Статья Альберта Ефимова в журнале НПО "Сатурн" "Трамплин к успеху"

1. 1716
№ 7, 2016 № 7, 2016
АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
• Технологии селективного
сплавления металлопорошковых
композиций, включая:
– отработку технологических
параметров, разработку квалифика-
ционного базиса и паспортизацию
основных материалов;
– отработку технологической
цепочки изготовления деталей (тер-
мообработка, газостатирование,
размерная финишная механическая
обработка);
– программные платформы
виртуального моделирования тех-
нологического процесса послойного
синтеза и интеллектуальной тополо-
гической оптимизации деталей.
• Разработку, сертификацию и
промышленное производство отече-
ственных металлопорошковых ком-
позиций для АТ.
• АТ оборудование с интегри-
рованными системами автоматизи-
рованного мониторинга и контроля
продукции.
• Автоматизированное адди-
тивное производство на базе гибких
производственных ячеек, включая:
– продукцию с контролем теку-
щего состояния и возможностью
передачи информации on air;
– программную платформу, обе-
спечивающую интеграцию и функци-
онирование АП в «AMNet»;
– технологии изготовления де-
талей прямым нанесением металла;
– технологии получения деталей
с металлокомпозитной структурой;
– гибридные технологии получе-
ния деталей.
ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ
• Обеспечение бесперебой-
ного функционирования платформы
Индустриального интернета:
- обеспечение коммуникацион-
ной составляющей для реализации
взаимодействия между различны-
ми элементами всех составляющих
«Фабрики будущего»;
- обеспечение адаптивности и
интероперабельности платформы с
целью обеспечения для интеграции
с другими системами инфраструк-
туры Индустриального интернета, а
также быстрого внесения изменений
в связи с появлением новых стан-
дартов и протоколов взаимодей-
ствия элементов;
- обеспечение безопасности и
защиты от угрозы перехвата инфор-
мации, управляющих сигналов или
отказа в обслуживании.
• Обеспечение эффективности
использования производственных
активов:
- выработка оптимального под-
хода к технической паспортизации
производственных активов;
- обеспечение доступа к необ-
ходимой информации о производ-
ственных активах, в том числе ин-
формации об их текущем состоянии
для их оптимального использования,
сокращения простоев.
• Обеспечение эффективности
использования человеческих ресур-
сов:
- обеспечение эффективного
распределения / перераспределе-
ния человеческих ресурсов для до-
стижения максимальных результа-
тов в ходе реализации проектов и
задач;
- обеспечение производствен-
ной безопасности, охраны труда и
социальной поддержки персонала.
• Обеспечение наблюдаемо-
сти и аналитической поддержки при
управлении производством:
- организация наблюдаемости
оборудования, в том чис-
ле сбора труднодоступной
информации;
- оптимизация исполь-
зования вычислительных
ресурсов для сбора и хра-
нения больших объемов
промышленных данных;
- обеспечение об-
лачной платформы, объ-
единяющей информацию
наблюдений в близком к
реальному времени обо-
рудования, персонала,
материалов и др. для ви-
зуализации текущего со-
стояния и обеспечения
персонала ключевыми
аналитическими метри-
ками и показателями в
целях повышения операционной эф-
фективности.
• Отслеживание и визуализа-
ция нахождения:
- организация отслеживания
сложного инструментария, узлов и
элементов, персонала на производ-
ственной площадке;
- контроль и предупреждение
нахождения персонала в опасных
зонах;
- сокращение простоев, связан-
ных с отсутствием информации о
местонахождении персонала, обо-
рудования, инструментов, узлов и
элементов.
Технологический и промышленный форсайт /
СНЯТСЯ ЛИ АВТОМАТОНАМ
ЭЛЕКТРООВЦЫ?
До последнего времени все лю-
бители и эксперты робототехники
походили на инспектора Декарта из
замечательного научно-фантастиче-
ского фильма «Бегущий по лезвию»
– их внимание занимали роботы лю-
бопытные, очень разумные, иногда
даже привлекательные, но совер-
шенно бесполезные для какой-либо
деятельности. Декарт говорил, что
«полезные роботы» – не его про-
блема. Следуя его логике, робото-
техники, считавшие себя такими же
крутыми, как Декарт, пытались (да и
сейчас пытаются) создать роботов,
которые обладали бы такими же ка-
чествами, как и те андроиды, на кото-
рых охотился инспектор, но при этом
совершенно не заботясь о полезно-
сти этих чудо-машин для народного
хозяйства.
Громом, который заставил (в
переносном смысле) перекрестить-
ся робототехников, стала четвертая
промышленная революция. Ученые,
эксперты говорили об этом явлении
уже очень давно. Но после того как
об этом рассказали поп-визионеры
на Давосском экономическом фору-
ме, об этом стали говорить уже все
наперебой. Робототехника неизмен-
но входит в набор ключевых слов,
которые употребляются в соответ-
ствующих пленарных речах. Однако
мало кто задается вопросом – а что
же такое робототехника, вставшая
под знамена четвертой промышлен-
ной?
В современном мире определе-
ния стандартных технологий имеют
тенденцию разрушать отведенные
им области применения, сталкива-
ясь друг с другом как элементарные
частицы в ускорителе CERN, разру-
шая стены кластерного мышления и
образуя новые, совершенно неожи-
данные и иногда химерические со-
четания. Уже несколько десятилетий
мир робототехников разделен на два
лагеря – промышленная и сервисная
робототехника. Первый лагерь – со-
лидные дяди в хороших костюмах,
представляющие еще более солид-
ные компании с многомиллиард-
ными маркетинговыми бюджетами,
выпускающие сотни тысяч роботов
ежегодно, которых никто никогда не
видит, кроме малочисленных посе-
тителей промышленных предпри-
ятий. Представители второго лагеря
– сервисной робототехники – носят
галстуки разве только когда встре-
чаются с военными заказчиками для
того, чтобы обсудить очередную ини-
циативную разработку. Несмотря на
двузначные цифры годового роста
производителей дронов, беспилот-
ников и промоботов, представители
первого лагеря пока еще смотрят
на вторых ласково-снисходительно,
подобно тому, как второкурсник, по-
знавший жизнь, смотрит на младшую
сестренку, только примеряющую
школьную форму. Но, судя по все-
му, это скоро изменится. Младший
брат, сервисная робототехника, по-
степенно выходит из лабораторий
европейских университетов, гаражей
стартаперов западного побережья и
хакспейсов Сколково. Кембрийский
взрыв робототехники, благодаря
которому у роботов появились де-
шевые и надежные сенсоры-глаза,
привел во встречное движение оба
технологических лагеря. И оба ла-
геря начинают получать взаимную
Альберт Ефимов, руководитель робототехнического центра Фонда «Сколково»
/ НТИ – рабочая группа "ТехНэт"

2. 1918
№ 7, 2016 № 7, 2016/ Технологический и промышленный форсайт
пользу друг от друга. И, как обыч-
но бывает, от сближения опыта и
юности уже образуются творческие
плоды. Одним из важнейших направ-
лений исследований и коммерциали-
зации современной робототехники
стала коллаборативная робототех-
ника. Прошлое поколение промыш-
ленных автоматов было заключено
в одиночные камеры – слава Созда-
телю, они просто не осознают своего
одиночества – иначе бунт машин, на-
верное, произошел бы намного рань-
ше. Современные исследования (в
частности, такая работа была проде-
лана в MIT) показывают, что совмест-
ная работа робота и человека на 80%
продуктивнее, чем работа каждого по
отдельности. Вопрос лишь в органи-
зации труда. Теперь задача инже-
неров – сделать так, чтобы роботы
не просто осознали присутствие
рядом человека (и не убили бы его
случайно), но и научились работать
совместно с ним, эффективно вы-
полняя разнородные задачи. Клас-
сическим примером такой задачи,
решаемой именно коллаборативным
роботом нового поколения, является
сборка – человек собирает несколь-
ко деталей вместе, а манипулятор,
оснащенный достаточным числом
сенсоров, таких, как силомомент-
ные датчики, видеокамеры и сона-
ры, упаковывает готовые изделия в
коробку. Таких новых роботов стали
называть ко-роботами. Однако не до
конца понятно, является ли ко-робот
новым поколением хорошо извест-
ных промышленных манипуляторов,
которым поставили искусственный
интеллект, или это хорошо «пропат-
ченные» роботы старого поколения.
Текущий консенсус среди экспертно-
го сообщества – это и то, и то. Вопрос
не в том, что это новый тип прибора,
но в том, что специализированное
программное обеспечение не только
обеспечивает эффективную работу
рядом с человеком, но и реализует
полную безопасность окружающих от
случайного контакта с роботом. Ко-
роботы – это новые роботы, создан-
ные как пионерами рынка (Baxter от
компании Rethink Robotics, Universal
Robot), так и солидными компаниями,
такими, как АВВ (YuMi) и KUKA (iiwa).
Однако умельцы в компаниях-инте-
граторах доказали, что фактически
любого современного робота можно
превратить в сертифицированного
ко-робота, полностью безопасного
для человека, – достаточно лишь
перестроить его систему управления,
научив её слушать новые сенсоры.
Также манипулятор фактически упа-
ковывается в мягкий пластик, что де-
лает его, можно сказать, чуть пухлее.
Примером такой компании-интегра-
тора является немецкая фирма MRK-
Systeme. Датчики, сенсоры, системы
управления сервисными роботами
вдруг стали частью корпоративной
архитектуры решений грандов про-
мышленной робототехники – пример
конвергенции технологий.
Но дело не ограничивается
только коллаборативностью робота
и человека. «Простотой в управле-
нии робот» до последнего времени
означало, что для его переналадки
требуется инженер, знакомый с вну-
тренним языком управления робота,
но, возможно, без глубоких знаний в
С++. Теперь «простота управления»
означает переналадку робота просто
тем, что человек лишь показывает
роботу, что нужно сделать. Вендор-
ская сказка прошлых лет о перена-
ладке роботов в течение минут обе-
щает стать новой реальностью уже
в новом поколении промышленных
роботов, программное обеспечение
которых будет способно распозна-
вать действия человека, считанные
камерами, установленными вокруг
рабочей зоны.
Человек, который может пока-
зать и рассказать роботу, что нужно
делать, подобно тому, как мастер об-
учает стажера, – это важное и нужно
дело. Но ситуацию осложняет то, что
роботов может быть сотни или даже
тысячи – и каждый требует посто-
янного вмешательства со стороны
человека. Это уже вопросы роевого
управления. Как сделать так, что-
бы один оператор мог обследовать
сельскохозяйственное поле или
угольный карьер с помощью роя бес-
пилотников за считанные минуты?
Искусственный интеллект оператор-
ской станции и в самих беспилот-
никах решает 99% задач в режиме
полной автономности, а телеуправ-
ление происходит фактически на
уровне общей полетной миссии.
Интересна и другая дихотомия,
возникшая перед нами в последнее
время особенно явно, – дихотомия
между искусственным интеллектом,
соревнующимся с человеком и ис-
кусственным интеллектом, допол-
няющим возможности человека. В
зарубежной литературе последнее
часто называют Human Augmentation
– улучшение или, правильнее, до-
полнение возможностей человека.
Прототипы первых экзоскелетов по-
явились более пятидесяти лет на-
зад, однако лишь сейчас технологии
достигли такой степени зрелости,
что применение экзоскелетов – что
для промышленности, что для вос-
полнения утраченных возможностей
человека (реабилитации) – стало
экономически оправданным. В по-
следней области примеров успеш-
ных проектов больше – отечествен-
ный ЭкзоАтлет успешно «дышит в
затылок» зарубежным конкурентам.
В области промышленных экзоске-
летов рынок только начинает фор-
мироваться.
Но его движущие силы уже по-
нятны – стремительное старение
населения в экономически развитых
странах, что означает стремитель-
ное старение квалифицированных
кадров. Всё, что помогает рабочим
успешнее справляться с тяжелой ра-
ботой, которую всё еще невозможно
автоматизировать, будет неизбежно
пользоваться спросом. Конверген-
ция технологических трендов харак-
терна не только для робототехники.
Но только в нашей отрасли электро-
овцы, которых раньше бережно
лелеяли в университетских лабора-
ториях, начинают сниться промыш-
ленным автоматонам, рождая у них
самые причудливые образы.
Технологический и промышленный форсайт /