Фабрики без рабочих: концепция и история Lights-out Manufacturing

Четвёртая промышленная революция должна внедрить в производство роботизацию и киберфизические системы, которые помогут упростить работу людей и свести их роль к управлению и наблюдению. Но если взглянуть на современное положение дел на заводах и фабриках, окажется, что уровень автоматизации в большинстве случаев очень далёк от 100-процентного. В этой статье мы постараемся кратко рассмотреть причины отказа от полной замены рабочих на производстве, историю процесса автоматизации и перспективы так называемого Lights-out Manufacturing.

Что такое Lights-out Manufacturing?

В прямом переводе на русский язык это название означает «производство с отключённым освещением». На первый взгляд звучит странно, но отлично передаёт суть полной автоматизации: многие производственные процессы, например, изготовление компьютерных чипов при помощи станков с ЧПУ, уже сейчас стали настолько сложными, что принимать непосредственное участие в них человек просто физически не способен — нашим рукам и глазам для этого не хватает точности. Людские ресурсы задействованы только в управлении и обслуживании этих станков, которое либо осуществляется удалённо, либо происходит раз в одну-две недели. Так зачем тратить средства на постоянное освещение в цехах, если в них нет людей? Именно к такому варианту производства стремятся сторонники полной автоматизации, но используется он исключительно редко. Среди примеров можно назвать FANUC, японскую компанию-производителя робототехники, и фабрику Philips по производству электробритв, расположенную в Нидерландах.

История автоматизации производства

Чтобы понять, почему в XXI веке с его взрывным развитием технологий и повальной компьютеризацией мы ещё не перешли к полностью автоматическому производству, стоит обратиться к истории.

Первая автоматизированная мельница появилась в США ещё в 1784 году и позволила сократить количество рабочих, необходимых для обработки зерна, с четырёх до двух человек. Несмотря на явные преимущества этого изобретения, крупные производители муки игнорировали его около пяти лет из-за дороговизны ноу-хау и обширного рынка дешёвой или бесплатной рабочей силы. Эти причины останутся основной движущей силой для сохранения рабочих мест для «живых» сотрудников на протяжении ещё многих лет.

Тем не менее, опыт луддитов в Великобритании в начале XIX века и протесты против увольнения рабочих крупных компаний в США во времена Великой Депрессии из-за автоматизации показывают, что страх рабочих перед потерей места и заменой их на производстве на бездушные машины тоже вполне реален. И действительно, чем больше активизируются профсоюзы и чем больше растёт квалификация сотрудников, необходимая для работы с новым оборудованием, тем выше становятся их требования к зарплате. Поэтому для владельцев производства с какого-то момента автоматизация становится выгоднее, чем содержание штата высокооплачиваемых рабочих, и начинается процесс естественной (для рынка) балансировки между стоимостью инвестиций в новые технологии и затратами на рабочую силу. Но не всегда он приводит к позитивным результатам.

Неудачным примером попытки «сэкономить» на рабочих можно считать фабрику NeXT от гигантов Apple, которая должна была производить компьютеры в полностью автоматическом режиме и использовать квалифицированные людские ресурсы только для контроля процессов. В итоге стоимость одного сошедшего с конвейера компьютера доходила до 9,9 тысяч долларов США, что по ценам 90-х годов было неоправданно дорого. А специалисты другого гиганта, Toyota, столкнулись с тем, что без постоянной «живой» оценки качество работы роботов-сварщиков оказалось ниже, чем у рабочих, поэтому компания начала процесс обратной автоматизации — отказа от роботов на производстве в пользу людей.

Перспективы автоматизации

Часть описанных выше причин со временем исчезает или уменьшает своё влияние, поэтому в будущем можно будет говорить о более активном внедрении роботов на производстве и создании экономически выгодных фабрик с Lights-out Manufacturing. Но для того, чтобы это произошло, необходимо и дальше продвигать изменения в экономике, образовании и науке.

Среди главных движущих сил для полной автоматизации стоит отметить:

- активное обучение робототехнике — из занятия для элитных специалистов робототехника превратилась в популярное увлечение, которому посвящают время школьные кружки и такие крупные производители игрушек, как Lego;

- снижение стоимости новых технологий — чем активней разрабатываются новые технологии, тем больше они идут в массовое производство и дешевеют; это относится в том числе и к робототехнике;

- рост заработной платы — если взглянуть на статистику, уровень средней зарплаты в мире и квалификация сотрудников неуклонно растут, поэтому в какой-то момент стоимость внедрения новых технологий сравняется с расходами на оплату труда сотрудников;

- расширение возможностей роботов — точность операций и «органы чувств» роботов постоянно совершенствуются, а ПО для программирования становится всё более гибким; например, компания Toshiba создала робота Matrixeye, который применяет ультразвук для оценки каждого сварочного шва, что позволило резко снизить время проверки и помогло бы решить описанную выше проблему Toyota;

- симбиоз людей и роботов в виде «коботов» — коботы (от англ. collaborative robots, «роботы-помощники») могут стать переходным звеном между обычными и полностью автоматизированными процессами производства; подобные машины, созданием которых занимается и Toshiba, берут на себя большинство рутинных или «силовых» задач и позволяют сотрудникам изучать новые для себя сферы деятельности, сохранив рабочие места.

Подводя итоги, можно сказать, что человечество всегда искало баланс между производством со включённым и с отключённым светом. Пока этот баланс не найден, но успехи в робототехнике, общий рост уровня жизни и заработной платы и активное применение новых технологий заставляют поверить, что у Lights-out Manufacturing есть все шансы найти своё воплощение в реальности, не отнимая работу у специалистов-людей.