Траектория полета: как промышленные дроны меняют традиционные производственные процессы
Автоматизация производственных процессов - это не прихоть, а давно назревшая необходимость. Разговоры о внедрении беспилотников в такие сферы, как складская логистика, доставка грузов, сельское хозяйство и транспорт, уже много лет ведутся на самых разных уровнях. Первые дроны появились еще в 1960-х годах, но, кажется, только сейчас стали серьезно восприниматься индустриальными игроками. Беспилотники действительно открывают новые возможности для компаний - от упрощения контроля за качеством до повышения производительности, улучшения процессов мониторинга и инвентаризации.
Пандемия коронавируса еще больше подогрела интерес к беспилотным аппаратам по всему миру. Разработчики из США и России активно тестируют решения по доставке медицинских грузов и дезинфекции помещений. Власти Китая, а по их примеру и некоторые европейские страны стали задействовать дроны для трансляции объявлений о правилах карантина, контроля за соблюдением гражданами социальной дистанции, патрулирования улиц, распыления дезинфицирующих средств и даже для измерения температуры тела.
Темпы внедрения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и автономной спецтехники в производстве не впечатляют так, как многообразие их прикладных возможностей. В 2018 году объем глобального рынка коммерческих дронов составил всего $5 миллиардов, хотя, по прогнозам экспертов, к 2025 году этот показатель может вырасти до $130 миллиардов. В России использование дронов только началось. Так, по оценке руководителя портала "Российские беспилотники" и гендиректора ООО "Съемка с воздуха" Вячеслава Барбасова, из 18 тысяч официально зарегистрированных Росавиацией беспилотных воздушных судов только около 4 тысяч предназначены для применения в промышленности.
На данный момент ни одна из сфер отечественной промышленности не может похвастаться полноценно действующим беспилотником на своем производстве, считает генеральный директор Avrora Robotics Виталий Савельев: "Все они находятся на стадии разработки или пилотного внедрения, что обусловлено в том числе отсутствием законодательной базы".
По мнению экспертов, именно существующее законодательное регулирование вкупе со сравнительно невысокой заинтересованностью крупных инвесторов стали главными препятствиями для развития беспилотных технологий в России. Как объясняет директор "Дронстрой СК" Кирилл Левчук, "В соответствии с действующим Воздушным кодексом летательный аппарат должен весить до 30 килограммов, перемещаться на высоте до 150 метров и находиться в пределах видимости оператора. Для того чтобы быть экономически эффективными, агродроны или дроны-доставщики должны перевозить тяжелые грузы и летать на большие расстояния без участия человека, то есть весить гораздо больше и находиться вне поля зрения оператора".
Со своей стороны, инвесторы осторожно относятся к внедрению решений, не доказавших свою эффективность в рамках их отраслей или использование которых требует разработки либо изменения законодательства. "Заказчики готовы серьезно вкладываться только в те технологии, которые уже несколько лет успешно эксплуатируются за рубежом. Говорить о каких-то прорывных внедрениях у нас в этом случае нереально. Пока не появится системный инвестор, мы так и будем в роли догоняющих", - предостерегает руководитель проекта AutoDrone, генеральный директор компании ООО "Садко Мобайл" Александр Федосеев.
При этом очень часто клиенты ждут, что разработчики продемонстрируют реальный опыт внедрения с хорошо прослеживаемой динамикой, а это может занять годы, рассказывает Вячеслав Барбасов: "Проблема в том, что пилотироваться на себе никто не хочет. Чтобы выйти на новый рынок, нужны сильный финансовый ресурс, терпение и заинтересованные партнеры".
Поэтому даже несмотря на открывающиеся возможности и возросший на волне пандемии спрос на беспилотники, эксперты скептически относятся к тому, что существующие тенденции развития сектора в России сильно изменятся. Как заметил технический директор "Цуру Роботикс" Никита Родиченко, "пандемия вряд ли окажет на рынок БПЛА какое-то особенное влияние по сравнению с другими рынками. Да, появляются новые способы применения дронов, например, для распыления обеззараживающих агентов, но это единичные случаи".
Многие из таких тестируемых решений "хайповые" и не найдут дальнейшего реального применения, считает и Вячеслав Барбасов: "Здесь самой перспективной можно назвать доставку грузов, и то не потому, что без нее нельзя будет обойтись. Это скорее подготовка к тому, чтобы при необходимости мы могли оперативно развернуть логистические маршруты, например, из больницы в дальние населенные пункты".
Основные сферы применения
Глобальное исследование рынка коммерческих дронов DroneDeploy показывает, что во всем мире беспилотные технологии активнее всего применяются в строительной отрасли (в 2018 году скорость внедрения по сравнению с прошлыми годами выросла на 239%), горнодобывающей промышленности (198%), сельском хозяйстве (172%) и георазведке (171%). При этом главной областью применения дронов во всех отраслях остается аэросъемка и мониторинг.
Вопреки скептическому настрою российских инвесторов показатели эффективности внедрения беспилотных решений впечатляют: в среднем компаниям удалось окупить инвестиции в технологию (ROI) в три-пять раз. В отдельных случаях в нефтегазовом секторе удалось сэкономить до 90% расходов, выделяемых на ликвидацию последствий разлива нефти, благодаря улучшенному мониторингу состояния нефтепровода и системе предупреждения аварий. Также участники исследования сообщили, что аэросъемка позволила им на 55% снизить риски для здоровья рабочих и в 5-20 раз увеличить производительность их работы за счет более оперативного и точного анализа информации о площадке.
Как объясняет Вячеслав Барбасов, востребованность услуг по дистанционному зондированию землю (ДЗЗ), в том числе в России, объясняется невысокой ценой и очевидной выгодой: "В отличие от спутниковой съемки, которая охватывает большие площади, занимает много времени и дает не очень точные результаты, аэросъемка с дронов осуществляется быстро и качественно".
"Аэросъемка при помощи беспилотника максимально приближена к требованиям заказчика. Спутнику не скажешь: "Поверни на несколько градусов левее, потому что мне хочется туда посмотреть". На беспилотнике это все легко реализуемо", - добавил директор "Дронстрой СК" Кирилл Левчук.
От аэросъемки к многофункциональности
Области применения беспилотных технологий постоянно расширяются - они уже не ограничиваются аэросъемкой. Дроны могут не только делать красивые высококачественные снимки, но и собирать труднодоступную информацию, ускорять доставку грузов и минимизировать участие человека в производстве.
1.Расширение возможностей мониторинга производства
Дроны позволяют предприятиям существенно улучшить процесс мониторинга и обеспечить высокое качество выпускаемой продукции или предоставляемых услуг. К примеру, автономные средства, оснащенные технологиями инфракрасного или теплового зрения, могут собирать точную информацию о температуре поверхности деталей и состоянии оборудования, а в случае перегрева - моментально оповещать о неисправности.
Руководитель портала "Российские беспилотники" и гендиректор ООО "Съемка с воздуха" Вячеслав Барбасов: "Популярность набирают смотры промышленных объектов при помощи беспилотных средств - осмотр труб внутри и снаружи, анализ помещений сложных объектов на разрушения и так далее. Сюда же относится и проверка самолетов после прилета. Раньше это делал человек при помощи спецсредств, и это был очень долгий процесс. БПЛА же справляется намного быстрее, вместо нескольких часов - за несколько десятков минут".
Руководитель проекта AutoDrone, генеральный директор компании ООО "Садко Мобайл" Александр Федосеев: "В ближайшей перспективе появятся комплексные решения по полной автоматизации всех процессов мониторинга как на отдельно взятом объекте, так и на протяженных коммуникациях, включая федеральные - автодорогах, электросетях, трубопроводах. На всей площади мониторинга разворачивается сеть зарядных станций для базирования БПЛА, связанных с центральной диспетчерской через интернет. Дроны производят мониторинг своей зоны ответственности по заданным маршрутам и расписанию, затем передают информацию для обработки в диспетчерскую. Таким образом, единожды развернув систему, можно оставить только тревожные и ремонтные службы, в разы сократив персонал и значительно повысив скорость реагирования".
2. Экономия времени при инвентаризации
Помимо разных видов мониторинга беспилотники можно использовать для проведения точных инвентарных проверок. Это рутинная задача, требующая значительных временных и ресурсных затрат на складах и заводах. Дроны же могут выполнять инвентаризацию в несколько раз быстрее человека за счет технологий сканирования идентификационных чипов и штрих-кодов.
Генеральный директор RoboCV Азиз Бейтулаев: "При инвентаризации хорошо работает связка беспилотника и дрона. Наши автономные погрузчики оснащены датчиками для навигации, они знают, где находятся и могут сообщить дрону, какую ячейку он должен отсканировать. Очевидная проблема БПЛА, которую пока трудно решить, - это малый заряд аккумулятора. На своем же роботе мы можем установить станцию подзарядки, чтобы дрон мог при необходимости сесть на платформу и через некоторое время продолжить сканирование".
3. Оптимизация внутренней логистики предприятия
Транспортировка деталей между различными площадками внутри предприятия или группы предприятий - задача сложная и недешевая. Чем больше территория завода и чем сложнее процесс производства, тем выше риск перебоя в поставках и срыва сроков. Современные беспилотники, включая летательные аппараты, способны перевозить многокилограммовые грузы. Если логистика их маршрутов выстроена правильно, они в срок доставят продукцию на склады и в последующие пункты назначения. К примеру, БПЛА могут быть запрограммированы на то, чтобы при необходимости пролетать над зданиями, а автономные погрузчики - реагировать на препятствия в режиме реального времени.
Генеральный директор RoboCV Азиз Бейтулаев: "На производствах с конвейерной сборкой беспилотники подвозят прицепы с комплектующими, люди снимают необходимые запчасти и отпускают робота дальше по маршруту. Есть и роботы, которые занимаются перевозкой паллет, - они используются как на складах, так и на производствах. Беспилотник забирает с конвейера паллеты, увозит в зону буферного хранения и ждет, пока выйдет новая паллета с продукцией".
4. Модернизация сельского хозяйства
В сельском хозяйстве дроны могут бесперебойно работать в самых труднодоступных местностях, и в этом заключается их ключевое преимущество перед человеком. Беспилотные тракторы, агродроны - это уже не фантастика, а большой сегмент мирового рынка сельхозтехники ($9,8 миллиарда в 2018 году) и важная составляющая системы точного земледелия.
Директор "Дронстрой СК" Кирилл Левчук: "Сейчас БПЛА активно используются для проведения съемок, позволяющих определить состояние сельхоз культур, их вызревание, наличие воды в грунте. Также востребованы решения по обработке полей активными веществами. Уже есть агродроны, которые могут нести 30 литров полезной нагрузки, в нашем случае, жидкости для обработки сельхозкультур, в течение 30 минут. Эти аппараты могут применяться в любых сферах растениеводства, эффективнее всего - при обработке виноградников, растущих на горных террасах".
5. Автоматизация горнодобывающей промышленности
В горнодобывающей отрасли отлично поддаются автоматизации при помощи роботизированной техники процессы, связанные с бурением и перевозками авто- или ж/д транспортом. В России при реализации таких решений разработчики часто сталкиваются с трудностями, вызванными погодными условиями, в том числе обледенением дорог, что требует дополнительных алгоритмов расчета движения беспилотников.
Директор по развитию "ВИСТ Групп" Дмитрий Клебанов: "Рынок беспилотной техники в горнодобывающей промышленности только формируется, но уже сейчас есть много технических предпосылок для его быстрого развития. Это и удешевление технологий сканирования окружения - лидаров и радаров, и повышение надежности каналов связи, развертывание систем 5G сотовыми операторами. Думаю, когда через несколько лет будут проанализированы первые результаты пилотных внедрений, горнодобывающие компании перейдут из тестирования беспилотных решений в стадию тиража лучших практик".