Темпы развития робототехники в России Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 621.865.8

ТЕМПЫ РАЗВИТИЯ РОБОТОТЕХНИКИ В РОССИИ

Д. К. Синяков, О. Р. Ачкасов Научный руководитель - Е. В. Сергеева

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: dmitriisinyakov@mail.ru

Представлена статистика развития промышленной робототехники в России, проведено сравнение темпов роста роботизированной продукции в ведущих странах мира. Проведен анализ возникающих проблем создания робототехнической продукции и дана оценка необходимости развития роботизированного производства на российском рынке.

Ключевые слова: промышленный робот, автоматизация, роботизация.

THE PACE OF DEVELOPMENT OF ROBOTICS IN RUSSIA

D. K. Sinyakov, O. R. Achkasov Scentific Supervisor - E. V. Sergeeva

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: dmitriisinyakov@mail.ru

The theses presented statistics of industrial robotics in Russia, compared the growth of robotic products in the leading countries of the world. The analysis of the emerging issues of creating robotic products and assesses the need for the development of robotic production on the Russian market.

Keywords: Industrial robots, automation, robotics.

Возникновение современных роботов следует отнести к 1959 г. В этом году в США были созданы первые промышленные манипуляторы с программным управлением, которые получили общепринятое название промышленных роботов (ПР) и положили начало коммерческому производству. В 50-х гг. XX века группа американских инженеров начала работу над проблемой применения теории управления в решении общих задач оптимального перемещения оборудования [1].

Промышленные роботы становятся неотъемлемой частью большинства производственных предприятий России, поскольку, эффективная модернизация не возможна без инвестиций в современные технологии автоматизации и роботизации. В России эволюция робототехнической отрасли взяла свой старт в 1968 году с момента создания первого в истории промышленного манипулятора с собственной системой управления. Далее последовали долгие годы планомерного развития отрасли. В середине 80-х, мировой спрос на промышленные роботы составлял более 30 000 единиц в год. Этот период характеризуется безостановочным ростом спроса на роботов и технологии.

В 2000 году мировые продажи роботов составили 100 000 единиц, а уже через 11 лет, этот показатель перевалил через отметку 160000 единиц. Остался лишь один негативный показатель - Россия не входит в список стран, лидирующий по объему потребления промышленных роботов. Внедрение робототехники, идет не высокими темпами. Ожидаемого в период с 2005 по 2010 годы резкого роста спроса не произошло, хотя в целом, интерес к технологиям с применением промышленных роботов растет с каждым годом [2].

Вот некоторые цифры внедрения промышленных роботов в 2007 году:

- в России внедрено всего 180 промышленных роботов в составе роботизированных комплексов для решения различных задач по автоматизации производственных процессов (общее количество промышленных роботов поставленных на территорию России составляло около 8 000 единиц, 95 % из них были поставлены в период существования СССР, и многие из них уже списаны);

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1

- в США внедрено 34 000 промышленных роботов, общий парк промышленных роботов насчитывал 240 000 единиц;

- Европейский Союз внедрил 43 000 промышленных роботов, при этом общий парк составлял 380 000 единиц;

- Япония внедрила 58 600 промышленных роботов, общий парк промышленных роботов составлял на тот период 540 000 штук.

Большинство ведущих мировых производителей робототехники уже представлены в России, кроме этого с каждым годом растет количество компаний-интеграторов, которые являются технологическими проводниками между производителями и конечными заказчиками [3].

Основа роста, заключается в большой потребности предприятий роботизировать производственные процессы. В этом направлении Россия начинает догонять Запад, но это лишь небольшая часть, если брать во внимание общие возможности робототехники и мировой опыт внедрения роботов в целом. Например, в Европе, промышленные роботы применяют для автоматизации процессов резки, упаковки и маркировки, обслуживания станков, покраски, механообработки, манипулирования.

Все эти направления, это огромный потенциал для роста Российского спроса на внедрение роботов. Но когда речь доходит до определения финансовой составляющей проекта, в силу вступают уже экономические факторы, такие как малодоступные кредиты и не высокий уровень заработных плат рабочих. Тогда Российский рынок начинает сталкиваться с проблемами производства, и сбыта данной продукции. Эти и другие факторы, заставляют руководителей российских предприятий откладывать внедрение роботов до «лучших» времен.

Кроме того, при создании специализированных промышленных роботов возникают проблемы вызывающие затруднения изготовления данного вида продукции:

- разнообразие работ, к выполнению которых привлекаются манипуляторы: от загрузки-разгрузки транспортных средств и перемещения объектов на складах, до сборки отдельных узлов и целых механизмов. Объединяет все эти функции то, что они не требуют творческого подхода и высокой квалификации, большого опыта к своей реализации, хотя могут быть весьма сложными и, зачастую, довольно разнообразными (богатыми движениями);

- несовершенство вычислительной техники и алгоритмов выбора оптимального решения (траектории движения рабочего органа и каждого звена руки манипулятора, скорость реагирования на появление непредвиденных препятствий и т. д.). Прообразом таких устройств является человеческий мозг и вся центральная нервная система, работа которой еще до конца не изучена. Например, остается загадкой, как выбирается оптимальная траектория движения руки при выполнении какой-либо работы;

- необходимость увеличения числа степеней свободы (подвижности) руки робота манипулятора. Прообразом ее чаще всего выступает рука человека (хотя может быть и тело змеи или конечность какого-либо другого животного), которая по разным оценкам имеет от 27 до 37 подвижностей (вместе с пальцами). Для решения же подавляющего большинства технических задач в ходе производственного процесса требуется не более 6-8. Многие механизмы умышленно проектируются с большим количеством степеней свободы, которые называются избыточными. Однако уже 6 подвижностей -сложная конструктивная схема, нередко требующая особого подхода и неординарных инженерных решений [4].

Каждая из указанных проблем порождает новые задачи. К тому же все они взаимосвязаны друг с другом. Например, количество подвижностей руки механизма можно увеличить только при условии совершенствования алгоритма выбора траектории движения. Последнее напрямую связано с проблемами обратной связи: поступлением и обработкой данных с внешних датчиков температуры, положения, визуальных, тактильных, звуковых.

Увеличение потока данных приводит к необходимости роста производительности вычислительного устройства (микропроцессора). А это уже повышает требования к системе охлаждения. Таким образом, решение всего одной задачи становится возможным только при решении множества подзадач.

Учитывая нынешних отношений на мировом рынке, российская промышленность испытывает еще большие затруднения, в сфере развития промышленной робототехники. При такой медленной окупаемости производств с использованием высоких технологий, в том числе робототехники, нынешняя ситуация с ценой на зарубежный долларовый товар делает покупку не сильно востребованных промышленных роботов попросту бессмысленной. Однако при умелом подходе из сложившейся

ситуации можно извлечь выгоду. Сегодня мы можем использовать главный существующий задел (людей с энтузиазмом подходящих к своему делу) и двигаться без остановок дальше. Проблема нынешнего сообщества в его разобщенности, а эта проблема преодолеваема и на данный момент преодолевается. Существует ряд, как частных, так и государственных проектов, вокруг которых аккумулируется людской капитал, который в будущем будет обеспечивать стабильное развитие робототехники в России [5].

Библиографические ссылки

1. Умное производство [Электронный ресурс]. URL: www.umpro.ru/index.php?page_id=17&art_ id_1=395&group_id_4=92 (дата обращения: 15.03.2016).

2. UTMAG [Электронный ресурс]. URL: utmagazine.ru/posts/7550-robototehnika-globalnye-perspektivy-samye-perspektivnye-kompanii-i-proekty (дата обращения: 15.03.2016).

3. TASS [Электронный ресурс]. URL: tass.ru/nauka/1443378 (дата обращения: 15.03.2016).

4. Ручкин Л. В., Филиппов Ю. А., Ручкина Н. Л. Технология моделирования и управления ме-хатронными модулями : учеб. пособие ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2008.

5. Фактрум [Электронный ресурс]. URL: http://www.factroom.ru/facts/20480 (дата обращения: 15.03.2016).

© Синяков Д. К., Ачкасов О. Р., 2016