Современная роботизация: как промышленные предприятия повышают эффективность производства

В условиях реализации ключевых национальных задач отечественные предприятия переходят от разрозненных решений к управляемым производственным системам. Сегодня активно ведется интеграция роботов в действующие цеха, масштабируется ИИ в машиностроении и автоматизируются процессы. Одним из драйверов в этой повестке выступает центр компетенций системы управления качеством, роботизации и автоматизации Госкорпорации Ростех – компания «РТ-Техприемка». О текущих тенденциях и практическом опыте внедрения робототехнических решений в интервью для сайта конференции «Эффективное производство 4.0» рассказал первый заместитель генерального директора «РТ-Техприемки» Денис Конончук. – Металлообработка исторически консервативная отрасль. Какие типы операций – загрузка/выгрузка станков, фрезеровка, сварка, контроль качества – сегодня наиболее «созрели» для роботизации с точки зрения экономической выгоды, а где робот пока остается дорогим экспериментом? Какой срок окупаемости вы сейчас закладываете в такие проекты и за счет чего он достигается?

– С точки зрения экономики наибольшую зрелость сегодня показывают операции с высокой повторяемостью и понятным циклом. Эффект от их автоматизации напрямую отражается на ритме и стабильности производства. Это перекладка, загрузка и выгрузка станков с ЧПУ, сварка типовых изделий, паллетизация, а также некоторые базовые операции контроля геометрических параметров и качества изделий. На таких участках роботизация дает предсказуемый результат – за счет сокращения простоев и снижения зависимости от дефицитного персонала.

Гораздо сложнее роботизируются процессы с высокой вариативностью – например, сложная механообработка или фрезеровка, операции с частой сменой номенклатуры. В таких случаях требуется либо более глубокая технологическая подготовка (стандартизация, унификация, иногда – пересмотр конструкции изделия), либо применение дополнительных технологий, например, компьютерного зрения, что влияет на экономику проекта. Тогда роботизация превращается в дорогостоящий эксперимент без гарантии стабильной загрузки участка.

Чтобы корректно посчитать окупаемость, нужно смотреть на то, как роботы помогают сократить простои, брак и справиться с нехваткой сотрудников. На практике хороший результат получается только там, где роботизация решает конкретную производственную проблему и сопровождается перестройкой процесса, а не внедряется как отдельный элемент. При несоблюдении этих условий вероятность достижения целевых показателей окупаемости снижается, а приобретенное решение с высокой долей вероятности окажется экономически неэффективным.

– Существует мнение, что одна из главных «болей» при внедрении роботов на предприятиях – это разнородный парк станков (разные ЧПУ, возраст, состояние). Как сегодня решается задача интеграции робота с существующим, часто не новым оборудованием? Что оказывается сложнее: техническое сопряжение или адаптация производственных процессов и смена ролей операторов?

– Интеграция с разнородным парком оборудования начинается с диагностики: состояния станков, доступных интерфейсов, уровня повторяемости операций, фактической логики работы участка и требований безопасности. На старом оборудовании часто требуется дооснащение. Однако ключевая сложность – не столько техническая, сколько организационная. Робот требует более жесткой производственной дисциплины: стабильного такта, понятной логистики, четко распределенных ролей. Если это не выстроено, даже корректно интегрированная система не даст ожидаемого результата.

Для «РТ-Центр инжиниринга» (входит в «РТ-Техприемку» Госкорпорации Ростех) как интегратора робототехнических решений важно обеспечить именно системный подход: внедряемые решения обязаны органично встраиваться в существующую производственную и ИТ-инфраструктуру. Поэтому на практике интеграция – это всегда параллельный процесс: техническое сопряжение и адаптация производственной модели. Без этого роботизация останется локальным решением и не повлияет на эффективность участка в целом.

– Для предприятий с мелкосерийным и единичным производством критична гибкость. Как в таких условиях строить роботизацию: стремиться к «роботизированной ячейке под типовую деталь» или внедрять быстро переналаживаемые комплексы? Какова сейчас реальная скорость переналадки роботизированного комплекса и кто ее должен выполнять – сервисная служба интегратора, программист ЧПУ или оператор станка?

– Для мелкосерийного производства оптимальным становится не универсальный робот, а гибкая роботизированная ячейка под типовые повторяющиеся операции. Такой подход позволяет сохранить гибкость и при этом не превращать автоматизацию производственного участка в трудоемкий и долго окупаемый проект. Для таких предприятий важна модульность, унификация оснастки и возможность быстро менять сценарии без полной остановки участка.

Ключевое значение имеет время переналадки. Оно определяется не столько оборудованием, сколько уровнем стандартизации: оснастки, самих изделий, программ и т.д. На подготовленных участках переналадка занимает часы, а не дни, но только при условии, что такие изменения изначально предусмотрены технологически.

Отдельный вопрос – кто выполняет переналадку. На старте это зона интегратора, но по мере развития проекта эти функции должны переходить к внутренней команде обученных специалистов: оператору, наладчику или ответственному. Это критично для самостоятельности и устойчивости производства: без этого предприятие остается зависимым от внешней поддержки и теряет гибкость в управлении.

– Сегодня роботизация все чаще идет рука об руку с компьютерным зрением и ИИ. На каком этапе эти технологии реально начинают приносить пользу: это распознавание деталей в кассете, адаптивная коррекция траектории под деформацию заготовки или контроль качества «на лету»? Где пока разрыв между обещаниями вендоров и реальными возможностями промышленной эксплуатации?

– Компьютерное зрение и ИИ уже применяются в промышленности, но их эффективность напрямую зависит от зрелости процессов. Наиболее надежные сценарии – распознавание деталей, контроль их наличия и ориентации в пространстве, первичный контроль геометрии изделий, мониторинг состояния оборудования. На этом уровне ИИ уже помогает снизить человеческий фактор, особенно если продукция достаточно типовая.

Более сложная задача – адаптивное управление и контроль качества в реальном времени. Это действительно перспективное направление, но требует значительно более устойчивой производственной среды. Здесь важны не только алгоритмы, но и качество данных, стабильность оборудования и соблюдение технологической дисциплины.

Основной разрыв сегодня связан с тем, что демонстрационные возможности технологий не всегда совпадают с условиями реального производства. Поэтому ИИ работает как усилитель уже выстроенного процесса, стандартизированного и упорядоченного, но не как инструмент, способный компенсировать его нестабильность.

– После внедрения роботизированного участка – что меняется в работе сменного мастера, наладчика, оператора? Появляется ли новая роль «куратора роботизированных ячеек»? С какими вызовами вы сталкиваетесь при передаче такого участка в эксплуатацию заводской команде после завершения проекта интегратором?

– После внедрения роботизированного участка меняется сама логика выстраиваемой работы. Снижается доля ручных операций, но возрастает роль управленческих компетенций. Мастер все в большей степени отвечает за поток и его устойчивость, наладчик становится ближе к технологу и диагносту, оператор – к контролеру процессов и качества. На зрелых заранее подготовленных площадках появляется новая роль – условный куратор, специалист, отвечающий за эксплуатацию роботизированной ячейки в целом.

Наиболее сложный этап – передача системы в эксплуатацию. Даже при успешной пусконаладке участок быстро теряет эффективность, если персонал не обучен работе с типовыми сбоями, базовой диагностике и не понимает логику работы системы. Поэтому ключевым фактором становится подготовка команды и формирование новой культуры работы с современной логикой производства. В этом смысле роботизация меняет культуру управления в целом.

– Многие предприятия проходят этап пилотного проекта по роботизации. Что, на ваш взгляд, отличает успешные случаи, когда «пилот» масштабируется на несколько участков или тиражей, от тех, где проект остается единичным и не развивается? Какие организационные или технические барьеры чаще всего мешают масштабированию?

– Пилотные проекты масштабируются тогда, когда изначально решают типовую производственную задачу с понятным экономическим эффектом. Если после пилота предприятие видит снижение простоев, стабильное качество и понятную модель техобслуживания, шансы на тиражирование растут.

Если же пилот носит демонстрационный характер или реализуется как «изолированная», локальная инициатива, не встроенная в общую архитектуру, он, как правило, не получает развития. Основные барьеры масштабирования лежат в организационной плоскости: разнородность оборудования, производственный консерватизм и отсутствие управленческого решения о системной роботизации.



В текущей повестке, конечно, ключевой акцент смещается с отдельных внедрений на тиражируемые решения. Это и есть признак перехода от пилотов к зрелой модели роботизации.



– Часто роботизацию воспринимают как замену человека на производстве. Насколько это корректно для задач контроля качества и что на самом деле меняется в роли специалиста?



– Я бы не говорил, что роботизация в процессах управления качеством просто заменяет человека. Скорее она снимает с него наиболее повторяемые, трудоемкие и чувствительные к человеческому фактору операции. В управлении качеством особенно важны стабильность, повторяемость и объективность результата. Роботизированные и автоматизированные решения позволяют проводить измерения и проверки по единой методике, без усталости, субъективности и различий между сменами.



Но роль специалиста при этом не исчезает, а меняется. Человек переходит от ручного выполнения однотипных операций к настройке процесса, анализу отклонений, принятию решений и работе с причинами дефектов. Поэтому главная ценность роботизации – в данном конкретном случае – не в сокращении человеческого труда, а в повышении управляемости процесса и технологичности.


Интервью размещено на сайте конференции «Эффективное производство 4.0»: https://oee-conf.ru/interview/interview-denis-kononchuk