Кто такие роботы

Слову «робот» скоро исполнится сто лет. Его придумал Карел Чапек для своей пьесы «Россумские универсальные роботы», написанной в 1920 году. Те роботы были страшно похожи на людей — собственно, они и были людьми, сделанными из искусственной живой ткани, сейчас их, скорее, назвали бы «андроидами».

Чапеку удалось зацепить всех за живое: за истекший век человечество много размышляло о роботах. В результате их славная раса разделилась на несколько племен. Во-первых, те самые железные существа с лампочками и шарнирами, для которых Азимов придумал свои «законы роботехники». Высшее воплощение этой идеи — собака-робот от компании AIBO, вышедшая на рынок в 1999-м.

Другая генерация роботов так и не дерзнула выйти в реальный мир, зато покорила мир виртуальный: эти невидимые ребята анализируют наши сетевые предпочтения и интересы, показывая нам релевантную, по их мнению, рекламу. Собственно, роботом в этом смысле стали называть любую самообучающуюся программу или, как сейчас принято выражаться, искусственный интеллект.

И наконец, еще одно племя роботов — самое скромное, но и наиболее симпатичное автору этих строк. Это промышленные роботы. Они настолько мало похожи на придуманных Чапеком существ, что их порой пренебрежительно именуют «промышленными манипуляторами» или даже «роботизированными руками». Вот они-то и станут главными героями нашей заметки.

Оживающий лебедь

Чтобы сравнить эту штуку с лебедем, надо обладать больной фантазией инженера-робототехника. Однако именно так (swan) эти люди во всем мире называют «первую позицию» робота: когда бедолага стоит без дела, выгнув шею, с понуро опущенной головой. Наверное, роботу хотелось бы быть лебедем. Лишь по воле программистов он оживает и перемещается из первой точки во вторую, потом дальше по циклу, потому что он не лебедь, а робот и обязан трудиться.

Конструкция промышленного робота имеет много общего с человеческой рукой. Представьте, что вы сжимаете в руке молоток или, к примеру, сварочный электрод. Тогда оставшиеся свободными три сустава обеспечат вашей руке шесть степеней свободы — плюс седьмая благодаря вашей способности ходить с этим чертовым молотком с места на место. Ровно так же устроен и робот: обычно у него шесть осей, движение вокруг которых обеспечивается сервоприводами, плюс иногда дополнительная опция — способность передвигаться по рельсам.

На конце манипулятора крепится какой-нибудь инструмент. Присоска, магнит, сварочный электрод, пульверизатор. Или видеокамера, чтобы наблюдать за работой других роботов и руководить ими. Купив робота, инструмент вы сможете присобачить сами, ну пусть хоть кондитерский шприц для украшения пирожных кремом. Те инженеры, что приспосабливают роботов к конкретным технологическим задачам, называются «интеграторами».

Нет абсолютно никаких шансов, что такие роботы нас поработят. Но есть очень большая вероятность, что они рано или поздно оставят людей без работы. Вот, например, кузовной цех автомобильного завода: людей здесь совсем не видно, лишь роботы передают друг другу детали кузова. Чтобы эти парни не навредили человеку, законы роботехники не нужны — достаточно сеточного ограждения.

А вот другой цех: здесь собирают автоматические коробки передач. Тут работает девушка, она помогает вставлять шестерни в пазы. Детали для девушки тяжеловаты, и ей ассистирует робот. Таких роботов — представителей самого последнего поколения — называют «коллаборативными», или кратко — «коботами». При малейшем случайном касании девичьего тела громадина замирает и покорно ждет ответного ласкового прикосновения: ничего, мол, все в порядке, дружище, можно продолжать.

Итак, знакомство состоялось; давайте вникнем в ситуацию чуть подробнее. 

Кто делает роботов

Робот, между прочим, стоит сравнительно недорого: примерно в том же диапазоне, что легковые автомобили. Мировой рынок промышленных роботов — около сорока миллиардов евро, цифра не потрясает воображение. Рынок делят между собой несколько десятков компаний, из которых первая пятерка контролирует примерно 4/5. В этой пятерке и компания KUKA, с представителем которой — директором по продажам в России Петром Смоленцевым — мы встретились для выяснения всех деталей.

Начать знакомство с этой компании нас побудил тот факт, что именно ее роботы были в авангарде экспансии на территорию бывшего СССР: в 1984 году «АвтоВАЗ» купил лицензию на сборку и стал крупнейшим интегратором роботов KUKA. Компания, основанная в немецком городе Аугсбурге 120 лет назад, не сразу занялась робототехникой: в ее послужном списке были сварочные аппараты и, к примеру, мусоровозы с гидравлическим приводом. Любовь к сварке и гидравлике естественно привела компанию в автопром, ну а там как раз начался бум. Все автогиганты в 1970-х начали ставить на конвейеры автоматические системы — их применение привело к удешевлению автомобилей, вырос потребительский спрос, выросли объемы, и все это послужило толчком развития робототехники. По словам Петра Смоленцева, автопром (наряду с микроэлектроникой и пищевой промышленностью) и сейчас остается главным потребителем и площадкой для внедрения инноваций, потому что такое сочетание объемов и культуры производства в других отраслях встречается нечасто. На одном только ВАЗе сегодня трудится около семисот роботов.

В начале 70-х было еще не слишком понятно, как должен выглядеть робот, призванный вытеснить с конвейера пролетариат. В 1973 году KUKA на всякий случай выпустила первого в мире антропоморфного робота с электромеханическими осями. Революцию в промышленности он не произвел, однако прессу получил неплохую, притом что современные роботы до сих пор используют похожие инженерные решения.

Что именно делает компания KUKA в России? Слово Петру Смоленцеву:

«У нас здесь три основные задачи. Во-первых, обслуживание нашего оборудования. Кроме тех линий, которые налаживали наши специалисты, есть еще готовые линии, установленные, к примеру, на предприятиях Nestle или Danon, и мы должны их поддерживать. Вторая задача — создание рынка робототехники. Мы должны довести информацию до заводов и предложить им технологические решения. Многие до сих пор думают, что робот стоит как космический корабль, хотя он по цене куда ближе к малолитражке, цена начинается примерно с 15 тысяч евро. А кое-кто не знает, что операция, которую у них делают руками, давным-давно автоматизирована.

И наконец, в-третьих, наша задача — вырастить и обучить специалистов-интеграторов, то есть тех, кто приспосабливает роботов к конкретным технологическим задачам. У нас есть свой домашний интегратор, но он работает только с большими проектами — например, построить завод или цех. Но есть и небольшие проекты, где нужна одна робототехническая ячейка, чтобы закрыть узкое место. Мы не можем быть экспертами и в сварке, и в медицине, и в пищевой промышленности, и в банковском деле — для таких проектов и нужны интеграторы».

Один из таких интеграторов — компания «Квантум системс» — придумала, как приспособить роботов к пересчету и сортировке наличности в банках. Деньги, уплаченные вами в кассу магазина, уже на следующий день должны поступить на банковский счет, и такая оперативность требует проворства, для человека недоступного. Человеку свойственно болеть, брать отпуск, увольняться по собственному желанию или просто тупить, а в банковское хранилище кого попало с улицы не позовешь. По словам Смоленцева, компания «Квантум системс» первой в мире придумала и запатентовала роботизированную ячейку по работе с наличностью. Десять таких ячеек уже работают в Сбербанке. Как ловко они это делают, любознательный читатель может увидеть на выставке «Иннопром-2018» в Екатеринбурге; там же ему выпадет шанс познакомиться и с другими роботами KUKA. Вы их легко выделите в толпе: они оранжевые. 

Куда катится мир

То состояние, к которому он с очевидностью катится, в Европе принято называть «Индустрия 4.0». В Японии для этого есть другое жаргонное словечко, а американцам нравится рассматривать более широкое понятие «интернет вещей». И не надо думать, что за этим термином скрывается лишь способность вашего электрочайника поговорить по душам с микроволновкой.

Наверное, тут уместнее такой образ: представьте, что вы с друзьями вздумали покрасить серую стену в жизнерадостный оранжевый оттенок (да, это фирменный цвет роботов KUKA). Сперва на сером фоне появятся отдельные, не связанные между собой оранжевые кляксы. Но рано или поздно в процессе работы ситуация изменится: кляксы соединятся между собой, а серый фон превратится в отдельные островки. Потом он, конечно, и вовсе исчезнет, но зафиксируем момент, когда оранжевое на сером превращается в серое на оранжевом. Это и есть момент рождения «Индустрии 4.0», что бы ни означали предыдущие три индустрии.

Расшифруем аналогию. Серый цвет — мир человеческого труда. Оранжевый — это автоматизированные операции, в которых человек не участвует. Да, было время, когда компьютер, телефон и телевизор объединялись только личностью владельца, а токарный станок и сварочный аппарат — замыслом инженера-технолога, зычным голосом мастера и физическим трудом рабочего, переносящего заготовки туда и обратно. Теперь будет наоборот: все производство, от начала до конца, от подачи сырья до учета готовой продукции, сливается в единую систему, связанную компьютерной сетью. Человеку в ней останется ровно столько места, сколько он пожелает для себя зарезервировать. Да и то, видимо, только на первых порах.

В начале заметки мы упоминали о девушке из сборочного цеха и ее механическом друге — «коботе» нового поколения, снабженном силомоментными датчиками. Кажется, мы там обмолвились, что робот ассистирует девушке. Ну так вот, это была явная натяжка. Именно робот, а не девушка, помнит о том, сколько узлов им предстоит собрать, именно он ведет учет запчастей, именно он (с помощью компьютера, подключенного к сети) владеет всей необходимой информацией о технологической задаче. Девушка ему нужна только потому, что людям пока лучше удаются адаптивные операции: например, чуть-чуть подвигать деталь туда-сюда, чтобы она точно вошла в паз. Однако другие подобные процедуры — скажем, надеть резиновый шланг на водопроводный кран, там тоже надо слегка повернуть туда-сюда, чтобы налезло, — робот уже легко выполняет. Так что, возможно, девушка ему нужна просто потому, что строгие немецкие законы практически не позволяют уволить работника на том основании, что его работа будет передана автоматике. Девушка и робот дружат между собой, но вынужденно — под присмотром бундестага и профсоюзных боссов.

Потеряют ли живые люди свое место в системе производства? Можно ли этому помешать или, наоборот, этому надо как-то помочь? Об этом пойдет речь в следующих главах нашей истории. Пока же напоминаем читателям о выставке «Иннопром-2018», которая пройдет в июле в городе Екатеринбурге. Познакомьтесь с роботами до того, как они выкинут вас с вашего рабочего места: с такими перспективными ребятами имеет смысл заранее наладить отношения.