За год в России внедрено 860 промышленных роботов. Всего в мире – 384 тыс

В России соотношение количества роботов на 10 000 работников составило 4 робота , при среднемировом показателе: 106 роботов для Европы, 91 – для Америки и 75 – для Азии.

По уровню роботизации лидирует автопром: на предприятиях автоконцернов в России занято 378 роботов (рост составил 44% по сравнению с 2017 годом). 602 робота трудятся в других отраслях, из них 19% задействованы в металлургической промышленности.

Общий объем рынка промышленных роботов в России НАУРР оценивает в 2,5 млрд рублей, рынка робототехнических систем – в 7,5 млрд рублей.

Что касается мировой статистики по роботизации, то её озвучил Андреас Бауэр, вице-президент по корпоративному маркетингу компании KUKA и по совместительству председатель Комитета поставщиков роботов Международной федерации робототехники (IFR). Он представил ежегодные официальные данные отчета федерации о состоянии рынка промышленной робототехники во всем мире.

Так, согласно отчету, в 2018 году более 384 000 промышленных роботов было установлено на производственных предприятиях по всему миру, это на 1% больше, чем в 2017, и это новый рекорд роботизации производства. На 5 крупнейших рынков промышленной робототехники (Китай , Япония , Южная Корея, Германия) приходится 15% от глобального числа установленных роботов.

На мировом рынке роботизации лидирующей отраслью по-прежнему остается автомобильная промышленность: в 2018 году на предприятиях было установлено около 116 000 роботов (что на 6% меньше, чем в 2017 году). На втором месте – производство электроники: число устанавливаемых роботов в 2018 году выросло на 8% до примерно 113 000 роботов. Обе эти отрасли перетянули на себя почти 60% промышленной роботизации всего мира. Металлургия и машиностроение постепенно наращивает количество роботов, в 2018 году их было установлено 48 000.

Страны с наибольшим проникновением промышленных роботов

В начале апреля 2019 года Международная федерация робототехники (IFR) опубликовала исследование, посвященное уровню проникновения промышленных роботов в разных странах.

Первое место в рейтинге заняла Южная Корея , в которой на 10 тыс. рабочих приходится 710 роботов. В тройку лидеров вошли Сингапур (658 роботов) и Германия (322). России в этом списке нет.

Эксперты обращают внимание на седьмое место США , где на 10 тыс. работников заводов и предприятий приходится 200 роботов. Это вдвое больше, чем в Китае .

В 2018 году на американском рынке было продано рекордное количество роботов - почти 38 тыс. штук. Этому во многом способствовали компании, занимающиеся пищевой и химической промышленностью (в том числе переработкой пластика), которые нарастили расходы на робототехнику на 64% и 30% соответственно.

Больше всего роботов в США задействовано в производстве автомобилей - в 2017 году их было 1200 штук по отношению к 10 тыс. рабочих против 790 в 2012-м. Однако автопроизводители сокращают закупки роботов: в 2016 году были приобретены рекордные 16 311 единиц, в 2017-м - 15 400, в 2018-м - 14 600. Продажи снижаются примерно на 7% в год, но на автопром в 2018 году пришлось 38% всех промышленных роботов в США.

По данным Бюро статистики труда США, общая занятость в автомобильной отрасли увеличилась на 22% - с 824 400 рабочих мест в 2013 году до 1 005 000 в 2018-м. Эти данные показывают, что, несмотря на автоматизацию производства автомобилей и комплектующих к ним, проблема безработицы в этом секторе отсутствует.

Второй по числу купленных роботов в США стала индустрия электроники с 18-процентной доле в общем количестве используемого оборудования. Производители электроники наращивают внедрение роботов примерно на 15% в год.

Робот едва не убил рабочего, пронзив его 10 стальными штырями

11 декабря 2018 года стало известно о несчастном случае, который произошел с 49-летним китайцем по фамилии Чжоу (Zhou). В него вонзились 10 стальных штырей в результате падения манипулятора, который слетел с промышленного робота . К счастью, рабочего удалось спасти, несмотря на сильные повреждения.

Инцидент произошел 4 декабря 2018 года на фарфоровой фабрике в городе Чжучжоу (провинция Хунань на юго-востоке Китая) во время ночной смены. Из упавшей части робота вылетели шипы длиной 30 см и диаметром 1,5 см, которые воткнулись в спину, плечо и руку Чжоу. Некоторые из них прошли насквозь, а один металлический штырь остановился всего в 1 мм от важного нервного узла в грудном отделе - в области между ключицей и первым ребром. Еще бы чуть-чуть и у потерпевшего могло начаться сильное кровоизлияние, которое бы сильно снизило шансы на выживание.

С тяжелыми ранениями мужчину доставили в местную больницу, откуда его отправили в клинику в столице провинции. Из-за штырей он не мог лежать ни на спине, ни на животе. Его раны обрабатывали более десяти медсестер и врачей из различных отделений. Ранним утром рабочего прооперировали и успешно извлекли все штыри, сообщает издание Daily Mail со ссылкой на People"s Daily Online.

Хирург Ву Панфенг (Wu Panfeng), который оперировал Чжоу, рассказал, что из-за большой длины металлических штырей пациент не мог пройти рентгеновское сканирование. После операции, которая прошла успешно, состояние мужчины стабилизировалось. Его жизни ничего не угрожает.

В августе 2018 года сообщалось, что рабочий в Китае выжил после того, как его голову пронзил трехметровый металлический прут. Пострадавшего прооперировали, извлекли стержень, вошедший в мозг на 20 см, и восстановили череп.

К 2020 году в промышленности будет задействовано 3 млн роботов по всему миру

Кроме того, существенно увеличились продажи роботов предприятиям металлургической, электронной и пищевой промышленности - по этим отраслям прибавка составила 54%, 27% и 19% соответственно.

Из отчета IFR следует, что в тройку крупнейших покупателей промышленных роботов вошли Китай , Южная Корея и Япония : по оценкам IFR, в 2017 году эти страны установили 138, 40 и 39 тыс. единиц роботизированной техники. Кроме того, КНР показала самые высокие темпы роста - на 58% по сравнению с 2016-м.

Ожидается, что в 2017 году оборот на китайском рынке промышленных роботов вырастет до $4,2 млрд, а к 2020 году показатель достигнет $5,9 млрд.

Роботостроение включено в перечень ключевых областей развития государственной программы Made in China 2025, целью которой является модернизация производственного сектора страны.

Согласно оценкам IFR, в 2015 году на долю зарубежных производителей пришлось около двух третей выпущенных в Китае роботов. К концу 2017 года соотношение существенно сократилась благодаря усилиям китайских компаний, таких как Midea Group и Siasun Robot & Automation, по укреплению позиций в отрасли роботостроения.

В 2016-м Midea приобрела ведущего мирового разработчика робототехники - немецкую фирму Kuka AG , а в октябре 2017-го крупнейший китайский производитель роботов Siasun открыл в Шеньяне близ своей штаб-квартиры новый индустриальный парк стоимостью $300 млн.

Акции поставщиков дорожают

В мире продолжает набирать обороты автоматизация: армия роботов захватывает все новые фабрики, заводы и складские предприятия по всему миру. Тренд затронул не только развитые, но и развивающиеся экономики. Однако первые, конечно, лидируют по закупкам промышленных роботов. Об этом 20 ноября 2017 года сообщили The Financial Times.

Передовые машины, способные не только сваривать кузовы автомобилей и поднимать тяжести, но и выполнять более сложные и деликатные операции - от изготовления электронных компонентов до укладки шоколадных конфет, все более востребованы в мире. Параллельно со спросом растут и биржевые котировки ведущих представителей отрасли, среди которых японские компании Fanuc и Yaskawa , швейцарский концерн ABB и немецкий Kuka . По данным издания, акции Yaskawa и Kuka в 2017 году подорожали более чем вдвое, а стоимость ценных бумаг Fanuc и ABB с начала года увеличилась на 40% и почти на 16% соответственно.

Появление коботов с элементами ИИ

Характерная тенденция - расширение ассортимента роботов, среди которых теперь появились машины с элементами искусственного интеллекта , способные работать бок о бок с людьми. Это так называемые коллаборативные роботы, или коботы, специально разработанные для взаимодействия с человеком. Среди достоинств таких машин - возможность обучения имитацией.

Кроме того, по сравнению с традиционными роботами, коботы имеют меньший вес, они более компакты и мобильны, а также дешевы, что особенно важно для предприятий малого и среднего бизнеса.

Однако распространение роботов породило опасения, что со временем машины отнимут работу у людей. В сентябре 2017 года аналитик Deutsche Bank Джон Крайан (John Cryan) заявил, что роботы уже вытесняют людей с рабочих мест, и что в будущем тенденция усилится.

Тревогу подогревает и консалтинговая компания McKinsey : согласно ее оценкам, в будущем от 30% до 60% операций, выполняемых людьми, могут быть автоматизированы.

Однако глава ABB Robotics не разделяет подобных страхов. По его мнению, в росте спроса на роботов отчасти виноват дефицит сотрудников для выполнения квалифицированной ручной работы. Зачастую компании автоматизируют слишком утомительные, грязные либо опасные операции, которые люди просто не желают выполнять.

IOActive: Почти любой промышленный робот может напасть на человека

Напрямую с самими роботами исследователи не работали, зато тщательно изучили программные компоненты, в том числе, оболочки и мобильные приложения. Результаты оказались весьма неутешительными.

Предметом исследования стали разработки компаний SoftBank Robotics (роботы NAO и Pepper), Ubtech Robotics (Alpha 1S и Alpha 2), Robotis (Robotis OP2 и Thormang3), Universal Robots (UR3, UR5 и UR10), Rethink Robotics (Baxter и Sawyer), а также система управления роботами Asratec Corp V-Sido.

В общей сложности исследователи выявили почти 50 программных уязвимостей, связанных с самыми разными аспектами работы с этими машинами: обнаружены проблемы с коммуникациями, авторизацией самой по себе и ее механизмами, шифрованием , хранением личных данных пользователей, предустановленными настройками и компонентами с открытым кодом.

Выяснилось, в частности, что уязвимости предоставляют злоумышленникам как минимум гипотетическую возможность использовать камеры и микрофоны роботов для шпионажа, в то время как другие баги допускают захват контроля над устройством и использования его для причинения физического ущерба.

2016

Внедрение роботов на заводах в Восточной Европе

В феврале 2018 года агентство Reuters опубликовало статью, посвященную тему, как в Восточной Европе внедряют роботов для улучшения производства и компенсирования дефицита кадров.

Страны Восточной Европы столкнулись с нехваткой рабочей силы. Эта ситуация развивалась медленно, но верно - начало ей положил финансовый кризис 2008 года, а в 2011 году были отменены последние ограничения законодательства, сдерживавшие отток рабочей силы в более богатые страны Европейского Союза. Хотя политики и экономисты во многих странах мира бьют тревогу по поводу негативного влияния роботизации производства, вымещающей людей с рабочих мест, именно автоматизация стала спасением для местных предприятий, пытающихся удержать свое место на рынке.

Компании в Восточной Европе вкладывают все больше средств в автоматизацию, чтобы справиться с нехваткой кадров. Темпы роботизации производства выросли почти на треть – только за 2017 год на предприятиях Центральной и Восточной Европы было установлено 9900 единиц робототехники, то есть на 28% больше, чем в 2016 году. Но и этого все еще недостаточно, чтобы восполнить все пустующие рабочие места. К 2020 году поставки робототехники в этот регион вырастут еще на 21%, хотя средний показатель прироста по Европе составляет всего 10%, сообщается в отчете Международной федерации робототехники (IFR), которая отслеживает главные тренды роботизации по всему миру.

Первичной причиной нехватки рабочей силы в странах Восточной Европы стало падение рождаемости и миграционный отток. Население Восточной Европы медленно стареет, как показывают демографические анализы. По прогнозам ООН , к 2050 году общее население Польши, Чехии, Словакии и Венгрии сократится на 8 млн и достигнет 56 млн человек. Все эти изменения привели к смене трудовой модели бывших коммунистических государств. Первое время компании пытались повысить заработную плату рабочим, но этого оказалось недостаточно, чтобы убедить молодых людей остаться в стране.

Больше всех из стран Центральной и Восточной Европы пострадала Венгрия. Владельцы предприятий не могут подобрать сотрудников на производство, а большая текучка кадров только усугубляет ситуацию. В этих условиях вынужденная автоматизация становится единственной разумной стратегией поведения для предприятий.

Венгерский производитель натяжных ремней безопасности Hirtenberger Automotive Safety потратил на установку робототехники в двух производственных блоках €2,5 млн. Выгоднее всего сложившаяся ситуация оказалась для производителей робототехники. Выручка компании Vesz-Mont 2000 в 2017 году выросла на 10%. В 2018 предприятие рассчитывает удвоить объем продаж робототехники. Компания могла бы производить и зарабатывать больше, но, как ни парадоксально, ей тоже не хватает рабочих.

Наиболее автоматизированной страной Восточной Европы является Словакия. На 100 000 рабочих здесь приходится 135 роботов. В Чехии - 101, в Венгрии - 57, а в Польше - всего 32, что связано с притоком украинских рабочих-мигрантов. Однако автоматизация производства требует новых навыков от сотрудников, и компании в Восточной Европе уже столкнулись с проблемой образования кадров. Некоторые производители уже запускают обучающие программы для выпускников школы.

Экономисты предупреждают, что нехватка рабочей силы может иметь негативные последствия для некоторых стран Восточной Европы, которые проявятся еще до конца 2020 года. Аналитики UniCredit отмечают, что хотя постепенная нехватка кадров на рынке труда развивалась как минимум в течение трех последних лет, именно 2018 год может стать переломным моментом, когда дефицит рабочей силы начнет напрямую влиять на темпы экономического роста этих стран. Некоторым компаниям выгоднее будет переместить производство в другие страны. Хотя и они не защищены. Постепенно проблема распространится и на Западную Европу. Уже сейчас на нехватку рабочих также жалуются Германия , Нидерланды, Франция и , передает Reuters.

Это статья об индустриальном применении робототехники. Применение роботов в промышленности началось, по историческим меркам, не так давно - чуть больше, чем полвека назад, но сейчас уже мало какое производство можно представить себе без автоматических линий, без стальных манипуляторов и зорких стеклянных зрачков роботов - эти железные ребята прочно вошли в большинство производственных процессов и уходить не собираются.

Несмотря на такое обширное, почти повсеместное распространение роботов, лишь специалисты в полной мере представляют себе весь спектр их возможностей. В этой статье мы приоткроем дверь в мир промышленной робототехники для широкого круга читателей: опишем некоторые разновидности производственных роботов и сферы их применения. Нельзя объять необъятное в одной статье, но, если читателям будет интересно, мы обязательно продолжим.

Так какие они бывают - роботы?

Есть несколько классификаций промышленных роботов: по типу управления, по степени мобильности, по области применения и специфике совершаемых операций.

По типу управления:

Управляемые роботы: требуют, чтобы каждым их движением управлял оператор. В силу узости областей применения распространены мало. Да и не совсем роботы.

Автоматы и полуавтономные роботы: действуют строго по заданной программе, зачастую не имеют сенсоров и не способны корректировать свои действия, не могут обойтись без участия рабочего.

Автономные: могут совершать запрограммированный цикл действий без участия человека, согласно заданным алгоритмам и корректируя свои действия по мере необходимости. Такие роботы способны полностью перекрыть поле деятельности на своем участке конвейера, без привлечения живой рабсилы.

По функциям и сфере применения:

Роботы разделяются по назначению и исполняемым функциям, вот лишь некоторые из них: промышленные роботы бывают универсальные, сварочные , машиностроительные, режущие, комплектовочные, сборочные, упаковочные, складские, малярные.

Это далеко не полный перечень: количество всевозможных вариантов постоянно растет и все перечислить невозможно в рамках одной статьи. Можно лишь с уверенностью сказать о том, что вряд ли найдется такая область человеческой деятельности, где роботы не смогли бы сделать труд человека более творческим, взяв всю монотонную и опасную часть работы на себя.

Другие методы классификации

У каждой энциклопедии, каждого справочника и каждого производителя своя классификация и типология роботов. Что и не удивительно - зачастую она определяется сугубо специфическими нуждами и частным подходом того, кто её составляет.

Помешает ли это нам рассмотреть некоторые образцы и понять - что же они умеют? Нет конечно. Поехали.

Рассмотрим образцы

Среди промышленных роботов выделяется продукция таких известных фирм, как Kuka, Fanuc, Universal Robots, некоторые образцы которых мы рассмотрим чуть ниже.

KUKA KR QUANTEC PA - один из лучших роботов-палетоукладчиков на рынке. KUKA KR QUANTEC PA Arctic - его модификация, робот функционирующий при экстремально низких температурах. Он создан для работы преимущественно в морозильных камерах, при температурах до -30 °C. Электронные и механические части аппарата не нуждаются в защите от мороза, снега, инея, а также не выделяют излишнего тепла. Радиус действия манипулятора модификации Арктик, как и у стандартного KUKA KR QUANTEC PA, составляет 3195 мм, а полезная нагрузка - до 240 кг. Аппарат идеален для применения в пищевой промышленности и в условиях крайнего севера. Кроме составления штабелей из паллетов, робот может выполнять и другие манипуляции, ведь точность его движений, а точнее говоря - стабильность повторяемости позиционирования, составляет 0,06 мм.

FANUC M-2000iA/1200 - пятиосевой грузоподъемный робот поднимающий до 1200 кг и перемещающий этот груз на расстояние до 3,7 м - идеален в качестве погрузчика, так как работает без участия человека, что практически сводит к нулю опасность травматизма. Работает при температурах 0°C - +45 °C. Стабильность повторяемости - 0,03 мм.

Крайне прочный аппарат.

UR10 - самый крупный из манипуляторов Universal Robots и это коллаборативный робот, проще говоря - он создан для работы с другим оборудованием и помощи в работе человеку.

Манипулятор модели UR10 имеет радиус действия 1,3 м и поднимает груз до 10 кг. Его можно использовать с сельскохозяйственным, фармацевтическим, технологическим и многим другим оборудованием. Компактно размещается на рабочем месте человека, чтобы стать ему “третьей рукой”, легко программируется и быстро настраивается.

UR10 умеет завинчивать, клеить, сваривать и паять, производить литьевые и сборочные работы.

Также роботы Universal Robots применены в проекте Voodoo Manufacturing: Project Skywalker компании Medium Corporation - это фабрика 3D-печати, многие операции на которой выполняют именно роботы-манипуляторы. Такие действия, как замена платформ для печати, сбор и складирование готовых изделий больше не требуют неустанного внимания персонала.

Особенно интересны универсальные роботы, так как именно они, в силу своего назначения, снабжены наиболее адаптивными системами управления.

Rethinkrobotics

Это такие роботы, как Baxter и Sawyer производства Rethinkrobotics.

Очень интересным представляется подход компании Stratasys, которая создала промышленный аппарат нового типа - гибрид робота и 3D-принтера.

Конечно, любой 3D-принтер обладает признаками робота, но тут - это совершенно традиционной формы роботизированный манипулятор, имеющий в том числе и функцию FDM-печати. Stratasys Infinite-Build 3D Demonstrator предназначен, прежде всего, для авиационного и космического производства, в котором так важна его способность производить печать на вертикальных поверхностях неограниченной площади, в соответствии с концепцией “infinite-build” - “бесконечное построение”. С работой над проектом связаны такие монстры, как аэрокосмический гигант Boeing и автоконцерн Ford, которые предоставили Stratasys спецификации по необходимым характеристикам получаемых изделий.

Восьмиосевой механизм манипулятора, обилие специально разработанных композитных материалов для печати, традиционно высокое качество изготовления - все говорит нам о том, что у этого аппарата и его потомков большое будущее.

Figure 4 компании 3D Systems - модульная робототехническаяя система для автоматизации стереолитографической 3D-печати, ни больше, ни меньше.

Это целый автоматический комплекс, который способен производить новые изделия каждые несколько минут - в отличие от нескольких часов на обычных SLS-принтерах.

Кроме того, в цикл уже включены и такие этапы, как промывка, отделение поддержек и дозасветка, а не только первичная экспозиция. Все это Figure 4 делает сам, без вмешательства оператора в процесс работы.

Благодаря модульности, на основе Figure 4 можно создать достаточно крупные автоматические линии, используя стандартные компоненты.

Этот комплекс был представлен общественности в этом году, на выставке The International Dental Show в Кёльне, как и новый 3D-принтер ProJet CJP 260Plus - полноцветный 3D-принтер предназначенный для анатомического моделирования медицинских изделий и быстрого прототипирования любых промышленных образцов.

Принтер также роботизирован - снабжен системой автоматической загрузки, удаления и переработки печатного порошка.

Можно с уверенностью сказать, что комплексный подход к 3D-печати - часть производственной культуры будущего. Он даст радикально новое сочетание скорости, точности, удобства и снижения себестоимости изделий.

Carbon SpeedCell - технологическое решение от компании Carbon, которое включает в себя новый 3D-принтер The M2, работающий по технологии CLIP, и финишинговый аппарат для стереолитографических распечаток Smart Part Washer.

CLIP - технология бесслойной стереолитографической печати, обеспечивающая скорость от 25 до 100 раз быстрее обычной SLS и новый уровень качества поверхности.

Система CLIP (Continuous Liquid Interface Production) позволяет получить невозможные ранее формы изделий требующие минимальной постобработки. Точных характеристик аппаратного комплекса производитель пока не предоставил, но сам подход уже радует - это почти готовое решение для любой мастерской, в которой требуется стереолитографическая печать.

Аппарат сочетающий в себе несколько разных подходов к обработке деталей: это и классический фрезерный станок с программным управлением - пятиосевой и весьма точный, и лазерный режущий инструмент с теми же степенями свободы, и печатающий металлом 3D-принтер с технологией лазерного напыления. Сложно представить себе операцию, которую не смог бы произвести этот станок с металлической деталью. Гибридный подход: фрезеровка заготовки, наплавление недостающих деталей или печать с нуля и чистовая обработка - все операции могут произведены с деталью за один подход, в рамках одной заданной программы, без прерывания технологического цикла. Размер обрабатываемой и/или печатаемой детали составляет до 600 на 400 мм, а вес может быть до 600 кг.

Такое МФУ для работы по металлу уже многое изменило в культуре производства штучных и мелкосерийных изделий, а в ближайшее время подобный подход может распространиться и на серийное производство.

EOS - Additive Manufacturing

Компания EOS создала манипуляторы, которые способны производить различные операции, где требуется захват и перемещение детали. Разработки EOS в этой области основываются на наблюдениях за поведением животных, в частности - этот манипулятор создан по примеру хобота слона.

Такой робот-манипулятор может быть использован во множестве промышленных операций, как то: в транспортировке и упаковке, в перемещении деталей из одной рабочей зоны в другую, например - из 3D-принтера в камеру пост-обработки, чтобы исключить участие человека на этом этапе.

Также компания спонсирует и представляет проект Roboy - это мобильный гуманоидный робот, который способен выполнять любые движения свойственные человеку и служить помощником на производстве.

Concept Laser и Swisslog - M Line Factory

Известный производитель печатающих металлом 3D-принтеров, Concept Laser заключил соглашение с компанией Swisslog, их общий проект - M Line Factory, это система перемещения металлических 3D-печатных деталей между станками Concept Laser с помощью роботов Swisslog.

Компании продолжают совершенствование аппаратных комплексов для 3D-печати металлом. Роботизированные составляющие этих машин способны провести деталь через весь цикл - от загрузки проекта в память, до выхода готового изделия на склад, - без необходимости вмешательства оператора.

Например, вот так это делает упомянутый выше Sawyer:

Выводы

Роботы в современной промышленности везде. Они в любом цеху и в любой области производства. И это нормально: роботы экономят деньги работодателей, а рабочих спасают от вредной и монотонно-отупляющей работы; роботы работают круглосуточно и безостановочно; роботы намного точнее живых рабочих - они не устают, у них не “замыливается глаз”, их сенсоры и системы позиционирования способны сохранять точность до сотых долей миллиметра.

Пока мы видим их еще не везде - многие производственные процессы скрыты от рядового пользователя, да и не особо интересны обычно, - но совсем скоро невозможно будет не замечать того, что подавляющая часть всех материальных благ производится умными машинами.

Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Робототехника — одно из перспективнейших направлений в сфере интернет-технологий, а то, что за ИТ-сферой будущее, в наше время и объяснять не надо. Роботостроение — увлекательнейшая штука: сконструировать робота значит почти что создать новое существо, пусть и электронное.

С 60-х годов прошлого века автоматизированные и самоуправляющиеся устройства, делающие какую-либо работу за человека, стали использоваться для исследований и в производстве, затем в сфере услуг и с тех с каждым годом прочнее занимают свое место в жизни людей. Конечно, нельзя сказать, что в России все сплошь выполняется самостоятельными механизмами, однако определенный вектор в эту сторону точно намечается. Вот уже и Сбербанк планирует заменить три тысячи юристов умными машинами.

Вместе с экспертами попытаемся разобраться, зачем нужна роботехника и как к ней подступиться.

Чем отличается робототехника для детей от профессиональной?

Если коротко, то робототехника для детей направлена на изучение предмета, тогда как профессиональная - на решение конкретных задач. Если специалисты создают промышленные манипуляторы, выполняющие разные технологические задачи, или специализированные колесные платформы, то любители и дети, конечно же, занимаются вещами попроще.

Татьяна Волкова, сотрудник Центра интеллектуальной робототехники: «Как правило, с чего все начинают: разбираются с моторами и заставляют робота элементарно ехать вперед, потом - делать повороты. Когда робот выполняет команды движения, можно уже подключить датчик и сделать так, чтобы робот ехал на свет или, наоборот, «убегал» от него. А дальше идет любимая задача всех новичков: робот, который ездит по линии. Устраиваются даже различные гонки роботов».

Как понять, есть ли у ребенка склонность к робототехнике?

Для начала нужно купить конструктор и посмотреть, нравится ли ребенку собирать его. А дальше и в кружок можно отдать. Занятия помогут ему развить мелкую моторику, фантазию, пространственное восприятие, логику, концентрацию и терпеливость.

Чем быстрее получится определиться с направлением роботехники — конструирование, электроника, программирование — тем лучше. Все три области обширны и требуют отдельного изучения.

Александр Колотов, ведущий специалист STEM-программ в Университете Иннополис: «Если ребенку нравится собирать конструктор, то ему подойдёт конструирование. Если ему интересно изучать, как устроена вещь, то ему понравится заниматься электроникой. Если у ребенка тяга к математике, то его заинтересует программирование».

Когда начинать обучение робототехнике?

Начинать изучение и записываться в кружки лучше всего с детства, впрочем, не слишком рано — в 8-12 лет , говорят специалисты. Раньше ребенку сложнее уловить понятные абстракция, а позднее, в подростковом возрасте, у него могут появиться другие интересы, и он станет отвлекаться. Также ребенка необходимо мотивировать на изучение математики, чтобы ему было интересно и легко в будущем проектировать механизмы и схемы, составлять алгоритмы.

С 8-9 лет ребята уже могут понимать и запоминать, что такое резистор, светодиод, конденсатор, а позже и понятия из школьной физики осваивать с опережением школьной программы. Не важно, станут они специалистами в этой области или нет, полученные знания и навыки точно даром не пропадут.

В 14-15 лет нужно продолжать заниматься математикой, отодвинуть занятия в кружке по робототехнике на второй план и начать изучение программирования более серьезно - разбираться не только в сложных алгоритмах, но и в структурах хранения данных. Далее идут математический базис и знания в алгоритмизации, погружение в теорию механизмов и машин, проектирование электромеханической оснастки робототехнического устройства, реализацию алгоритмов автоматической навигации, алгоритмы компьютерного зрения и машинное обучение.

Александр Колотов: «Если в этот момент познакомить будущего специалиста с основами линейной алгебры, комплексным счислением, теорией вероятности и статистики, то к поступлению в вуз он уже будет хорошо представлять, зачем ему стоит обращать дополнительное внимание на эти предметы при получении высшего образования».

Какие конструкторы выбрать?

Для каждого возраста существуют свои образовательные программы, конструкторы и платформы, различающиеся степенью сложности. Можно найти как зарубежные, так и отечественные продукты. Есть дорогие наборы для робототехники (в районе 30 тыс. руб. и выше), есть и подешевле, совсем простые (в пределах 1-3 тыс. руб.).

Если ребенку 8-11 лет , можно купить конструкторы Lego или Fischertechnik (хотя, конечно, производители имеют предложения как для более младшего, так и для старшего возрастов). Конструктор Lego для робототехники обладает интересными деталями, яркими фигурками, он легок в сборке и снабжен подробной инструкцией. Серия конструкторов Fischertechnik для робототехники приближает к настоящему процессу разработки, здесь вам и провода, и штекеры, и визуальная среда программирования.

В 13-14 лет можно начать работать с ТРИК или модулями Arduino, которые, по словам Татьяны Волковой, является практически стандартом в области образовательной робототехники, а также Raspberry. ТРИК сложнее Lego, но легче Arduino и Raspberry Ri. Последние две уже требуют базовых навыков программирования.

Что еще потребуется изучить?

Программирование . Избежать его возможно только на первоначальном этапе, потом же без него никуда. Начать можно с Lego Mindstorms, Python, ROS (Robot Operating System).

Базовую механику. Начинать можно с поделок из бумаги, картона, бутылок, что важно и для мелкой моторики, и для общего развития. Самого простого робота можно сделать вообще из отдельных деталей (моторчики, провода, фотодатчик и одна несложная микросхема). Познакомиться с базовой механикой поможет «Мастерилка с папашей Шперхом».

Основы электроники. Для начала научиться собирать простые схемы. Для детей до восьми лет эксперты советуют конструктор «Знаток», дальше можно перейти к набору «Основы электроники. Начало».

Где заниматься робототехникой детям?

Если видите у ребенка интерес, можно отдать его в кружки и на курсы, хотя можно заниматься и самостоятельно. На курсах ребенок будет под руководством специалистов, сможет найти единомышленников, займется робототехникой на регулярной основе.

Также желательно сразу понять, чего хочется от занятий: участвовать в соревнованиях и бороться за призовые места, участвовать в проектной деятельности или просто заниматься для себя.

Алексей Колотов: «Для серьезных занятий, проектов, участия в соревнованиях нужно выбирать кружки, с небольшими группами по 6—8 человек и тренером, который приводит учеников к призовым местам на соревнованиях, который постоянно сам развивается и дает интересные задачи. Для занятий в виде хобби можно пойти в группы до 20 человек».

Как выбирать курсы для занятий робототехникой?

При записи на курсы обратите внимание на педагога , рекомендует коммерческий директор компании Promobot Олег Кивокурцев. «Бывают прецеденты, когда педагог просто отдает ребятам оборудование, а дальше занимайтесь кто чем хочет», — согласна с Олегом Татьяна Волкова. От таких занятий толку будет мало.

При выборе курсов также стоит обратить внимание и на имеющуюся материально-техническую базу . Есть ли там конструкторские наборы (не только Lego), имеется ли возможность писать программы, изучать механику и электронику, самому делать проекты. На каждую пару учащихся должен быть свой робототехнический комплект. Желательно с дополнительными деталями (колесами, шестернями, элементами каркаса), если хочется участвовать в соревнованиях. Если с одним набором работает сразу несколько команд то, скорее всего, никаких серьезных соревнования не предполагается.

Поинтересуйтесь, в каких соревнованиях участвует клуб робототехники . Помогают ли эти конкурсы закрепить полученные навыки и дают ли возможность для дальнейшего развития.

Соревнование Robocup 2014

Как изучать робототехнику самостоятельно?

Курсы требуют денег и времени. Если первого не хватает и регулярно ходить куда-либо не получится, можно заняться с ребенком самостоятельным изучением. Важно, чтобы родители обладали необходимой компетенцией в этой сфере: без помощи родителя, ребенку освоить робототехнику будет достаточно сложно, предостерегает Олег Кивокурцев.

Найдите материал для изучения. Их можно брать в Интернете, из заказываемых книг, на посещаемых конференциях, из журнала «Занимательная робототехника». Для самостоятельного изучения есть бесплатные онлайн-курсы, например, «Строим роботов и другие устройства на Arduino: от светофора до 3D-принтера».

Нужно ли изучать роботехнику взрослым?

Если Вы уже вышли из детского возраста, это не значит, что двери робототехники для Вас закрыты. Можно так же записаться на курсы или изучать ее самостоятельно.

Если человек решил заниматься этим как хобби, то путь его будет таким же, как у ребенка. Однако понятно, что дальше любительского уровня без профессионального образования (инженера-конструктора, программиста и электронщика) продвигаться вряд ли получится, хотя, конечно, устраиваться на стажировки в компании и упорно грызть гранит нового для вас направления никто не запрещает.

Олег Кивокурцев: «Взрослому будет проще освоить робототехнику, но важным фактором является время».

Для тех, у кого близкая специальность, но хочется переучиться, также есть разные курсы в помошь. Например, для специалистов по машинному обучению одойдет бесплатный онлайн-курс по вероятностной робототехнике «Искусственный интеллект в робототехнике». Также существуют образовательная программа Intel, просветительский проект «Лекториум», дистанционные курсы ИТМО. Не забудьте и про книги, например, есть много литературы для начинающих («Основы робототехники», «Введение в робототехнику», «Настольная книга робототехника»). Подберите то, что больше всего понятно и подходит вам.

Следует помнить, что серьезная работа отличается от любительского увлечения как минимум стоимостью затрат на оборудование и перечнем поставленных перед работником задач. Одно дело - своими руками собирать самого простого робота, совсем другое - заниматься, например, машинным зрением. Поэтому изучать основы конструирования, программирования и аппаратной инженерии все-таки лучше с ранних лет и впоследствии, если понравилось, поступать в профильный университет.

В какие вузы идти учиться?

Направления, связанные с робототехникой, можно найти в следующих вузах:

— Московский технологический университет (МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ);

— Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;

— Московский государственный технологический университет «Станкин»;

— Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва);

— Сколковский институт науки и технологий (Москва);

— Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II;

— Московский государственный университет пищевых производств;

— Московский государственный университет леса;

— Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (СГУАП);

— Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО);

— Магнитогорский государственный технический университет;

— Омский Государственный технический университет;

— Саратовский государственный технический университет;

— Университет Иннополис (Республика Татарстан);

— Южно-Российский федеральный университет (Новочеркасский ГТУ).

Самое главное

Знать азы робототехники в скором времени может оказаться полезно и обывателям, а возможность стать специалистом в этой сфере выглядит очень перспективно, так что хотя бы попробовать себя в «роботостроительстве» определенно стоит.

Робототехник (Чешск. robot, от robota - подневольный труд и rob - раб) — специалист по разработке роботов и их обслуживанию. Профессия подходит тем, кого интересует физика, математика, черчение и информатика (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).

Особенности профессии

Робототехника (роботехника) - это прикладная научная отрасль, посвященная созданию роботов и автоматизированных технических систем. Такие системы также называют робототехническими системами (РТС). Ещё одно название - роботостроение. Так называют процесс создания роботов, по аналогии с машиностроением. Роботы особенно нужны там, где человеку работать слишком тяжело или опасно, и там, где каждое действие должно выполняться с нечеловеческой точностью. Например, робот может взять пробы грунта на Марсе, обезвредить взрывное устройство или провести точную сборку прибора.

Конечно, для каждого вида работы нужен специальный робот. Роботов-универсалов пока не существует. Всю робототехнику можно разделить на промышленную, строительную, авиационную, космическую, подводную, военную. Кроме этого существуют роботы-помощники, роботы для игр и т.д.

Робот может работать по заранее разработанной программе либо под управлением оператора. Роботов с самостоятельным мышлением и мотивацией, со своим эмоциональным миром и мировоззрением пока тоже нет. Оно и к лучшему.

Робототехника находится в родстве с мехатроникой.

Мехатроника - это дисциплина, посвящённая созданию и эксплуатации машин и систем с программным управлением. Часто мехатроникой называют электромеханику и наоборот.

К мехатронике относятся заводские станки с программным управлением, беспилотные транспортные средства, современная офисная техника и пр. Иными словами, приборы и системы, предназначенные для выполнения какой-то конкретной задачи. Например, задача офисного принтера - печать документов.

А что такое робот по своей сути?

Как видно из самого названия, робот изначально представлялся как подобие человека. Но прагматизм берёт верх. И чаще всего роботу отводится роль технического приспособления, для которого внешность не имеет большого значения. По крайней мере, промышленные роботы на людей совсем не похожи.

Однако у роботов есть признак, который объединяет их со всеми живыми существами - движение. И способ движения порой довольно чётко копирует то, что встречается в природе. Например, робот может летать, подобно стрекозе, бегать по стене, словно ящерица, ходить по земле, словно человек и пр.

(См. ролик внизу страницы.)

С другой стороны, некоторые роботы специально рассчитаны на душевный отклик людей. Например, роботы-собаки скрашивают жизнь людям, у которых нет времени на настоящую собаку. А плюшевые «младенцы» облегчают депрессию.

Не за горами то время, когда среди прочей бытовой техники у нас появятся роботы, помогающие по хозяйству. Лично я предпочла бы слугу в виде улыбчивого пластикового кокона на колёсах. Но кому-то наверняка захочется, чтобы их роботы-мажордомы были как настоящие люди. В этом направлении уже сделаны потрясающие успехи.

Создание робота - это то, чем занимается робототехник . Точнее, инженер-робототехник . Он исходит из того, какие задачи робот будет решать, продумывает механику, электронную часть, программирует его действия. Такая работа - не для одиночки-изобретателя, инженеры-робототехники работают в команде.

Но робота нужно не только изобрести и разработать. Его нужно обслуживать: управлять работой, следить за «самочувствием» и ремонтировать. Этим также занимается робототехник, но специализирующийся на обслуживании.

В основе современной робототехники находятся механика, электроника и программирование. Но, как подсказывают фантасты, со временем для изготовления роботов будут широко использовать био- и нанотехнологи. В результате получится киборг, т.е. кибернетический организм - что-то среднее между живым человеком и роботом. Чтобы не слишком радоваться по этому поводу, можно посмотреть фильм «Терминатор», любую его часть.

Начало истории роботов

Слово «робот» придумал Карел Чапек в 1920 г. и использовал его в своей пьесе «R.U.R.» («Россумские Универсальные Роботы»). Позже, в 1941 г., Айзек Азимов использовал слово «робототехника» в научно-фантастическом рассказе «Лжец».

Но видимо, одним из первых робототехников в истории человечества можно считать арабского изобретателя Аль-Джазари, жившего в XII веке. Остались свидетельства, что он создал механических музыкантов, которые развлекали публику, играя на арфе, флейте и бубнах. Леонардо да Винчи, живший в XV-XVI веках, оставил после себя чертежи механического рыцаря, способного двигать руками и ногами, открывать забрало своего шлема. Но эти выдающиеся изобретатели вряд ли могли представить, каких вершин достигнут технологии через несколько столетий.

Обучение на Робототехника

Чтобы стать робототехником, нужно получить высшее образование по направлению «мехатроника и робототехника». В частности, к этому направлению относится специальность «роботы и робототехнические системы». Высшее образование даёт квалификацию «инженер».

На этом курсе можно получить профессию специалиста по мехатронике и робототехнике за 3 месяца и 10 000 руб.
— Одна из самых доступных цен в России;
— Диплом о профессиональной переподготовке установленного образца;
— Обучение в полностью дистанционном формате;
— Сертификат соответствия профстандарту стоимостью 10 000 руб. в подарок!;
— Крупнейшее образовательное учреждение дополнительного проф. образования в России.

Рабочее место

Робототехники работают в конструкторских бюро авиации и космонавтики. Например, в НПО им. С.А.Лавочкина. В научно-исследовательских центрах разной направленности (космос, медицина, нефтедобыча и пр.). В компаниях, специализирующихся на роботостроении.

Оплата труда

Зарплата на 04.07.2019

Россия 30000—37000 ₽

Важные качества

Профессия робототехник предполагает интерес к точным наукам и инженерному делу, аналитический склад ума, хорошо структурированное мышление в сочетании с богатым воображением.

Знания и навыки

По существу, робототехник - это универсальный специалист: инженер, программист, кибернетик в одном лице. Ему необходимо знание механики, программирования, теории автоматического управления, теории проектирования автоматических систем. Очень важны навыки конструирования, умение работать руками, например, пользоваться паяльником.

Но и одним из важнейших средств для глубоких социально-экономических изменений в сфере труда. Разработка и внедрение промышленных роботов уже позволили перейти на новый, более высокий научно-технический уровень решения задач по комплексной автоматизации на промышленных предприятиях, перераспределить функции между человеком и машиной и значительно повысить производительность труда.

Произошло это благодаря компаниям, которые уже много лет выпускают промышленных машин для разнообразных сфер деятельности Robohunter расскажет вам о 10 самых успешных из них и познакомит вас с их продукцией.

1. (Япония)

Компания FANUC - один из лидеров мирового рынка промышленной автоматизации, станкостроения, числового программного управления и робототехники. Производитель появился в 1956 году, и уже в 1972-м представил своего первого промышленного робота. У FANUC есть собственные лаборатории и исследовательские центры, производства, а также испытательные площадки, локализированные у подножия японской горы Фудзи.

FANUC Robotics является робототехническим подразделением компании, с собственной широкой сетью представительств. Всего в мире можно насчитать свыше 200 000 роботов FANUC, 30 000 из которых находятся в Европе и России.

Продукция FANUC отличается высоким качеством, ей свойственна интеллектуальность, сверхточность и высокая функциональность.

Линейка роботов FANUC включает:

• FANUC M-1iA - одного из самых быстрых дельта-роботов в мире;
• FANUC M-2000iA - самого «сильного» из серийно выпускаемых промышленных роботов в мире, с максимальной грузоподъемностью 1350 кг.
• FANUC ArcMate - высокоточных и скоростных сварочных роботов.
• FANUC M-410iB - серию грузоподъемных роботов с возможностью паллетизации и упаковки готовой продукции.

(по данным за 2014 год)

2. (Германия)

Деятельность ведущего немецкого производителя промышленных роботов сосредоточена на производстве роботов, применимых в различных отраслях: от автомобильной и металлургической до пищевой.

Немецкая компания KUKA (Keller und Knappich Augsburg) была основана в 1898 году в Аугсбурге. Первый промышленный робот FAMULUS появился в 1973-м. У него было шесть осей с электромеханическим управлением. Сегодня в ассортименте компании есть много видов роботов, выполняющих различные задачи. Роботов KUKA используют во всем мире на заводах: для операций по сварке, погрузке, паллетизации, упаковке, обработке, сборке и др.

Машины KUKA классифицируют по уровню грузоподъемности: малый (5-16 кг), средний (30-60 кг) и большой (90-300 кг). Причем их можно использовать не только на предприятиях. В это ролике видно, как устройство играет партию с чемпионом по теннису Тимом Боллом.

(по данным за 2014 год)

3. (Швеция, Швейцария)

Специализация ABB (Asea Brown Boveri Ltd.) — электротехника, энергетическое машиностроение, робототехника, а также информационные технологии. ABB появилась в 1988 году в результате слияния двух компаний: шведской ASEA и швейцарской Brown, Boveri & Cie и сегодня занимает лидирующие позиции в производстве промышленных роботов (общее количество превышает 20 000).

Компания производит промышленных роботов, специальное оборудование и инструменты, программное обеспечение для моделирования робототехнических комплексов, специальное программное обеспечение для сварки и обработки пластика, производственные ячейки, комплексные системы для автомобильной промышленности.

4. (Япония)

Японская корпорация была создана в 1896 году и сегодня известна как один из крупнейших в мире промышленных концернов. Первоначально Kawasaki специализировалась на судостроении. Сегодня же линейка продукции состоит из промышленных роботов, гидроциклов, тракторов, поездов, мотоциклов, двигателей, оружия, легких самолетов и вертолетов, а также деталей для самолетов.

Роботы от Kawasaki предназначены для выполнения различных производственных задач. В ассортименте — универсальные промышленные машины (грузоподъемность до 1500 кг), роботы специализированного назначения (например, покрасочные K-серии, машины для стерильных помещений N- и T-серии и пр.)

В линейку Kawasaki robotics входят манипуляторы специального взрывобезопасного исполнения, роботы, трудящиеся в агрессивных средах, конструкции для металлургических производств, для которых характерна высокая температура заготовок, а также паллетайзеры.

5. (Yaskawa) (Япония, США)

Motoman Robotics - подразделение японской компании Yaskawa, занимает одну из ведущих позиций среди производителей робототехники в Северной и Южной Америке. Motoman Robotics была основана в августе 1989 года, сегодня количество выпускаемой продукции превышает 30 тысяч единиц.

Модельный ряд Motoman состоит из 175 роботизированных моделей и 40 полностью интегрированных готовых решений, применимых для специфических задач (в том числе оборудование для безопасности).

6. OTC Daihen ()

Специализация компании - , машины для дуговой сварки и резки, компоненты для автоматизации технологии сварки и обработки материалов.

Изначально OTC поставляла сварочное оборудование для других компаний, но за короткий промежуток времени стала лидером японского автомобильного рынка газовых и металлических компонентов для машин дуговой сварки. Первое поколение роботов OTC Daihen было разработано в конце 1970-х годов и предназначалось для дуговой сварки. С этого момента активно совершенствует автоматизацию сварки на собственной линии роботов. В состав OTC DAIHEN, Inc. входит ряд дочерних компаний, функционирующих в сферах автоматизации сварки и робототехники.

Роботы OTC Daihen используются для разных видов сварки и плазменной резки (в частности мягкой и нержавеющей стали, алюминия, титана, другие экзотических металлов).

7. (Япония)

Panasonic - это не только известная во всем мире японская машиностроительная корпорация, которая производит бытовую технику и электронные товары, но и один из лидеров рынка промышленной робототехники и сварочного оборудования. В частности, робот для сварки от Panasonic - это технологии «все в одном», без дополнительного интерфейса между роботом и сварочным источником. У робота нет необходимости настраивать сварочные функции, а программирование производится с одной панели управления. Закономерно, что продажи сварочных роботов Panasonic сегодня достигли отметки 40 000. Компания также выпускает универсальные манипуляторы для многих видов производственных задач.

8. KC Robotics (США)

KC Robotics, Inc - инновационная компания, которая предоставляет решения в области робототехники, с 1990 года являясь единым источником широкого спектра промышленных роботов, продуктов и услуг.

Услугами KC Robotics пользуются многие бренды, среди которых Yaskawa Motoman, Kuka, Fanuc, Mitsubishi, OTC, Panasonic. Предприятие обслуживает все отрасли использования промышленных роботов, а также занимается производством и обработкой материалов, включая пакетирование и сварочные работы.

9. Triton Manufacturing (США)

Сфера деятельности американской компании — гибкие системы питания, а также пользовательские обработанные шины и паяные электрические компоненты, которые применяются в разнообразных электро- и теплоприложениях. Устройства Triton обеспечивают передачу мощности для компьютеров, распределение электроэнергии для транспорта, распределительных устройств, телекоммуникаций и аэрокосмической промышленности.

10. Kaman Corporation (США)

В состав американской холдинговой компании, которая присутствует на рынке больше 40 лет, входят три предприятия, основанные авиаконструктором Чарльзом Каманом:

• Kaman Aircraft (вертолётостроение, 1945 г.);
• Kaman Aerospace (авиационные комплектующие, боеприпасы, военно-технические исследования);
• Kaman Industrial Distribution (поставки и складская логистика).

В настоящее время Kaman Corporation насчитывает более чем 200 филиалов и распределительных центров, а также носит статус одного из крупнейших промышленных дистрибьюторов Северной Америки. Компания производит подшипники, механические и электрические устройства для электропередачи и управления движением, обработки материалов и жидкостей, а также другие устройства, применяемые в промышленной и военной робототехнике.

(по данным за 2014 год)