что такое сервисный робот
Сервисные роботы делятся на категории по использованию в личных или профессиональных целях. У них много форм и структур, а также областей применения.
Содержание
Возможные применения роботов для помощи людям в домашних делах широко распространены. В настоящее время эти роботы делятся на несколько основных категорий.
Промышленное
Промышленные сервисные роботы могут использоваться для выполнения простых задач, таких как проверка сварки, а также более сложных задач в суровых условиях, таких как помощь в демонтаже атомных электростанций. Промышленные роботы были определены Международной федерацией робототехники как «автоматически управляемый, перепрограммируемый, многоцелевой манипулятор, программируемый по трем или более осям, который может быть либо фиксированным на месте, либо мобильным для использования в приложениях промышленной автоматизации».
Сервисные роботы первой линии
Внутренний
Домашние роботы выполняют задачи, которые люди обычно выполняют в непромышленных средах, например в домах людей, например, для мытья полов, стрижки газонов и ухода за бассейнами. Люди с ограниченными возможностями, а также люди старшего возраста могут вскоре использовать служебных роботов, чтобы помочь им жить самостоятельно. Также можно использовать определенных роботов в качестве помощников или дворецких.
Научный
Роботизированные системы выполняют множество функций, таких как повторяющиеся задачи, выполняемые в исследованиях. Они варьируются от множества повторяющихся задач, выполняемых пробоотборниками генов и секвенсорами, до систем, которые могут почти заменить ученого в разработке и проведении экспериментов, анализе данных и даже формировании гипотез.
Определение робота. Классификация роботов (Обзор Сбербанка, часть 2)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОБОТА
Международный стандарт ISO 8373:2012 определяет робота как приводной механизм, программируемый по двум и более осям, имеющий некоторую степень автономности, движущийся внутри своей рабочей среды и выполняющий предназначенные ему задачи.
На наш взгляд, более полезным для понимания того, что есть робот, может быть функциональное определение (определение STA, рисунок 1): роботом можно назвать любое устройство (механизм), выполняющее предназначенные ему действия, которое одновременно отвечает трем условиям.
ЕСЛИ ОДНО ИЗ ВЫШЕНАЗВАННЫХ УСЛОВИЙ НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ, ТО УСТРОЙСТВО НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РОБОТОМ.
К примеру, автономное транспортное средство можно отнести к робототехнике. Робот-автомобиль обладает сенсорами (SENSE), строит модели, понимает окружающий мир и принимает решения (THINK) и совершает необходимые действия, чтобы двигаться, выполняя свою задачу (ACT) (перевезти пассажиров или груз).
Такой робот работает в невероятно сложной, недетерминированной среде, в которой постоянно возникает громадное количество непредвиденных ситуаций. Робот-манипулятор на фабрике имеет простейший сенсор (SENSE) (одномерный лазерный дальномер), который контролирует выполнение модели операции (THINK) и производит необходимое действие (ACT), например сварку. Эти роботы-автоматы работают в строго детерминированной среде, в которой построенная модель не меняется долгое время.
С другой стороны, устройство, которое может воспринимать окружающий мир (SENSE) и действовать (ACT), но при этом не имеет никакой модели окружающего мира, можно отнести к автоматизации. Широко распространенный пример такого устройства — кофейный автомат.
Исходя из данного определения, правильнее всего называть современную, передовую робототехнику интеллектуальной.
КЛАССИФИКАЦИЯ РОБОТОВ
Существует также принятое деление робототехники на типы в зависимости от общей прикладной области. Для этого используется классификация, предложенная в упомянутом выше стандарте ISO 8373:2012:
Промышленный робот — это автоматически управляемый, перепрограммируемый, многоцелевой манипулятор, программируемый по трем и более осям. Он может быть либо зафиксирован в заданном месте, либо может иметь возможность передвижения для выполнения промышленных задач по автоматизации.
Если немного упростить терминологию, то промышленная робототехника — это все, что находится в производственном цеху; главным образом это различные манипуляторы. На сегодняшний день это самый распространенный вид роботов — всего в мире установлено почти два миллиона промышленных роботов.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ РОБОТОТЕХНИКИ (Рисунок 2):
ПРОМЫШЛЕННАЯ РОБОТОТЕХНИКА
Сервисный робот — это робот, выполняющий полезную работу для людей и оборудования, исключая промышленные задачи по автоматизации.
Аналогично, немного упрощая ситуацию, мы можем сказать, что сервисная робототехника — это все, что находится за пределами производственного цеха.
Классификация сервисных роботов основана на данном в стандарте определении, но существенно доработана Международной федерацией робототехники (International Federation of Robotics — IFR), консалтинговым агентством, которое является крупнейшим и наиболее авторитетным источником информации об отрасли.
В соответствии с этой классификацией сервисная робототехника делится на два типа:
КЛАССИФИКАЦИЯ СЕРВИСНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ (Рисунок 3):
СЕРВИСНАЯ РОБОТОТЕХНИКА
ПЕРСОНАЛЬНАЯ (ДОМАШНЯЯ) РОБОТОТЕХНИКА
Как можно видеть на рисунке 3, существует множество видов сервисных роботов. Некоторые из них очень популярны и находятся в очень хорошей степени технологической зрелости, а некоторые существуют в единичном экземпляре: в мире миллионы роботов-пылесосов и лишь один действующий робот-планетоход (Марсоход Curiosity является роботом, согласно IFR).
ISO/TC 299 Robotics — ISO 8373:2012 Robots and robotic devices — Vocabulary, 2012
https://www.iso.org/standard/55890.html
International Federation of Robotics — “Industrial Robots — Definition and Types”, 2016
https://ifr.org/img/office/Service_Robots_2016_Chapter_1_2.pdf
С полным текстом Аналитического обзора мирового рынка робототехники можно ознакомиться на сайте Сбербанка по ссылке.
Сервисные роботы
К сервисным роботам относят автономные устройства, которые выполняют полезную работу для людей и оборудования, за исключением промышленных задач по автоматизации.
В соответствии классификацией, предложенной в стандарте ISO 8373:2012 и доработанной International Federation of Robotics, сервисная робототехника делится на два типа:
Данная статья посвящена обзору рынка данного оборудования.
Содержание
В России разработали универсальную платформу для сервисных роботов
14 декабря 2020 года Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) сообщил о создании универсальной платформы для сервисных роботов. Она представляет собой устройство 50 х 50 х 24 см и весом 39 кг с датчиками, которые позволяют механизму самостоятельно передвигаться по заданной траектории. Подробнее здесь.
Panasonic тестирует беспилотных роботов для бесконтактной доставки товаров
Японская корпорация Panasonic 8 декабря 2020 года сообщила TAdviser о том, что начала использовать самодвижущихся беспилотных роботов для доставки различных товаров и предметов первой необходимости. Робот способен разгоняться до 4 км/ ч, и напоминает внешне небольшую защищенную капсулу, внутри которой можно безопасно разместить заказы. Подробнее здесь.
В США роботам-доставщикам официально разрешили ездить по тротуарам
В середине 2020 года в США большое количество торгово-логистических компаний, таких как Amazon и FedEx и др. проводят тестирование автоматизированных роботов-доставщиков в нескольких штатах США. О возможности использования таких роботов компаниям приходится договариваться индивидуально с властями конкретного штата, что затрудняет внедрение технологий автоматизированной доставки. Чтобы разрешить данную ситуацию и упростить допуск роботов на тротуары, в Сенат США был подан законопроект, нашедший поддержку у обеих партий.
Начиная с 2022 года маленькие роботы cмогут доставлять посылки, заказные товары и даже медикаменты благодаря двухпартийному законопроекту от Северной Каролины, который как ожидается станет федеральным законом.
C 2017 стартап Kiwi Campus эксплуатирует роботов для доставки еды в Калифорнийском университете в Беркли, доставляя десятки тысяч заказов, а в 2019 году Amazon и FedEx запустили свои собственные маршруты роботов, автоматизировав в конечном итоге услуги доставки.
Сенатор Джим Перри, республиканец из Кинстона, сказал, что он впервые узнал об этих роботах от представителя FedEx на бизнес-конференции в прошлом году. Он назвал это законодательство и другие подобные ему «пилотной программой» и сказал, что благодаря «технологическому центру» исследовательского кластера, стало возможным распространить это явление на всю Северную Каролину.
Перри добавил, что пандемия COVID-19 усилила важность этих роботов, поскольку они позволили осуществлять бесконтактные поставки и моут быть легко дезинфицированы.
Законопроект налагает определенные ограничения на роботов-доставщиков, например, обязывает их весить менее 500 фунтов, перемещаться со скоростью менее 10 миль в час, уступать людям и не перевозить опасные материалы и другие правила. Перри сказал, что эти ограничения были направлены на то, чтобы сделать роботов более безопасными и помочь людям чувствовать себя комфортно.
В течение первых двух лет после вступления в силу законопроекта местным органам власти будет разрешено только регулировать время и место работы небольших доставочных роботов, но не запрещать их использование. Через два года законопроект позволяет местным органам власти запретить их использование, если они сочтут это необходимым.
Он добавил, что если роботы окажутся более эффективными, то изменения будут неизбежны.
Россия №2 в мире по выпуску сервисных роботов
Согласно данным Международной федерации робототехники (IFR), в 2019 году Россия заняла второе место по производству сервисных роботов, опередив Японию и Китай. В РФ насчитывается 73 компании, занимающиеся выпуском такой продукции. Это меньше лишь, чем в США, где работают 223 производителя сервисных роботов.
Следом за Россией идут Германия (69 компаний), Китай (64 компании), Франция (52 компании) и Япония (50 компаний). Высокую позицию РФ в этом рейтинге исполнительный директор Национальной ассоциации участников рынка робототехники Алиса Конюховская связала с двумя факторами:
Согласно оценкам Международной федерации робототехники, к концу 2019 года в мире насчитывалось 889 производителей сервисных роботов, среди которых — 183 начинающих разработчиков (стартапы). Поставками профессионального оборудования заняты 728 вендора, включая 155 стартапов. А в сегменте сервисных роботов для домашних и персональных задач присутствуют 237 компаний, в том числе 39 начинающих.
Самые известные российские компании в этих направлениях — это, например, Promobot (сервисные человекоподобные роботы), «Яндекс» (роботы-курьеры), «Моторика» (кибернетические протезы). [1]
По данным IFR за 2019 год, среди регионов лидирует Европа, в которой зарегистрировано 330 сформировавшихся производителей сервисных роботов, 94 стартапа и 14 компаний, год основания которых неизвестен. В странах Северной и Южной Америке соотношение таких производителей составляет 204 к 51 к 2. В Азии насчитывается 144 производителя коммерческих сервисных роботов, 36 соответствующих стартапов и 5 компаний без определенного года основания. В Австралии и Африке эксперты насчитали 7 сформировавшихся производителей и 3 стартапа.
Наибольшим спросом пользуются роботы-пылесосы и другие устройства, предназначенные для домашних целей. В 2019 году продажи таких решений составили 18,6 млн штук против 13,2 млн годом ранее. В сегменте развлекательных роботов реализация в 2019 году не изменилась и составила 4,6 млн единиц.
Больше всего сервисных роботов в 2019 году продано для логистических целей, чему во многом способствует развитие рынка электронной коммерции. Вторым по величине сегментом на рассматриваемом рынке с точки зрения выручки стали медицинские роботы, которые применяются преимущественно в хирургии, диагностике, физиотерапии и психотерапии.
В тройку самых больших сегментов вошли сервисные роботы для оборонных целей. Следом расположились сельскохозяйственные роботы или агроботы.
Если говорить о количественных продажах, то в 2019 году лидировали профессиональные логистические роботы. Роботы-инспекторы и ремонтники расположились на второй позиции. На медицинские системы пришлось лишь 2% рынка в натуральном выражении, что связано с высокой стоимостью такой техники.
В категории потребительских сервисных роботов безоговорочной лидируют домашние аппараты, которые среди прочего моют полы, стригут газон и чистят бассейны. Также к этому сегменту относятся развлекательные роботы, они ориентированы на молодую аудиторию и призваны повысить интерес таких пользователей к роботам и другим техническим изобретениям, говорится в исследовании. [2]
Крупнейшими производителями сервисных роботов аналитики назвали следующие компании:
2017: Продажи профессиональной сервисной робототехники выросли на 85%
Темп роста профессиональной сервисной робототехники, по данным Международной федерации робототехники (International Federation of Robotics, IFR), в 2017 году составил 85%, что кратно превысило темпы роста промышленной робототехники (31%) и мирового ВВП (3,7%). В результате в 2017 г. во всём мире было продано 109 500 сервисных роботов по оказанию профессиональных услуг. По прогнозам экспертов, с 2019 по 2021 г. продажи профессиональных сервисных роботов ежегодно будут увеличиваться в среднем на 21%. Подробнее здесь.
Рынок персональных сервисных роботов также активно растёт. Так, в 2017 г. было продано около 2,4 млн учебно-развлекательных (edutainment) роботов (на 12% больше, чем в 2016 г.) и 6,1 млн бытовых роботов (на 31% больше, чем в 2016 г.).
Северная Америка доминирует на рынке сервисных роботов. Следом за ней идёт Европа — благодаря растущему спросу на сервисных роботов в оборонном, медицинском, строительном секторах. Главным игроком на рынке сервисной робототехники являются США — 45% сервисных роботов производится в Америке. Однако азиатские производители активно догоняют лидера: в последние годы они увеличили свою долю с 30% до 43%. При этом на Европу приходится только 12% всех произведённых роботов. По оценке IFR, всего в мире насчитывается 719 ключевых компаний-производителей сервисной робототехники, из них — 155 стартапов. Несмотря на лидерство по количеству проданных сервисных роботов, Америка всё так же уступает Европе по количеству производителей.
2016: Продажи профессиональных сервисных роботов выросли на 24%
Больше всего сервисных роботов в абсолютном выражении продается для логистики (
Как получить выгоду от внедрения сервисного робота
основатель компании Kravt Robotics
Сервисные роботы помогают людям и бизнесу решать задачи, не связанные с производством, — например, убираются дома, обслуживают клиентов, готовят, проводят медицинскую диагностику. И в некоторых сферах оказываются выгоднее и эффективнее обычных сотрудников.
Что такое сервисные роботы
Согласно отчету Национальной Ассоциации участников рынка робототехники, в 2018 году объем отечественного рынка робототехнических систем оценивался в 7,5 млрд рублей, и из них только 2,5 млрд приходится на промышленных роботов.
Типов сервисных роботов очень много, ведь к ним относят практически все виды автоматизации процессов за пределами заводов и цехов, но обычно их делят на роботов для домашнего и профессионального использования. К первым относят, например, развлекательных роботов, а во вторую категорию включают и медицинских роботов, и научных, и военных, и роботов-сиделок.
Роботов разделяют скорее не по функциям, а по направлению, в котором они работают. Например, в сегмент HoReCa будут входить роботы, способные «заниматься домом»: выносить мусор, пылесосить полы, готовить кофе — совершать все те действия, которые в английском языке скрываются за словом chores.
Тест: узнай, сможешь ли ты грамотно выйти на рынок в другой стране
Когда роботы выгоднее людей
Главное отличие домашних роботов от профессиональных заключается в том, что на вторых владелец может зарабатывать. Получается, что робот и приносит прибыль, выполняя свои задачи, и экономит деньги бизнеса. Конечно, чтобы запустить робота, необходимо вложить определенные средства на его покупку, установку, техническое сопровождение — и все равно использовать его будет выгоднее, чем дешевый человеческий труд.
Уже сейчас в интернете можно найти массу калькуляторов, которые примерно рассчитают прибыль от роботизации. Разберемся, из чего формируется экономия.
Человеческий ресурс — это, вопреки стереотипу, дорого и зачастую непредсказуемо. Компания Microsoft собрала в один роботизированный портал работу с отчетами, финансами, налогами и сократила объемы работ на 150 тысяч часов за квартал.
Если говорить о действующих сотрудниках, то за год из 210 рабочих дней 60 могут уходить на отпуск, больничные и прогулы. Кроме того, обычно человек работает 40 часов в неделю, в то время как робот способен работать 24/7.
Помимо зарплат существуют траты на подготовку нового персонала и повышение квалификаций. Например, в одной сети московских кофеен обучение одного официанта обходится в 70 тыс. рублей. Чем выше «звездность» заведения, тем выше эта сумма. При этом никто не гарантирует, что сотрудник приступит к новой работе или что после повышения квалификациии он останется в компании надолго и продолжит приносить прибыль.
Компания Deloitte так сформулировала выгоды от автоматизации:
Работа, выполненная человеком, всегда предполагает возможность ошибки. Робот же действует в соответствии с программой и совершает все действия одинаково, что исключает влияние на бизнес-процессы таких факторов, как ухудшение здоровья, усталость или невнимательность. Уже сейчас роботы заменяют человека там, где нужно повторять рутинные, низкоквалифицированные и длительные процессы, тем самым создавая существенную экономию.
Лесли Уилкокс, профессор Лондонской школы экономики, в интервью компании McKinsey рассказала о результатах своего исследования, в котором опросили 16 компаний, недавно роботизировавших свой бизнес. Главным преимуществом оказалось быстрое возвращение инвестированных средств, от 30% до 200% за первый год.
В то же время компания Bain сообщает, что, по их данным, средний срок окупаемости роботов составляет от 13 до 18 месяцев:
Рассмотрим ситуацию, как роботизация может влиять на работу отеля. Допустим, новый постоялец попадает в фойе, где его встречает робот-портье, который может выполнять функции охранника. На фронтдеске гостя приветствует робот-ресепшионист, его номер обслуживает робот-уборщик, а в ресторане еду приносит робот-официант (после того, как робот-кулинар сделает кофе и приготовит простое блюдо вроде омлета).
Если вспомнить, что сотрудники отеля обычно работают в три смены, то можно подсчитать, что пять роботов заменят как минимум 15 человек (но мы помним, что ни официанты, ни уборщики не работают по одному — обычно их целая смена).
Некоторые компании не просто автоматизируют процессы, а придумывают креативные решения, чтобы удовлетворить клиентов и даже предугадать их запросы. В 2013–2014 годах американская сеть отелей эконом-класса Red Roof Inn начала использовать прогнозы погоды и открытую информацию о полетах, чтобы определять, каким постояльцам придется столкнуться с отменой рейса. Основываясь на этом анализе, Red Roof Inn таргетировала маркетинговую кампанию на мобильные устройства пользователей, находящихся в регионах с неблагоприятной погодной обстановкой, и увидели значительное увеличение количества клиентов.
Фото: Miriam Doerr Martin Frommherz/Shutterstock
Как подготовить бизнес к внедрению робота
Зачастую роботехнические компании продают не готовые и обученные системы, а «шаблонных» роботов. Например, на сайте датского производителя Universal Robotics все роботы, представленные в ассортименте, одинаковы и универсальны, и клиенты или интеграторы программируют их под свои нужды. Такого робота необходимо обучить под конкретную задачу, а если он не подойдет, то его всегда можно перепродать, вернув вложенные средства.
Стоит иметь в виду, что на сайте компаний-производителей вы даже не найдете цену робота: она будет рассчитываться уже в зависимости от выполняемой задачи.
Главное — это внедрить робота в существующую систему, а не менять под него отработанные процессы. Не нужно пересматривать стандарты строительства и размещения из-за габаритов робота — нужно выбирать робота с такими габаритами, чтобы он без проблем передвигался в уже существующих условиях.
Помимо работы с пространством, где робот будет оперировать, необходимо проводить работу с персоналом внутри компании. Люди все еще боятся взаимодействовать с роботами: их считают бездушными машинами, которые могут причинить вред. Поэтому нужно объяснять и показывать, что сервисные роботы значительно отличаются от промышленных.
С последними необходимо четкое соблюдение техники безопасности и в форс-мажорных ситуациях они и вправду могут причинить человеку вред. Сервисные роботы созданы для работы с людьми. По сути, они выполняют те же привычные функции, которыми заняты пылесосы или кофемашины.
Миссия «внедрение»
Значительную часть успеха при внедрении робота определяет удачный выбор интегратора. Первым делом при выборе такой компании необходимо обратить внимание на ее сотрудников.
Среди них должны быть специалисты по машинному обучению, искусственному интеллекту, компьютерному зрению и лингвистике.
В компании должны быть налажены процессы жизненного цикла программного обеспечения согласно стандарту ISO 12207. При соблюдении этих условий интеграторы смогут помочь своим клиентам решить конкретные задачи по роботизации бизнес-процессов.
Взаимодействие между клиентом и компанией-интегратором должно строиться по алгоритму создания автоматизированных систем. Он был составлен еще в советские годы и описан в ГОСТ 34 «Разработка автоматизированной системы управления». С точки зрения этапности разработка робота не отличается от разработки мобильного приложения или любого другого ПО. Главное отличие — это наличие физической платформы, которая выполняет дополнительные функции. Можно провести аналогию с системой 1С, когда помимо ПО покупаются и используются флешка-ключ и сервер. Робот — такой же сервер, только со способностью двигаться.
Процесс внедрения может занять какое-то время. Роботизация в одном крупном банке длилась пять месяцев, но несмотря на долгий срок, итоги были настолько успешными, что заказчик начал автоматизацию еще 60 процессов. При этом более простые задачи могут быть роботизированы за 1–2 месяца.
После того как робот включен в процессы, надо оценить успешность их выполнения. Сделать это можно уже в течение недели после установки робота — даже через такой короткий срок будут видны скорость выполнения процессов и первые результаты работы. При этом нет особой необходимости учитывать сторонние факторы, такие как сезонность: робот статичен с точки зрения норм выполнения труда и будет отрабатывать одни и те же действия вне зависимости от, например, загрузки гостиницы.
Последние 130 лет появлялось большое количество неинтересных низкоквалифицированных работ. С роботизацией не исчезнут рабочие места, исчезнут их части — наименее интересные, а у людей будет возможность реализовывать свои способности более креативно.
Также вырастет запрос рынка в людях, способных не только создавать роботов, но и работать в связке с ними, сопровождать технически. Появятся новые рабочие места, и они будут интереснее, потому что рутинные процессы как раз-таки возьмут на себя роботы.
Как получить максимум
Фото на обложке: Stefano Mazzola/Shutterstock