Ключевые направления будущего федерального проекта по развитию робототехники

О том, из каких разделов и направлений может состоять федеральный проект по развитию робототехники, рассуждает председатель Правления Консорциума робототехники и систем интеллектуального управления, исполнительный директор НПО «Андроидная техника», лауреат Премии РФ в области науки и техники Евгений Дудоров.

Президентом РФ В. В. Путиным поставлена задача войти в топ-25 стран по уровню роботизации страны к 2030 году. Что соответствует уровню в 145 промышленных роботов на 10 тыс. человек, занятых в производстве. По последним данным, уровень роботизации в РФ на 2023 год составляет 19 промышленных роботов на 10 тыс. человек, занятых в производстве. То есть, необходимо к 2030 году иметь почти 100 тыс. промышленных роботов, занятых в производстве, против сегодняшних 12,9 тысячи. Это значит, что ежегодно количество внедряемых роботов необходимо удваивать, а производить еще больше с учетом подменного оборудования и сервиса. Без подключения государства к проблематике развития индустрии робототехники выполнить такие грандиозные планы невозможно.

Следует отметить, что за последние два-три года усилиями Министерства промышленности и торговли РФ, и в частности, Департамента станкостроения, во взаимодействии с Консорциумом робототехники и предприятиями рынка проделана колоссальная работа по формированию робототехнической индустрии. В ближайшее время появится федеральный проект «Промышленная робототехника и автоматизация производства», который станет драйвером развития отрасли.

Федеральный проект по развитию робототехники должен охватывать несколько генеральных линий для обеспечения комплексного развития этой отрасли в России. Во-первых, это меры стимулирования отечественных разработчиков компонентов, программного обеспечения и роботов. Во-вторых, это поддержка интеграторов робототехнических решений. И, в-третьих, поддержка и стимулирование спроса потребителей робототехники на российских предприятиях, да и в целом широкого спроса у нашего общества. Эти меры должны быть выражены в нескольких ключевых направлениях.

Первое — исследования и разработки. Конечно же, необходимо стимулировать разработку отечественной компонентной базы, отечественных робототехнических решений. Один из важнейших аспектов — освоение ключевых технологий, без которых мы не сможем создать ни одного робота.

Если робота разложить на несколько составных частей, то у него есть исполнительная система, которая состоит, как правило, из литых или обработанных металлических деталей, может быть, из пластика. У него в структуре есть двигатель или двигатели, если мы говорим о манипуляторах. Есть редукторы, проводка, компьютер, с которого все это управляется, контроллеры на каждую ось и другое.

При этом робот может соединяться с большой робототехнической системой из нескольких решений. И нам важно, чтобы все элементы мы могли разработать у себя в стране, включая элементы навесного оборудования, различные захваты, системы технического зрения, сканеры и многое другое.

Здесь необходимо и финансовое стимулирование, и стимулирование научно-исследовательских лабораторий, институтов на разработку этих решений и, конечно же, промышленности как таковой. То есть меры поддержки должны давать возможность развитию технологий, которые являются ключевыми и критически значимыми. При этом, вероятно, какой-то из аспектов сложных технологий будет отдаваться на развитие Фонду перспективных исследований, который может заниматься высокорисковыми задачами. Сейчас робототехника — это большая история про обороноспособность и технологический суверенитет нашей страны, и нам нужно задействовать все ресурсы.

Второе — обязательно необходимо заниматься вопросами, связанными с обучением. Нужно сформировать качественную линию инженерного образования от детского сада через школу, через колледжи, вузы и дополнительные системы образования, чтобы можно было обеспечить непрерывный процесс на каждом из этих этапов, и человек мог бы войти в робототехническую отрасль и заниматься разработкой РТК.

Для этого необходимо эту программу сформировать и потом ее внедрить. Нужно проработать возможность оснащения российских вузов и колледжей российскими же робототехническими решениями и компонентной базой вместе с программным обеспечением. Тогда мы сможем реально, существенно стимулировать развитие отрасли, потому что молодые люди будут работать с комплексами, которые будут им понятны, и они дальше будут уже приходить на предприятия, будут стремиться к тому, чтобы работать с такого же рода оборудованием, которое они изучали в образовательных учреждениях.

И, конечно же, необходимо заниматься таким серьезным вопросом, как популяризация робототехники среди молодежи, — снимать фильмы, устраивать различные конкурсы и соревнования.

Третье — инфраструктурное направление и поддержка стартапов. Уже достаточно много сделано, и есть несколько институтов развития, которые в этом направлении работают. Но что важно, чтобы были робототехнические бизнес-инкубаторы. Сейчас Минпромторгом уже анонсирована и рассматривается возможность создания центров развития робототехники. В Иннополисе и нескольких других городах и регионах могут появиться такие инкубаторы. Плюс сейчас целый ряд университетов занимается организацией передовых кампусов. На их базе могут быть созданы платформы для развития робототехники. Я знаю, что некоторые предприятия уже создают у себя такие отдельные площадки, чтобы подключать молодежь, и чтобы она шла к ним потом дальше работать.

Четвертое направление — это промышленное коммерческое применение, то есть внедрение робототехники в различные индустрии. Соответственно, необходимо выстраивать работу с продвижением РТК в реальный сектор экономики.

Консорциум робототехники совместно с Финансовым университетом при Правительстве Российской Федерации сделал программу дополнительного образования «Специалист роботизации производства», которая позволит подготовить амбассадоров или специалистов, понимающих, для чего необходимы роботы, какую пользу они приносят, как могут работать на предприятиях, и которые смогут, собственно говоря, заниматься процессами роботизации и автоматизации на вверенных им предприятиях. Нужно работать и с людьми, принимающими решения, с руководителями, показывая, насколько необходимо проводить сейчас процедуры, связанные с роботизацией, и что им это даст.

Понятно, что в итоге это должно привести к увеличению производительности труда. Но если опять же мы затронем федпроект, который планируется по робототехнике, то он формируется в рамках нацпроекта по станкостроению. То есть это робототехника как неотъемлемая часть обрабатывающей промышленности, и она является своего рода движителем для роста производительности труда на предприятиях.

Пятое — международное сотрудничество и интеграция. Мы в свое время за счет однобокого сотрудничества с зарубежными поставщиками не смогли развить собственное производство робототехнических решений. Пришли к тому, что роботы просто завозились и устанавливались, и никого не интересовали отечественные решения. Всех привлекало только, как больше ввезти и дороже продать. Поэтому у нас в России образовалось достаточно большое количество интеграторов (по некоторым подсчетам, больше двух сотен), но они не производят роботов сами и не развивают наши технологии. Задача – предложить нашим интеграторам качественные решения отечественной робототехники.

Российских разработчиков промышленных решений можно пересчитать по пальцам, они только сейчас стали появляться и вставать на ноги. Поэтому их необходимо поддерживать как на российском, так и на международном уровне. Необходимо помогать развивать международное сотрудничество и взаимодействие с прицелом на то, что мы сможем наши робототехнические решения реализовывать в дружественные страны.

Можно шире выстраивать взаимодействие в международном сотрудничестве, например, по критическим технологиям и компонентам, производство которых еще не освоено в России. Но это не значит, что мы должны полностью перейти на импортные решения и заниматься их интеграцией. Нет, конечно. Нам нужно развивать собственные разработки. Для этого необходимо участвовать в международных проектах, организовывать международные конференции, форумы, выставки и активно представлять себя на них.

Должны быть меры поддержки федерального проекта, которые позволят нашим компаниям беспрепятственно участвовать как в российских, так и зарубежных выставках. Нужно, чтобы были понятные процедуры стимулирования и компенсирования затрат. Как правило, разработкой робототехники занимаются небольшие компании, и каждый выезд, каждое мероприятие для них крайне значимо, но сильно ударяет по карману. И здесь следует ввести меры поддержки.

Шестой пункт — регуляция и правовая база. Технический комитет по стандартизации ТК 141 разработал достаточно большое количество стандартов. В общей сложности их там около 90. Там и старые стандарты, которые действуют, и новые, которые разработаны в области робототехники за последние 10 лет. Конечно же, еще целый ряд нормативной документации не введен, над ней предстоит работать. И весь этот перечень нужно будет создать. Это и документы об ответственности за робототехнические решения, это и правила введения и выведения устройств, и многое другое. При этом необходимо учитывать всевозможные нюансы, связанные с защитой авторских прав. Это и вопрос патентования тех изобретений, которые есть в области робототехники как в России, так и на международном уровне.

Во многом сейчас сама по себе защита интеллектуальной собственности, именно российских патентов, не работает должным образом. Многие предприятия и разработчики говорят, что если запатентовал, значит, ты уже потерял свою разработку. И в какой-то степени я с ними согласен. Многие разработчики уходят в такую процедуру, как создание ноу-хау, при этом не раскрывая, что конкретно они сделали. Но для защиты в суде эти решения потом имеют достаточную юридическую силу. Поэтому меры поддержки, которые сейчас разрабатываются, должны учитывать в том числе защиту прав разработчиков как компонентов, так и робототехнических решений.

Седьмое — социальные и этические аспекты. Это постоянный мониторинг влияния робототехники на рынок труда. И, собственно говоря, разработка мер, позволяющих адаптировать рабочую силу, которая будет выводиться или замещаться. Но, как правило, рабочей силы не хватает, и нам необходимо осуществить ряд мероприятий, чтобы восполнить ее недостаток. Но все равно какая-то часть рабочих будет выводиться. Нужно, чтобы эти люди переобучались и могли выполнять более сложные задачи в будущем. Это очень важно!

Необходимо обеспечить различные меры по прозрачности и ответственности в разработке и использовании робототехнических решений. Это пересекается и с регуляторикой в интеллектуальной собственности. Можно было бы отметить, что необходимы этические аспекты, чтобы робототехника имела конкретное ответственное лицо, потому что все больше появляется решений промышленной робототехники, но эти роботы, как правило, работают за ограждениями на предприятиях, и там все правила более-менее понятны. Однако параллельно выходит множество решений сервисного характера, которые работают уже среди нас и могут перемещаться по улицам, в помещениях. И тут могут возникнуть вопросы, связанные с ответственностью за работу этих РТК.

Это часть направлений, которые, скорее всего, будут отражены в федеральном проекте. В основном это все должно быть направлено на стимулирование разработки технологий и роботов, изготовления РТК, программного обеспечения, стимулирование интеграторов и потребителей. Механизмы будут самые разные, мы их подробно пропишем, многого сейчас, конечно же, сказать нельзя, пока не приняты и не утверждены правила и нормы.

Если в целом говорить по федпроекту и по направлениям работы, которые мы сейчас видим, то можно констатировать, что произошел тектонический сдвиг, и Министерство промышленности и торговли РФ в лице Департамента станкостроения активно занимается сейчас формированием федерального проекта как инструмента развития промышленной робототехники и автоматизации обрабатывающей промышленности.

Основные тренды

Необходимо еще поговорить о перспективах, куда в целом двигается робототехника, в каких сферах она будет применяться. Здесь я бы выделил несколько трендов:

1. Автономные и мобильные роботы, которые активно внедряются в различных технологических системах. Автономной робототехники становится на улицах все больше, и это уже тот тренд, который фактически не изменить, его можно только соответствующим образом регламентировать.

2. Интеллектуальная робототехника. Тоже достаточно серьезный аспект применения роботов в различных направлениях жизнедеятельности человека. Интеллектуальная робототехника подразумевает все большее использование робота как такового не в условиях определенных рамок, а в недетерминированной среде. Это ключевая задача на будущий период.

3. Коллаборативные роботы в новых сферах применения. Кобот — это промышленное робототехническое устройство, которое выполняет задачи во взаимодействии с человеком в промышленности, но сейчас все больше коллаборативных роботов используют в сервисных задачах. Роботы и печенье подают, и пищу готовят, и кофе, и различные другие применения у них есть. При этом в целом грань между сервисной и промышленной робототехникой постепенно стирается.

4. Робототехника как услуга. Все больше появляется своего рода робототехнических шерингов, когда робота можно взять в аренду, выполнить какую-то задачу и вернуть его назад, заплатив за это фиксированный сбор. Это в основном задачи, связанные с кратковременными работами.

5. Человекоподобная робототехника. Сейчас очень активно стали разрабатываться антропоморфные роботы. И они уже начинают входить в нашу жизнь. То есть раньше гуманоидного робота рассматривали как некую игрушку. Сейчас многие компании, особенно автомобильные и большие инвестиционные фонды, рассматривают это как новый продукт, сопоставимый по объему с автопромом. Активно развивается гуманоидная робототехника, потому что те же автопроизводители планируют на своих мощностях производить не автомобили, а гуманоидных роботов и продавать их индивидуальным потребителям. То есть в этом видят серьезный стимул для большого скачка в новую экономику.

При этом они же и пытаются сейчас различными хайповыми решениями показать, насколько эти роботы могут быть полезны. Даже пусть они пока не такие совершенные, тем не менее процесс очень активно развивается, и гуманоидные или антропоморфные роботы в будущем смогут занять очень серьезную нишу в направлении развития как раз промышленности.

Точки роста

Первый важный блок: роботизация железнодорожной инфраструктуры. У нас в стране обширные пространства, у нас большое количество предприятий добывающей, обрабатывающей промышленности, значительное число химических заводов, и все это связывают железные дороги. И учитывая, что сейчас идет интенсивный процесс разворачивания экономики на восток, также возникает целый ряд сложностей, связанных с логистикой. Для того чтобы эти пробелы нивелировать, необходимо наращивать пропускную способность, снижать простои на станциях, снижать количество проверок вагонов, делать ремонты не по графику, а по необходимости.

РЖД активно работает в направлении цифровизации. У них есть интересный проект, который называется «Цифровая железнодорожная станция», пилот которой организован в Челябинске. И в рамках этого пилота мы сейчас интегрируем робототехническое решение по расцепке состава, потом будут задачи, связанные с инспекцией, с отпуском тормозов, со сборкой воздухопроводов и другие.

Но при этом, если посмотреть весь масштаб задач, которые необходимо решать на железной дороге, он колоссален. И там очень много работы для промышленной, сервисной робототехники и для цифровизации как таковой. Поэтому я выделил как точку роста автоматизацию железнодорожной инфраструктуры и вообще железнодорожных грузоперевозок.

Второй блок: автоматизация обрабатывающей промышленности. У нас сейчас весь федеральный проект заточен, по сути, под обрабатывающую промышленность, непосредственно под станкоинструментальное направление, как некий симбиоз металлообрабатывающего станка и робота, и снижение финансовой нагрузки на предприятие с точки зрения персонала.

Третий блок: роботизация транспорта. Имеется в виду создание беспилотных направлений, которые могут перевозить на достаточно большие расстояния грузы и пассажиров.

Четвертый блок: логистическая робототехника. Например, на складах определенные, детерминированные условия, в которых могут работать роботы, выполняя логистические задачи по переброске грузов из точки А в точку Б. Сейчас многие склады фактически уже стали безлюдными и позволяют упростить целый ряд процессов.

Пятый блок: сельскохозяйственная робототехника. Уже многое сделано в области автоматизации комбайнов, тракторной техники. Но в целом предстоит еще много работы: есть целый ряд компаний в мире, которые занимаются и доильными аппаратами, и роботами для кормления и уборки у животных, и автономными устройствами для труда на сельскохозяйственных угодьях, в том числе и с плодоовощными культурами.

Шестой блок: роботизация горно-металлургической отрасли. У нас большое количество предприятий этого сектора, все они испытывают дефицит кадров, и многие сейчас активно двигаются в направлении оптимизации производственных циклов и автоматизации выпуска продукции. Предстоит достаточно много работы по цифровизации, по оснащению различными датчиками, роботами и автоматизированными системами.

Седьмой блок: по нефтегазовой отрасли примерно такая же ситуация, но нужно учитывать, что в этой сфере будет большая потребность в промышленных робототехнических решениях для работы в районе добычи полезных ископаемых, а также в беспилотных системах для транспортировки различных грузов по всевозможным зимникам в условиях недетерминированной среды.

Восьмой блок: роботизация в медицине. Она актуальна, потому что есть целый ряд заболеваний, которые уже не обходятся без применения роботов. И появляется все больше решений реабилитационного плана, как те, например, что мы производим в виде комплекса «Ортез» для реабилитации людей после инсульта и ребят с детским церебральным параличом. Также выпускается много различных бионических протезов. Это, по сути, кусочек робота, но размещенный на человеке.

Девятый блок: роботизация ядерной энергетики. Есть уникальные проекты, которые выполняет «Росатом». Это, например, проект «Прорыв», где создается практически замкнутый цикл обращения радиоактивных веществ под контролем роботов, фактически без участия человека.

Десятый блок: можно выделить развитие робототехники для МЧС, в частности, для задач гуманитарного разминирования. Это крайне необходимо и важно на будущее. А также для выполнения различных задач, связанных с ликвидацией последствий чрезвычайных ситуаций, которых достаточно много происходит сейчас в мире.

Одиннадцатый блок: внедрение робототехники в условиях Крайнего Севера. В Российской Федерации две трети территорий находятся в суровых арктических районах, и есть множество задач, которые необходимо выполнять для развития Арктики.

Двенадцатый блок: сервисная робототехника для сферы облуживания. Уже есть такие роботы, которые могут работать и в гостиницах, и в кафе. Таких робототехнических решений особенно много в Азии. Появляются целые отели, которые обслуживаются фактически без людей, там работают только роботы, которые принимают заказы, заселяют человека. Похожие решения есть, кстати, и в Москве, когда роботы принимают заказы и сами привозят пищу.

Тринадцатый блок: роботизация в космосе. Это один из ключевых аспектов для развития робототехники в России. Любой технологический проект в космической сфере, как правило, тянет за собой целый пласт технологий. Развивается кооперация и взаимодействие многих участников. На фоне разработки какого-либо проекта для космоса может появиться еще несколько решений для гражданского применения.

В свое время таким проектом был «Буран», когда во всем Советском Союзе было задействовано свыше миллиона человек, которые работали как раз над созданием, по сути, космического робота-беспилотника. Все испытания его проходили в автоматическом режиме. Разрабатывая это решение, получили очень много различных материалов и технологий, которые применяются сейчас в металлургии, машиностроении, медицине и во многих других сферах. Это очень значимо.

Учитывая, что сейчас формируется новая космическая гонка, опять возникают вопросы, кто окажется первым на Луне с новым технологическим решением, или на Марсе. И это уже не только гонка России и США. В нее уже вошли такие страны, как Китай и Индия. И есть еще целый ряд претендентов, среди которых Япония, объединенная Европа, Иран, и, конечно, становится все сложнее конкурировать.

Один из таких глобальных проектов, который мы сейчас выполняем в области космической робототехники, это проект «Теледроид». В середине 2025 года робот должен будет полететь на МКС и осуществить ряд ответственных миссий.

Четырнадцатый важный блок: конечно же, роботизация военной сферы. Армия у нас должна быть армией будущего, самой передовой. Сейчас невозможно себе представить современную армию без наличия инновационных инженерно-технических решений, в частности, роботизированных систем.

И тот конфликт, который сейчас происходит на Украине, вскрыл огромный пласт различных недоработок. В частности, мы сейчас видим, что необходимо было в свое время более активно развивать беспилотные авиационные системы. Сейчас небо все кишит беспилотниками. Нужно было развивать и наземные робототехнические комплексы, их компонентную базу и ключевые критические технологии, а также многое другое.

К сожалению, этого сделано не было, и нам сейчас необходимо, по сути, ускоренными темпами все наверстывать. Возможно, через создание отдельного федерального проекта по развитию сервисного направления робототехники. Последние изменения в оборонном ведомстве вселяют надежду на то, что технологии будут развиваться и будет создаваться своя робототехника для российской армии и повышения обороноспособности страны.

Нам предстоит выполнить невероятное количество задач. И в рамках одного федерального проекта их все не уместить по той простой причине, что федеральный проект рассчитан в основном на промышленную робототехнику. Хотелось бы дополнить федпроект вопросами сервисной робототехники, компонентной базы и другими. Либо сделать дополнение к существующему федпроекту, либо, может быть, отдельно осуществить в рамках других национальных проектов по робототехнике гражданского и двойного назначения. Варианты могут быть разными, главное — двигаться вперед!


05.08.2024
Фото: НПО «Андроидная техника»; Midjourney

Мы рекомендуем: