Как автоматизировать производство и сколько это стоит

По данным аналитиков, мировой рынок промышленной робототехники может удвоиться через пять лет до около $80 млрд. Отечественный же уровень отстает от среднемирового, но в ближайшие шесть лет власти ждут от него десятикратного роста. Чтобы достичь такого результата, правительство разрабатывает специальный федеральный проект. «Ъ-Review» разбирался, какие производства можно роботизировать, сколько стоит внедрение робота и как решить основные сложности при автоматизации.

Мировой рынок промышленной робототехники оценивается в $42,6 млрд., по данным Mordor Intelligence, а через 5 лет по оценке агентства — может удвоится. Отечественный же уровень роботизации пока не дотягивает даже до среднего по миру. По данным «Консорциума робототехники и систем интеллектуального управления» (объединяет 50 компаний) в России сейчас используются более 11 тыс. промышленных роботов, а плотность роботизации — количество роботов на 10 тыс рабочих — составляет 11 штук при среднем значении по миру в 151.

При этом от отечественной отрасли ждут десятикратного роста роботизации в ближайшие шесть лет. В новых майских указах Владимира Путина говорится, что к 2030 году страна должна войти число ведущих 25 стран мира по плотности роботизации. Это значит, что власти хотят достичь плотности роботизации в 98 роботов на 10 тыс рабочих и сделать так, чтобы общее количество внедренных на производства роботов превысило 94 тыс штук.

Участники отечественного рынка робототехники прямо говорят, что это амбициозная задача. Главный редактор журнала «Мир робототехники» Виктор Толмачев считает, что сейчас отрасль необходимо создать в целом, а сдерживающим фактором ее развития могут стать: отсутствие отечественной компонентной базы; отсутствие и неэффективность производственной базы; недостаток квалифицированных специалистов; низкая инвестиционная активность. По его мнению, это не может помешать основным трендам, которые успели сформироваться на робототехнического рынке: антропоморфные роботы, коллаборативная (которые могут работать вместе с человеком выполнять какую-то производственную операцию — Ъ-Review) и медицинская робототехники, беспилотные авиационные системы и роботизация сельского хозяйства.

В каких сферах производства можно применять промышленных роботов?

Участники рынка, опрошенные «Ъ-Review», сходятся на том, что роботизировать можно любые производства. «Роботы созданы для автоматизации рутинных и монотонных операций, поэтому применяться могут везде, где есть такие процессы»,— рассказывает директор по развитию «Робопро» Константин Толстой. С ним согласен директор по развитию EidosRobotics Игорь Семаков: «Целесообразнее всего автоматизировать процессы, которые включают в себя монотонную, тяжелую и опасную работу. Робот отлично проявляет себя, заменяя людей на рутинных и тяжелых участках, например, таких как паллетирование».

«Автопром, электроника, пищевка, — перечисляет основатель RoboJobs и Robot Market Asia Алиса Конюховская. — роботизируются те операции, где нужна высокая повторяемость, где для каждой операции не нужно переналаживать производственный процесс». «Сейчас роботизация наиболее востребована в пищевой промышленности и металлообработке, куда входит приборо- и машиностроение, — продолжает господин Толстой. — Самые популярная задачи, например, для коллаборативных роботов — это сварка, загрузка или выгрузка деталей в станок, сборка, а также укладка продукта в короб и короба на палету».

Однако не все зависит только от самого робота. «В задачах по сварке важен не столько робот, сколько вся обвязка вокруг, которая включает в себя сварочное оборудование, системы контроля, позиционеры и оснастку. Плюс важно знание самой технологии сварки, робот же здесь просто исполнительный механизм, который перемещает горелку по заданной траектории», — добавляет Константин Толстой.

Исполнительный директор Национальной ассоциации участников рынка робототехники Ольга Мудрова отмечает, что роботизировать можно любое производство, но необходимо правильно оценить эффекты от применения новых технологий, автоматизации и роботизации процессов. «Есть сегменты, в которых роботизация имеет очень высокий период окупаемости, но решает задачи повышения безопасности производства, например, нефтегазовая, химическая, металлургическая промышленности.

Как внедрить робота на производство?

До внедрения робота требуется провести качественный технико-технологический аудит для оценки текущего состояния всех производственных процессов предприятия и отдельных технологических участков, узких мест и возможных точек роботизации, рассказывает госпожа Мудрова. «При принятии решения о роботизации желательно совместно с компанией-интегратором — собственным или привлеченным — построить визуальную модель производственной системы, в которую включить выбранные технологии роботизации, и оценить эффекты, показанные в цифровой модели, с теми, к которым стремится предприятие», — объясняет Ольга Мудрова.

«Если руководство уже действующих предприятий задумывается о повышении производительности и росте выпуска продукции посредством автоматизации или роботизации производства, то оно должно быть готово к поэтапной проработке концепции функционирования участка, в том числе и к его «выпаданию» на время проведения пусконаладочных работ по автоматизации данного участка», — говорит Игорь Семаков. Также, добавляет Мудрова, не менее важно «своевременно готовить персонал предприятия, которому предстоит управлять роботизированными системами и комплексами».

Основные сложности возникают, когда нужно не просто установить робота, а полностью интегрировать его в технологический цикл, говорит госпожа Мудрова. «Именно здесь и возникают самые основные сложности: требуется настроить системы управления предприятием на прием-передачу информации с или на робота для того, чтобы выполнялись заданные действия. Кроме того, робот весьма чувствителен к качеству сырья. Например, это качество картона для упаковки продукции или изменение места размещения этикетки, толщина металла, ровность краев заготовки», — добавляет она.

«Сложнее, например, роботизировать мелко-среднесерийное производство, потому что там нужно дополнительный софт, который позволяет быстро перепрограммировать роботов под меняющиеся серии», — говорит Алиса Конюховская. «Или детали, которые подаются роботам, должны быть полностью идентичны, без отклонений, — продолжает госпожа Конюховская. — Может так оказаться, что как бы робота внедрили, а теперь надо соседний цех переделать, потому что оттуда детали кривые уходят. Для этого и нужны компании-интеграторы, которые понимают особенности роботизации производственных процессов, знают техническую часть и понимают, как делать все пусконаладочные процессы».

Другой сложностью при роботизации может стать устаревание остального оборудования на производстве, говорит Игорь Семаков. «На многих предприятиях оборудование физически и морально устарело и непригодно для автоматизации. Попытка внедрения роботизации в техпроцесс между двух устаревших станков требует значительных усилий и приводит к менее выгодному результату по соотношению цены и качества».

Кроме того, нужно обращать внимание и на скорости и веса, которые необходимо перемещать машинам. «У нас сейчас максимальная грузоподъемность робота 16 кг и это закрывает до 80% задач по обслуживанию станков, но бывают детали и тяжелее, поэтому здесь не обойтись без установки уже традиционных «больших» роботов, которых не всегда возможно интегрировать в действующее производство из-за нехватки места», — приводит пример Константин Толстой.

Он считает, что основной сложностью при внедрении роботов является неподготовленная инфраструктура на предприятиях. «Ведь если мы автоматизируем бардак, то у нас и получится „автоматизированный бардак". Поэтому очень важно, чтобы процессы „до" и „после" робота могли позволить автоматизацию. Если робот, допустим, укладывает коробку печенья за 20 секунд, а после него эти коробки не успевают складывать на палету, то пользы от такой роботизации будет мало», — объясняет господин Толстой.

Сколько стоит роботизация?

В среднем робот стоит около 4 млн руб., в зависимости от размера, говорит Алиса Конюховская: «Но еще есть сопряженное оборудование, оснастка, пусконаладочные работы и прочее. И сейчас в целом стоимость робототехнического решения с двумя роботами может стоить в районе 80 млн руб.». По оценке Ольги Мудровой, стоимость роботизации начинается от 1,5–2 млн руб., но «верхняя граница не ограничена». Она добавляет, что стоимость робота в общем объеме стоимости внедрения составляет порядка 30%.

Для сокращения затрат на внедрение роботов на предприятие важно правильно определить задачи и корректно сформировать техническое задание, говорит Константин Толстой. «Бывает, что в ТЗ идет запрос на укладку, допустим, 10 коробок в минуту на палету, а по факту оказывается, что линия никогда не выпускала больше шести и инженеры предприятия просто хотели иметь большой запас, не объяснив для чего. А по факту из-за этого был учтен более дорогой робот и сложное решение и естественно такой комплекс получился дорогим, хотя мог быть на 30% дешевле и также полностью закрывал задачу».

Упрощение может происходить и на технологическом уровне, объясняет Алиса Конюховская: «Например, появляются новые среды программирования, которые позволяют расширить возможность применения роботов, упрощают программирование». По ее мнению, другим упрощением внедрения робота на производство может быть субсидирование части затрат на внедрение робототехнических комплексов. «Чтобы у предприятия была поддержка государственная, чтобы они могли приобретать и внедрять эти робототехнические комплексы»,— говорит она.

К сентябрю 2024 года Минпромторг обещает завершить разработку федерального проекта промышленной робототехники. В нем планируются меры поддержки, которые должны простимулировать предприятия на установку роботов, например, льготный лизинг и кредитование под 5% годовых.

Этот текст — часть нового проекта ИД «Коммерсантъ», посвященного трендам бизнеса и финансового рынка. Еще больше лонгридов с анализом ключевых отраслей российской экономики, экспертных интервью и авторских колонок — на странице Review.

Алексей Жабин