ТехнологииДемократизация автоматизации: новое поколение промышленной робототехники на страже потребностей поколения «некст»

В ближайшие годы интенсивное использование технологий искусственного интеллекта спровоцирует появление множества трансформационных воздействий на развитие общества в целом. Но, пожалуй, наиболее значительные открытия в области научной фантастики будут связаны непосредственно с автономными системами. Другими словами, это системы, которые будут самостоятельно принимать решения. В этом контексте особое место отводится беспилотным автомобилям. Но автоматизация с использованием ИИ не обойдет и сферу производства, составляющую одну шестую часть мировой экономики.  

В современном мире роботы применяются во многих отраслях. И этим трудно уже кого-либо удивить. Как правило, традиционные промышленные роботы отличались высокой стоимостью и сложностью программирования, имели узкую специализацию и иногда были опасны для людей. Во избежание таких ситуаций их помещали в клетки, изолированные от рабочих. По этим причинам немногие производители осмелились внедрить роботы. При этом автоматизация затрагивала лишь часть производственных процессов. На сегодняшний день благодаря стремительному развитию технологий новое поколение промышленных роботов готово вступить на рабочую тропу, чтобы коренным образом изменить представление о производстве будущего. 

В отличие от традиционных промышленных роботов новое поколение имеет следующие характеристики:

• экономичность - как правило, десятки тысяч долларов против сотен тысяч или миллионов;
• коллаборативность - предназначены для взаимодействия с людьми в совместной рабочей среде;
• простота интеграции - по сравнению с привычным временем настройки в течение месяца, а то и более, роботы нового поколения готовы к работе уже через 2-4 часа;
• универсальность - можно обучить выполнению различных задач;
• адаптация - в зависимости от поставленных задач может обрабатывать неструктурированные среды и их вариации. 

«Применение манипуляторов в промышленности обусловлено тем, что большая часть затрат, порядка три четверти, идет на оплату услуг системного интегратора за установку, разработку необходимых приложений, программирование и техническое обслуживание оборудования. Лишь одна четверть расходов связана с размещением и обеспечением аппаратных средств на предприятии», - рассказал Том Райден, исполнительный директор инновационного центра MassRobotics в Бостоне. Универсальность, простота интеграции и использования современных коллаборативных роботов определенно приведут к уменьшению или сведут к нулю необходимость обращения к системным интеграторам. 

Роботы нового поколения имеют основополагающее значение в достижении более высоких уровней автоматизации. Новые роботы будут обрабатывать сложные неструктурированные задачи, такие как работа с несортированными товарами или деформированными объектами. 

Тогда возникает вопрос. Что именно сделало новое поколение роботов особенным? В свете происходящих событий важную роль сыграли объективные факторы. Именно они способствовали реализации того, что казалось невозможным еще несколько лет назад: 

• стоимость компонентов - датчик глубины, с помощью которого роботы «воспринимают» окружающий мир, всего несколько лет назад стоил несколько десятков тысяч или сотен тысяч долларов. Теперь его стоимость  внушительно сократилась до 100 долларов;
• стандартизация - операционная система с открытым исходным кодом (ROS) обеспечивает общую аппаратную абстракцию оборудования с тысячами библиотек, созданных различными пользователями. Любая вновь разработанная на сегодняшний день роботизированная «рука» имеет общий интерфейс программирования приложений (API), который позволяет внешнему программному обеспечению ее контролировать. Такие возможности значительно расширят границы использования робототехники, позволяя постепенно совершенствовать продукт, а «не изобретать колесо» заново;
• искусственный интеллект - на фоне внушительного прогресса в области технологий и инноваций искусственный интеллект, особенно глубинное обучение, позволит роботам взаимодействовать с окружающей средой, понимать широкий диапазон команд и на основе сенсорного восприятия происходящих событий самостоятельно принимать решения;
• технологические достижения - графические процессоры и специализированные чипсеты (например, специализированные процессоры для планирования движений робота) позволят проводить вычисления на самом роботе, независимо от возникающих задержек или пропускной способности передачи данных в облако. 

Таким образом, новое поколение робототехники - более дешевое, удобное для пользователя и гораздо более интеллектуальное - значительно трансформирует производственный ландшафт по ряду причин: 

• Робототехника станет доступной гораздо большему числу производителей. Установленная цена и простота программирования позволят экспериментировать и впервые внедрять робототехнические устройства в сфере малого и среднего предпринимательства. Такая демократизация автоматизации будет предвещать рост глобальной конкурентоспособности производителей малых и средних размеров, чем только повысит потенциал трансформационного воздействия. 

• Роботы сократят инновационный цикл. Способность быстро обучать робот новому производственному процессу, а не создавать совершенно новый завод за рубежом, может существенным образом повлиять на скорость процесса выведения нового продукта на рынок. В рамках этой тенденции компании массово внедряют роботизированные устройства и автономные мобильные платформы, которые производят автоматическую реконфигурацию рабочих ячеек по мере изменения спроса. «В условиях производства автономные мобильные роботы оперативно и легко адаптируются к изменениям параметров окружающей среды», - подчеркнул Том Райден от MassRobotics. 

• Роботы решат проблему нехватки рабочей силы. Квалифицированные работники стареют  и уходят на пенсию, а молодое поколение совсем не торопится сменить своих предшественников. Наиболее остро ощущается нехватка первоклассных STEM-специалистов. Негативно сказалось и  само отношение миллениалов к трудоустройству в производственной сфере.  Отчетливо наметилась тенденция сокращения рабочей силы в глобальном масштабе. Из-за демографических изменений количество трудоспособного населения в Китае сократиться на 90 миллионов к 2040 году. За это время Япония и Корея лишится 10-15% от общей численности занятого населения. Численность рабочей силы уменьшится также в США и Европе. По этим причинам повышение уровня автоматизации в некотором смысле станет неизбежной мерой в условиях сохранения объемов производства, особенно при увеличении количества выпускаемой продукции. 

На сегодняшний день существует ряд захватывающих стартапов, которые занимаются развитием и продвижением технологий и инноваций в промышленности от небольших совместных проектов до реализации прорывных робототехнических решений. Следующие несколько лет обещают быть интересными для промышленности, поскольку технологии нового поколения станут неотъемлемой частью в удовлетворении потребностей поколения «некст». 

Автор: Вадим Егунов: 08.02.2018

Источник: Xconomy.com