О курсе
Обращение к читателю Директора по информационным технологиям Госкорпорации "Росатом"
Новые исследования в области робототехники способствуют ее стремительной интеграции в мировую промышленность, масштабы которой сложно было представить еще несколько десятилетий назад. Первый промышленный робот Unimate появился в начале шестидесятых годов прошлого столетия и использовался для из- влечения деталей из литейной машины на одном из автомобиль- ных предприятий General Motors, а его последующие итерации – для точечной автомобильной сварки и перемещения заготовок. С тех пор сменилось несколько поколений промышленных робо- тов, а их функциональные возможности эволюционировали. Ранее программирование робота считалось очень сложным процессом, и выполнять он мог лишь одно действие. Теперь же роботы трудятся бок о бок с человеком, распознают условия окружающей среды, их программирование стало более интуитивным, а по функционалу они стали более гибкими и универсальными.
Подробнее об истории развития промышленных роботов, а так- же о трендах и опыте их применения вы узнаете на страницах этой книги, однако в рамках своего вступительного слова оста- новиться хотелось бы на следующем. Реальность сегодняшнего дня подталкивает нас к созданию новых технологических реше- ний для повышения эффективности и производительности труда в промышленности. Инструменты базовой автоматизации, такие как автоматизированные системы управления технологическими процессами, программные решения по управлению производством и предприятием, а также инструменты бережливого производства в том или ином виде присутствуют на всех предприятиях атомной отрасли.
Развитие энергетического бизнеса задает технологические рам- ки, в которые необходимо вписываться крупнейшим игрокам для того, чтобы оставаться конкурентоспособными на глобальном рынке. Одним из атрибутов соответствия является то, насколько автоматизировано то или иное предприятие и технологические процессы на нем. Автоматизация является одним из эффективных способов по замене человека на опасных и монотонных производствах, средством снижения глобальных рисков, связанных с нехваткой кадров; она позволяет трансформировать процессы производства, логистики, вывода из эксплуатации объектов использования атомной энергии и других мощностей. Благодаря практически без- граничным возможностям и потенциалу в части получения новых экономических эффектов промышленная роботизация как новое средство автоматизации выходит на первый план.
Сегодня у России есть глобальный план по созданию новых робо- тизированных мощностей, с накопительным итогом в 100 000 промышленных роботов в горизонте ближайших нескольких лет. Интересно, что с начала 2024 года темпы роста производства в робототехнике увеличились на 50%. До 2030 года нам необходимо войти в топ-25 стран по показателю плотности роботизации. Реализации данной амбициозной цели посвящен отдельный националь- ный проект с объемом финансирования более 300 млрд рублей.
В разрезе задач по обеспечению технологической независи- мости страны Росатом уделяет особое внимание сотрудничеству с отечественными робототехническими компаниями-производите- лями, а также с интеграторами, имеющими собственные технологии. Такой симбиоз высоких технологий и позволяет стимулировать динамичное развитие рынка робототехники в стране. Вместе с тем на пути к технологическому лидерству нам предстоит преодолеть ряд вызовов – кадровый дефицит, недостаточное развитие оте- чественной аппаратной базы, малое количество обучающих центров компетенций и сервисных центров. В контуре Госкорпорации "Росатом" работает отдельный дивизион, компании которого занимаются созданием отечественных решений для автоматизации производств. На 2024 год более 20 предприятий атомной отрасли уже внедрили роботизированные комплексы по разным направлениям. В 2025 году в г. Немане запустится первая в России высокотехнологичная гигафабрика по производству литий-ионных аккумуляторных батарей. Ее отличительная особенность – высокий уровень автоматизации (~80%) за счет использования роботизированных линий. Подобный подход позволит выпускать в год тяговые батареи для 50 000 электромобилей.
Росатом также активно включен в работу по обучению будущих специалистов. Например, в научно-технологическом университете "Сириус" открыта учебно-экспериментальная база проектного направления "Прорыв". В центре создаются и тестируются прикладные технологии безлюдных производств для атомной отрасли, проходит подготовка кадров для разработки и применения таких технологий. Кроме того, на базе российских колледжей планируется создание школ робототехники в атомной промышленности. Помимо этого, Росатом активно занимается обучением специалистов нового типа и инженеров, умеющих интегрировать новейшие инструменты автоматизации в промышленность. Так, базовые ка- федры по профилю информационных технологий открыты в НИЯУ МИФИ и РТУ МИРЭА, а в сеть вузов-партнеров по подготовке ИТ-специалистов входит более 50 высших учебных учреждений, среди которых МГТУ им. Н.Э. Баумана, ННГУ им. Н.И. Лобачевского, ИТМО и другие.
Говоря о глобальной цели по увеличению количества промышленных роботов, нельзя не сказать о роли, которую играют "Передовые инженерные школы" – проект Минобрнауки России, направленный на подготовку квалифицированных инженерных кадров. Их ключевая миссия – повышение производительности труда за счет подготовки специалистов высшей квалификации и разработки оригинальных технических решений. Эти школы позволят увеличить эффективность и переоснащение производств. Как отметил Президент Российской Федерации В.В. Путин в своем ежегодном по- слании Федеральному Собранию, к 2030 году проектами по повышению производительности труда необходимо охватить не менее 40% средних и крупных предприятий базовых и сырьевых отраслей экономики, а также учреждения социальной сферы. На сегодняшний день в России функционирует около 50 передовых инженерных школ, каждая пятая из которых открыта при поддержке Росатома. До 2030 года общее количество школ увеличится до 100.
Атомная отрасль исторически является флагманом в направлении автоматизации. Компетенции в области создания и использования решений, облегчающих труд человека в самых неблагоприятных условиях и обеспечивающих безопасность эксплуатации, повсеместно внедрялись на объектах в разных регионах и клима- тических условиях. И, безусловно, Росатом готов тиражировать имеющиеся практики и участвовать в создании новых технологических разработок. Главным вызовом в этой части выступает обеспечение технологической независимости программных и аппаратных решений, которые будут входить в роботизированные комплексы, на базе которых будет функционировать российская промышленность будущего.
Только при учете всех этих условий, а также при всесторонней кооперации с участниками рынка мы можем успешно достигнуть технологического суверенитета в области автоматизации производств, отвечающей требованиям сегодняшнего дня.
Евгений Михайлович Абакумов, Директор по информационной инфраструктуре Госкорпорации "Росатом"
Обращение к читателю
Концерн "Росэнергоатом" продолжает серию публикаций по цифровым технологиям.
Издание "Робототехника. Анализ тренды, мировой опыт" - это уже пятая книга в серии и третья, изданная силами компании АО "КОНСИСТ-ОС".
Предлагаемая читателю монография совмещает в себе современный вводный курс по робототехнике с аналитическим обзором рынка роботов в мире и в России.
Пристальное внимание в курсе уделено вопросам применения роботов в атомной отрасли, в которой робототехника играет особую роль.
Без робототехнических комплексов многие операции с радиационно опасными материалами было бы просто невозможно реализовать на практике.
Сегодня роботы осваивают все новые профессии в атомной индустрии.
Роботизированные комплексы активно применяются на стадии обслуживания АЭС, например для проведения работ по перегрузке ядерного топлива или для диагностики и ремонта ответственного оборудования. Роботы производят целый комплекс работ по выводу атомных объектов из эксплуатации: осуществляют мониторинг радиационного состояния, проводят работы по дезактивации, осуществляют эвакуацию радиоактивных отходов в специализированные зоны.
Так что освоение робототехники становится одним из важных направлений подготовки специалистов для атомной промышленности.
Тема "робототехника в атомной отрасли" далеко не единственное направление, рассмотренное в курсе. Читатели найдут в издании описание истории современной робототехники, тенденции в эволюции роботов, почерпнут информацию по классификации роботов, сегментации рынка робототехники, познакомятся с вопросами применения умных машин в самых разных отраслях, включая машиностроение, транспорт, логистику, медицину, сельское хозяйство.
Надеемся, что курс окажется интересным введением в робототехнику для студентов и молодых сотрудников, а также позволит систематизировать знания специалистам, уже погруженным в данную тему, поможет интегрировать техническую информацию с экономическими данными по современному состоянию робототехнической индустрии.
Илья Николаевич Холкин Генеральный директор АО "КОНСИСТ-ОС"
Приветственное слово Генерального директора АО "Атомдата-Интеграция"
Начинать рассказ о роли и месте этого курса следует с описания сегодняшней действительности и ближайшего горизонта развития России. События последних лет подтолкнули нашу страну к интенсификации развития собственных промышленных мощностей. Уход зарубежных компаний, ограничение поставок из-за границы ряда товаров и комплектующих - все это заставило ускоренными темпами наращивать, создавать и даже воссоздавать ранее заброшенные производства.
По информации разных источников, начиная с 2020 года в среднем промышленное производство в России увеличилось более чем на 5%, а в ряде отраслей рост составляет около 20%. Например, по данным "Росстата", производство автомобилей и комплектующих за период с 2021 по 2022 год выросло более чем на 19%. При этом, согласно планам развития России, сегодня необходимо активизировать работу по созданию новых предприятий, в том числе высокотехнологичных, по критически важным направлениям.
Модернизируя и разрабатывая новые производственные линии и мощности, необходимо учитывать и использовать самые передовые технологии. Бессмысленно открывать производство, которое через несколько лет не сможет производить конкурентоспособную продукцию. В этом контексте автоматизация производства и внедрение в производственные процессы промышленных роботов - это необходимость сегодняшнего дня. Роботы позволяют производить больше, быстрее и с меньшим количеством брака. Однако вопрос, который сейчас стоит перед любым производственником: как правильно подготовить производство, узел производства или отдельную линию производства к внедрению робота? Какого робота выбрать? Как его настроить и откуда его взять?
На эти и другие вопросы, связанные с модернизацией производственных мощностей, мы знаем ответы. Конкурентное преимущество нашей компании заключается в уникальном опыте автоматизации, который был накоплен за время реализации большого количества проектов любой сложности, начиная с аудита, проектирования робототехнического комплекса, заканчивая пусконаладочными работами. Мы аккумулируем в себе инжиниринговый центр компетенций, на базе которого ведутся постоянные работы по повышению уровня технологий автоматизации и роботизации процессов.
Понимая реально существующую ситуацию в отрасли, с уверенностью могу сказать, что на сегодняшний день вижу острую потребность российского производства в компетентных и образованных инженерах, способных модернизировать и улучшать производственные процессы. Эти сотрудники сегодня наиболее востребованы и, уверен, актуальность их знаний и компетенций в будущем будет только расти.
Настоящий курс "Робототехника. Анализ, тренды, мировой опыт" позволит читателям очень подробно познакомиться лишь с основами интереснейшего направления - автоматизации и роботизации производств. Курс заинтересует как начинающих специалистов, так и уже практикующих инженеров. Я надеюсь, что каждый читатель найдет в этом издании наиболее интересное направление лично для себя, и, быть может, именно благодаря этой книге мы в скором времени увидим новых специалистов автоматизации производственных процессов.
Николай Александрович Мухин Генеральный директор АО "Атомдата-Интеграция"