Роботы: умнее,
меньше, безопаснее

Преимущества роботов в цеху неоспоримы: они сильнее и быст­рее, им никогда не скучно, и у них никогда не заболят руки от повторяющихся движений. Но к ним надо приспособиться. В цехах их «жизненное пространство» очерчивают с точностью до миллиметра, их самих крепко прикручивают к полу и огораживают — ради безопасности рабочих.

Все это требовалось раньше. «Промышленного робота трудно передвинуть, но мы стремимся облегчить эту операцию», — говорит Джули Шах, директор Группы интерактивной робототехники MIT (Массачусетского ­технологического института) — она руководит исследованиями нового поколения адаптивных роботов. Роботы стали умнее, меньше по размеру и безопаснее для окружающих. Им можно задавать новые задачи по мере необходимости, они стали гораздо эффективнее сами по себе и делают труд людей еще производительнее.

С их приходом в промышленности произойдет важный сдвиг, считает Шах. Раньше рабочим приходилось терпеть соседство огромных и опасных станков-автоматов, а теперь они работают с роботами в паре. Адаптивные машины формируют новые навыки у промышленных фирм, изменяют процессы сборки товаров, да и сами цеха. Они куда симпатичнее своих предшественников, и людям работать с ними даже веселее.

А все потому, что заборы вокруг роботов сносят. Раньше для робота требовалось много места: он же не знал, когда рядом окажется человек, которого может изувечить механическая рука, потянувшаяся за нужной деталью. По всему миру были приняты законы, предписывающие возведение барьеров между рабочими и машинами. Сейчас система датчиков, схожих с защитой от столкновений нового автомобиля, позволяет роботам работать среди людей. Технология надежна, и регуляторы отменили обязательное ограждение рабочей зоны робота.

Идея на практике

«Как лучше помочь ­нашим сотрудникам? Вопрос только в этом»

О пилотной программе установки 20 адаптивных роботов на заводе BMW в Спартанбурге, Южная Каролина, HBR недавно побеседовал со Стефаном Бартшером, главой отдела технического планирования управления инновациями компании. Отредактированные отрывки — ниже.

Вашим сотрудникам понравилось работать бок о бок с адаптивными роботами?

Реакция в целом была очень позитивной. Роботы взяли на себя много тяжелой работы и помогли повысить качество, гибкость и стабильность процессов. Вот вам пример: уплотнитель дверей надо устанавливать с постоянным давлением примерно в семь килограммов. Делать это рабочим приходится в крайне неудобном положении. Легко себе представить, что после нескольких дверей точность падает. Теперь это задание получил легкий робот, который сохраняет заданное давление и работает без перерывов. Работник доволен — он избавлен от необходимости делать изнурительную операцию и может заняться чем-нибудь еще. Мы, со своей стороны, уверены, что качество будет одинаково хорошим во всех машинах.

Будут ли расти ваши инвестиции в адаптивных роботов, и если да, то что это будет значить для рабочих?

Мы уверены, что легких роботов на наших заводах будет в ближайшие годы больше. Но другие решения, помимо внедрения новых роботов, могут оказаться даже лучше и эффективнее по затратам, об этом тоже нельзя забывать. Как наилучшим образом поддержать наших сотрудников? Вопрос только в этом. Часто мы приходим к выводу, что на определенных участках роботы не нужны.

Дало ли новое поколение роботов неожиданные второстепенные выгоды?

Например, можете ли вы расширить круг нанимаемых работников? Ведь роботы берут на себя физическую работу, из-за которой не всякий мог работать в цеху. Учитывая демографическую ситуацию, в особенности в Германии, я бы назвал это первостепенной выгодой. Легкие роботы, работающие бок о бок с людьми на сборочной линии, дают возможность «защиты от демографии» в нашем стареющем обществе благодаря эргономической поддержке.

Помогли и другие технологические достижения: более качественные пус­катели и оптика, продвинутое ПО. Детали для роботов-сборщиков старших поколений нужно было помещать в строго определенные места. Адаптивные роботы сами находят нужную деталь с помощью камер и алгоритмов распознавания объектов. Современные «руки» и захваты могут поворачиваться и сгибаться, чтобы взять и поставить деталь в нужное положение. Робот видит, когда детали в контейнере заканчиваются, просит принести новые и терпеливо ждет. На сборочной линии теперь не возникает заторов. И главное, роботы становятся не только умнее, но и дешевле.

Изучая производства, использующие адаптивных роботов, Шах заметила четыре вида потенциальных выгод их применения.

1. Роботы стали безопаснее, и людям это нравится. В опросе рабочие отмечают, что с адаптивным роботом работать удобнее и безопаснее, чем со стандартным, и что он «лучше работает в команде».

2. Роботы могут быстро справляться с рутиной. Когда ­адаптивный робот берет на себя простую часть работы, люди выполняют свои операции на 25% быстрее, чем когда им помогает стационарный робот. Это важно, поскольку снижает заторы на сборочных линиях. Даже несколько секунд, сэкономленных на неэффективных операциях, выливаются в часы. Представьте себе завод, где в месяц собирают 20 тысяч автомобилей стоимостью $30 тыс. каждый, работая в две смены. Одна рабочая минута предприятия стоит примерно $27 777, а час — примерно $1,7 млн.

Если 12 минут каждого часа тратится на вспомогательные операции, то 25% экономия сокращает их до 9 минут. Сэкономленные таким образом три минуты равны примерно $83 000 потенциального дохода. Это около миллиона за две смены, или $30 млн в месяц.

3. Роботы существенно сокращают время простоев. Переход от стандартных роботов к адаптивным позволил рабочим совершать операции почти на 6% быстрее, людские простои снизились на 3%, а машинные — на 17%, как показывает одно из исследований Шах. Умные роботы могут «предвидеть» необходимость собрать нужные компоненты, и в среднем приходится ждать всего 6,5 секунды, пока робот «поймет», что пора собрать и передать работнику все, что нужно для 10—15 минутной операции. А когда нужно было «просить» роботов доставить материалы, средний простой на той же операции составлял 44 секунды.

4. Люди хотят работать с новыми роботами. Похоже, адаптивные роботы меняют представление людей о ценности и потенциале машины, а иногда люди даже готовы передать роботу часть решений. Если распределением заданий занимается человек, он менее склонен отдавать часть задач роботу, слаженная работа группы замедляется, ухудшается качество работы — это показал один из экспериментов Шах. В каком-то смысле рабочие предпочитают, чтобы задания распределяли адаптивные роботы. (см. статью «Если начальник — робот», HBR — Россия, август 2015).

Возникают и другие положительные эффекты. Роботы теперь по карману даже небольшим компаниям, так как цена приобретения снижается, увеличивая возможности инновационного использования. Если перемещение роботов перестанет быть проблемой, производственные площадки станут меньше по размеру и их легче будет перепрофилировать. По мере того, как роботы возьмут на себя вспомогательные операции, может смениться состав рабочей силы: людям старшего возраста легче будет работать в цехах.

Больше всего Шах восхищает способность адаптивных роботов учиться у людей. Она говорит, в частности, что от тандема высокопроизводительного работника с умным устройством можно ждать очень многого. «Часто на предприятии есть ключевые люди, которые очень хорошо умеют делать нечто, и когда что-то идет не так, именно они могут поменять конфигурацию и быстро решить проблему». Если же таких специалистов поблизости нет, возникают весьма затратные заторы. В машине трудно запрограммировать действия лучших профессионалов, ведь человека делают эффективным накопленные знания и глубинное понимание. Но — считает Шах — если роботы смогут наблюдать за такими людьми и заимствовать их приемы работы, им цены не будет. «Когда мы начнем переносить знания от людей с высоким потенциалом в систему искусственного интеллекта, вот это будет достижение!» — говорит Шах.

Сейчас роботов все чаще делают способными к обучению на рабочем месте, к самостоятельному выбору задачи — значит, их эффективность и гибкость будут расти.