Роботизация промышленности: угроза безработицы или основа экономики будущего?

Совсем недавно на страницах «ВО» была опубликована статья «Не бойтесь роботов, дары приносящих», в которой намешана проблема потери рабочих мест в случае широкого применения роботов в различных сферах человеческой деятельности, упомянуты отдельные отрасли, перспективные с точки зрения авторов направления роботизации, в одну кучу смешаны роботы-пылесосы, беспилотные такси и роботы для уборки радиоактивных отходов. В конце делается вывод о том, что отсутствие роботов в Сколково или Роснано — это логическое следствие их неэффективности:

Странно, но как-то не слишком пока балуют нас новостями из сферы роботизации из таких «продвинутых точек», как Сколково или Роснано. Но это лишь убеждает в том, что многократно высказываемые многими авторами «Военного обозрения» сомнения по поводу их эффективности всё же имеют под собой основания.

Объём ежегодных мировых поставок промышленных роботов, тыс. единиц

Поскольку тема промышленной роботизации мне близка, попробуем разобраться в том, какова ситуация в отрасли на самом деле и каковы её перспективы в России и в мире. В данной статье не планируется рассматривать роботизацию в сфере услуг, беспилотные автомобили или роботизацию таких специфических отраслей, как программирование. Только промышленность.

Немного статистики

По данным Международной федерации робототехники (International Federation of Robotics, IFR), ежегодное увеличение мирового рынка промышленных роботов составляет порядка 15-20%. В то же время объём внедряемых роботизированных комплексов сильно различается между различными странами мира. Российская Федерация (РФ) в настоящий момент является одной из стран с наименьшим количеством внедрённых промышленных роботов, примерно 3 робота на 10 000 человек

Плотность роботизации. Количество промышленных роботов на 10 тыс. работников, занятых в промышленности

В настоящий момент уровень продаж, соответственно, и ёмкость рынка промышленных роботов в России составляет примерно 500-700 единиц в год. Для сравнения: рынок промышленных роботов в КНР составляет порядка 50 000 единиц в год. Разница ощутима? И это несмотря на огромное количество трудоспособного населения в Китае, практически на порядок превышающее количество такового в РФ.

Максимально востребованными на мировом рынке являются направлениями роботизации является микроэлектронная и автомобильная промышленности.

Сегментация мирового рынка промышленных роботов

Структура российского рынка отличается от мирового. В первую очередь востребованы роботизированные комплексы по сварке и резке металлов, на них приходится порядка 80 % внедрений. На втором месте находится развивающийся сегмент – перемещение и укладка грузов, востребованный в пищевой и фармацевтической промышленности. В меньшей степени востребованы фрезерные, окрасочные, измерительные и другие виды роботизированных комплексов.

Крупнейшими мировыми производителями промышленных роботов являются компании:
— KUKA (Германия);
— FANUC (Япония);
— ABB (Швеция);
— Kawasaki (Япония);

— Motoman/Yaskawa (Япония, США);
— OTC Daihen (Япония);
— Panasonic (Япония).

Лидерами российского рынка промышленной робототехники являются немецкая компания KUKA и японская компания FANUC, которые совместно занимают около 90% рынка. Компаниями, активно работающими над расширением доли рынка в России, являются компании ABB, Kawasaki, Motoman/Yaskawa.

Линейка роботов KUKA

Значительные усилия по созданию собственных промышленных роботов прикладывает КНР, однако в настоящий момент китайские промышленные роботы только начинают появляться на международном, в том числе российском рынке. Это подчёркивает, что создание промышленных роботов является крайне сложной задачей. Здесь и прецизионная механика, способная работать в жёстких условиях эксплуатации 24 часа в сутки 365 дней в году, и мощный промышленный компьютер в качестве «мозга», и сложнейшие алгоритмы управления.

Несмотря на то, что доля китайских роботов на рынке пока невелика, с высокой вероятностью она будет увеличиваться, поскольку китайские производители ведут агрессивную ценовую политику, стоимость их продукции зачастую в 2-3 раза ниже стоимости продукции конкурентов. В настоящий момент потребителей смущают потенциальные проблемы с качеством, ограниченная номенклатура предлагаемых изделий и отсутствие компаний-интеграторов китайских промышленных роботов.

В России на текущий момент нет отечественных производителей шестиосевых промышленных роботов. Несколько предприятий производят так называемых декартовых роботов и дельта-роботов. И те, и другие могут выполнять некоторые задачи в отдельных областях промышленности, но полноценной заменой шести- и более осевым роботам они не станут.

Декартов робот ARKODIM компании «АРКОДИМ-Про» и дельта-робот Hexapod компании «Эйдос-Робототехника»

Стенд с промышленным роботом ARKODIM

Работа дельта-робота Hexapod

Как промышленные роботы попадают к потребителю?

Большинство производителей промышленных роботов самостоятельно не осуществляют их установку конечному заказчику. Почему это происходит? Промышленный робот — это, по сути, «рука». В эту руку необходимо вложить инструмент, обучить её выполнять ту или иную работу. Этим занимаются специализированные компании-интеграторы. Задачи у интеграторов в некоторых случаях стоят ненамного проще, чем производство самих роботов. По сути, интегратор должен увязать в единый производственный комплекс сам промышленный робот или несколько роботов, необходимое вспомогательное оборудование – сварочный аппарат, захваты и системы смены захватов, фрезерное оборудование, окрасочное, измерительное или иное, какое потребуется для решения задач заказчика. Стоимость самих роботов может составлять порядка 30-50% от стоимости конечного решения – роботизированного технологического комплекса (РТК), который включает в себя дополнительное оборудование, специализированную оснастку, написание программного кода работы комплекса и многое другое.

В России существует порядка 50 компаний-интеграторов. Некоторые интеграторы выбирают узкую специализацию, например, реализуют окрасочные РТК, или РТК для пищевой промышленности. Другие работают в нескольких отраслях одновременно.

Нетривиальная задача – разделка свиных туш немецким роботом KUKA, такие задачи чаще всего решают интеграторы с узкой специализацией в этой области

Наиболее крупные интеграторы зачастую работают с одним производителем роботов, так как имеются определённые различия в программном обеспечении промышленных роботов различных производителей. Это затрудняет выход на рынок новых, в том числе создание отечественных производителей промышленных роботов, поскольку им потребуется привлечь или создать интеграторов для продвижения своей продукции.

Сферы применения

Промышленные роботы применяются в различных отраслях человеческой деятельности, сфера их применения практически безгранична и ограничена лишь фантазией производителя и интегратора.

Наиболее известным направлением применения промышленных роботов, многократно освещённым в прессе, является производство автомобилей. Создание производственной линии автомобилей на базе промышленных роботов это крайне сложная инженерно-техническая задача. В России такие линии закупаются целиком или создаются зарубежными интеграторами.

Вначале интегратор разрабатывает 3D модель комплекса, используя специальное программное обеспечение, а затем в процессе разработки эта модель постепенно воплощается в металле

Как уже говорилось ранее, в России наиболее востребованы сварочные РТК. Это могут быть как простые сварочные комплексы, так и сложные сварочно-сборочные комплексы, где на входе существует набор деталей, а на выходе – готовое изделие. Аналогичным оборудованием может осуществляться наплавка – восстановление изношенных изделий.

Вверху простой однозонный РТК для сварки стенок контейнеров, внизу многозонный РТК, в котором одновременно можно обрабатывать несколько изделий

Моделирование двухзонного сварочно-сборочного РТК для изготовления дверных полотен

Сложная техническая задача – поиск и сварка трубной доски роботом

Применение роботов на окрасочных линиях, линиях плазменного напыления, позволяет добиться высокой равномерности нанесения покрытий.

Постепенно получают распространение РТК для манипуляции с грузом: сортировки, упаковки, укладки. Максимальное распространение такие РТК получили в пищевой промышленности, у производителей автомобильных стёкол и листового стекла, фармацевтике и производстве стройматериалов.

Укладка кирпичей в штабели определённой конфигурации, в зависимости от типа кирпича

Робот на фармацевтической фабрике

РТК могут осуществлять фрезеровку и слесарную обработку изделий, удерживая в специализированных захватах как инструмент, так и сами изделия (инструмент в этом случае может быть зафиксирован стационарно). С помощью системы смены инструмента/захватов может выбираться необходимый для конкретного типа обработки инструмент/захват.

РТК для слесарной обработки деталей со сменой захвата изделий

Одной из важнейших задач является интеграция промышленных роботов со станками. Это может быть работа с гибочным станком или подача/извлечение изделий. Применение роботов позволяет придать старому оборудованию новые свойства, значительно повысить его производительность.

Это лишь очень краткое перечисление направлений применения РТК в промышленности. Роботы могут работать как полностью автономно, так и взаимодействуя с человеком. Грузоподъёмность современных промышленных роботов составляет от нескольких килограмм до нескольких тонн, максимальная скорость перемещения по осям составляет порядка 180 градусов в секунду, что позволяет обеспечить высочайшую производительность РТК.

Почему роботы востребованы в промышленности?

У каждого предприятия свой путь к приобретению РТК. В первую очередь это, конечно, высочайшая производительность на однотипных операциях, обеспечиваемая современными РТК, с которой не может сравниться человек. Высокая производительность – это прямой путь к получению преимуществ перед конкурентами. Высокая начальная стоимость РТК компенсируется отсутствием необходимости платить роботам зарплату, переработки и социальные выплаты, отсутствие отпусков, декретных, больничных и других расходов. Технологически развитые промышленные предприятия изначально закладывают стоимость РТК в стоимость серии продукции, и списывают РТК по завершении выпуска, например, определённой модели автомобиля. Иными словами, производительность – это ключевой критерий внедрения промышленных роботов.

Другой важный фактор – качество выполнения работ, и, что важнее, стабильное качество. Робот не устаёт, поэтому качество окраски кузова автомобиля или сборки электронного устройства будет одинаковым и в начале, и в конце смены. В России, а, возможно, что и в других странах, есть проблема выходных и праздников, после которых качество продукции зачастую начинает хромать, это в случае, если сотрудники вообще вышли на работу.

Не менее важной причиной является проблема отсутствия квалифицированного персонала. Например, приведённый выше пример сварки трубной доски требует высокой квалификации от сварщика и его ответственного отношения к работе. Никто не хочет остаться зимой без отопления из-за того, что лопнули швы в котле. Проблема отсутствия высокопрофессиональных и ответственных работников является одной из ключевых в современном производстве. Зачастую получается странная ситуация: работники вроде есть, а по факту работать не кому, так как их квалификация недостаточна, а повышать её работники не хотят. Вспомните проблему сварки протяжённых швов для новейших подводных лодок. После того как в лихие девяностые сварщики-профессионалы ушли в Газпром, для восстановления компетенций и обучения новых работников были затрачены огромные усилия.

Безопасность – важнейший фактор, если, конечно, компания не предлагает травмированным на производстве работникам в качестве компенсации деревянную ногу и попугая. В современных компаниях требования по безопасности являются одними из определяющих, и несчастные случаи на производстве больно бьют по кошельку топ-менеджмента.

В качестве примера можно привести резку крупногабаритных стёкол. Значительный вес и размер стёкол, например, для остекления супермаркетов, делает их перемещение людьми крайне сложным и опасным занятием. В случае, если стекло лопнет, находящиеся рядом люди могут быть убиты или искалечены. Для робота эта задача не представляет никакой сложности.

Такие задачи, как окраска или нанесение покрытий, сопряжены с нахождением персонала в ядовитых парах, пыли или взвеси. Это существенно увеличивает расходы на заработную плату из-за вредных условий производства. Роботы изготовленные из нержавеющий стали и других прочных материалов применяются для работы с расплавленным металлом, работы в условиях высоких и низких температур окружающей среды, токсичной атмосферы и ряда других негативных факторов.

Обратной стороной является чистота самих роботов, особенно в специальном исполнении из нержавеющей стали. Сертифицированный из нержавеющей стали робот на пищевом или фармацевтическом производстве, производстве электроники, значительно меньше загрязняет окружающую среду, нежели человек, как бы странно это ни звучало. Промышленному роботу из нержавеющей стали не нужна специальная одежда,  защитные маски, меньше требования к вентиляция, что сильно снижает затраты на сертификацию и последующую эксплуатацию предприятия.

Безработица как следствие роботизации

Приведёт ли масштабная роботизация промышленности к безработице и к социальному взрыву? Для начала давайте посмотрим, что будет, если отказаться от роботизации.

К примеру, есть два завода по выпуску молочных продуктов. Изначально оба завода используют человеческий труд. Один завод в процессе модернизации установил роботизированные линии обработки, упаковки и отгрузки, второй продолжает использовать человеческий труд. На первом заводе останется работать 100 человек, на втором 1000.

Очень скоро, возможно, сразу, продукция первого завода станет дешевле, чем у второго, поскольку её себестоимость изначально будет рассчитана с учётом амортизации роботизированной производственной линии. Стоимость же продукции второго завода будет постепенно возрастать из-за роста зарплат и социальных выплат. Никто из потребителей не станет голосовать рублём/долларом/евро за товар, сделанный именно руками человека, выберут более дешёвый и качественный. Особенно если кто-то из нерадивых работников нарушит санитарные требования, и потребители отравятся испорченными йогуртами.

В результате через некоторое время на первом заводе по-прежнему будет работать 100 человек, а на втором уже вообще никто работать не будет, поскольку он обанкротится. Вот вам наглядный пример альтернативы роботизации. И да, надо понимать, что разорившийся молокозавод налогов в бюджет не заплатит, в отличие от роботизированного.

Надуманная ситуация? Отнюдь нет. Большинство крупных производителей молочной продукции уже роботизировано. Остальные или занимают специфичные ограниченные области рынка, или в конечном итоге разорятся и будут поглощены.

Речь не о том, хорошо это или плохо, а о том, что это неизбежно. Потребители сами выберут роботизацию, предпочитая более качественные и дешёвые автомобили, электронику и бытовую технику. Экскаватор лишил работы тысячи и миллионы людей с лопатами, станки с ЧПУ сократили потребность в токарях и фрезеровщиках. В ближайшей перспективе строительные 3D-принтеры могут радикально сократить потребность и в квалифицированных строителях, и в гастарбайтерах. В этом смысле роботизация ничем не отличается от любой продвинутой, изменяющей жизнь общества технологии.

Допустим, мы закроем страну для роботов, провозгласим эру социализма и трудящегося человека. В этом случае нерентабельной станет уже вся страна, какое-то время она ещё будет двигаться вперёд, но намного медленнее стран-конкурентов, и в конечном итоге её (страну) ждёт неизбежный развал по той простой причине, что люди будут смотреть и сравнивать уровень жизни «здесь» и «там».

Альтернативы и последствия

Тогда каким образом общество может адаптироваться к автоматизации и роботизации промышленности?

Скорее всего, нас ждёт несколько этапов. На первых порах, пока роботизация будет затрагивать незначительную часть населения, перемещение трудовых ресурсов возможно в рамках отдельных предприятий. Например, внедрение сварочного РТК позволит нарастить производительность, увеличить объём производимых изделий и перевести сварщика на те участки, где автоматизация невозможна или нерентабельна (такие участки есть почти всегда). Или предприятие может организовывать курсы обучения для смены специализации сотрудников, потерявших работу в результате роботизации. То есть учиться и переучиваться придётся в любом случае, желающих получить специальность токаря 2 разряда и жить с этим до пенсии в лучшем случае ждёт пособие по безработице или совсем уж низкооплачиваемые вакансии, не требующие квалификации.

На следующем этапе, с возрастанием объёмов роботизации, могут уже потребоваться решения по созданию рабочих мест и переквалификации граждан на уровне регионов. Необходимы будут базы потребностей предприятий для обеспечения быстрого перемещения рабочей силы между предприятиями региона.

Ну и, наконец, на определённой стадии роботизации промышленности может быть реализован принцип базового безусловного дохода, гарантирующий гражданам некую минимальную сумму заработка, обеспечивающего начальный уровень проживания. В дальнейшем он может быть увеличен за счёт выполнения социальных работ, государственной службы или коммерческой деятельности. Звучит фантастически, практически как коммунизм, тем не менее, даже сейчас такая возможность уже рассматривается некоторыми странами (в Швейцарии проводился референдум по данному вопросу), а лет через 30-50, когда роботизация станет глобальным явлением, безусловный базовый доход может стать не благим пожеланием, а объективной необходимостью.

Откуда на всё это возьмутся денежные средства? Из налогов тех самых роботизированных предприятий. Высокое налогообложение для компаний по образцу некоторых стран Европы, скорее всего, неизбежно. Пойдут ли на это корпорации? Вопрос будет стоять между отсутствием рынков сбыта и социальным взрывом или высокими налогами и базовым безусловным доходом, так или иначе, выбор сделать придётся.

Для человечества в целом глобальная роботизация и внедрение базового безусловного дохода будут означать ещё один виток естественного отбора, когда одни выберут путь пассивной деградации, а другие используют освободившееся время для личностного роста, обучения и саморазвития.

Источник: topwar.ru

Комментарии: