Промышленная роботизация в России: успех зависит от квалификации кадров

Применение роботов во всех сферах жизни человека — от бытовых задач до производства высокотехнологичных изделий — одна из наиболее актуальных тенденций последнего десятилетия. Нехватка рабочих рук в развитых экономиках и необходимость снижения рисков, связанных с человеческим фактором, стимулируют развития роботизации в промышленности. О том, как развивается промышленная роботизация в России, какие на ее пути есть препятствия, и какие возможности можно использовать для ускорения этого процесса, мы поговорили с ведущим преподавателем Новой Инженерной Школы, кандидатом технических наук Сергеем Лукшой.

Сергей, согласно исследованиям, плотность промышленной роботизации в России составляет 19 роботов на 10 тыс. работников, тогда как мировой показатель — 162. Какие шаги необходимо предпринять для достижения цели войти в топ-25 стран по этому показателю к 2030 году? Какие отрасли станут драйверами роста?

Недостаточная роботизация промышленности в России связана с несколькими факторами. Первый — это нерентабельность. Как ни парадоксально, несмотря на то что роботы должны удешевлять производство, они далеко не всегда могут конкурировать с рабочими по стоимости труда. Я неоднократно видел ситуации, когда на предприятиях были участки, где внедрение манипуляторов и других робототехнических систем прям напрашивалось и было видно даже не специалисту, однако на вопрос руководителям, почему этого не сделано ответ как правило был один — человеческий труд дешевле. 

Второй фактор связан со страхом новых технологий. У инженеров есть такое правило: работает — не трогай! Но это правило нередко передается и на производства, где предпочитают использовать старые, проверенные временем станки и оборудование, которые к тому же достаточно хорошо ремонтопригодны. 

И, наконец, третий основной фактор — это нехватка специалистов в области робототехники, которые могли бы разработать, внедрить и в дальнейшем обслуживать новые системы. Это также влияет и на первые два фактора — такие специалисты более высокооплачиваемые, а их поиск и удержание — непростой процесс.

В разных документах говорят, что локализация компонентов для роботов в России достигает 52–70%. Насколько отечественные разработки соответствуют мировым стандартам? Приведите примеры прорывных проектов в области робототехники.

В нашей стране активно развивается область информационных технологий и достаточно много высококвалифицированных специалистов, которые создают передовые решения. Однако с аппаратной составляющей не везде все гладко, поэтому несмотря на существенные достижения за последние несколько лет, у нас остается зависимость от импортных компонентов. Но прогресс есть, и буквально недавно я с удовольствием читал статью об успешном опыте производства двигателей для БПЛА с частично российской начинкой, что уже достаточно большое достижение. Поскольку робототехника — это совокупность таких отраслей, как машиностроение, информационные технологии и электроника, то прогресс в этой области будет определять и успехи в робототехнике. Если нам таким образом получится покрыть потребности внутри страны, то будет просто отлично. На международном рынке также представлены решения в области робототехники, но пока в основном по части программного обеспечения. Поэтому очень важно уделять внимание развитию «аппаратных» отраслей, без них получить полноценный отечественный продукт не получится.

Эксперты говорят о дефиците 60 тыс. специалистов в области робототехники. Как решается проблема подготовки кадров? Какие есть образовательные инициативы? 

Высококвалифицированные специалисты — это всегда объект востребования в высокотехнологичных областях. В настоящее время количество бюджетных мест на инженерных направлениях в российских вузах достаточно велико, что подчеркивает потребность в технических специалистах. Во многих вузах уже реализуются профильные программы по робототехнике и смежным областям.

Но есть возможность не только заново выучиться на новое направление, но и повысить свои навыки, в том числе в области робототехники. Для этого мы в Новой инженерной школе развиваем программы по робототехническим системам, техническому зрению, искусственному интеллекту и другим актуальным инженерным вопросам. 

Робототехника — это область, объединяющая в себе много сфер, поэтому и профиль инженера-робототехника может немного отличаться в зависимости от задач, которые он решает. Например, специалист по программному обеспечению должен быть в курсе последних достижений алгоритмов искусственного интеллекта и компьютерного зрения, в то время как специалист по аппаратной составляющей должен повышать свои навыки в области проектирования электронных помехозащищенных систем и средств передачи данных. Кроме этого, обучение важно и тем, что позволяет обменяться опытом решения существующих задач с учетом новых технологий, а также обозначить направление развития в будущем.   

Минпромторг планирует выделить 350 млрд. рублей на поддержку отрасли. Какие меры могут дать наибольший эффект? Есть ли способы избежать зависимости от импорта комплектующих?

Государственная поддержка робототехники — это важный элемент в вопросе развития отрасли. Субсидирование поможет промышленным компаниям быстрее автоматизировать производство, разработчикам создать новые решения, а студентам получить качественное и востребованное образование. Тем не менее, изменения не произойдут моментально. На балансе предприятий много «подсанкционного» оборудования, которое будут стараться поддерживать возможными способами и постепенно заменять его на доступные решения. Избавиться от импортных компонентов полностью не получится — это и не нужно — международная кооперация позволяет не только приобрести передовые решения, но и поддерживать совместимость, работая с международными стандартами. Но стоит постараться заместить критичные элементы системы, чтобы меньше зависеть от смены геополитической ситуации. Одной из таких сфер является микроэлектроника. Без нее не будет работать не одно современное устройство. Российские компании достигли немалого прогресса в области создания собственных микроконтроллеров и микропроцессоров. Однако, существует и заметное отставание, например, в сфере графических процессоров, которые очень важны для обучения и работы современных моделей искусственного интеллекта. В настоящее время одним из лидеров в этой области является компания Nvidia, и отставание здесь составляет 7-10 лет. Нагнать его будет непросто. 

Как технологии искусственного интеллекта, предиктивной аналитики и цифровых двойников трансформируют промышленных роботов? Если есть успешные примеры, приведите примеры внедрения.

Использование цифровых двойников обеспечивает оптимизацию различных производственных процессов, особенно при планировании работ на высокотехнологичном оборудовании. Например, с их помощью можно отработать пошаговое выполнение программ движения манипуляторов и оценить последствия различных отказов. Такие возможности сокращают временные и финансовые затраты на внедрение и эксплуатацию робототехнических систем, делая их более эффективными и надежными. Робототехника в целом является ключом искусственного интеллекта к реальному миру, поэтому эти две области развиваются неразрывно. На производстве это приводит к формированию промышленного интернета вещей — по сути «умных фабрик», оборудование которого взаимодействует между собой, обеспечивая высокую производительность и эффективность. 

Доля коллаборативных роботов (коботов) в мире к 2025 году прогнозируется на уровне 34%. Как развивается это направление в России? В чем преимущества коботов для малого и среднего бизнеса?

Основное преимущество коботов для бизнеса заключается в возможности поэтапного внедрения автоматизации на сложных участках. Традиционные роботы не всегда могут обеспечить полную замену человека, поэтому передача части операций техническим средствам позволит и оптимизировать производственный процесс, и сократить временные и финансовые затраты на внедрение новых технологий. Коботы можно наблюдать в разных сферах, например в Иннополисе есть кафе, где посетителей обслуживает робот-официант.  

Есть ли сейчас фундамент для международных партнерств российских робототехнических компаний? Какие возможности открываются для российских производителей на глобальном рынке? Как преодолеть санкционные ограничения? 

В России очень много сильных математиков и разработчиков программного обеспечения. Безусловно, пока по разным причинам трудно выстроить взаимовыгодное и равное сотрудничество с  технологическими гигантами из таких стран, как Китай и США. Еще сложнее предотвратить утечку талантливых специалистов в эти страны. Тем не менее, стоит приложить усилия в тех сферах, где у нашей страны есть уникальный опыт. Во-первых, это применение роботов в сложных климатических и природных условиях. Во-вторых, это традиционная сфера — вооружение. Как показывает практика, в случае реальной заинтересованности технологиями даже в условиях санкций можно найти устраивающее стороны решения, тем более что динамично развивающихся рынков на планете много. 

Часто подчеркивается необходимость популяризации профессии инженера-робототехника. Какие инициативы — мастер-классы, хакатоны или сотрудничество со школами — могут привлечь молодежь? Каким «личным профилем» должны обладать молодые специалисты, чтобы добиться профессионального успеха в этой специальности?

Реалии современного профессионального обучения таковы, что для получения хорошего специалиста его необходимо готовить его еще с младших классов школы. Причем внимание нужно уделять не только теоретическим навыкам, но и их практическому применению. Также не стоит забывать, что технологии меняются настолько быстро, что иногда они устаревают сразу после того, как их изучили. Поэтому перед школьниками и студентами стоит задача не только много учиться, но и делать это постоянно в течении жизни. В России существует много программ по подготовке инженерных кадров, многочисленные технические кружки и школы при университетах, детские технопарки «Кванториум» и т.д., но важно, чтобы существовала связь между ними и промышленностью для обмена опытом и внедрением полученных решений, а также для  интеграции молодых специалистов. 

Одним из достаточно ярких примеров является реализуемая на протяжении долгого времени Программа «Робототехника», реализуемая Фондом поддержки социальных инноваций «Вольное Дело». Это программа позволила школьникам и студентам решать актуальные инженерные задачи в области автоматизации производства, и внедрять решения в области беспилотного транспорта в продукты Группы ГАЗ и других партнерских компаний.