Роботизация и автоматизация производства могла бы существенно повысить качество продукции, ускорить жизненный цикл изделий, выведя российскую промышленность на новый уровень производительности. Однако пока отечественный рынок промышленной робототехники развивается очень медленно. Потенциальные потребители плохо осведомлены о возможностях современных роботов и не спешат инвестировать в это направление. В свою очередь невысокий спрос вкупе с рядом других факторов тормозит развитие отечественного производства робототехнических комплексов. Есть ли выход из создавшейся ситуации?

Преодолеть зависимость от автопрома

В России, как и во всем мире, основными потребителями промышленных робототехнических комплексов (РТК) выступают автомобилестроительные предприятия. Вплоть до 2015 г. серийным производством роботов в нашей стране занимался «Волжский машиностроительный завод» (г. Тольятти), он выпускал до 200 единиц оборудования в год для «АвтоВАЗа», однако впоследствии был закрыт. Альтернативного российского серийного производства роботов для автопрома не появилось. На сегодняшний день значительная часть РТК импортируется, при этом объем рынка по зарубежным меркам очень и очень скромен: всего несколько сотен роботов в год.

За рубежом вслед за автопромом роботизацией активно занимается средний и малый бизнес из других отраслей. Правда, здесь роботы выполняют не основные, а вспомогательные технологические операции. Например, загружают детали в станки или занимаются паллетированием (упаковка грузов в компактные транспортировочные единицы). В России такие вспомогательные операции зачастую не автоматизируются в принципе.

Вопрос в том, будет ли меняться ситуация в будущем? С учетом того, что отечественный рынок автомобилей сегодня переживает не лучшие времена, спрос на робототехнику в других отраслях мог бы стать существенным подспорьем для производителей и интеграторов РТК. Однако пока российские компании, работающие на рынке промышленной робототехники, не ждут радикальных перемен.

«До сих пор основным потребителем роботов в России остается автопром, — отмечает Вадим Ипполитов, коммерческий директор холдинга Белфингрупп (г. Ижевск). — В этом отношении ничего не изменилось. Но есть и позитивные моменты. Другие отрасли понемногу начинают включать в свои программы перевооружения роботизированные технологии. Мы предполагаем, что в ближайшем будущем внедрять РТК начнут предприятия оборонно-промышленного комплекса, железнодорожного машиностроения, судостроения, производители товаров народного потребления, пищевой промышленности, представители нефтегазовой отрасли, производители строительных металлоконструкций. В целом рынок робототехники в РФ имеет огромный потенциал».

«На наш взгляд, автопром был, есть и еще долго будет оставаться основным потребителем промышленной робототехники, как в мире, так и в России, — считает Анатолий Перепелица, директор УРТЦ «Альфа-Интех» (г. Челябинск). — Однако российские интеграторы в настоящее время в значительной степени отстранены от этого рынка, так как приходящие в российский производственный сектор иностранные автомобильные бренды имеют давние связи с крупными зарубежными интеграторами, которым и «отрезают больший кусок пирога» роботизации своих предприятий. У российских интеграторов пока немного примеров реализации достаточно крупных проектов для автопрома.

Перспективными же отраслями для внедрения промышленной робототехники в России мы считаем небольшие предприятия по производству компонентов для автопрома и предприятия пищевой промышленности (в части упаковки, маркировки, паллетирования). Большой потенциал роботизации имеется на предприятиях военно-промышленного комплекса, что, прежде всего, связано со значительными объемами финансирования данной отрасли со стороны государства».

Здесь возникает второй вопрос: если робототехника перестанет быть прерогативой автопрома и придет в другие отрасли промышленности, какими будут требования новых потребителей?

Не вместо человека, а вместе с ним

«До недавнего времени в мире существовало только одно серьезное направление — промышленная робототехника, — отмечает Альберт Ефимов, руководитель робототехнического центра фонда «Сколково». — Как правило, это дорогостоящие решения для крупного бизнеса, предполагающие, что роботы выполняют основные производственные операции за человека. Сейчас в силу различных технологических причин (появление дешевых сенсоров, повышение мощности процессоров) началось активное развитие сервисной робототехники. Сервисные роботы оказывают людям какие-либо услуги — повышают их физическую силу, транспортируют предметы или общаются с человеком. Самый простой пример — робот - пылесос, уже сегодня продаваемый миллионами по всему миру».

Многие считают, что сервисная робототехника больше ориентирована на потребительский рынок, однако на деле это совсем не так. Роботы могут оказывать людям услуги не только в быту, но и на производстве. Более того, сама грань между понятиями «промышленная» и «сервисная робототехника» постепенно стирается. Более актуальным становится деление на заменяющую и помогающую робототехнику. При этом маржинальность сервисной робототехники намного превышает маржинальность промышленной робототехники — один медицинский робот может стоить несколько миллионов долларов.

«Сегодня стоит обратить внимание на рынок ассистивной (помогающей) робототехники: по мнению экспертов «Сколково» это наиболее перспективное направление, — уверен Альберт Ефимов. — Ассистивный робот помогает повысить производительность и снизить трудоемкость операций; он работает не вместо человека, а вместе с ним. Общая оценка мирового рынка ассистивной робототехники свыше 5 трлн долларов».

Действительно, ведущие мировые производители роботов — к примеру, Fanuc и Kuka — сегодня активно продвигают новые модели коллаборативных роботов — машин, способных работать с человеком рука об руку. Эти роботы могут привезти сборщику необходимые комплектующие со склада или подать тяжелую деталь. Благодаря чувствительным сенсорам коллаборативные манипуляторы ощущают малейшее препятствие на пути и безопасны для человека. Однако такие машины стоят достаточно дорого, и в нашей стране пока не слишком популярны.

«Похоже, что российская промышленность не готова к внедрению коллаборативных роботов, — считает Анатолий Перепелица. — На сегодняшний день в РФ поставлены считанные единицы таких машин, да и то в основном в учебные заведения. Хотя сама по себе технология доступна на нашем рынке, как минимум, три года».

«В настоящий момент российская промышленность только знакомится с обычными промышленными роботами, поэтому начало внедрения коллаборативных роботов затянется на неопределенный срок, — соглашается с коллегой Вадим Ипполитов. — Думаю, первыми пользователями коллаборативных роботов будут автопроизводители: они станут использовать их для выполнения тех операций, где необходима физическая сила и точность. Со временем коллаборативные роботы, несомненно, будут набирать популярность в различных отраслях».

Говоря о других трендах российского рынка, Вадим Ипполитов прогнозирует развитие роботизированных аддитивных технологий и расширение списка «профессий» промышленных роботов.

По мнению Анатолия Перепелицы, уже сегодня явно обозначилась такая тенденция, как рост гибкости применения РТК и обусловленное этим увеличение числа приложений, где требуется не повторение исполнения одной программы множество раз (как на массовом производстве), а исполнение множества программ ограниченное число раз (средне- и мелкосерийное производство с широкой номенклатурой продукции).

«Вследствие этого возрастает роль программного обеспечения, сенсорики, машинного зрения, а программное обеспечение движется в сторону интеллектуализации алгоритмов, — подчеркивает руководитель «Альфа-Интех». — В этом же тренде находится и распространение коллаборативной робототехники. Полагаю, в ближайшие годы все больше и больше будут распространяться алгоритмы самопрограммирования роботов для определенного круга задач, а так же параметрические программы для роботов».

Избавиться от устаревших стереотипов

Развитию российского рынка робототехники для промышленности препятствует несколько факторов. Но наши эксперты сходятся во мнении, что один из главных — низкая осведомленность потенциальных потребителей о возможностях современных РТК.

«Рынок пока не понимает, в чем преимущества и экономическая привлекательность роботизации, — отмечает Марко Делаини, генеральный директор Fanuc в России. — Но это не новая проблема. Подобную ситуацию мы уже видели некоторое время назад в Европе. Сейчас европейские компании знают, что с помощью роботов можно существенно поднять производительность и качество продукции, улучшить экономические показатели в целом. С целью продвижения идеи роботизации в этом году мы вместе с НАУРР (Национальная ассоциация участников рынка робототехники) проводим чемпионат роботов. Причем это не бои, а соревнование по созданию ячеек автоматизации».

«Практически у каждого интегратора есть пул инновационных идей, которые могут быть толчком к развитию роботизации, есть квалифицированный персонал и опыт решения рискованных задач, — отмечает Анатолий Перепелица. — Но тормозит процесс низкий уровень осведомленности потребителей. Даже на продвинутых предприятиях «Роскосмоса» и «Росатома» нередко ошибочно полагают, что робот — это машина, стоящая на конвейере и выполняющая массовые операции. Считаю, что необходима организация кампании по продвижению робототехники под эгидой НАУРР».

Есть и другие причины, препятствующие активной роботизации производств. Это низкий уровень автоматизации многих российских производств. Нехватка у предприятий средств на глобальные проекты по техническому перевооружению и отсутствие удобных финансовых инструментов для поддержки тех, кто внедряет РТК.

Многие производители не торопятся заменять рабочих роботами в силу относительно низкой стоимости ручного труда в стране. Однако они забывают, что роботизация влияет также и на показатели качества, производительность и по итогу все равно оказывается более выгодной.

Быть готовым к кооперации

«В соответствии с приказом Минпромторга к 2020 г. не менее 30 % продаваемых в России промышленных роботов должно производиться на территории страны, — рассказывает Владимир Серебренный, заместитель генерального директора по технологическому развитию ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» (НИИ в области развития автомобилестроения). — Это предпосылка к тому, чтобы в России было налажено собственное производство промышленных роботов, либо локализовано производство мировых производителей. Однако пока приход инвесторов тормозит малый объём продаж и таможенная политика, устанавливающая нулевую пошлину за ввоз готового робота и до 20 % пошлины на комплектующие».

«Это неудивительно, — считает Альберт Ефимов, — экономикой невозможно управлять на основе приказов. Если роботов невыгодно производить и покупать, то их никто не будет делать».

Анатолий Перепелица указывает, что парадоксальная ситуация складывается и в части налогообложения. Так в Налоговом кодексе есть статьи, которые позволяют разработчикам программного обеспечения не платить НДС. От налога могут быть освобождены организации, ведущие НИР и ОКР. При этом производителям и интеграторам в сфере робототехники, которые по сути занимаются тем и другим, сложно доказать свое право пользоваться этими льготами.

Изменения в сфере политики налогообложения и таможенных пошлин помогли бы изменить ситуацию к лучшему. Что касается малого объема рынка, выходом может стать создание производств роботов, изначально ориентированных на экспорт.

При этом важно не оставаться в изоляции, а быть открытым к достижениям мирового прогресса. Не смотря на санкции и прочие геополитические сложности, наши эксперты уверены, что создать в России собственное производство роботов с нуля невозможно, да и не нужно.

«На наш взгляд, не так важно иметь производство роботов полного цикла внутри страны, но важно участвовать в международной кооперации, быть создателем тех или иных технологий, — считает Марко Делаини. — В этом смысле потенциал России очень велик. К примеру, здесь создается мощное программное обеспечение. А софт — это наиболее дорогой компонент в составе роботизированного комплекса по сравнению с «железом». Так сегодня манипулятор составляет в среднем не более 20-30 % от общей стоимости продукта».

Аналогичного мнения придерживается и Альберт Ефимов: «Сегодня весь мир находится в состоянии глобальной кооперации. Нельзя отгораживаться от этого процесса. Напротив, способность России встроиться в эту глобальную кооперацию — наш шанс уверенно занять свою нишу этого впечатляющего рынка. Да, в России есть определенные проблемы с дизайном, с производством «железа». Но конкурентные преимущества роботов будут основаны в первую очередь на программном обеспечении — а это то, что у нас очень хорошо получается. Между прочим, ПО — третья статья по объему российского экспорта после углеводородов и вооружений».

По наблюдениям эксперта из «Сколково», именно готовность к кооперации — признак профессионализма и зрелости компании. Только начинающие производители роботов стремятся все делать сами, а более опытные — находят профессионалов, создающих конкурентный дизайн и «железо». Это позволяет предложить продукт, который интересен не только в России, но и за рубежом.

«Это миф, что в России нет производства роботов, — говорит Альберт Ефимов. — На самом деле наши компании не только производят роботов для внутреннего рынка, но и продают их за рубеж, к примеру, в Японию и Китай. Только речь идет о сервисных, а не промышленных роботах. Этот сегмент развивается без господдержки, не считая грантов «Сколково». И развивается весьма активно, обгоняя промышленную робототехнику. Впрочем, лет через пять такое деление вообще не будет актуальным. Постепенно условно «сервисные» роботы придут и в промышленность. Они возьмут на себя часть операций и помогут оптимизировать нагрузку, ложащуюся на человека. Главный тренд сегодня — конвергенция продукта и услуги в промышленности. А это будет означать конвергенцию промышленной и сервисной робототехники.

Думаю, в перспективе флагманом российского рынка робототехники будет бизнес и государственные структуры, а не частные лица. Хотя в диапазоне от 30 до 50 лет стоит ожидать воплощения в жизнь фантазий из голливудских фильмов: к этому времени роботы станут привычным явлением не только в промышленности, но и в повседневной жизни обычного человека».

Екатерина Зубкова

Фото «Белфингрупп» и «Альфа-Интех»

Please enable JavaScript to view the

(ООО "Битроботикс"), Россия

Производитель манипулятора типа "дельта робот". Компания также использует его в своих проектах автоматизации. На ноябрь 2017 года - единственный в России разработчик и производитель роботов такого класса и производительности. Есть внедренные решения автоматизации с данным манипулятором и системой технического зрения.

ВМЗ (ООО "ВМЗ", Волжский Машиностроительный завод), Россия

Разработчик и производитель промышленных роботов. Предприятие действовало с 2011 года. На 2016 год - в стадии ликвидации данного направления. Закрытие на ВАЗ связывают с отсутствием заказов на роботов.

НПО НИИИП-НЗиК (Коминтерн), Россия, Новосибирск

планы создания промышленных роботов для оснащения литьевых машин. На 2018 год своего производства нет.

Рекорд Инжиниринг (ООО "Рекорд-Инжиниринг), Россия, Екатеринбург

Проектирование и производство промышленных роботов-манипуляторов, производство аналогов импортных промышленных роботов манипуляторов. Есть продажи.
http://www.rekord-eng.com/avtomatizaciya/promyshlennye_roboty/

, Россия, Казань

Разработчик и производитель 3-7 осевых промышленных роботов ARKODIM консольного типа, линейной архитектуры. В 2016 году есть ряд продаж и внедрений в коммерческую практику.

Эйдос-Медицина

В 2018 году ведет разработку промышленного шестиосевого робота. / 2018.05.04 business-gazeta.ru

, Россия, Новосибирск

Разработка, собственное производство и продажа линейных роботов собственного производства. Активные продажи роботов в 2018 году.

, Россия, Москва

Портальный робот PSX, обеспечивающий высокоточное позиционирование технологического средства (сварочного аппарата, гидроабразивной резки, лазерного датчика) по 5 координатам в пространстве.

Зарубежные производители промышленных роботов

Крупнейшие и наиболее заметные на рынке

Electroimpact, США (гигантские AFP-автоматы для 3D-печати из композитных материалов)

, Япония

Разработчик-производитель промышленных роботов различного типа. Один из мировых лидеров в этой области.

Fetch Robotics

Разработчик автономных роботов Fetch & Freight, предназначенных для использования на складах и в центрах выдачи заказов.

Foxconn

2016.10 На предприятиях Foxconn Group установлено уже 40 тысяч промышленных роботов FoxBot. Ежегодно выпускается около 10 000 роботов. Большую часть компонентов для них (кроме приводов и редукторов), Foxconn выпускает самостоятельно, включая контроллеры и ПО. Не исключено, что Foxconn будет разрабатывать и другие роботы, например, медицинские.

Honyen (Honyen Automation Equipment Co., Ltd.), Китай, Шанхай

Производитель промышленных роботов с мощностью производства до 1000 штук в месяц. Производит роботов для сварки, резки, гибки, упаковки, сборки, сортировки, лазерной сварки и других.
Сварочные: HY1006A-144; HY1006A-163; HY1006A-180; HY1006A-200; HY1010A-144; HY1010A-168; HY1010A-180;
Для плазменной резки: HY1010A-144; HY1010A-168; HY1010A-180;
Для лазерной резки: HY1010A-144; HY1010A-168; HY1010A-180;
Манипуляторы: HY1001A-038A; HY1001A-050A; HY1004A-063A; HY1008A-071A; HY1008A-090A; HY1005A-85; HY1003A-98; HY1010B-140; HY1020B-180; HY1010A-143; HY1020A-164; HY1010A-180; HY1050A-200; HY1165B-315
SCARA: HY1001C-040A; HY1002C-060A

, Япония

Разработчик-производитель промышленных роботов, число моделей которых измеряется десятками.

, Германия

Разработчик-производитель промышленных и коллаборативных роботов. Системный интегратор. Одна из 4 крупнейших в мире компаний в области промышленных роботов на 2015 год. В июне 2016 года китайская Midea официально заявила о предложении купить 30% акций компании. что в совокупности с уже имеющимся пакетом акций, обеспечит Midea позицией основного акционера. Voith Group в июле 2016 заявила о готовности продать 25% акций компании.

OTK Daihen, Япония

Panasonic, Япония

, США

Разработчик и производитель коллаборативных промышленных роботов. Известные модели - Baxter первого и второго поколений.

Sepro Group, Франция

Крупнейший производитель промышленной робототехники во Франции - Sepro Group . В мае 2017 года компания объявила о решении расширять бизнес во Франции и США. Планируемые инвестиции - $11 млн евро. Вырастет площадь головного предприятия в Ла-Рош-сюр-Йон, Франция до 20 тыс. кв. м, неподалеку откроется учебный центр. Запуск в эксплуатацию планируется к лету 2018 года. В США будет расширено предприятие в Уоррендейле, сборка роботов здесь начнется в 4q2017. Объем продаж роботов компанией растет вот уже четыре последних года - с 1.3 тыс в 2012 году до более 2.7 тыс в 2017 году. Сайт компании: http://www.sepro-group.com/products_archive/

, Дания

Промышленные роботы, collaborative тип. Основана в 2005 году. Основной конкурент Rethink Robotics, США. Принадлежит концерну Teradyne

Wittmann

Промышленные роботы линейного типа.
В 2017 году было продано 50 тыс. штук роботов. Компании пришлось расширять производственные мощности предприятий по производству роботов в Мошонмадьяроваре, Венгрия, и на головном предприятии в Вене, Австрия. Идет расширение производства на заводах в Нюрнберге, Германия и Писеке, Чешская Республика.

, Япония

Один из крупнейших в мире производителей промышленных роботов. Линейка - Motoman.

, США

Разработчик и производитель промышленных роботов, а также компонентов для их производства.

Синьсун, Китай

Раположен в Шэньяне, провинция Ляонин. Разрабатывает и производит промышленных роботов с 1993 года. В 2001 году объем продажи роботов компанией составлял 100 млн юаней. В 2011 году на долю компании приходилось до трети китайского рынка роботов. В том числе выпускает мобильные промышленные роботы, которые пользуются спросом не только в Китае, но и, например, в США и Канаде.

Промышленные роботы - манипуляторы консольного типа, предназначенные для обслуживания термопластавтоматов и станков с ЧПУ.

Под обслуживанием станков понимается загрузка-выгрузка заготовок, деталей и их межстаночное транспортирование. Также, пока станки выполняют свои основные функции, робот может производить вторичные операции: маркировка, обрезка, продувка и т.п.

Роботы используются для обслуживания фрезерных, токарных и шлифовальных станков с ЧПУ, литейного оборудования, штамповочных и ковочных прессов, обрабатывающих центров и т.д. Роботы производятся серийно, либо по индивидуальному техническому заданию заказчика. Они могу иметь разные размеры, обладать разным классом точности, разной скоростью передвижения, разной грузоподъёмностью и иметь, например, 3,4 или 5 осей перемещения. Всё зависит от поставленных перед роботом задач.

Роботы-манипуляторы GRINIK (GRINIK ROBOTICS) разработаны и производятся Российской компанией АвангардПЛАСТ в г. Новосибирске


Видео работы промышленного робота GRINIK на производстве у клиента г. Новосибирск:


Видео работы промышленного робота GRINIK на производстве у клиента в г. Рязань:


Видео работы промышленного робота GRINIK на производстве у клиента в г. Ростов-на-Дону:


Видео работы промышленного робота GRINIK на производстве у клиента в г. Москва:


Видео работы промышленного робота GRINIK на производстве у клиента в г. Новосибирск:


Видео работы промышленного робота GRINIK на производстве у клиента в г. Новосибирске:


Компания АвангардПЛАСТ автоматизировала производство у клиента в г. Новосибирске (Сверлильный станок с ЧПУ - двухкоординатный (Российское производство):


Видео работы промышленного робота GRINIK на выставке:


Видео работы промышленного робота GRINIK при литье тонконкостенных изделий на высокоскоростном термопластавтомате:


Преимущества роботов на производстве:

  • Экономия на кадрах. Экономия на фонде заработной платы: применение роботов позволяет значительно сократить количество сотрудников на производстве;
  • Достижение предельной производительности станков;
  • Увеличение производительности труда;
  • Экономическая эффективность – стоимость изготовления продукции уменьшается;
  • Стабильность производственных циклов;
  • Исключение человеческого фактора;
  • Высокий коэффициент использования станка. Отсутствие человеческих слабостей: работа без перерывов в круглосуточном режиме, со стабильным результатом;
  • Отсутствие несчастных случаев на производстве;
  • Экономия производственной площади.

Робот-манипулятор является универсальным устройством и может использоваться в различных производственных линиях.

В зависимости от технического задания робот может быть оборудован различными исполнительными механизмами:

  • механические, магнитные или вакуумные захваты;
  • фреза;
  • ножницы;
  • сварочная головка;
  • лазерный сканер;
  • система заливки силиконового уплотнителя или клея;
  • и много другое.

Сравнение роботов-манипуляторов с роботами антропоморфного типа

В сравнении с антропоморфными роботами-манипуляторами наш робот обладает рядом преимуществ:

  1. Малая стоимость, приводящая к быстрой окупаемости их внедрения на предприятиях.
    Меньшая стоимость роботов достигается не только благодаря низкому курсу рубля к основным мировым валютам, но и благодаря простой архитектуре робота, позволяющей использовать недорогие компоненты и существенно экономить на сборочных процессах в производстве наших роботов, благодаря простоте монтажа.
  2. Масштабируемость.
    Универсальность и простота конструктива робота позволяет выпускать его в различных модификациях, не подвергая каким-либо сложным конструктивным изменениям, и как результат низкая стоимость всех типоразмеров робота. Благодаря масштабируемости по заданию заказчика робот выпускается в кратчайшие сроки, требуемого размера, с требуемой грузоподъёмностью. Это может быть маленький лёгкий робот или большой тяжёлый, но при этом основная архитектура робота остаётся неизменной.
  3. Простота.
    Простота конструкции робота приводит к его универсальности в плане использования компонентов для его сборки. В производстве роботов мы стараемся по максимуму использовать российские комплектующие, однако, по желанию заказчика, можем собрать робота на дорогих европейских или японских компонентах, можем использовать корейские, китайские или тайваньские комплектующие.

Промышленный робота GRINIK на выставке Технопром-2018 играет в баскетбол

Российский рынок роботизированных технологий пока очень молод и находится в начальной стадии развития. В ближайшие десять лет спрос на промышленные роботы будет целиком и полностью зависеть от интереса, проявленного к ним владельцами предприятий. Только тогда роботизация нашей промышленности станет таким же необратимым процессом, как уже необратима сегодня модернизация отечественных предприятий. Преимущества от перехода на роботизированные технологии неизбежно выведут многие наши предприятия на новый технологический уровень, повысят качество выпускаемой ими продукции, производительность и гибкость производственных процессов.

В обиходе слово «робот» зачастую трактуется неоднозначно. Если не затрагивать область научной фантастики, то «роботами» принято называть машины, частично или полностью заменяющие человека в различных сферах его деятельности, преимущественно связанной с производством промышленной продукции.
Говоря о классификации промышленных роботов, отметим, что наиболее существенно они отличаются друг от друга:

  • по областям применения: есть промышленные роботы, роботы для спецприменений и т.д.;
  • по расположению в пространстве: это стационарные, с линейной осью, портальные;
  • по принципам управления: роботы с программным или с дистанционным управлением.

Хотя под общим термином «робот» объединено множество разнообразных машин, часто не имеющих друг с другом ничего общего, в настоящее время оно по критерию основных направлений развития техники объединилось в одну предметную область – робототехнику.

К промышленной робототехнике относятся вспомогательные и технологические роботы. Вспомогательные роботы используют в качестве дополнительного технологического оборудования – это, например, загрузочные роботы, обслуживающие металлорежущие станки, прессы и т.п. Технологические роботы применяются в производстве в качестве основного технологического оборудования для точечной и контурной (лазерной, плазменной) сварки, гидроабразивной резки, абразивной безразмерной обработки (полирования, зачистки), для сборки изделий и т.п.
Промышленные роботы и роботы для специальных применений представляют собой принципиально разные типы машин, существенно отличающиеся друг от друга и по области применения, и по конструкции, и по методам управления.
Конструктивно промышленные роботы выполняются как машины на базе стационарной руки, как правило, с шестью степенями подвижности (шарнирами), по кинематическому строению подобной руке человека. Основное требование к конструкции промышленных роботов – надежность в условиях многолетней эксплуатации на повторяющихся операциях, а также точность позиционирования, грузоподъемность, скорость программно заданных движений.

Робототехника для специальных (непроизводственных) применений представлена машинами для выполнения работ в местах, в которых присутствие человека затруднено либо вовсе исключено. Прежде всего, это мобильные роботы с дистанционным управлением на базе автономных транспортных средств, управляемые оператором по проводной или радиосвязи, из безопасного места. Такие роботы используются, в частности, для обезвреживания опасных предметов (например, мин – см. рис.), для выполнения работ в безвоздушном пространстве, под водой, при разборе завалов и т.п.

Некоторые технологические операции, например, безразмерная финишная обработка сложнопрофильных деталей, могут быть реализованы как с применением технологических роботов, так и с применением станков типа «обрабатывающий центр». В общем случае задачей и станка, и робота является реализация относительного движения инструмента и обрабатываемой детали по заданному закону с заданной точностью. Закон относительного движения описывается в технологической программе. Однако можно отметить два классификационных признака, выделяющих технологические роботы в особую группу машин. Первый – это отношение рабочей зоны (области, в которой перемещается инструмент) к размерам машины. Рабочая зона станка обычно существенно меньше самого станка и находится внутри него, тогда как рабочая зона робота больше робота и окружает его. Таким образом, робот находится внутри своей рабочей зоны. Второе отличие – в методе программирования. Закон движения инструмента программируется в станках с ЧПУ в абсолютной системе координат. В роботах базовые точки траектории программируются методом обучения относительно специального калибрующего инструмента.

Большинство современных технологий обработки изделий, таких как точечная контактная, шовная электродуговая, лазерная сварка; лазерная, микроплазменная и гидроабразивная резка; сборка и финишная абразивная обработка пространственно сложных изделий требуют движения инструмента по траекториям сложной формы с высокой точностью и фиксированной скоростью. Ранее эти операции выполнялись вручную, однако применяемый инструмент часто являлся слишком тяжелым для человека. Кроме того, не всегда возможно обеспечить требуемое качество движения инструмента по траектории, например, точность и постоянство скорости. Именно на таких операциях сегодня преимущественно применяются технологические роботы.
В связи с относительно небольшими объемами мирового рынка промышленных роботов (если сравнивать, например, с объемами производства металлорежущих станков) и сложностью выхода на этот рынок сложился довольно узкий круг фирм, обладающих компетенциями и ресурсами, необходимыми для производства промышленных роботов. Это, например, японские Fanuc, Motoman, Kawasaki, Yaskawa, шведская АВВ, германские KUKA Roboter GMBH, Reis, итальянская COMAU и др. Все эти фирмы производят роботы собственной конструкции и имеют оригинальное системное программно-математическое обеспечение для своих систем управления роботами. Комплекс технических средств, входящих в арсенал производителей роботов, также включает в себя такие компоненты, максимальная эффективность которых достигается только в совокупности ряда систем:

  • модельный ряд универсальных манипуляторов;
  • система контурного управления;
  • сенсорные системы для адаптации робота;
  • навесное периферийное и технологическое оборудование;
  • система калибровки манипулятора;
  • системы технологической подготовки производства, проектирования приспособлений и автономного программирования робота.

На фоне анализа мировых тенденций развития роботизированных устройств можно сделать вывод, что автоматизация является доминирующим средством в достижении успеха в условиях глобализации международных экономических отношений, хотя и не единственным способом побеждать в конкурентной борьбе. Конечно, немалые возможности скрыты и в стимулирующей роли заработной платы персонала, и в привлечении рабочих к управлению производством и повышению качества продукции. Достаточно вспомнить японские «кружки качества», которые распространились по всему миру. Направленность их деятельности затрагивает теперь не только вопросы качества, но и снижение стоимости выпускаемой продукции, обеспечение техники безопасности и другие важные аспекты. Автоматизация создает принципиальные возможности для улучшения условий производства и повышения производительности труда, роста качества продукции, сокращения потребности в рабочей силе и в систематическом повышении прибыли, что позволяет изменить тенденцию развития, сохранять освоенные рынки и завоевывать новые.
Однако на пути автоматизации стоит ряд факторов, которые необходимо учитывать. Прежде всего следует понимать, что заниматься проблемами автоматизации надо начинать с предварительной проработки изделий, технологии и предприятия в целом. Только тщательная подготовка конструкции изделия, оценка стабильности технологии и надежности имеющегося на производстве парка оборудования позволят извлечь наибольшую пользу от применения промышленных роботов.

Ярким примером того, как роботизированные технологические линии составляют основу производства, является сегодня автомобилестроение. В связи с этим все промышленно развитые страны, производящие авто, также имеют фирмы, занимающиеся разработкой и производством роботов. Это позволяет им опережать конкурентов при внедрении новых технологий в автомобильное производство.
Западные фирмы-производители роботов зачастую используют свое право за счет ценовой политики и директивно-адресных действий в собственных интересах и в интересах наиболее перспективных клиентов регулировать развитие роботизированных технологий, вплоть до выборочного блокирования освоения некоторых из них. Не секрет, что они тесно сотрудничают с рядом ведущих зарубежных автомобилестроительных концернов и связаны с ними многочисленными соглашениями о нераспространении ноу-хау.
Преимущественно развитие технологических роботов в мировой индустрии пришлось на период упадка отечественной промышленности, в результате чего область применения роботов в России ограничилась до нескольких предприятий. И сегодня темпы внедрения роботизации в производственные мощности отечественных предприятий значительно отстают от зарубежных. В большинстве случаев наши предприятия, исходя в основном из экономических соображений, ограничиваются механизацией ручного труда. Разумеется, при таком подходе они оказываются неспособными составить сколь-нибудь серьезную конкуренцию высокотехнологичным производствам и тем более конкурировать с ними на динамично развивающемся рынке.

Если раньше автоматизация и состояла в замещении физического труда посредством механизации основных и вспомогательных операций производственного процесса, то сегодня глубокая автоматизация промышленности заключается в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Поэтому устоявшееся в нашей стране представление о промышленных роботах исключительно как о вспомогательных загрузочно-разгрузочных устройствах, обслуживающих станки или прессы, совершенно не соответствует современному уровню развития промышленной робототехники и практике применения роботов в производстве.
И все же сегодня многие передовые российские производственные предприятия, руководители которых ознакомились с возможностями роботов на зарубежных выставках и предприятиях, все чаще начинают задумываться об их применении у себя. Но, для того чтобы успешно внедрять робототехнику в российскую промышленность, недостаточно просто найти подходящих поставщиков оборудования. Вопреки распространенному у нас мнению о том, что любую технологию (в том числе роботизированную) и любое оборудование можно сегодня свободно купить и использовать, не соответствует действительности как минимум по двум причинам:

  • ведущие концерны уделяют большое внимание развитию ключевых технологий, сохранению контроля над их распространением и недопущению их перетекания к конкурентам;
  • в технологически развитых странах существуют гласные и негласные ограничения на поставки в Россию уникальных передовых технологий, которые усугубляются пока достаточно распространенным настороженным отношением зарубежных разработчиков и поставщиков к российским предприятиям.

Другими неблагоприятными факторами, объективно сдерживающими применение промышленных роботов в России, являются внутренние проблемы:

  • отсутствие у российских предприятий не только собственного опыта применения роботов, но даже общего представления о технических и экономических основах роботизированных технологий;
  • отсутствие квалифицированных кадров, способных обеспечить эксплуатацию роботов;
  • крайняя недостаточность специалистов, способных спроектировать роботизированные ячейки и линии, внедрить роботы и осуществить технологическую подготовку роботизированного производства.

С решения этих ключевых проблем и следует начинать внедрение и освоение робототехники на производстве.
Кадры, как известно, решают если не все, то очень многое. Каковы же требования к квалификации персонала предприятия, управляющего роботизированным технологическим комплексом? Необходимо понимать, что промышленные роботы, это не космические технологии, познание которых потребует десятилетий упорного труда. Современные промышленные роботы удобны и легки в эксплуатации. Стандартный курс обучения работы с ними занимает около трех дней и позволяет получить достаточно знаний для самостоятельного управления роботом или участком станков с роботом-загрузчиком, а эксплуатационный опыт в дальнейшем позволит полностью освоить все возможности и особенности роботизированных технологий.
Таким образом, без большого преувеличения можно утверждать, что управлять роботами сможет практически любой технически грамотный специалист, даже без высшего образования, и для этого не потребуются люди с уникальными знаниями и опытом. Для обслуживания роботизированного комплекса, как правило, достаточно одного человека. Его работа сводится к «установке/снятию» обрабатываемых деталей и нажатию кнопки «Старт» для запуска системы.
Если же говорить о людях, которые создают рабочие программы для роботов, обучают их, производят элементарный сервис, то такие специалисты в обязательном порядке должны проходить специальное обучение. Необходимо осуществлять подбор людей для такого обучения с наличием высшего технического образования, желательно в совокупности с навыками программирования.
Примером нестандартного подхода к решению задач автоматизации производства является внедрение уникального для нашей страны производственного участка с несколькими промышленными роботами, которое сейчас проводится на пермском предприятии ОАО «Авиадвигатель» специалистами компании «Солвер». Основной задачей выполняемого проекта является организация на вновь созданном участке выпуска образцов для исследования прочностных свойств материалов. Цель – создание и отработка стабильной технологии их производства. Уровень роботизации участка должен обеспечивать выпуск образцов в количестве 600 штук в месяц.

Специалистами «Солвер» вместе с заводчанами была разработана электронная модель будущего производства, очерчен круг задач, решаемых робототехническим комплексом, проведена оценка его производительности, эффективности и окупаемости. В результате заказчик получил виртуальную картину будущего производства, которая на данном этапе успешно воплощается в реальность. Были более четко поняты, осознаны и впоследствии скорректированы требования к оборудованию, персоналу, организации технологической подготовки производства и самому производству. Таким образом, при привязке к определенному результату был взят курс на построение эффективного производства и его последующее сопровождение.
При выработке концепции комплекса его основой стала методология «трех проектов», разработанная и успешно применяемая специалистами компании «Солвер». В создаваемое с нуля производство внедрено четыре промышленных робота в составе роботизированного комплекса.
Вот наиболее важные преимущества, которые уже частично достигнуты нашими специалистами на данном этапе проекта в «Авиадвигателе»:

  • сокращение трудоемкости производства продукции;
  • увеличение его пропускной способности;
  • значительное повышение качества изделий-образцов;
  • снижение потребности в производственных площадях;
  • сокращение требований к квалификации операторов, занятых в основном обслуживанием роботизированных технологий;
  • гибкость в перенастройке системы. Роботизированный комплекс может осуществлять резку деталей различных форм и размеров, оператору надо лишь модифицировать библиотеку управляющих программ;
  • технологическая гибкость. Один робот может выполнять резку образцов, другой – позиционирование заготовок, третий – их перемещение к различным участкам цеха. А время на их переоснащение можно минимизировать путем использования дополнительного оборудования для смены инструмента;
  • снижение вредных воздействий на людей.

Необходимо отметить, что производители роботов не занимаются созданием технологий для конечного заказчика, данные задачи выполняют только квалифицированные системные интеграторы, имеющие партнерские или дилерские отношения с производителями оборудования. И, безусловно, проекты такого масштаба невозможно осуществить без тесной работы коллектива завода и специалистов консалтинговой компании, способных совместными усилиями вырабатывать нетривиальные решения.

КРАТКИЕ ВЫВОДЫ

1. Повышение качества продукции одновременно с уменьшением серийности и частым изменением выпускаемых моделей изделий является трендом современного рынка. Выполнение этих условий невозможно без развития автоматизации технологических производственных процессов. В ряде ключевых технологий, например, в сварке, лазерной обработке, термической резке, окраске, дальнейшее развитие возможно только с применением технологических роботов.
2. Альтернативой технологической зависимости от зарубежных держателей ноу-хау могла бы стать разработка сначала опытных, а затем и серийных образцов отечественных универсальных технологических роботов, включая собственную систему управления. Как показал опыт внедрения и эксплуатации промышленных роботов, усвоение передовых роботизированных технологий невозможно прежде всего без наличия ноу-хау на программное обеспечение самих роботов.
3. Наиболее высокотехнологические задачи, возникающие при подготовке производства новых деталей специального назначения, не представляется возможным решить именно из-за отсутствия таких ноу-хау. Например, согласованная работа в автоматическом режиме нескольких роботов от разных производителей не может быть осуществлена на базе стандартного контроллера. Причина – в отсутствии доступа к опционам сенсорики и некоторым интерфейсам в системе управления роботами, которые не производятся, а покупаются в готовом виде, в качестве «закрытой системы». Цены на необходимое специальное программное обеспечение системы управления, устанавливаемые фирмами, весьма высоки.
4. Для создания альтернативы таким технологиям необходимо постоянно вести работы по созданию и развитию собственной системы управления для технологических роботов. Система управления является наиболее наукоемкой частью любой роботизированной технологической ячейки или линии. Без системы управления выпуск собственных технологических роботов и развитие собственных роботизированных технологий невозможны, без наработки собственных ноу-хау в области ключевых технологий, в частности роботизированных, Россия останется в роли догоняющего по отношению к зарубежным конкурентам.
5. Представления о робототехнике и роли промышленных роботов в современном отечественном производстве еще не до конца сформированы. Необходимость развития промышленной робототехники как средства обеспечения конкурентоспособности многих видов машиностроительного производства недостаточно осознается органами государственной власти, ответственными за промышленную политику.
6. Россия неизбежно войдет в качественный период своего развития, когда спрос на роботизированные технологии будет не меньше, чем в развитых странах, а количество квалифицированных компаний, занимающихся проектированием и изготовлением робототехнических комплексов, вырастет в разы.
8. Реалии сегодняшнего дня таковы, что если мы не сократим программное и конструкторско-технологическое отставание по внедрению в производственные процессы роботизированных комплексов в ближайшие 10-15 лет, то отстанем от лидеров мировой индустрии навсегда.

Специализация компании «Рекорд-Инжиниринг»: разработка и производство аналогов промышленных роботов известных иностранных брендов. Также мы располагаем серией роботов-манипуляторов собственной разработки, делаем роботов на заказ. Наша компания является одним из крупнейших производителей промышленных роботов в России.

Кроме того мы изготавливаем вакуумные подъемники, захваты роботов и нестандартное оборудование по спецификациям заказчика. Выполняем комплексную автоматизацию промышленного производства. Купить промышленные роботы российского производства можно, связавшись с нашими специалистами по одному из телефонов, указанных на сайте.

Наши цены промышленных роботов существенно ниже, чем на импортные, при том, что качество не хуже, об этом свидетельствует большое количество успешно реализованных проектов как в России, так и за границей.

Производство промышленных роботов в «Рекорд-Инжиниринг»

Наше главное преимущество в том, что мы делаем не только типовые образцы (например, аналоги продукции известных японских производителей), но и нестандартное оборудование. Это могут быть варианты моделей, которые уже не выпускаются и не поступают в продажу, либо же эксклюзивные, спроектированные под конкретные условия современные промышленные роботы, в т.ч. агрегатно-модульного типа.

Разработка промышленного робота возможна на основании чертежей, предоставленных заказчиком, или «Рекорд-Инжиниринг» разработает проект необходимого оборудования самостоятельно. В этом случае на начальном этапе мы подробно обсуждаем с заказчиком все детали и пожелания относительно готового изделия. Чтобы сделать этот процесс более эффективным, мы используем собственный стандарт - Исходные требования заказчика (ИТЗ). Это набор параметров, с помощью которых клиент может максимально подробно и точно изложить свои требования к оборудованию. Предварительный вариант ИТЗ наша компания разрабатывает самостоятельно с учетом всей полученной от заказчика информации, после чего клиент вносит в ИТЗ свои правки и дополнения.

Производство промышленных роботов для ООО «Рекорд-Инжиниринг» - процесс практически творческий. Для достижения лучшего результата мы вначале создаем электронный прототип готового робота и оцениваем его эффективность и соответствие пожеланиям заказчика. В случае необходимости, в первоначальный проект позднее могут вноситься коррективы.

Благодаря ответственному и продуманному подходу, результат нашей работы - высококачественные современные промышленные роботы российского производства и захватные устройства роботов. Наша продукция долговечна, не нуждается в специализированном обслуживании, проста и доступна в эксплуатации. Стоит отметить, что стоимость наших роботов вполне демократична и купить такой агрегат под силу буквально каждому предприятию.

Для заказа изготовления робота, свяжитесь с нашим менеджером.

История робототехники

Механический манипулятор и система управления - вот основные составляющие современных промышленных роботов. Они используются для выполнения разнообразных производственных процессов и перемещения объектов, многократно повышая эффективность деятельности предприятия. Особое распространение получили промышленные роботы в машиностроении.

Первые опыты разработки и производства промышленных роботов относятся к концу 50-х - началу 60-х годов прошлого века, когда американские инженеры Д.Девол и Д.Энгельберг создали компанию Unimation. Первые такие роботы появились в 1962 году в США; они назывались «Юнимейт» и «Версатран» - это были автоматические манипуляторы, созданные по образу и подобию человеческой руки. Чуть позже эстафету подхватила Япония - в 1968 году компания Kawasaki Heavy Industries получила от вышеупомянутой Unimation лицензию на производство роботов и создала свой первый экземпляр. С тех пор роботы Kawasaki постоянно совершенствуются. В наши дни их используют по всему миру и на мелких, и на крупных производствах разных отраслей. Хорошо известны потребителям также промышленные роботы Kuka и других японских производителей. Продажа роботов для промышленности - одна из основных статей японского экспорта, и более 40% подобного оборудования в мире - японского производства.

В основе промышленного робота лежат пространственные механизмы, обладающие многими степенями свободы. Роботы используются для работы в среде опасной или не доступной для человека, кроме того, они применяются как вспомогательные роботы в промышленном производстве. Промышленные манипуляторы широко используются в медицинской технике при создании протезов. Теория машин и механизмов имеет отдельный раздел, изучающий промышленные манипуляторы - теория манипуляторов. Известно также такое именование манипулятора, как механическая рука - промышленный манипулятор в узком смысле. Сегодня купить промышленного робота-манипулятора способна практически любая производственная компания.

Разработка и проектирование промышленных роботов

Разработка промышленных роботов манипуляторов требует решения большого числа задач, таких как обеспечение маневренности, выбор верного соотношения холостых и полезных ходов, устойчивости в работе. Бывает, что требуется проектирование манипулятора для специальных систем, когда оператор способен чувствовать усилие, которое создается на рабочем органе или грузозахвате.

Робот - программноуправляемое устройство, которое применяется в производственных процессах для выполнения задач, которые аналогичны тем, что выполняет человек, к примеру, перемещение крупногабаритных или массивных грузов, покраска, точная сварка, сортировка продукции. Проектирование робота-манипулятора производится исходя из производственных задач, которые робот должен решать. Роботы-манипуляторы имеют от 2-х до 6 степеней свободы и способен перемещать грузы в несколько сотен килограммов в радиусе до нескольких метров.

Роботы на производстве

В настоящее время тысячи компаний по всему миру делают ставки на использование в производстве роботов. Россия также старается не отставать в гонке производственного оснащения. На сегодня эффективное и конкурентоспособное предприятие просто обязано своевременно модернизировать свое производство, внедрять новые технологии, иметь исследовательскую базу. Сделать производство более эффективным можно за счет использования современных технологий.

Ярким примером такой технологии может стать внедрение робототехники, манипуляторов в технологическую цепь. Купить робот-манипулятор - выгодное решение для производства. Роботы-манипуляторы способны в автоматическом режиме производить технологические и вспомогательные работы.

Достоинства использования промышленных роботов очевидны:

Промышленные роботы российского производства на сегодня стали доступны не только крупным заводам, но и средним производственным предприятиям. На сегодняшний день купить робот-манипулятор стало значительно проще.