Эксперты прогнозируют развитие сразу в нескольких направлениях
Несмотря на сложное начало 2020 год обещает стать прорывным в развитии промышленной робототехники. Новые идеи, совместные проекты ведущих разработчиков и развитие технологий, с одной стороны, и рост спроса, с другой. Промышленники извлекли уроки из COVID-19 и собираются ускорить автоматизацию бизнеса.
Рост спроса на промышленных роботов
В 2019 году наблюдался рост спроса на промышленную робототехнику. По данным Ассоциации робототехнической промышленности (Robotic Industries Association, RIA) только в третьем квартале 2019 года количество заказов на роботов выросло на 5,2%, было заказано 23 894 роботизированных устройства на сумму 1,3 миллиарда долларов. И потенциал роста спроса на промышленную робототехнику высок. Глобальный рынок промышленной робототехники к 2024 году достигнет $ 40,75 млрд, прибавляя в среднем по 14,11% ежегодно. По прогнозам Международной Федерации Робототехники (The International Federation of Robotics, IFR), с 2020 по 2022 год на заводах по всему миру будет установлено почти 2 миллиона новых промышленных роботов.
Прогнозы эксперты обосновывают целым рядом факторов.
Одним из драйверов роста спроса на промышленных роботов станет автомобильная отрасль - развитие беспилотников и электромобилей потребует создания новых и переоснащения старых производств современными робототехническими системами.
Второй драйвер - проникновение цифровых технологий в большинство отраслей и реализация идей Четвертой промышленной революции во многих регионах мира.
Третий - инновации в промышленной робототехнике, анонсированные лидирующими разработчиками - Yaskawa, ABB Ltd, Kawasaki Heavy и Denso Corporation - и связанные с развитием коллаборативных роботов.
Четвертым драйвером роста спроса на промышленную робототехнику стал стресс-тест, который пережили компании в период пандемии COVID-19.
Интеллектуальная робототехника и автоматизация жизненно необходимы для того, чтобы справляться с новыми тенденциями потребления, спросом на разнообразие продукции и проблемами, связанными с торговыми барьерами. Новые технологические решения открывают путь для большей гибкости в производстве.
Расширение использования искусственного интеллекта
Разработчики продолжат активно внедрять технологии искусственного интеллекта для расширения возможностей роботов выполнять новые, ранее недоступные им операции. Технологии искусственного интеллекта в сочетании с передовыми роботизированными системами потенциально помогут предприятиям определить критические области для автоматизации.
Искусственный интеллект уже помогает роботу рассчитать и самостоятельно оптимизировать траекторию движения, а машинное зрение упрощает его настройку и повышает гибкость - такому роботу необходима минимальная оснастка, и он не требует точного позиционирования предметов. Сейчас мы работаем над внедрением нейросети, которая позволит роботу накапливать знания о манипуляциях с разными предметами и на основе этого “опыта” самостоятельно перенастраиваться при необходимости. Мы также разрабатываем систему, которая позволит оператору “обучать” робота, показывая ему, как надо выполнять операцию.
Совершенствование программного обеспечения
Пока профессиональные программисты необходимы для внедрения и перенастройки роботов на производствах, но разработчики сосредотачиваются на создании более совершенных интерфейсов, простых в использовании систем и программного обеспечения, позволяющих операторам самостоятельно перенастраивать роботов, гибко реагируя на требования рынка.
Сближение IT и OT-технологий
По словам генерального директора Rockwell Automation Блейка Мора, главной тенденцией в области автоматизации является сближение IT и OT-технологий.
Цифровая трансформация затрагивает все предприятие, и рост производительности достигается за счет увеличения объема программного обеспечения, управляемого данными. Эффективное использование данных имеет решающее значение. Сбор всех данных в базу и последующий анализ их в поиске инсайтов - тупиковый путь. Решения должны масштабироваться исходя из данных о выполнении конкретной операции. Рабочим должно быть комфортно взаимодействовать с роботом, важно максимально упростить контакт людей с системой.
Например, Vectis Automation разработала робота-сварщика, выполняющего все виды сварочных работ. Программное обеспечение позволяет простому рабочему перенастраивать робота, обходясь без квалифицированного инженера.
Цифровые датчики в сочетании с интеллектуальным программным обеспечением допускают интуитивные методы обучения, так называемое «Программирование демонстрацией». Задача, которую должна выполнить рука робота, сначала выполняется человеком: он буквально берет руку робота и “учит” ее делать определенные движения. Эти данные затем преобразуются программным обеспечением в схему работы робота-манипулятора.
В будущем инструменты машинного обучения позволят роботам учиться методом проб и ошибок или с помощью видео и самостоятельно оптимизировать свои движения.
Коллаборация с роботами
Сотрудничество человека и робота - еще одно перспективное направление в робототехнике. Число внедрений коботов продолжает расти. По прогнозам ABI Research, к 2030 году рынок коботов достигнет $11,8 млрд (против $711 млн в 2019 году), составив 29% всего рынка промышленных роботов.
В настоящее время наиболее распространены системы “общего рабочего пространства”, когда робот и оператор работают рядом друг с другом, выполняя задачи последовательно. Системы, в которых человек и робот работают одновременно над одной и той же деталью, сложнее. Исследования и разработки (НИОКР) направлены на методы, позволяющие роботам взаимодействовать с человеком в режиме реального времени. Команды разработчиков стремятся создать коботов, подобных людям, отзывающихся на голосовые команды, понимающих жесты и способных угадывать намерения человека по его движениям. Благодаря современным технологиям сотрудничество человека и робота уже имеет огромный потенциал для компаний всех размеров и отраслей.
С коботами легко взаимодействовать, их проще внедрять и они быстрее приносят прибыль. Число малых и средних производственных компаний, использующих коботов, значительно выросло. Часто стоимость кобота равна или даже ниже годовых затрат на одного работника. Доступность коботов, разработанных по принципу «включай и работай», делает их востребованными.
Промышленные роботы и коботы разделят сферы применения
Окончательно потеряет смысл противопоставление коботов и промышленных роботов. Каждый вид займет свою нишу - решение производителей будет зависеть от того необходимо ли участие человека в производственном процессе и с какой скоростью должен работать робот. Коботам сложно справляться с задачами в традиционных промышленных условиях из-за ограничений скорости и грузоподъемности, традиционные промышленные роботы, оборудованные современными датчиками, повышающими безопасность их работы, сохранят свои “рабочие позиции”, но коботы найдут свое место в малых и средних производственных компаниях, возьмут на себя более тонкие операции, например, полировку, сварку и уход за станками с ЧПУ.
Совместные проекты и гибридные решения
В 2020 году состоятся крупные сделки, когда крупные компании будут приобретать преуспевающих разработчиков робототехнических систем, как это произошло в случае Amazon и Kiva Systems. Крупные разработчики будут также объединять усилия для разработки инновационных робототехнических решений - так ABB Ltd и Kawasaki Heavy Industries уже объявили о совместном проекте по разработке двурукого кобота-манипулятора. Ведущие разработчики также будут покупать технологии и создавать гибридные решения.
В частности, продолжит развиваться направление мобильных роботов-манипуляторов (мобильный робот с колесами и роботизированной рукой).
Общение роботов разных производителей и новые бизнес-модели
Промышленные роботы являются центральными компонентами цифрового и сетевого производства в Индустрии 4.0, и важно, чтобы они могли общаться
друг с другом, независимо от производителя. Так называемая «Спецификация OPC Robotics Companion», разработанная совместной рабочей группой VDMA и Open Platform Communications Foundation (OPC), определяет стандартизированный общий интерфейс для промышленных роботов и позволяет промышленным роботам подключаться к промышленному Интернету вещей (IIoT). Цифровая связь роботов, в том числе применение облачных технологий поможет внедрить новые бизнес-модели: например, аренду роботов («Роботы как сервис»). Модель особенно привлекательна для малых и средних предприятий, не имеющих достаточного капитала для покупки роботов и их обслуживания.
Автономные роботизированные ячейки и “принцип матрицы”
К 2025 году 25% всех промышленных операций будут выполнять машины. Возможно, процент роботизированных производств будет и более высоким, если рынок с энтузиазмом воспримет идеи компании KUKA, предлагающей мыслить не отдельными процессами и роботами, а использовать универсальные роботизированные ячейки, состоящие из нескольких роботов, способных выполнять самые разные операции, взаимодействующих между собой и способных самостоятельно перенастраиваться под задачу. Разработчик предполагает, что из таких ячеек как из конструктора можно будет собирать целые заводы любой специализации - ячейки легко адаптировать под специфику продукта.
Несмотря на сложное начало 2020 года, эксперты позитивно оценивают перспективы развития промышленной робототехники в этом году. Разработчикам остается семь месяцев, чтобы оправдать ожидания. Но, думаю, что реальность окажется гораздо фантастичнее прогнозов.
Коботы в цене не намного меньше традиционных промышленных роботов, а иногда и дороже, 20-30к евро. Как мне кажется, тренд коллабортивных роботов похож на модное течение. В реальных задачах производства чаще требуется надёжность и высокая производительность, что коботы не всегда могут обеспечить.
А там где низкая повторяемось, маленькая производительность проще и вовсе обойтись без роботов.
Полностью с Вами согласен Роман.
Из личного опыта, мы интегрируем роботов в те сферы производства где их применение обеспечивает хотя бы 1 из 3 принципов автоматизации:
1. Отсутствие человеческого фактора (это все: зп, страховые, отпуска, больничные, ошибки и косяки, забастовки, прогулы, увольнения, слив инфы корпоративной, пьянки, дебоши, лишние споры и отказы, банальная экономия на расходниках и содержании, в общем "экономичная экономия").
2. Необходимость в высокой повторяемости, точности и эталонного качества на каждом изделии или в каждом повторяющимся движении.
3. Обеспечение высокой производительности на серийно выпускаемых деталях или в однотипных 24/7 повторяющихся действиях.
Если нет 100% отдачи хотя бы по 1 пункту, то такому производству не нужен робот, для начала необходимо выйти на масштаб.
В данной статье говорится о том что есть некий робот и ПО которое легко и непринужденно может выполнять любой тип сварки...такого не будет существовать еще лет 10. Вот вам реальность:
Сварка - это самая сложная промышленная сфера деятельности, включает в себя химию, термодинамику, материаловедение, механику, электрику и тд.
По этому сварка - это не про робота, это про технологию в которой робот это просто инструмент, а технологию налаживает инженер-технолог, а не программист написавший программу для управления роботом.
Если у кого нибудь есть вопросы по роботизации производства, задавайте смело, буду консультировать +79167508157