Директор компании «Русский Робот» Алиса Павловна Сотникова представила два научных доклада: «Классификация и математическая модель надёжности захватных устройств» и «РТК как реальный инструмент решения широкого спектра народно хозяйственных задач».
В первом выступлении Алиса Павловна обозначила острую проблему интеграторов и промышленного сектора: отсутствие качественной, экономически выгодной и долговечной оснастки для промышленных роботов, а также невозможность подобрать альтернативное захватное устройство, подходящее для большинства технологических процессов на производстве.
«Несмотря на обширный объём исследований в области робототехнических захватов, научная проблема заключается в отсутствии системного подхода, связывающего конструктивно технологические особенности захватных устройств с их функциональными возможностями в контексте адаптивности и интеллектуализации, — начала своё выступление директор «Русского Робота» — разрешение этой проблемы требует разработки новой многокритериальной классификационной схемы и количественных моделей, оценивающих эффективность схем захвата».
«Особую актуальность задача разработки эффективных захватных устройств приобретает для предприятий с широкой и быстро меняющейся номенклатурой продукции, переменной геометрией заготовок и высокой частотой переналадки оборудования, что характерно для современного машиностроительного, металлургического, литейного и приборостроительного производства. В таких условиях применение специализированных захватов, рассчитанных на строго определённый тип детали, приводит к увеличению времени переналадки роботизированных комплексов, росту доли вспомогательных операций и снижению экономической эффективности автоматизации», — сообщила слушателям Алиса Павловна.
Она углубилась в существующие правила выбора захватов: «На практике интеграторы робототехнических систем сталкиваются с отсутствием унифицированной и наглядной методики выбора захватных устройств и оснастки. Выбор часто осуществляется эмпирически — на основе ограниченного опыта или рекомендаций поставщиков оборудования. Отсутствие систематизированной «шпаргалки» приводит к избыточному усложнению оснастки, росту капитальных затрат, увеличению времени внедрения и снижению гибкости производственных систем. Разработка новой схемы выбора захватного устройства и соответствующей классификации позволяет формализовать процесс подбора захвата на ранних стадиях проектирования. Это снижает риск некорректных инженерных решений, облегчает масштабирование систем автоматизации и способствует переходу от жёстко специализированных решений к универсальным и интеллектуальным. Кроме того, такая схема создаёт единый понятийный аппарат для взаимодействия между заказчиком, интегратором и производителем оборудования.
Существующие классификации захватных устройств, как правило, основаны на одном из доминирующих признаков: типе привода, кинематической схеме или физическом принципе удержания объекта. Такой подход оказывается недостаточным в условиях современной гибкой автоматизации, где эффективность захвата определяется не только механической конструкцией, но и уровнем интеллектуальной поддержки».
Директор «Русского Робота» предложила новую классификацию захватных устройств и отметила: «Разработанный подход позволяет классифицировать захваты не только по конструкции, но и по их способности решать задачи в условиях неопределённости и вариативности номенклатуры. Классификация становится инструментом инженерного выбора, а не формальным описанием».
Предложенная классификация устраняет существующий методологический разрыв, предоставляя не просто перечень типов захватных устройств, а инструмент для их сопоставления по ключевым для «Фабрик будущего» параметрам. В результате выполненного исследования был предложен комплексный подход к решению задачи проектирования и выбора захватных устройств для современных гибких производственных систем, характеризующихся высокой вариативностью обрабатываемых объектов.
«В дальнейшем необходимо провести дополнительные исследования на основе полученных результатов. Перспективными направлениями являются:
- Экспериментальная валидация разработанной модели на физических макетах;
- Развитие модели с учётом адаптивной ориентации пальцев;
- Интеграция модели с алгоритмами компьютерного зрения для автоматического планирования оптимальных точек контакта при захвате произвольных объектов, что позволит реализовать замкнутый контур управления интеллектуальной захватной системой», — закончила свой доклад А. П. Сотникова.
Второй доклад был посвящён актуальности применения промышленных роботов в народно хозяйственной деятельности России. Во время выступления слушателям был показан масштаб и значимость применения РТК в различных секторах экономики, обозначены ключевые преимущества и вызовы, а также определены перспективные направления развития.
«В современном мире конкурентоспособность национальной экономики и качество жизни населения напрямую связаны с уровнем технологического развития. Одним из ключевых направлений технологического прогресса является робототехника. Робототехнические комплексы перестали быть атрибутом лишь футуристических проектов или узкоспециализированных производств. Сегодня они стали реальным инструментом решения широкого спектра задач, направленных на развитие экономики, повышение эффективности всех отраслей и, в конечном итоге, на улучшение благосостояния общества».
Сравнивая ситуацию в России с другими странами, директор «Русского Робота» показала, как применение робототехники способствует росту ВВП, повышению конкурентоспособности продукции и созданию новых высокотехнологичных рабочих мест.
«Подчеркну, что важно соблюдать системный подход к интеграции РТК, который включает не только заинтересованность компаний разработчиков и производителей, а также заказчиков в лице промышленных предприятий, но и государственную поддержку, а также адаптацию нормативной базы», — отметила спикер.
В качестве примера Сотникова привела сравнительный анализ моделей финансирования науки и технологий в разных странах (Япония, США, Китай, Россия и др.) и сформулировала рекомендации для формирования эффективной политики в области роботизации.
«Проведённый анализ показал, что в современных условиях робототехнические комплексы перестают быть лишь инструментом автоматизации и становятся ключевым элементом трансформации производственных систем — объединяя человеческий интеллект и машинные возможности.
Применение РТК способствует повышению производительности труда. Эффект от внедрения носит нелинейный и синергетический характер: например, интеграция робототехнических комплексов в производственную линию не только ускоряет выпуск продукции, но и снижает процент брака за счёт предиктивной аналитики, что, в свою очередь, повышает общую рентабельность предприятия. Максимальная отдача достигается при комплексной трансформации всего технологического уклада, а не точечной замене рабочих.
Успешная интеграция требует системного подхода, объединяющего технологическую политику, образовательные реформы, финансовые инструменты и формирование новой производственной культуры. Проблема лежит не в плоскости приобретения роботов, а в необходимости научиться жить и конкурировать в условиях нового технологического уклада», — подвела итог в своём выступлении А. П. Сотникова.
Оба доклада спикера «Русского Робота», представленные в этом году на конференции, вносят важный вклад в развитие робототехники и нацелены прояснить роль промышленных роботов в развитии экономики страны.
Подробные результаты исследований опубликованы в Сборнике материалов XXI Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления».