В рамках форума «Микроэлектроника — 2022» в Сочи состоялся круглый стол «Компоненты и технологии для робототехники и систем интеллектуального управления».

Организатором встречи выступил Консорциум робототехники и систем интеллектуального управления. Модераторами были исполнительный директор АО «НПО «Андроидная техника» Евгений Дудоров и генеральный директор АО «НИИМА «Прогресс» Захар Кондрашов. С приветственным словом к участникам обратился заместитель директора Департамента станкостроения и тяжелого машиностроения Министерства промышленности и торговли РФ Александр Львов.

Актуальность развития отечественной робототехники сегодня обусловлена географическими, демографическими, внешнеполитическими и технологическими факторами. Одним из ключевых условий обеспечения технологического суверенитета и развития экономики государства является внедрение передовых робототехнических решений в производственные и образовательные процессы.

Российская робототехника представляет собой высокотехнологичную, комплексную и динамично развивающуюся отрасль, которая структурно находится в стадии становления.

В условиях жестких санкционных ограничений, дефицита высококвалифицированных кадров, недостаточного уровня научно-технического и технологического задела, отсутствия государственных программ стимулирования и развития робототехники требуются значительные усилия для координации и объединения компетенций с участием заказчиков и разработчиков.

В ходе круглого стола участники и партнеры Консорциума обсудили основную проблематику и тенденции развития робототехники как межотраслевой индустрии в экономике России. Особое внимание было уделено вопросам создания робототехнических устройств и технологий для предприятий радиоэлектронной промышленности, организации сквозного процесса подготовки кадров и развития систем интеллектуального управления реального времени.

Проблемы отрасли и потребности рынка

Основные цели и задачи создания Консорциума робототехники и систем интеллектуального управления представил Евгений Дудоров, председатель правления Консорциума, исполнительный директор АО «НПО «Андроидная техника», разработчик и руководитель космического эксперимента с роботом FEDOR.

В его докладе были приведены аналитические данные о потребности рынка в компонентах робототехники, прогноз по передовым цифровым, производственным технологиям на период до 2030 года.

Сегодня основными сдерживающими факторами развития отрасли являются: отсутствие отечественной компонентной базы, дефицит кадров, неэффективность производственной базы, низкая инвестиционная активность.

В качестве мер по преодолению барьеров в развитии отрасли были отмечены: разработка Комплексной программы развития робототехники и ее компонентной базы в России на долгосрочный период, создание системы государственных стандартов в области робототехники, проработка мер поддержки для разработчиков и производителей компонентной базы и робототехнических устройств, стимулирование создания профильных индустриальных и технологических парков, высокотехнологичных экспериментальных полигонов.

Развитие высокотехнологичного бизнеса

Необходимость объединения усилий государства, бизнеса и научного сообщества по внедрению высоких технологий отметила в своем выступлении исполнительный директор Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР) Ольга Мудрова.

— Существует определенный разрыв между внедрением инноваций внутри крупного корпоративного бизнеса и предложением технологических предпринимателей. Для ликвидации этого разрыва необходимо создание совместных пилотных полигонов для апробации технологий крупными компаниями для того, чтобы снизить традиционные циклы внедрения с двух лет до 3–6 месяцев, как делают ведущие мировые технологические лидеры, — подчеркнула Ольга Мудрова.

Для развития высокотехнологичного бизнеса нужна как технологическая инфраструктура, так и инфраструктура поддержки технологического предпринимательства, акселераторы, технопарки. Этот пункт невозможен без вмешательства государства, без регуляторной базы. Необходимо сформировать единую базу исследований и библиотеку технологических решений.

Навигация — перспективная сфера

Темп прироста российского рынка навигации составляет 16% в год, прогнозируемый объем к 2025 году оценивается в 271,6 млрд рублей.  Системы имеют широкое применение: транспорт, АПК, энергетика, ЖКХ, строительство, здравоохранение, природопользование, защита населения и территорий от ЧС, торговля, лесная промышленность.

Решения для навигации представил первый заместитель генерального директора АО «НИИМА «Прогресс» Виктор Юров. Компания является одним из ведущих отечественных дизайн-центров микроэлектроники, разрабатывает и производит электронно-компонентную базу для навигации и связи, навигационные модули, комплексы, приемники ГЛОНАСС/GPS, вычислительные системы, специализированное программное обеспечение.

Компанией также разработана комплексированная навигационная связная система услуг локации «КОНСУЛ», предназначенная для геопозиционирования объектов в условиях плохого приема, полного отсутствия или подавления навигационного сигнала.

Локализация компонентов

К современной компонентной базе робототехнических устройств предъявляются все более высокие требования: миниатюризация, повышение степени интеграции узлов и элементов, повышение степени готовности и доступности, ужесточение требований к условиям работы (температурный режим, давление, радиация, агрессивные среды), снижение стоимости, наличие готовой линейки типоразмеров.

Генеральный директор ООО «Иннодрайв» Максим Гурбашков в качестве основных проблем в текущих условиях обозначил резкое снижение доступности компонентов, отсутствие ряда базовых технологий и комплектующих, чрезмерную сегментированность имеющихся на внутреннем рынке решений.

Интеллектуальное управление

Системы интеллектуального управления для робототехники представил генеральный директор Omega.Future Ярослав Алейник. В портфеле компании более 2000 успешных проектов в области искусственного интеллекта, бизнес-аналитики и анализа больших данных, виртуальной и дополненной реальности.

Линейка продуктов включает готовые модули для встраивания в робототехнические комплексы — универсальное платформенное решение, позволяющее реализовывать функции видеоаналитики, СИУ, IoT и решений для робототехники с возможностью масштабирования, решения для гибридной аналитики, системы предиктивной диагностики оборудования, система автоматизации и управления аддитивным производством.

Именно такая система управления применена в отечественном промышленном 3D-принтере, предназначенном для круглосуточного производства изделий из термопластов различной степени сложности. Его представил руководитель RedFab Александр Михайленко.

О фундаментальных основах построения современных и перспективных роботов, их компонентах и особенностях управления рассказал Роман Мещеряков, профессор, г.н.с. Лаборатория 80, Институт проблем управления РАН. Особое внимание было уделено особенностям применения автономного и группового управления, в том числе с использованием гибридного искусственного интеллекта.

На пути к независимости

Задачу преодоления зависимости от иностранных решений в электронной промышленности призвана решить российская программно-аппаратная платформа VOSTOK, которую представил вице-президент по технологическому развитию АО «ЭЛЕМЕНТ» Константин Окунев.

Платформа создана на российской электронно-компонентной базе и с использованием отечественного программного обеспечения (Open Source) для профессиональных и любительских систем.

90% клиентов платформы — это промышленность и потребительская электроника (автоматика ТЭК и системы управления, станки с ЧПУ, транспорт и инфраструктура, инженерные системы, бытовая техника, промышленная робототехника). 10% — системы для образования.

Обучающие платформы

Подготовка квалифицированных кадров является ключевым фактором развития отрасли. Суверенную общероссийскую платформу по обучению современной образовательной робототехнике детей от 5 до 15 лет на основе «открытого железа» и бесплатного «открытого кода» представил основатель АО «Роббо» Павел Фролов.

Единая обучающая экосистема включает оборудование, программное обеспечение, системы подготовки учителей, учебно-методические комплексы для обучения детей программированию, схемотехнике и микроэлектронике, мобильной робототехнике, интернету вещей (IoT) и созданию технологий «умного дома», 3D-прототипированию и 3D-печати.

Например, «Роббо Лаборатория» — это приглашение в «интернет вещей» для школьников. «Роббо Робоплатформа» — это конструктор, созданный для обучения как детей, так и взрослых программированию и робототехнике. «Роббо Отто» —интерактивный робот, корпус которого полностью напечатан на 3D-принтере.

Решения компании востребованы и за пределами России. Недавно стало известно, что «Роббо» начнет осваивать китайский рынок образовательной робототехники. Компания получит средства на адаптацию продуктов «Роббо Класс» и «Роббо Клуб» для рынка КНР. Финансирование поступит в качестве гранта по итогам конкурса в рамках проекта «Цифровые технологии» нацпрограммы «Цифровая экономика».

О концепции Инновационных инженерных классов, как инструменте развития кадрового потенциала отрасли, рассказала руководитель направления робототехники компании Omega.Future Дарья Еськова.

Создание инженерных классов предполагает комплексное оснащение передовым оборудованием (отечественные робототехнические комплексы, 3D-принтеры, лазерные станки, барокамеры для литейного цеха), технологиями и методическим обеспечением для обучения инженерным специальностям.

Беспилотники мирового уровня

Практике применения беспилотных летательных аппаратов в промышленности был посвящен доклад заместителя генерального директора ООО «Геоскан» Павла Степанова.

В линейке компании есть беспилотники самолетного и мультироторного типа. Первые помогают обследовать обширные территории и линейную инфраструктуру, вторые — мониторить строительные площадки и создавать высокоточные 3D-модели сложных объектов.

Для комплекса «Геоскан 401 Геофизика» был создан квантовый рубидиевый магнитометр, который по всем параметрам находится на уровне лучших мировых аналогов.

Роботизация железных дорог

Современные достижения в области робототехники позволяют заменить человека во многих направлениях деятельности, несомненным преимуществом является существенное снижение влияния человеческого фактора. Основные направления и перспективные технологические решения роботизации в железнодорожной отрасли отразил в своем докладе заместитель генерального директора АО «НИИАС» Владимир Кудюкин.

Были представлены проекты «Роботизированный железнодорожный узел», «Цифровая роботизированная станция», а также инновационные решения, позволяющие автоматизировать такие процессы, как обработка составов грузовых поездов на железнодорожных станциях, отпуск тормозов и расцепка грузовых вагонов. Цели работы — вывод работников из опасной зоны, повышение пропускной способности сортировочной станции.

Импортозамещение и реинжиниринг

В сложившихся условиях драйвером развития рынка отечественной робототехники становится программа импортозамещения и реинжиниринга узлов и технических решений современного оборудования.

О проектах Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ) по реинжинирингу телекоммуникационного оборудования рассказал разработчик-инженер Центра инноваций МТУСИ Владимир Припутин.

Ранее 90% продаж промышленных роботов на отечественном рынке приходилось на иностранные компании (KUKA, FANUC, ABB), которые приостановили поставки. Ряд отечественных компаний–разработчиков предлагают набор программных и аппаратных решений для робототехнических комплексов, но они пока не перекрывают полностью потребности рынка.

Оптимальный интерфейс — команды голосом

Активное внедрение робототехнических комплексов (РТК) требует выделения для их эксплуатации специально обученных операторов. Цели и задачи применения РТК определяют характер взаимодействия с человеком, наиболее распространенными являются биологические интерфейсы. Об опыте создания и применения голосовых интерфейсов рассказал директор филиала ФГУП «НИИ «Квант» Дмитрий Бирин.

Речевое управление является одним из наиболее перспективных направлений биологических интерфейсов. Распознавание спонтанной речи на широком словаре пока еще не обеспечивает точности, требуемой от системы распознавания команд, но на ограниченном словаре вполне возможно распознать команды, даже поданные в свободной форме.

Наиболее важны преимущества этапа использования — разгрузка зрения и рук оператора и снижение общей когнитивной нагрузки на него. Немаловажно также снижение срока освоения новой техники, особенно при массовом использовании РТК.

Решения по итогам круглого стола

По итогам работы круглого стола были сформулированы следующие решения: 

1. Включить в проект Комплексной программы развития робототехники и ее компонентной базы в РФ на долгосрочный период по направлению «Образовательная робототехника» разработку типовых OpenSource платформ для широкого внедрения на всех стадиях образовательного процесса: детский сад – школа-колледж – ВУЗ – дополнительное образование.

2. Сформировать концепцию Фабрик будущего для производства компонентов робототехнических устройств.

3. Провести анализ потребностей промышленных предприятий в компонентной базе, программном обеспечении и робототехнических комплексах. Сформировать консолидированный отчет и представить его результаты участникам рынка и федеральным органам государственной власти.

4. Сформировать концепцию человеко-машинного взаимодействия с применением естественных интерфейсов в рамках консолидированного подхода, объединяющего отдельные решения (копирующее, джойстиковое, голосовое управление).

5. Организовать взаимодействие с государственными корпорациями (Роскосмос, Росатом, Ростех, РЖД и др.) с целью координации программ развития робототехники и систем интеллектуального управления отдельных корпораций, а также определения консолидированного спроса на компонентную базу и робототехнические решения.

6. Проработать вопрос безлюдных технологий как решение по роботизации железнодорожных станций.

7. Сформировать предложения по программам поддержки создания средств разработки и средств производства микроэлектроники и компонентов робототехники.

8. Выработать предложения по разработке особого режима налогообложения для высокотехнологичных компаний, занимающихся разработкой и внедрением компонентов и робототехнических комплексов и СИУ.

Фото: оргкомитет форума «Микроэлектроника - 2022»; Shutterstock