Проникновение роботов

Центральной темой пятого «Иннопрома» стала «Интеллектуальная промышленность». Одним из основных ее направлений является робототехника, применение которой сейчас заметно и в повседневной жизни, и на производственных площадках.

Участники «Иннопрома-2014» намерены уделить внимание различным аспектам интеллектуальной промышленности: технологиям, материалам и решениям, способствующим росту эффективности производственных процессов и конкурентоспособности промышленных предприятий. «Мы понимаем, что сейчас далеко не вся промышленность интеллектуальна, — пояснил директор деловой программы выставки Антон Атрашкин. — Задавая тему, мы хотим привлечь внимание к таким отраслям как биотехнологии, новые материалы, автоматизация процессов и робототехника. Для России и Урала нынешний «Иннопром» — не только возможность показать свои наработки, но и увидеть самые передовые технологии в этой области, тем более что на выставке состоится несколько премьер от крупнейших мировых компаний», — обещает господин Атрашкин. Несколько ключевых мероприятий выставки будет посвящено развитию робототехники в современном мире.

Перспективные роботы

В классическом понимании робототехника — это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. Робототехника возникла как логическое продолжение развития электроники, механики и информатики, и в настоящее время является одним из приоритетных направлений работы для исследователей всего мира. Согласно данным аналитической компании Research and Markets, в 2013 году мировой рынок промышленной робототехники оценивался в $9,25 млрд, при этом 36% спроса во всем мире приходится на автомобильную промышленность. «Робототехника — одна из самых быстрорастущих и перспективных отраслей в современной экономике, роботы активно используются для повышения эффективности производства, снижения затрат, работы с новыми материалами. Сегодня в мире действует более 1,3 млн единиц промышленных роботов. Наиболее крупные рынки — Азия, США, Германия, Южная Корея», — считает глава комитета производителей промышленных роботов Международной федерации робототехники (IFR) Андреас Бауэр. По его мнению, внедрение роботов в мировую экономику будет ежегодно прирастать на 5%, при этом в России уровень использования робототехники к 2016 году может вырасти на 60%.

Как заявил министр промышленности и торговли РФ Денис Мантуров в ходе международной конференции «Новая индустриальная среда», сегодня Россия заинтересована в качественном развитии интеллектуальной промышленности и, в частности, робототехники. «В этом году мы ставим себе амбициозные задачи по отработке мероприятий поддержки робототехники. Перспективными нам кажутся разные направления: это и медицина, и индустриальные роботы, это, в том числе, и аддитивные технологии для нужд российской армии, все эти направления требуют новых инструментов, новых механизмов поддержки», — пояснил он.

Предполагается, что базой для нового импульса в развитии робототехники в России могут стать индустриальные парки, которые активно создаются властями субъектов федерации. Условия федеральной поддержки интеллектуальной промышленности определены, в том числе, и новым законом о промышленной политике в РФ, внесенным на рассмотрение Госдумы в конце июня. Согласно тексту документа, предприятия, создающие и внедряющие результаты интеллектуальной деятельности для производства промышленной продукции (в том числе, относящейся к перечню приоритетных направлений науки, техники и технологий) могут рассчитывать на все возможные виды господдержки, в числе которых традиционное субсидирование процентной ставки по кредитам, налоговые льготы и другие преференции. Отдельным пунктом закона регламентируется финансирование внедрения разработок в деятельность оборонно-промышленного комплекса. Отметим, что в конце мая этого года в России завершилось создание лаборатории боевой робототехники, которая должна стать флагманом развития военных разработок.

Условно все многообразие современных роботов можно разделить на несколько категорий, в зависимости от целей их использования. Под промышленными роботами чаще всего подразумевается система, предназначенная для манипуляции с различными объектами на производстве. Такие роботы используются для перемещения и сортировки различной продукции, а также в качестве сварщиков (продукция компаний Fanuc, KUKA Roboter и других). В оборонно-промышленном комплексе востребованы разведывательные и автономные боевые системы: в начале этого года вице-премьер правительства РФ Дмитрий Рогозин заявил о реализации проекта по созданию антропоморфной роботехнической платформы по принципу аватара (андроид будет копировать движения человека-оператора). На массовом рынке спросом пользуются различные бытовые роботы, самый известный из которых — робот-пылесос.

Детское моделирование

В настоящее время развитие робототехники функционирует в двух направлениях: подготовка кадрового резерва, необходимого для продвижения отрасли, и непосредственно разработка новых продуктов, внедряемых для оптимизации промышленных процессов, либо выполняющих функции человека в различных видах деятельности. Регионы Уральского федерального округа уделяют большое внимание школьному и высшему образованию в области робототехники, а также разработкам в академической среде. В Курганской области в рамках реализации регионального сетевого инновационного проекта «Развитие инновационной деятельности детей и молодежи в сфере науки, техники и технологии» на оснащение направления «Образовательная робототехника» в период 2010-2013 годов было потрачено 6 млн рублей за счет регионального и федерального бюджетов (оборудование — образовательные конструкторы LEGO Mindstorms NXT, EV3). В 37 общеобразовательных учреждениях Курганской области ведется курс «Основы робототехники», также в двух учреждениях дополнительного образования детей организованы и ведутся кружки по робототехнике. В Тюменской области интеллектуальную промышленность развивают Институт кибернетики и связи, а также НИИ электронных образовательных ресурсов. В рамках исследований разрабатываются проекты человеко-машинного воздействия без использования специальных средств манипуляции, а также компьютерные имитационные тренажеры, поставки которых осуществляются в компании «Лукойл», «Газпром» и «Транснефть». Основная компетенция региона — создание компьютерных имитаторов в области нефтегазового дела, моделирование процессов химии и нефтехимии. В Челябинской области активную работу в области интеграции новейшей техники в реальное производство ведет НПК «Альфа-Интех»: компания предлагает помощь в создании робототехнических комплексов для промышленных операций на роботов-манипуляторов компаний ABB, KUKA и Fanuc.

Не стала исключением и Свердловская область — это один из немногих регионов Российской Федерации, внедривший и реализующий комплексный проект по созданию сети учреждений дополнительного образования детей, развивающих на современном уровне детское техническое творчество, в том числе робототехнику. «Сейчас расширенная сеть детских творческих объединений робототехники и технического творчества в территориях Свердловской области на безвозмездной основе ежедневно принимает более 6 тыс. учащихся в возрасте 8–17 лет, что даст возможность в будущем восполнить сегодняшний кадровый дефицит в таких специальностях как инженеры, инженеры-конструкторы, техники, рабочие высокой квалификации. Детские творческие объединения робототехники и инновационного технического творчества, безусловно, пользуются популярностью у детей и родителей: набор в них, как правило, начинается и заканчивается в один день», — отмечают в министерстве образования Свердловской области. Развитие компетенций школьников и преподавателей в сфере робототехники не ограничивается областным центром: собственные площадки есть в Нижнем Тагиле, Ирбите, Новоуральске, Тавде, Красноуфимске и еще ряде муниципалитетов. В этом году планируется создание еще четырех базовых площадок по развитию робототехники и инновационного детского творчества.

Лабораторные работы

В области подготовки профессиональных кадров и проектной деятельности значительно преуспел Уральский федеральный университет (УрФУ), где в разных институтах создаются собственные лаборатории робототехники: рабочие площадки созданы на базе кафедры информационных систем и технологий при институте фундаментального образования, на базе института математики и компьютерных наук, а также при механико-машиностроительном институте. В прошлом году университет даже вошел в список из 19 российских вузов, которым будет оказана господдержка в создании центра прорывных исследований в области информационных технологий. В УрФУ центр будет называться «Теория автоматов и конечных языков, алгоритмы анализа данных и обработки информации, суперкомпьютеры, компьютерное зрение, робототехника»; развивать направления деятельности центра будут научные группы Института математики и компьютерных наук и Института радиоэлектроники и информационных технологий. Предполагается, что финансирование проекта составит около 20–30 млн рублей ежегодно.

В мае этого года в рамках конференции «Развитие Арктики и приполярных регионов» УрФУ и концерн «Моринформсистема-Агат» определили направления возможного сотрудничества, куда попала морская робототехника и ряд пунктов оборонной тематики. В ходе конференции эксперты обсудили проблемы создания над- и подводных роботизированных систем, технологии и конструкционные материалы, необходимые для морской арктической техники. «Именно технологические платформы становятся сегодня важнейшим звеном системы отбора и осуществления важнейших проектов на уровне страны, — прокомментировал итоги конференции проректор УрФУ по инновационной деятельности Сергей Кротов. — Сформировать сборник практически значимых проектов, которые обеспечивают реализацию стратегии развития арктической зоны России, и было главной целью конференции».

Нередко выходцы из УрФУ открывают свои собственные предприятия различного профиля: от производства бытовых роботов до создания проектов ОПК. На прошедшем в конце июня Дне инноваций Центрального военного округа специалисты екатеринбургской «Мастерской робототехники» представили проект карманного квадрокоптера-беспилотника. Устройство помещается в ладони взрослого человека, а расстояние между его осями всего 12 см. «Робот будет оснащен видеокамерой и передатчиком с радиусом действия около 200 метров», — прокомментировал проект технический директор мастерской Тарас Шевченко. Квадрокоптер будет подниматься на высоту около 150 метров. До конца года специалисты планируют завершить разработку первой модели карманного беспилотника для туристов и военных — аппарат сможет исследовать местность и передавать видео на специальное устройство.

Другие выпускники университета, организовавшие компанию «Машины Мишина», пошли по пути создания продуктов для массового пользователя — бытовых роботов. «Бытовые роботы сейчас достаточно популярны, и производители техники пытаются автоматизировать решение многих повседневных проблем, — рассказывает участник проекта «Машины Мишина» Артем Бачинин. — Самый известный пример такого гаджета — робот-пылесос. Различные мультиварки и прочие приборы, по сути, выполняют ту же функцию: они выполняют какую-то простую и рутинную работу без участия человека». В августе этого года команда планирует выпустить на рынок свой проект Anky. Проект представляет собой устройство для автоматического полива комнатных растений и обладает датчиком влажности почвы, позволяющим определять необходимость полива, а также встроенным аккумулятором, для обеспечения энергонезависимости прибора. Предполагаемая стоимость робота составит 2-3 тыс. рублей, в качестве рынков сбыта разработчики рассматривают Россию и Китай.

По мнению сотрудника «Машин Мишина» Артема Бачинина, сейчас средний Урал — достаточно удобное место для развития робототехники. «Квалифицированные кадры, заинтересованные в создании собственных проектов, здесь есть. Инвесторы, в целом, тоже понимают потенциал робототехники и возможности ее коммерциализации. Необходимые материалы есть, есть какая-то государственная поддержка. Не хватает, разве что, какой-то организационной работы, которая позволит заинтересованным сторонам выйти друг на друга», — предполагает он.

Дмитрий Комаров