и других деформаций.

 

Рис. 1. Робот-трактор для контроля и очистки трубопроводов. Фото компании «Тьюбот»

 

Конструкция роботов «Тьюбот» позволяет устанавливать на них различные устройства и интегрировать в комплексы любой сложности. Роботы могут протягивать электрические линии для подключения любого устройства, которое может быть смонтировано в любом месте. Предлагаемые «Тьюбот» решения применимы для всех видов неразрушающего контроля. Одновременно начинает формироваться новый рынок роботов, осуществляющий ремонтные работы внутри трубы: очистка, фрезеровка, шлифовка, нанесение покрытия.
В настоящее время появляются перспективы применения роботов не только внутри трубопроводов, но и непосредственно в скважинах. Речь идет не только об идентификации ­каких-либо дефектов, но и возможности ремонта без необходимости извлечения трубы.

 

 

Алексей Гостомельский, генеральный директор РМС Группы РОСНАНО, рассказал о возможностях роботизации складского хозяйства нефтегазовых компаний.
РМС предлагает на рынке различные решения в части интеграции робототехнических комплексов, а отечественное программное обеспечение позволяет управлять устройствами и механизмами в едином системном комплексе.
Из-за высокой ключевой ставки многие девелоперы ставят проекты на паузу. Поэтому сейчас очень много игроков смотрит на то, как повысить плотность хранения на уже существующей складской площади. Роботы являются одним из таких решений.

Средний срок окупаемости в случае аренды составляет приблизительно от шести месяцев, в случае покупки — 12‑18 месяцев, то есть достаточно быстро. Принят ряд нормативных актов, поддерживающих роботизацию и дающих возможность субсидирования, компенсации со стороны правительства затрат при покупке российских решений, как программных, так и аппаратных.

На сегодняшний день стали очевидными тренды роботизации складов и производства в России:
— критический дефицит людских ресурсов складского и производственного персонала, ограничение миграционных потоков;
— дефицит складских помещений и высокая ключевая ставка;
— достижение зрелости технологии — снижение цены оборудования, рост стабильности работы, увеличение числа примеров успешных внедрений роботов;
— появление полностью российских решений — как в части РТК, так и программного обеспечения;
— государственная поддержка, выраженная в национальных проектах и постановлении правительства Российской Федерации от 23 декабря 2024 г. N 1875 «О мерах по предоставлению национального режима при осуществлении закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд, закупок товаров, работ, услуг отдельными видами юридических лиц».

В технологических процессах логистических компаний роботы наиболее удобоприменимы при автоматизации ряда операций: сортировка отправлений, перемещение грузов, комплектация заказов для клиентов и магазинов по технологии «товар к человеку» (Goods to Person — G2P). На автосборочном предприятии роботы-­тележки положительно себя зарекомендовали при доставке деталей со склада к конвейеру, в пищевом производстве роботы востребованы при перемещении продуктов между этапами.
Докладчик привел два успешных примера внедрения роботизированных комплексов. Первый пример — склад выдачи спецодежды в районе полярного круга, где полностью отсутствуют сотрудники, а взаимодействие осуществляется через шлюзовые окна. Робот автоматически подбирает, выдает и хранит спецодежду, увеличивает плотность складирования и устраняет необходимость строительства новых терминалов. Автоматизация позволила наладить точный автоматический учет материальных ценностей, избежать пересортицы, увеличить пропускную способность в 2,5 раза и вдвое сократить время обслуживания сотрудников.

Второй пример — автоматизация склада компании «Восток-­Сервис», выпускающей одежду и обувь для производства и активного отдыха (рис. 2). На складской площади 7500 кв. метров были установлены 48 роботов. Это позволило сократить число сотрудников на 79 человек, предполагаемый срок окупаемости составляет всего 12 месяцев. Руководство компании высоко оценивает результаты роботизации и проводит экскурсии по складу.

 

 

Рис. 2. Роботизированный склад «Восток-­Сервис». Фото компании «Ситек»

 

 

 

Сергей Ракитин, генеральный директор компании «Степень свободы», ввел собравшихся в курс дела относительно текущих тенденций в части роботизации автозаправочных станций, многие из которых напрямую принадлежат ведущим нефтяным компаниям.
По мнению докладчика, отставание в роботизации в значительной мере объясняется нехваткой  у людей знаний о том, что такое промышленная робототехника, зачем она нужна. Необходимо ознакомление с данной областью как зрелых людей, так и молодежи. Хорошо себя зарекомендовали мероприятия на молодежных фестивалях при крупных учебных центрах, где рассказывается в доступной веселой интерактивной форме для молодежи, что такое промышленные роботы, зачем они нужны и как человек может связать свою жизнь с таким перспективным направлением, как промышленная робототехника. В настоящее время также налажено производство образовательных комплексов для вузов, чтобы обучающиеся на практике ознакомились с отечественными промышленными роботами, учились с ними работать, подключать дополнительные инструменты в рамках графического управления, составлять программы.

В отличие от сварки, роботизация автозаправочных станций является инновационной задачей в контексте глобального тренда «город — человек — автомобиль». Ни один современный город не может существовать без автомобиля, соответственно, необходимо непрерывно совершенствовать развитие городской инфраструктуры, транспортной безопасности и в рамках общегородских мероприятий осуществлять роботизацию автозаправок.
Наиболее предпочтительным образом будущего является биофильный город, в основу которого заложено биоразнообразие, — место, полное живой природы, где ежедневно жители чувствуют, видят и активно вступают с ней в контакт. Технологии в этом случае направлены на усиление экологичности и гармонии между природой, человеком и транспортом. Москва движется в этом направлении, формируя баланс человека и технологий.

В ближайшей перспективе роботизированный комплекс автоматической заправки будет выполнять обслуживание всех видов автомобилей (бензиновые, электрические, водородные, гибридные). Инновационный функционал предполагает наличие универсальной манипуляционной системы (рис. 3). Робот способен распознавать тип автомобиля и автоматизировать процессы заправки. В зависимости от типа автомобиля реализуется подключение топливного пистолета для бензиновых или гибридных автомобилей, вставка зарядного кабеля в электромобили, герметичное подключение водородного модуля. Робот должен обладать способностями сенсорного распознавания люка бака. Система машинного зрения определит расположение и тип зарядного устройства. Робот сможет открывать и закручивать крышки топливных баков.
Бизнес АЗС строится не только на одной заправке топливом, значительную часть прибыли приносит продажа кофе, газированных напитков, продуктов питания, мелкая диагностика, проверка давления в шинах. Необходим сервисный робот, который смог бы выполнить эти операции, например, принести шоколадку, поэтому устройство должно воспринимать голосовые команды, с чем неплохо могут справляться дроны. Отдельно стоит задача управления очередью на подъездах. Очевидно, что для управления таким робототехническим комплексом нужна единая система управления, которая взаимодействует с отдельными модулями. Концепция, предлагаемая компанией «Степень свободы», позволит ускорить наступление этого, как представляется, совсем уже близкого будущего.

 

Рис. 3. Роботизированная заправка в Китае

 

 

В складывающейся ситуации становится актуальным вопрос: а готовы ли люди пользоваться такими заправками? Предварительные опросы показывают, что, с одной стороны, готовность к новшествам есть как у владельцев очень дорогих автомобилей, «они больше заряжены данной инновацией», так и, с другой стороны, у хозяев дешевых автомобилей, их владельцы, как правило, молодое поколение, которое «более открыто к ­чему-то новому, к роботам, и им это интересно». В целом готовность населения присутствует.

 

 

Никита Котов, инженер «МЕРА-робот», сделал сообщение о способах и методах интеграции промышленных роботов с измерительным оборудованием, проектированием, разработкой и производством которого занимается компания.
Роботизацию не стоит рассматривать как панацею, считает докладчик, в первую очередь необходимо решить задачу цифровизации и доработки технологических процессов. 
На производствах, где «любимыми инструментами являются болгарка и кувалда», необходима тщательная проработка и последующие изменения всего производственного цикла. Интегратор должен подсказать компании, как доработать процесс, а в некоторых случаях переделать его полностью.

 

Рис. 4. Роботизированная ячейка для автоматизации сварочных работ. Фото компании «МЕРА-робот»

 

 

Существует понимание, в каких секторах возможно просто и быстро развернуть процесс внедрения роботов-­манипуляторов. Промышленные роботы могут успешно применяться при металлообработке, в машиностроении, агропромышленном комплексе, авиадвигателестроении, перерабатывающей и пищевой промышленности.

Если руководство компании задумалось о роботизации, то перед составлением технического задания нужно ответить на десять вопросов:
1.    Отраслевая принадлежность.
2.    Какую задачу будет выполнять робот?
3.    Каков диапазон действий робота в технологическом процессе?
4.    Какой вес будет поднимать робот?
5.    Какой размер партии должен производить робот?
6.    Каков ожидаемый ежедневный объем производства?
7.    Каким материалом будет оперировать робот?
8.    Насколько точным должен быть робот?
9.    Какой захват или инструмент необходим?
10.    Требуется ли машинное зрение?

Промышленные роботы внедряются в производство под решение конкретных задач. Самым простым способом является установка типовой роботизированной ячейки, состоящей собственно из робота и дополнительного оборудования. Монтаж выполняется параллельно с обучением персонала. Более сложный проект состоит в установке роботизированного комплекса, включающего в себя промышленного робота, специализированное программное обеспечение, захваты и оснастку. Наиболее продвинутым решением является монтаж роботизированного участка с интеграцией нескольких роботов, программного обеспечения и внесения предложений по комплексной перестройке технологического процесса.

В обучение входит знакомство с правилами техники безопасности, основы работы с роботом-­манипулятором, основные настройки системы координат, рабочего инструмента.
За последние несколько месяцев значительно вырос спрос на робототехнические решения, при этом у потенциального заказчика зачастую отсутствует элементарное понимание, зачем ему это нужно. Компания-­интегратор на базе собственного опыта дает рекомендации в подборе оборудования, сначала в первом приближении, а затем, после проработки деталей, вырабатываются предложения о создании комплексных решений.

 

 

Сергей Зверев, руководитель технического отдела SAMOS Engineering, поднял достаточно злободневную тему коробочных решений для автоматизации сварки.
Выступавший предложил рассмотреть пример конкретного предприятия, выпускающего двухтрубные конструкции, на котором уже существует система автоматического хранения труб, подачи труб на участок ручной сварки, дальнейшей перекатки труб на участок неразрушающего рентгеновского контроля и дальнейшего хранения продукции. Предприятие испытывает недостаток в квалифицированных сварщиках, которые могут сваривать качественно ответственные соединения, какими являются соединения двухтрубных секций.

Для решения поставленной задачи был подобран необходимый комплект оборудования, разработан план по внедрению в уже существующую линию подачи, чтобы сварщики, которые сейчас сваривают трубы вручную, могли легко и безболезненно перейти на сварку в автоматическом режиме. Дополнительно надо было решить проблему нестабильной геометрии трубы, которая поступает на участок сварки, т. к. трубы под нефтегазопроводы имеют допуск на отклонения по овальности от оси по всей длине трубы. Подобные отклонения сказываются на процессе сварки. В процессе сборки стыка под ручную сварку при вращении сварщик видит, куда у него смещается стык, в каком направлении, и, соответственно, смещает деталь, чтобы получить качественное сварное соединение. При реализации проекта стояла задача автоматизировать и заменить эту монотонную работу сварщика.

 

Рис. 5. Роботизированный участок сварки. Фото: SAMOS Engineering

 

 

В ходе практической реализации был подобран робот для выполнения автоматизированной сварки, оснащенный контактной системой слежения, который перемещается по трубе и смещает сварочную горелку соизмеримо с биением, которое возникает при вращении трубы (рис. 5).

В результате положение сварочной горелки остается в нужном положении на протяжении всего шва.

Оборудование было оснащено системой видеонаблюдения с автоматическим светофильтром, когда оператор может не смотреть за сварочным процессом, прикрываясь маской, а наблюдает весь процесс через камеру на экране видеонаблюдения.

Программное обеспечение имеет интуитивно понятный интерфейс, сварщик просто выбирает толщину стенки трубы, которая поступает на участок, и номер прохода: корневой, заполняющий, облицовочный.

Результатом внедрения РТК стало значительное улучшение условий труда при росте зарплаты.

Опыт внедрения показал, что в нефтегазовой отрасли каждый случай нужно рассматривать как индивидуальный, а не коробочный, учитывать марку стали, виды покрытий, наличие втулок защиты сварного шва. Для автоматизации сварочных работ, ответственных сварных соединений целесообразно обращаться к опытным интеграторам, которые знают свою работу и занимаются своей работой на профессиональном уровне.

 

 

Завершилась конференция торжественным подписанием соглашения о партнерстве между Российским университетом дружбы народов имени Патриса Лумумбы (РУДН) и НАУРР. От имени РУДН документ подписал директор инновационно-­технологического комплекса Равиль Хуснулин, от лица НАУРР — Ольга Мудрова.
Выступая с заключительным словом, Ольга Мудрова подчеркнула, что технологии должны развиваться, быть отечественными, но без координации усилий на международной арене поставленные цели труднодостижимы. Технологии роботизации являются инновационными областями, и решать подобные задачи силами одной страны невозможно. Инновационный центр РУДН совместно с НАУРР нацелены на создание передовых технологий, продвижение на внешний рынок и увеличение экспортного потенциала страны.

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 4-2025