В рамках московской выставки RUSWELD Национальной ассоциацией участников рынка робототехники (НАУРР) была проведена конференция, посвященная тенденциям развития роботизации в машиностроительной отрасли. Модератором выступила исполнительный директор НАУРР Ольга Мудрова.

 

 

В своем докладе Ольга Мудрова оценила машиностроительную отрасль как весьма разностороннюю, разноплановую, для которой трудно однозначно определить векторы развития, и проанализировала сегменты отрасли, в которых роботизация может быть востребована в настоящее время или в ближайшей перспективе.

 

По сути, в текущих условиях машиностроение само по себе является трендом, поскольку с учетом технологических ограничений, изменившихся условий поставок стоит задача в принципе создать хорошее, качественное, устойчивое машиностроение, которое обеспечивает возможности, цели и задачи всех индустрий и сегментов бизнеса.

 

 

Определение сегментов для приоритетного развития в машиностроении даст понимание для каких проектов потребуются роботы, как промышленные для обеспечения технологических операций, так и сервисные для создания целостных систем, решения специальных задач.

 

 

Роботизация может быть реализована в рамках автомобилестроения, которое сейчас трансформируется, хотя и не совсем хорошо, как хотелось бы. Еще хуже обстоит дело со специальным машиностроением (его продукция используется в сельском хозяйстве, в пищевой отрасли и др.). Не так давно ассоциация «Росспецмаш» проводила исследование и давала определенные комментарии. Ситуация неутешительная. «Росспецмаш» указывает, что первая причина такого положения — это серьезное отставание в производстве комплектующих: в сегменте электроники доля импорта составляет порядка 76%, в сегменте подшипников — порядка 80%, а то, что касается гидравлики, — порядка 90%. Почему важно на этом сделать акцент? Потому что все эти направления очень хорошо развиваются с помощью робототехники. Поэтому первый тренд в роботизации машиностроения — роботы в производстве комплектующих. И можно рассчитывать, что в ближайшие 3–5 лет при понимании важности и значимости этой проблемы будет возможно настроить производственные мощности таким образом, чтобы ситуация была преодолена. Кроме того, есть еще задачи, связанные с управлением этой спецтехникой. Это те же задачи, которые являются значимыми и для роботизации, и для робототехники, потому что система искусственного интеллекта в машиностроении — это еще один сегмент развития и еще один тренд на ближайшее время. Это связано не только с машиностроением для сельского хозяйства, но и с развитием беспилотного транспорта в целом. И можно наблюдать, что наши компании, отечественные разработчики сами производят не только системы управления, но и стараются повысить уровень локализации транспортного средства в комплексе. В ­каких-то случаях это удается, в ­каких-то — пока только стоят задачи.

 

Третий сегмент для роботизации в машиностроении — роботизация производственных процессов. Здесь в целом все более-­менее очевидно и понятно. Это ставшие уже привычными операции, связанные с металлообработкой, сваркой, окраской, нанесением покрытий, обеспечение операций по сборке и контролю качества. Это направление активно развивается, и оно не является специальным для машиностроения, поэтому все то, что касается сварки и металлообработки, может быть применимо абсолютно ко всему промышленному производству. Здесь стоит задача масштабировать использование технологий. Как новый тренд, связанный с роботизацией производственных процессов, может быть отмечено применение аддитивных технологий. Это важное направление, поскольку данная технология позволяет в периоде оперативно исключить дефицит ­каких-то ресурсов, то есть ­что-то напечатать, ­что-то поднастроить, ­что-то увязать.

 

Четвертый тренд, на который в меньшей степени обращалось внимание до недавнего момента, это роботизация машиностроительных логистических операций. Казалось бы, все понятно, логистические операции делятся на несколько направлений, это может быть доставка, внешняя доставка, внутрицеховая доставка для загрузки и разгрузки станков, содействие логистическим операциям хранения на складе. Это восходящий тренд — и не только в машиностроении. Если говорить по количеству внедрений, логистическая робототехника, наверное, наиболее перспективный сегмент из сервисной, которая максимально применима в машиностроении. И самое главное — на этом рынке 
отечественные разработчики имеют хороший потенциал и успех в реализованных проектах.

 

Рис. 1. Роботы и роботизированные решения, представленные на выставке RusWeld на стендах компаний «Сварка 74», «СофПол»,  «ТД «Гефест», «Поккельс»

 

Однако есть не только возможности, но и ограничения. Во-первых, несмотря ни на что, емкость рынка в России слишком маленькая. Но по сравнению с лидирующим по количеству установленных роботов Китаем наш рынок проигрывает по деньгам и спросу.

 

По количеству компаний-интеграторов роботов в России мы занимаем сейчас шестое место в мире (более 300 компаний интеграторов, а общий рынок компаний, занимающихся робототехникой, составляет более 500), поэтому, в ­общем-то, все не так плохо, у нас есть те, кто знает, как интегрировать робота.
Однако потребители все еще присматриваются к роботизации. Причина банальна. Горизонты финансового планирования и окупаемости роботизированных комплексов не всегда совпадают. Пока еще роботизированные комплексы — достаточно дорогостоящее оборудование, и не все компании готовы вкладываться в такой серьезный инфраструктурный проект только за счет своих денежных средств, а привлеченные денежные средства на российском рынке дороги.

 

Есть еще третья составляющая — кадры. Она не может не присутствовать в таком сегменте, как роботизация. И инженерные кадры — это всегда очень деликатная тема подготовки. Необходимо понимать, кого готовить, где готовить, сколько по времени должен занимать процесс подготовки. Все это важно и значимо. Требуется готовить специалистов для работы с роботами, а также формировать «инженерную философию» у студентов для того, чтобы они умели не просто интегрировать, но и создавать новые продукты и технологии в робототехнике. Инженерия — это про создание, это не просто про копирование.

 

Сейчас существуют активно развиваемые программы профессионалитета, направленные на среднее специальное образование и программы бакалавриата, продолжается создание передовых инженерных школ. Но всё равно работы в этом направлении предстоит еще много.
Также Ольга Мудрова отметила роль деловых сообществ в повышении уровня роботизации. Необходимо определиться, как разработчики, производители и потребители должны взаимодействовать, чтобы технологии создавались и внедрялись, И это задача деловых сообществ (ассоциаций, союзов, консорциумов и прочих) — помочь сблизить требования заказчика с возможностями рынка. Например, Национальная ассоциация участников рынка робототехники, существующая уже 8 лет, создавалась для того, чтобы развивать рынок робототехники, содействовать созданию роботизированных устройств и комплексов, а также повышать информированность предприятий об эффектах роботизации. Для этого в Ассоциации объединились участники, представляющие все сегменты робототехники: образовательная робототехника, интеграторы, промышленная робототехника, сервисная робототехника, заказчики. Это позволяет решать вопросы более грамотно, создавать продукты более значимыми и востребованными рынком. Взаимодействие с Ассоциацией, как с деловым сообществом, для заказчиков предоставляет хорошую возможность определить свои потребности в роботизации, обсуждая задачу с экспертами из разных сегментов робототехники. Ассоциация помогает провести технологические аудиты на производстве.

 

Робототехника все активнее поддерживается государством. Есть программы по ее развитию, по крайней мере в проектах, что уже хорошо, есть программы, которые направлены на развитие машин и оборудования, программы по станкостроению, программы по научно-­техническому развитию, программы, связанные с повышением производительности труда, включающие технологии роботизации. И с учетом всего вышесказанного, есть уверенность, что в ближайшее время наша робототехника и наша роботизация будет все больше и активнее формировать предложения, которыми воспользуются заказчики.

 

 

Машиностроение — вещь сложная, значимая и в настоящее время без роботов совершенно невозможная. Если есть цели и задачи, которые еще не были роботизированы, это значит только то, что в ближайшее время выпустится тот инженер, который эту задачу решит.

 

 

Другие выступающие рассказали о возможностях своих компаний, направлениях развития российского рынка роботов, факторах, влияющих на проведение роботизации на предприятиях.

 

 

Алиса Сотникова, заместитель директора компании «Степень свободы», как и Ольга Мудрова, отметила, что малый и средний бизнес в России не всегда готов платить достаточно большие деньги за реинтеграцию, за возможный монтаж-­демонтаж, за переналадку, за потенциальный выход из строя, и остановилась на модульных решениях, которые позволяют упростить задачу интеграции РТК, ускорить ее реализацию.
Так, компания «Степень свободы» готова предложить три модульных решения. Первое — это возможность ручного управления роботом, второе — лазерный датчик мониторинга или детекции сварочного шва, третье — возможность модульности и вариативности в плане оборудования. Все они объединены собственным единым программным обеспечением, которое позволяет налаживать параметры сварки в режиме упрощенного программирования с помощью специально разработанного компанией пользовательского интерфейса. Сформированный банк протоколов позволяет быстро совместить работу робота с оборудованием различных производителей.
Вследствие мощной глобализации и глубокого разделения труда компания специализируется на внедрении коллаборативных роботов, делая ставку на безопасность и простые для пользователя решения.

 

 

Следующий спикер — Алексей Муравьев, руководитель «ЕвролюксГрупп» (Москва), отметил важность поставки не просто оборудования в чистом виде, а технического решения. Компания «ЕвролюксГрупп» 16 лет производит различные системы вентиляции воздуха и защитные ограждения рабочих зон для промышленных предприятий. Предлагаются как варианты локальных решений, например, стационарных или передвижных зонтов, вытяжек над источниками загрязнений, так и центральные системы вентиляции, которые устанавливаются в цех, где присутствуют различные общепромышленные процессы и применяется вытяжная вентиляция.
Причем более правильно и рационально, по мнению докладчика, не заходить отдельно со сварочным или другим оборудованием, а потом подтягивать вентиляцию, а сразу реализовывать комплексный проект.

 

 

Михаил Прокопьев, эксперт по роботизации сварки компании «СофПол», рассказал на примере своей компании, как нужно подходить к выбору промышленного робота для решений сварочных задач в современных реалиях, когда на российском рынке появилось во множестве китайское оборудование.

 

Компания «СофПол» уже 10 лет занимается поставками роботизированного оборудования и имеет хорошие навыки в работе японскими роботами компании Yaskawa. Стоит заметить, именно корпорация Yaskawa является лидером на китайском рынке с долей 20–25%. Поэтому, когда встал вопрос о замене японского и европейского оборудования на китайское, учитывался фактор преемственности. Китайская компания Kaierda — партнер Yaskawa c долей ее собственности около 20%. Оборудование производится по японским технологиям. Yaskawa поставляет отдельные компоненты. Kaierda, в свою очередь, изготавливает сварочные источники Motoweld, которые достаточно хорошо себя зарекомендовали на российском рынке еще до ухода ведущих производителей. Язык программирования Kaierda соответствует на 95% языку программирования Yaskawa. Присоединительные размеры серводвигателей и отдельные компоненты идентичны, все это производится по лицензии. В результате получается, что в данном случае переход на китайское оборудование был легким. Технические и скоростные характеристики близки к японскому оборудованию (даже заложена функция СМТ — холодного переноса металла, что дает преимущества, например, при сварке алюминия), ­опять-таки более низкая цена.

 

Также Михаил поделился подходом к выбору робота для проекта. В первую очередь клиенту необходимо определить размер проекта. К малым проектам в основном относятся проекты производства товаров массового потребления: мебель, тележки и др. Средний проект предполагает изготовление более высокотехнологичных изделий, например, котлы твердотопливные или газовые, сидения. Крупные проекты характерны, например, для транспортного машиностроения: сварка каркасов автобусов, дорожная техника, железнодорожное машиностроение и так далее. 

 

В малых проектах использование китайского работа оправданно, потому что стоимость робота со сварочным оборудованием составляет 90% от стоимости всего проекта. Получаемая экономия в 30–40% важна для клиента. В среднем проекте стоимость робота со сварочным оборудованием составляет около 50% от стоимости всего оборудования, при этом риски увеличиваются. Чаще всего средние проекты — это проекты с адаптацией: поиск, касание, слежение датчиком и т. д. Бывает, все это совмещено: многопроходная сварка и так далее. Но операции перемещения, расчетов для китайских роботов — это сложно, они отстают от японских на 2–3 поколения. Появляются ошибки. В крупных проектах с многоосевыми системами, слежением и т. д., когда стоимость робота составляет 20–30%, экономия в 10% за счет использования неизвестного китайского робота оборачивается существенными проблемами. Крупный проект — это повод для тщательного выбора именно оборудования.

 

 

Роман Тимофеев, заместитель директора компании Robowizard, также отметил большой опыт своей компании, которая с 2007 года занимается промышленной робототехникой, роботизацией производства, став партнером японской компании Kawasaki Robotics. Получив богатый опыт сотрудничества с пионером японской промышленной робототехники, компания исследует китайский рынок роботов, чтобы предложить российским предприятиям китайских роботов сравнимых по надежности и работоспособности с японскими. Но свой доклад Роман посвятил барьерам, которые тормозят внедрение роботизированных технологий на отечественных предприятиях, и более подробно остановился на третьем, который был озвучен Ольгой Мудровой, — это отсутствие кадров.

 

Даже в современных условиях найти робота не проблема, хоть китайского, хоть японского. Но предприятие нуждается не в роботе, как таковом, а в роботизированной технологии, нужно роботизированное решение для конкретной производственной операции. И если для внедрения простого решения еще можно найти интегратора (хотя в цифре 300 российских интеграторов Роман усомнился), то для серьезных проектов у многих российских интеграторов отсутствуют компетенции. А в современных условиях отмены возможность заказать эти решения у зарубежных компаний отсутствует. До недавнего времени примерно половина роботов Kawasaki интегрировалась не российскими системными интеграторами, а европейскими коллегами, которые поставляли целые роботизированные линии.

 

Дефицит квалифицированных кадров испытывают и конечные потребители — промышленные предприятия. Опасение, что роботов не кому будет программировать и обслуживать, порождает страх и нежелание их внедрения в производственные линии. А вдруг ­что-нибудь пойдет не так в первый же день?

 

Недостаточная осведомленность о возможностях современной промышленной робототехники породило два диаметрально противоположных ошибочных мнения, которые распространены среди производственников. Первый — это то, что робот — это сложно и не понятно, и ему нет места в цепочке простых производственных процессов конкретного предприятия; а с другой стороны — робот — это панацея от того хаоса и бардака, который творится на предприятии и стоит только поставить его, все сразу наладится. В обоих случаях можно увидеть долю истины — робот действительно является сложным оборудованием, которое требует большой подготовительной работы, в результате которой, возможно, потребуется внесение изменений либо в производственный процесс, либо в технологию производства, либо в сам производимый продукт.

 

Для решения кадровой проблемы компания Robowizard разработала концепцию кооперации с вузами по созданию технологических центров промышленной роботизации. И первый подобный центр был открыт в 2018 году при питерском Политехническом университете. Первая функция Центра — это шоу-рум. Место, где можно познакомиться с современными промышленными роботами и узнать об их применении. Во-вторых, это лаборатория, то есть место, где можно посмотреть на роботов в действии, провести тесты. Эта функция очень важна, особенно, если предприятие планирует внедрить робота на сварочном участке. Прежде чем покупать робота можно посмотреть на качество сварки, отработать саму технологию, а за одно и проверить качество заготовительного участка. И третья, наверное, самая главная функция — учебная. При центре получают знания по роботизации не только студенты, центр активно вовлечен в учебный процесс, но и представители промышленных предприятий. Зачастую, когда предприятие задумывается о внедрении роботизированных технологий, оно присылает специалистов, которые после обучения могут посмотреть на свое предприятие и сказать, где и как можно внедрить промышленных роботов в технологический процесс. Ну и, помимо подготовки кадров, ожиданиями от сотрудничества с университетами является появление новых технологий, новых решений, новых подходов, причем отечественных.

 

В конце доклада Роман привел некоторые примеры внедренных робототехнических комплексов, производство многих компонентов которых, кстати сказать, было налажено в России. Это и позиционеры, и линейные треки, и захваты. Кроме того, компания тесно сотрудничает с отечественными производителями сварочного оборудования.

 

Рис. 2. Системы вентиляции на стенде компании «Евролюкс»

 

 

Панченко Олег, директор центра «Kawasaki-­Политех» продолжил тему развития технологий в рамках роботизированных центров при вузах, еще раз подчеркнув, что большая часть компетенций находится на уровне университетов. В частности,  центр «Kawasaki-­Политех» развивает аддитивную технологию проволочной дуговой наплавки с применением роботизированной установки собственного производства, работающей на базе собственного программного обеспечения. Как материалы для технологии могут использоваться алюминиевые сплавы, стали (черные, нержавеющие аустенитные, нержавеющие, мартенситные, дуплексные), титановые сплавы. Преимущества технологии — высокая производительность, хорошие механические изделия, дешевые материалы. Из недостатков — шероховатость поверхности, поэтому при необходимости обеспечить присоединительные размеры, заданную точность требуется механическая постобработка.

 

Данная технология широко развивается за рубежом, например, реализованы такие проекты, как строительство четырнадцатиметрового моста из нержавеющий стали, изготовлен бак высотой 22 метра для первой напечатанной ракеты. И, несомненно, она получит широкое развитие в России.

 

 

Подводя итоги конференции, Ольга Мудрова выразила надежду, что рассмотренные темы, кейсы будут полезны участникам конференции. В свою очередь хочется отметить, что на youtube-­канале представлена видеозапись конференции, и она может быть интересна для широкой машиностроительной аудитории:

https://www.youtube.com/watch?v=x1_YYtY94vY

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 2-2024