Новые реалии роботизации
Инжиниринговая компания «ДС-Роботикс» уже более 10 лет занимается разработкой и интеграцией сложных и уникальных роботизированных решений в производство российских предприятий, реализуя каждый проект «под ключ». Генеральный директор «ДС-Роботикс» Михаил Зотов рассказывает о российских и мировых трендах промышленной роботизации, влиянии на этот рынок пандемии и наиболее востребованных заказчиками решениях.
Михаил Вячеславович, как можно охарактеризовать современное состояние роботизации и автоматизации промышленных предприятий в России и в мире?
Роботизация является мощным мировым индустриальным трендом, в котором находится и Россия. Например, еще в 2018 году объем рынка поставок и внедрения промышленных роботов, по оценке исследовательского агентства Research and Markets, составлял почти $49 млрд. При этом прогнозировался его рост до $76 млрд к 2024 году при среднегодовом темпе прироста в 9,2%. Но эта аналитика публиковалась еще до пандемии, которая значительно разогнала темпы роботизации производств, и реальный среднегодовой прирост сейчас находится на уровне около 20-30%.
Во внедрении роботов заинтересованы компании из самых разных промышленных отраслей: не только производственные предприятия, выпускающие автомобили (сегмент, где роботизация традиционно востребована и давно применяется) но и представители пищевой промышленности, строительства, даже швейного производства. Немного осталось до того времени, когда будут широко распространены полностью автоматизированные цеха, управляемые одним-двумя операторами (опять же, крупнейшими мировыми автопроизводителями такие решения уже внедрены), и даже целые заводы. Например, в Китае в 2015 году был построен автоматизированный завод по выпуску комплектующих для смартфонов, который обслуживают всего 20 операторов вместо более чем 600 рабочих. Таких проектов пока насчитываются единицы, и дело не в том, что у крупных компаний недостаточно инвестиций. Это очень сложные решения, которые требуют усилий нескольких интеграторов и совместимости оборудования разных производителей. Не все руководители и собственники заводов хорошо представляют себе, как подобные вложения будут окупаться, особенно с учетом экономической нестабильности; кто-то психологически не может взять и уволить весь персонал, заменив роботами. Но мир все-таки движется к тому, что роботизированные комплексы освободят человека от рутинных, трудоемких и опасных производственных операций, чтобы он работал не руками, а головой.
Еще один тренд – интеграция роботизированных комплексов и отдельных роботов в общую цифровую среду предприятия (объединение их с ERP, MES и другими решениями такого рода). Более того, благодаря развитию технологий искусственного интеллекта промышленные роботы сегодня могут не только выполнять простейшие запрограммированные операции, но и самостоятельно обнаруживать деталь, идентифицировать ее, определять ее размеры и свойства, выстраивать нужную последовательность действий. Все это многократно повышает эффективность производственного процесса и увеличивает конкурентоспособность предприятия.
Российские темпы промышленной роботизации отстают от мировых?
Если смотреть по странам, наиболее активно роботов внедряют предприятия Азии, такие, как Япония, Южная Корея, Китай, Сингапур. Россия пока среди отстающих – у нас в 2019 году на 10 000 единиц персонала заводов приходилось 5 промышленных роботов при среднемировом показателе 99. Но это означает лишь то, что емкость отечественного рынка очень велика. Мы значительно позже подключились к этому процессу – в Европе, США и Азии промышленные роботы внедряются еще с начала 60-х гг. прошлого века. В России сегодня основным спросом пользуются индивидуальные, технически сложные решения, которые нужно разрабатывать под конкретную задачу заказчика. Мировой рынок эту стадию развития давно прошел. Сегодня его занимают интеграторы, которые специализируются на роботизации отдельных промышленных операций, к примеру, только сварки, или целых производств из конкретной отрасли. Это позволяет им создавать и тиражировать типовые, «коробочные» решения – более быстрые в производстве, с фиксированной ценой, быстрым запуском за счет многократно отработанных процессов внедрения. Мы к этому идем, и в целом темпы роботизации российских производств растут. Заказчики чувствуют себя увереннее, перестают бояться проектов со сроком окупаемости более 1 года. Мы это видим по значительному увеличению числа заказов.
С чем связан повышенный спрос на роботизированные решения?
Несмотря на любые кризисы в экономике, российские предприятия стараются развиваться, ищут способы повышения эффективности производства, снижения издержек, в том числе издержек на персонал. Есть большое количество заводов, которым нужно решать проблему неравномерной загрузки мощностей – это любые производители продукции с сезонным спросом. Роботизация помогает им организовать гибкий, экономически эффективный процесс, когда в периоды отсутствия загрузки оборудование переходит в режим ожидания и требует минимальных затрат на содержание, а при поступлении заказа может быть оперативно запущено и работать круглосуточно.
Кроме того, предприятие, успешно внедрившее робота хотя бы на одной производственной линии, во-первых, по достоинству оценивает полученный экономический эффект, лучше оценивает возможности роботизированного комплекса и начинает применять его уже на других участках. Тем более, такие решения легко масштабируются. Сегодня запрос на дополнительные комплексы поступает буквально от каждого третьего нашего заказчика. Во-вторых, этот опыт перенимают конкуренты. То есть один успешно внедренный робот «продвигает» 10 следующих. На заводах ведь работают квалифицированные специалисты. Они прекрасно видят перспективу и понимают: если не начать роботизировать производство сегодня, то через несколько лет наступит проигрыш в конкуренции и уход с рынка. То же самое когда-то происходило с предприятиями, не спешившими устанавливать у себя конвейер.
И, наконец, спрос на промышленную роботизацию сильно подстегнула пандемия. В апреле-мае 2020 года, когда пошла первая ее волна, число заказов у нас сразу выросло более чем на 70% и с тех пор держится на стабильно высоком уровне. Производственные мощности компании сейчас загружены на 100%.
Как изменился взгляд промышленников на автоматизацию с наступлением пандемии? Какой ущерб от пандемии помогает перекрыть замещение человеческий труд роботами?
Те компании, которые по разным причинам откладывали разработку и внедрение решений в области промышленной роботизации, начали активно этим заниматься. Прежде всего, стало очевидно, что робот помогает решать проблемы с дефицитом персонала. В пандемию люди оставляют работу по болезни на долгое время, кто-то не хочет или не может привиться, а значит и выйти в цех, а кто-то вообще меняет профессию. Мне известен случай, когда у одного завода во время пика пандемии весь штат рабочих подался в курьеры. Для завода все это оборачивается простоем производства, срывом сроков поставок готовой продукции, убытками и потерей репутации, а там недалеко и до банкротства. Роботизированный комплекс, наоборот, не болеет и не уходит в отпуск. О том, как такие решения помогают во время вынужденных простоев производственных мощностей, я уже рассказывал. В целом, большинство наших заказчиков за счет роботизации ключевых участков спокойно продолжали работать во время пиков пандемии.
Еще один важный момент. Поскольку в пандемию многие предприятия и компании фактически не работали, нарастал отложенный спрос на самые разные виды промышленной продукции – полимеры, дерево, металл и т.п. Заводы – производители, ранее не модернизировавшие производство, столкнулись с недостатком мощностей и невозможностью быстро удовлетворить этот спрос, когда рынок ожил. Соответственно, они тоже начали смотреть в сторону роботизации.
Какие проблемы при внедрении новых автоматизированных решений возникают у стороны поставщика/разработчика?
Чем сложнее решение, тем выше риск того, что оборудование будет работать не так, как изначально предполагалось, а значит проект потребует доработки. Это рост его себестоимости и растягивание сроков внедрения. Чтобы минимизировать такие риски, интегратору нужно разбираться в массе нюансов, иметь высококвалифицированный персонал – инженеров, конструкторов, проектировщиков, программистов, уметь анализировать производство заказчика на уровне эксперта, проявлять креативное мышление. Кроме того, интегратор сам не производит комплектующие – в основном, они поставляются из-за рубежа. И некоторые поставщики, на мой взгляд, не совсем обоснованно затягивают сроки доставки оборудования – эти сроки могут растянуться до 20 недель с учетом таможенных процедур. Сейчас это тормозит развитие отечественного рынка.
Какая работа проводится интегратором до и после внедрения решения на предприятие заказчика?
Заказчик выходит на нас с конкретной задачей – например, ему нужно увеличить объем выпуска продукции в два раза за счет роботизации. Сначала мы проводим тщательный аудит его производства. Это очень важно. Заказчик чаще всего не является специалистом в области автоматизации производства, поэтому на этапе аудита мы можем увидеть, что робота на самом деле нужно внедрять не там, где указано в заявке, а на другом производственном участке. На основе аудита мы создаем и утверждаем концепцию проекта с предварительной оценкой стоимости, затем подбираем необходимое оборудование и разрабатываем сам проект, рассчитываем производительность технологического решения. Следующий шаг – проектирование оснастки, производство и сборка оборудования на нашей площадке, интеграция в него программного обеспечения. После этого идет монтаж на производстве заказчика, пуско-наладочные работы, запуск в эксплуатацию. Если мы создаем инновационное решение, подключается дополнительный этап создания 3D-модели роботизированной ячейки и тестирования оборудования.
После внедрения решения заказчику становится доступна наша сервисная поддержка, которая работает в режиме 24/7. Специалисты «ДС-Роботикс» всегда готовы оперативно проконсультировать заказчика по любому вопросу, в том числе онлайн, отремонтировать или перенастроить роботизированную ячейку, организовать поставку запчастей. Мы, таким образом, берем на себя все послепродажное обслуживание оборудования. (Продукты, которые поставляются заказчику из рук поставщика, а не напрямую от производителя проходят послепродажное обслуживание? Чьими силами? Ответ на вопрос увели сюда). Также у нас предусмотрена стандартная годовая гарантия. Если есть какие-то недостатки, они обычно выявляются именно в течение первого года эксплуатации оборудования. Есть и расширенная гарантия на 2-3 года, которую заказчик приобретает дополнительно.
Какие продукты промышленности предлагает компания ДС-РОБОТИКС? Для каких отраслей наиболее подходят эти решения? Какие из них наиболее востребованы?
Мы специализируемся на проектировании и разработке сложных решений, связанных с комплексной роботизацией производства предприятий из множества различных отраслей, в том числе таких, как производство мебели, электротехники, автомобилей и автоприцепов, продуктов питания, стройматериалов, систем вентиляции и других. Чаще всего такие решения внедряются на участках, где выполняются крайне трудозатратные и/или потенциально опасные для человека производственные операции: сварочные, фасовочные работы, резка металла, фрезеровка, окраска, нанесение покрытий, штамповка. По индивидуальному проекту заказчика мы создаем и внедряем на такие участки роботизированные комплексы. В общем виде это сам робот (механический манипулятор), оснащенный комплексом датчиков, пультом управления, системой освещения и безопасности, податчиком заготовок, контроллером, рамой, ограждением, дополнительными модулями при необходимости. В одном цехе может быть размещено несколько таких ячеек, это зависит от масштаба производства. На сегодняшний день нами реализовано более подобных 50 проектов. Многие решения уникальны, то есть они не имеют аналогов в своих отраслях. Также мы являемся одной из немногих компаний на рынке, способной модернизировать роботизированные комплексы, внедренные ранее другими интеграторами.
Расскажите о наиболее интересных решениях: в каких отраслях были реализованы, сущность технологии и какой эффект предприятию принесли?
Среди наших реализованных решений есть роботизированный комплекс для крупного производителя огнеупоров: роботы встроены в действующую технологическую линию для обеспечения единой системы управления и контроля всего цикла: от выхода изделий из пресса на участке формовки до автоматической выдачи скомплектованных транспортных тележек для подачи в печь. Альтернативой этому решению было только строительство новой линии с нуля, что потребовало бы от заказчика значительных капитальных затрат.
Еще один интересный проект: внедрение роботизированного комплекса на производство НПО «СтарЛайн», выпускающего системы автомобильной сигнализации. Заказчику нужно было организовать линию сборки и пайки экранов для печатных плат, причем требования по точности и производительности были очень высоки. Мы использовали систему из двух два компактных роботов-манипуляторов, наиболее эффективных именно в сборочных операциях, оснащенных системой технического зрения. Система умеет определять истинное положение дорожек на плате, осуществлять пайку гибкого шлейфа с точностью 100 мкм и выгружать готовые изделия в соответствующую тару. Комплекс может работать круглосуточно, заменяет собой 28 сотрудников, а для его размещения потребовался участок площадью всего в 4 м2. Заказчику мы тем самым обеспечили быстрый запуск линии и десятикратное увеличение ее производительности.