Робототехника как экосистема и рынок
Экосистема компаний, участвующих в создании роботов
Роботы являются высокотехнологичными изделиями, их разработкой, производством, продажей, внедрением и использованием занимаются тысячи компаний, которые вступают в различные бизнес-отношения, создавая сложную экосистему.
Когда речь идет о развитии робототехнической отрасли в стране, необходимо учитывать не только производителей роботов и компании, продвигающие их на рынок, но также поставщиков новых технологий (научные организации, стартапы), а также систему подготовки кадров, государственные и общественные организации, поддерживающие развитие отрасли.
Представить все эти элементы в рамках одной схемы невозможно, поэтому рассмотрим отдельные составляющие данной сложной структуры.
Экосистема создания промышленных роботов
Для представления экосистемы создателей промышленных роботов в первую очередь рассмотрим цепочку, формирующую стоимость решения (см. рис. 8.1).
Источник: "Источники использованной литературы"
Здесь демонстрируются основные стадии жизненного цикла робота, включающие его создание, продажу, использование в качестве основного элемента окончательного решения, эксплуатацию и, в конечном итоге, утилизацию.
Каждая из этих стадий предполагает привлечение множества компаний. На этапе создания робота основную роль играет компания-производитель, которая имеет широкую сеть поставщиков компонентов. Этот этап можно разделить на две фазы: разработку типового решения и непосредственное производство робота. Разработка включает сложные и ресурсоемкие процессы инжиниринга, тестирования и итеративных доработок. Она является необходимым этапом для достижения оптимальных параметров робота. После успешной разработки типового решения следует фаза производства, которая осуществляется после наладки производственного цикла.
После выпуска продукта следуют этапы продажи и создания интегрированного решения. Можно сказать, что на схеме рис. 8.1 присутствуют два интеграционных этапа. Сначала компания-производитель роботов разрабатывает и выпускает стандартный продукт, который состоит из комплектующих, поставляемых различными поставщиками. Затем, на этапе создания решения, интегратор, используя стандартных роботов, дополнительные комплектующие и другие элементы промышленной автоматизации, создает уникальное решение для каждого конечного заказчика, интегрируя при этом компоненты от различных поставщиков.
В контексте промышленных роботов основное решение обычно базируется на тиражируемом продукте, в проектирование и оптимизацию которого были вложены значительные средства. Концентрируя свои основные ресурсы на разработке и производстве типового решения, компания-производитель стремится минимизировать издержки при выводе продукта на рынок. Однако на стадии создания индивидуального решения на основе типового промышленного робота обычно требуется значительная дополнительная работа, включающая интеграцию компонентов и кастомизацию под конкретного заказчика. Именно эту работу берут на себя партнеры - реселлеры, дистрибьюторы и интеграторы, чтобы обеспечить наиболее эффективное решение для каждого заказчика.
В некоторых случаях требуется разработка нестандартного решения, специально адаптированного под уникальную задачу, когда не существует тиражируемого решения, которое могло бы послужить основой для проекта. Это особенно актуально в экстремальной робототехнике 1Экстремальная робототехника занимается роботами, предназначенными для работы в экстремальных условиях, например при высоких температурах или в большом температурном диапазоне, в агрессивных химических средах, при большом давлении или в условиях ионизирующих излучений, высоких напряженностей магнитных полей и так далее, когда стандартные роботы не могут быть использованы 2Не только в экстремальной робототехнике, это вообще довольно часто происходит особенно в последние годы с ростом сервисного рынка. (Прим. ред.). из-за недостаточной защищенности от радиации или в силу других уникальных условий миссии. В таких случаях отсутствует разделение на производителя и интегратора - все этапы выполняются одним разработчиком, а решение реализуется в единственном экземпляре или в крайне ограниченном количестве для конкретного заказчика.
Это наблюдается, например, при создании специализированных роботов для ликвидации аварий на атомных электростанциях. В таких случаях требуется разработка уникального решения, которое может полностью соответствовать особым требованиям и условиям работы в конкретной ситуации.
Производители промышленных роботов, их структура, производственный цикл и поставщики
Для того чтобы более подробно рассмотреть структуру и функции компании, производящей промышленных роботов, обратимся к схеме рис. 8.2, где представлены ключевые подразделения, занятые производственным процессом. При этом подразделения, связанные с управлением компанией и маркетингом, исключены из рассмотрения.
Источник: [ "Источники использованной литературы" ]
Кратко опишем представленные на схеме подразделения и отделы. Подразделение "Задачи, системы, испытания" отвечает за разработку сценариев автоматизации производственных (и иных) задач, интеграцию и испытания робототехнических систем для конкретных приложений. Под задачей подразумевается определение технических целей и требований проекта, включая предполагаемое использование, функциональность и критерии производительности. Тестирование предполагает анализ производительности системы, позволяет убедиться, что эта система отвечает всем требованиям миссии и функционирует согласно заданию.
Подразделение "Электроника и управление" отвечает за разработку электронных компонентов и систем, необходимых для работы и управления роботами, включая датчики, исполнительные механизмы, микроконтроллеры, источники питания и коммуникационные интерфейсы.
Подразделение "Проектирование и производство" включает отделы, отвечающие за создание моделей САПР, необходимых для производства соответствующих изделий, разработку и производство компонентов робота, их сборку, а также за обеспечение вспомогательного оборудования (BTE /GSE 3BTE Built-To-Engineering - специально спроектированные инструменты, изготовленные на основе инженерных требований и отвечающие специфическим потребностям конкретной области применения. GSE - Ground Support Equipment - оборудование и инструменты, используемые для технической поддержки производства ).
Создание роботов проходит ряд этапов жизненного цикла, начиная от проектирования и заканчивая утилизацией, основные этапы этого процесса и их совмещение во времени представлено на рис. 8.3.
Источник: Cost analysis of robot families [ "Источники использованной литературы" ]