По данным International Federation of Robotics мировой рынок робототехники в 2016 году оценивался в $13.1 млрд, если считать исключительно hardware. С учетом программного обеспечения и сервиса – более $40 млрд. Рост за последние годы составляет в среднем 15-25% в год. Это уже вполне сформировавшаяся отрасль, которая развивается в целом предсказуемо.
Инновации, разумеется, появляются – причем регулярно, это суть индустрии. Однако, основным драйвером роста последнее время служит масштабирование уже известных ранее технологий. Главными потребителями промышленных роботов являются Китай (около 30%), Южная Корея (14%), Япония (13%). Впрочем, Япония на третьем месте, главным образом потому, что там уже автоматизировали производство. Так или иначе, азиатские страны лидируют как по производству, так и в сфере потребления роботов – и промышленных, и сервисных (в том числе, домашних).
Казалось бы, правила игры сформированы, основные игроки и потребители определены. Каких неожиданностей в связи с этим можно ожидать в Европе, Америке или России?
У роботов появились руки
С технической точки зрения механические руки не открытие. Точнее, изобретение далеко не сегодняшнее. Первые промышленные роботы с манипуляторами-захватами появились почти полвека назад. Однако, в последнее время ситуация сильно изменилась. Основные причины – развитие искусственного интеллекта и систем машинного зрения.
Фактически, руки были у роботов и раньше, но они не могли ими пользоваться. Не так, как люди. Теперь, благодаря системам распознавания образов, геолокации, множеству различных датчиков, устройств и главное программному обеспечению для быстрой обработки больших массивов данных, роботы получили возможность видеть. Небезупречно, тут еще много открытых задач. Однако, машинное зрение уже достаточно хорошо работает, чтобы этого хватало для распознавания лиц в видеопотоке с камер уличного наблюдения.
Далее, машинное обучение позволяет технике не просто обрабатывать данные. Результаты обработки накапливаются, сопоставляются, приводят в прямом смысле слова к обучению машин. Роботы учатся, и искусственный интеллект получает возможность делать выводы категорийно более сложные, чем было доступно ранее, при простых механических вычислениях. Яркий пример того, насколько уже хороши прикладные навыки роботов – автопилоты для машин. Они уже прошли фазу прототипов, и получили доступ на дороги общего пользования.
Кроме того, технологии производства манипуляторов тоже продвинулись вперед. На смену узкоспецифичным захватам, предназначенным для выполнения определенных операций с жестко лимитированными предметами, пришли манипуляторы широкого профиля. Руки. С их помощью робот может управляться практически с любым материальным предметом не хуже человека:
Итак, роботы получили новые глаза – системы распознавания, новые мозги – искусственный интеллект и новые руки – манипуляторы.
Почему это важно
Строение кистей рук считается одной из ключевых причин эволюции человека. Наши пальцы позволяют захватывать, удерживать, производить различные действия с предметами любой формы. То есть пользоваться орудиями труда и оружием. Это дало нашим древним предкам преимущество перед другими формами жизни на планете.
А что насчет роботов? Они тоже получат преимущество? Уже получили.
До недавнего времени машинам отводилась роль помощников. Они могли выполнять некоторые отдельные операции или действия, но не конкурировали с людьми в системных, сложных задачах. Тем более в офлайне, то есть в реальном мире. Самый умный лазерный станок не способен заварить чашку кофе, а невероятно функциональный кухонный комбайн не может вкрутить выпавший винтик. Да это и не нужно, потому что каждый механизм предназначен для выполнения исключительно «своих», узко-формализованных обязанностей.
Так было еще недавно. И статус-кво сохраняется до сих пор. Однако, технически современные роботы уже способны перейти на следующий виток эволюции. Фактически, они уже это сделали!
Представьте станок, которому не нужно менять оснастку при переходе с одних чертежей на другие. Он сам подберет и смонтирует подходящие инструменты, равно как и заготовки, а также самостоятельно справится с большинством внештатных ситуаций. Например, легко поднимет упавшую деталь, повернет ее нужным образом. Возьмет бутыль с машинным маслом – неважно какой формы емкость, как именно она открывается, с какой стороны находится горлышко. Вас же не затруднит открыть любую бутылку с газировкой?
Робот-повар на кухне следит за готовкой десятков различных блюд. Он управляется с любыми кухонными приспособлениями и продуктами. Машина крепко держит нож, с усилием режет толстый кусок подмороженного мяса. Потом нежно, не повредив скорлупы, берет перепелиное яйцо. Причем все это не потребовало отдельной настройки и калибровки. Если завтра поменяются рецепты или привезут другую посуду, работа кухни не прервется ни на минуту.
А как насчет автопилота, который не нужно монтировать под капот, полностью модернизируя электронику машины? Робот просто садится за руль и едет. На любом обычном автомобиле, управляя им в точности так, как это делал бы человек – только гораздо быстрее реагируя на дорожную обстановку, с безукоризненными движениями и навигацией. 24 часа в сутки, с абсолютно такой же производительностью. Напрямую обмениваясь информацией о дорожной обстановке с другими автопилотами.
Звучит как каламбур – теперь у роботов развязаны руки – но это не совсем шутка. Совсем не шутка, если вдуматься в масштаб последствий, которых можно ожидать на следующем витке отработки технологии. Себестоимость производства роботов неуклонно снижается. Еще десять лет назад домашних роботов могли позволить себе только гики-миллионеры. Сегодня это вполне доступная игрушка для всех желающих. Повторяется история развития компьютерной техники, которая перешла из закрытых лабораторий в каждый дом, гараж, стиральную машину и пылесос буквально за несколько лет.
Чего ожидать в ближайшем будущем
Если здраво смотреть на вещи, до полноценного бунта машин еще очень далеко. Конечно, они будут понемногу теснить людей. Например, производитель роботов Aethon утверждает, что в больницах от 300 койко-мест ежегодно только на толкание тележек с пациентами по этажам расходуется около $4 млн. Если заменить медсестер роботами, это в разы ускорит работу, а также сделает ее в несколько раз дешевле.
Такие применения возможны в широком спектре областей – на производстве, в логистике, торговле. Сортировка посылок на почтовых отделениях уже вчерашний день. Сейчас появляются полностью автоматизированные морские порты. Так, в китайском городе Циндао контейнерный терминал Qianwan функционирует с таким глубоким проникновением роботов во все бизнес-процессы, что оставшиеся там люди уже, по сути, просто обслуживают этих роботов.
Но все это, так сказать, примеры прежней роботизации. Все-таки везде были нужны люди, а главное – техническая переоснастка производств, машин, помещений для полной автоматизации была довольно дорогостоящей. Роботы не умели открывать двери, не могли ходить по лестницам, любое простейшее препятствие становилось для них непреодолимым, а любое отклонение от нормы чрезвычайным происшествием.
Теперь все это уходит в прошлое, и скоро роботы смогут действовать действительно автономно. Технически – смогут. На практике – нет. В дополнение к знаменитым законам робототехники, предложенным Азимовым, действуют также экономические и политические соображения. Неважно, насколько машины смогут быть самостоятельными, важно насколько им это разрешат.
Пожалуй, здесь все же есть почва для определенных конфликтов. Наверняка по разным причинам те или иные владельцы роботов будут делегировать им больше, чем следовало бы. Возможно, некоторые роботы с искусственным интеллектом сами решат расширить свои полномочия, не дожидаясь разрешений. Все-таки такие случаи можно отнести к категории форс-мажоров.
А как новые технологии могут применяться легально, в штатном режиме? Три ответа на поверхности:
- Бионические протезы
- Экзоскелеты
- Коллаборативная робототехника
Бионические протезы
Механические руки нужны тем людям, у которых нет собственных. Протезы нового поколения способны полноценно заменить недостающие конечности. Причем уже есть проекты, которые делают эту технологию достаточно дешевой, чтобы она стала массовой. Например, благодаря оцифровке микромоторики движений здоровых людей был создан, по сути, небольшой симбиотический киборг – механическая рука, которая «понимает» своего хозяина и делает то, что он намеревался:
Экзоскелеты
Основные типы экзоскелетов – промышленные и медицинские. Промышленные принимают на себя механическую нагрузку, освобождая мышцы человека. Рабочий в экзоскелете может выполнять стоячую работу, не уставая. Долго работать в самых неудобных позах, потому что экзоскелет компенсирует нагрузку. При этом нет нужды автоматизировать сложные технологические процессы. Человек становится мозгом, робот – его руками:
Медицинские экзоскелеты действуют похожим образом, облегчая движения человека. Это незаменимо в реабилитационных программах, когда взрослым людям нужно учиться ходить заново, разрабатывать конечности, восстанавливать подвижность в целом. Кроме того, население планеты в целом стареет. По оценке экспертов ООН, к 2045 году ожидается больше людей за 60 лет, чем до 14. Уход за большим количеством людей в возрасте – тяжелый труд. Роботы могут значительно его облегчить. Пожалуй, уже скоро экзоскелеты позволят пожилым и больным людям двигаться не хуже молодых и здоровых. Это повысит качество жизни, и продлит ее – поскольку врачи настаивают на необходимости подвижного образа жизни в любом возрасте.
Коллаборативная робототехника
Наконец, коллаборативные роботы, или коботы. Это спарринг. Робот автономен, но действует в паре с человеком. Например, рабочий держит инструмент, а робот подает заготовку. Или наоборот, если вес инструмента больше. Механический, точнее электромеханический напарник способен значительно повысить производительность труда человека, сделать работу легче, безопаснее и быстрее.
Важно отметить, что коботы почти вдвое дешевле автономных промышленных роботов. Их обучение выполняется быстрее, и также стоит меньше. По оценке Barclays Research, тенденция по снижению стоимости коллаборативных роботов сохранится еще как минимум 5 лет, что сделает их самыми доступными из многофункциональных устройств на рынке.
Роботы хороши, но люди пока что дешевле.
Люди более менее предсказуемы в потреблении, в работе пока нет (((
Роботы не могут читать статьи на Е-xecutive. Я когда вхожу на свой аккаунт всегда щелкаю на опции подтверди, что ты не робот - и пропускают, можно войти и насладиться чтением. А робот не может. Будет там ходить вокруг да около. Вот, привилегии еще остались для людей !
Низкий уровень ЗП работников и низкий объем производства не обеспечивают окупаемости инвестиций в средства автоматизации ТП, новые технологии, новое ПО.