Robots. Tiempos parciales. Introductorio

Buenas tardes. Hace algún tiempo, por la voluntad del destino y una suerte de suerte, me introdujeron en el mundo de la robótica industrial. Aquí está uno en el que hermosos y un poco de miedo de hierro remachan terminadores, o agarran a una extraña criatura gris azulada en valeriana por la nuca, o simplemente crean un bamboleo fascinantemente delgado de extremidades en marcos sobre fábricas de automóviles. Hablaremos de ellos hoy (lectura larga).



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Qué será



Me he ocupado de este tema durante más de un año. Detrás de ellos, un montón de paredes rotas en materia de uso anormal de robots, control sobre la marcha, generación automática de programas, control de procesos tecnológicos. Nuestros productos están dedicados a la soldadura y pintura, resolución de problemas y calibración. Trabajamos con madera para muebles y con hierro en la fabricación de automóviles. Nunca hemos realizado proyectos de aplicación clásica de robots en producción en serie. Cada vez resolvemos tareas que suelen requerir un operador que corrija el programa durante mucho tiempo y penosamente antes de cada lanzamiento.



En teoría, si el material será de interés para la audiencia de Habr, será una serie de artículos en los que consideraremos las siguientes preguntas:

  • sobre la programación de Robert. No estoy solicitando un curso, sino sobre las características de estos trabajadores invitados.
  • desarrollo de sistemas de programación automática
  • sobre las dificultades en el camino para ingresar a la profesión
  • matices técnicos del balanceo de las extremidades
  • gestión remota del equipo de desarrollo y depuración
  • Programación de la corteza y optimización de algoritmos: usted proporciona la implementación de lo que funcionó en el i7 dentro del STM32
  • sobre cagadas, startups


y mucho más. Se ha acumulado mucho, para contar lo que hay.



Hoy, un resumen de la situación en la Federación de Rusia con nuestro campanario, en muchos sentidos loco.



Introducción



Hoy en el mercado hay 4 representantes y medio con mano de hierro, que son muy comunes. Estos son Fanuc, Yaskawa, ABB, Kuka (no mencionaré muestras de tierras raras). Junto a ellos están los Universal Robots, tipos geniales cuyos robots parecen un montón de tubos y tapones de aluminio que se promocionan muy activamente en el mercado. Les contaré el ejemplo de los dos primeros, con los que tuve que tratar directamente en el trabajo. Sobre ABB, sólo sé que son blancos, y sobre Cook, el doble: son naranjas y si cambias las primeras letras de la frase "Remote Cook", resulta divertido.



Los más comunes en empresas relativamente pequeñas son solo un Robert amarillo llamado Fanuc y uno azul: Yaskawa. En particular, esto se debe a su mayor asequibilidad y liberalidad en las relaciones con los socios. Pues bien, Universal, que se suele utilizar en el embalaje / clasificación, aunque con el reciente lanzamiento de un robot con una capacidad de carga de 40 kg, algo puede cambiar.



La situación en la RF



Difícilmente se puede llamar a mi país líder en robotización. Es difícil llamarlo incluso un jugador serio)). Y esto no es porque no sepamos cocinarlos. Tres factores obstaculizan la distribución masiva: el costo del equipo en sí, la versatilidad y la integración.



El costo



No es genial por sí solo: hay toneladas de cosas en la industria que hacen que comprar un robot sea aproximadamente lo mismo que comprar un pastel en una cafetería. Se trata de eficiencia financiera.



Por ejemplo, un soldador normal en una inmensa región recibe un promedio de 40-80 por mano. Tomemos 50 generosamente, agreguemos impuestos y redondeemos a 75. En teoría, Robert reemplaza de 3 a 6 soldadores (si trabaja con una carga respetable del 60-80% de la teóricamente disponible), o ahorra alrededor de 300K por mes. Con un costo complejo de 15-20M, su recuperación será de 50-70 meses, que es de 4-6 años. En general, es tolerable. Además, el robot es capaz de una calidad estable, no se cansa, no se va de vacaciones. Hace que una persona sea más rápida, no se trata de una aceleración múltiple, sino más rápida.Oh, los tomates volarán hacia mí, hagamos una reserva: más rápido en el trabajo diario constante. Una persona podrá hacer una pieza de hierro en el marco de la competencia social debido a una serie de matices. Pero por el desgaste, día tras día, no podrá trabajar a ese ritmo.



¿Mientras que los niños de 4 a 6 años lucen con tales normas introductorias? Lanzaremos el servicio, lanzaremos una persona que doblará el robot y la corte de todas las formas posibles, y así sucesivamente. Resultará ser algo en la región de 6-9 años.



Y ahora comparemos con el salario de un soldador en Europa, que generalmente es el doble, pero agregaremos deducciones por producción muy dañina y eliminaremos el despacho de aduana. Y resulta que la recuperación en la UE será 2-3 veces más rápida. Esta es la primera razón por la que no tomas el metro por la mañana con Robert, que lee los manuales, para ir al trabajo; su recuperación básica, si omitimos los problemas de calidad, es muy prolongada.



Segundo problema:



Versatilidad



No todo va bien aquí. Más precisamente, no todo está bien. Comencemos con un clásico: la industria automotriz.

Érase una vez, cuando se acostumbraba escribir "imperio" en los nombres de los países al final, los coches se hacían a mano en talleres de carruajes. Así nació la mayoría de las marcas. Y con la producción manual, una persona siempre puede torcer algo, sostenerlo, golpearlo con un mazo, en el peor de los casos. Hay leyendas de que AvtoVAZ todavía ensambla autos así (no).

Y hoy una máquina es una nube de mierda de piezas que comienza su vida en forma de láminas y espacios en blanco que pasan por prensas, moldes, máquinas CNC y otras alegrías, dando la precisión especificada y predecible en la salida. El estado ideal para un robot son los agujeros donde deberían estar, todo está insertado y acoplado, control en cada etapa. Y específicamente en la producción en masa, la robotización automática en las empresas nacionales no difiere mucho de la UE.



La producción de productos a pequeña escala es otro asunto. Robert es una criatura que sabe cómo llegar al punto requerido con cierta precisión (de hecho, tampoco)))). El operador debe señalar los puntos ejecutando el programa para el robot en el control remoto. Esta es una acción muy triste, ya que el control remoto es tan tonto (de diferentes fabricantes, diferentes grados de elegancia):

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No importa cómo se vea, esto no cambia la esencia del proceso: cada entrada está asociada con la traslación del robot a algún punto en el espacio presionando botones, registrando un punto y ajustando sus parámetros (velocidad, redondeo de movimiento, etc.). Además de todo tipo de instrucciones para trabajar con periféricos, registros, etc. Bueno, para el postre, todo esto es a través del menú. Esto es lo mismo que en el vacío estático público de Dotnet, cada palabra tendría que insertarse a través de F1-> Menú-> Comandos-> Standart-> Base y alguna otra acción. Con flechas de navegación de menú. Es un asunto largo, triste y poco romántico.



Escribir un programa para un producto no es tarea de un día. Y después de eso, solo podemos elaborar este tipo de producto en particular tantas veces como necesitemos producir. Por supuesto, ahorra tiempo, pero en general parece menos atractivo. Y luego, una vez, tenemos un segundo problema a nuestra altura máxima, cuyo nombre es precisión.



Para utilizar un programa pregrabado, debemos cumplir dos condiciones: posicionar el producto con la misma precisión en el espacio (a lo largo de las 6 coordenadas XYZWRP). Y también para garantizar que todas las partes del producto se fabriquen con una precisión suficiente para el proceso técnico. Si hablamos de soldadura, entonces el error se mide en décimas de milímetro, si se trata de pintura, entonces todo es más simple, pero las “sombras” y la no pintura son posibles con un desplazamiento de varios mm.



¿El desaliento ya ha llamado a la puerta de la fábrica? No cierres - siguieron carreras de depresión. El cual nació de la deformación térmica del metal durante el proceso de soldadura. Y el programa, escrito en un producto ensamblado en tachuelas, de repente comienza a cortar cuando está trabajando.



Como resultado, los programas para la operación se vuelven mucho más complejos. Se requiere verificación y adaptación antes de cada producto. En algún lugar de la zona de "vamos", debería haber un operador que, si el pobre Robert se sorprendió y el proceso se puso en marcha, hará correctamente los cambios en el programa para continuar.



Puede vivir con todo esto, pero aumenta los tiempos de ciclo y disminuye la productividad, lo que conduce a un aumento en el período de recuperación. Solo necesitas estar preparado para esto, o buscar soluciones tecnológicas que, además de nuestros productos, son suficientes. Y aquí tenemos el problema número tres:



Integradores



Aquí es donde las cosas se ponen interesantes. Un integrador condicional llega a la planta y dice: pongamos a Robert en tu contra, pero comenzaremos todo en la máquina, ¡pero cómo comenzará a funcionar! La planta, después de pensar durante un año o dos (los ciclos de transacciones en la automatización industrial son simplemente monstruosos), dice, arrojando el iPhone al suelo: "¡Vamos, diablo!"



El diablo trae a Robert de una determinada categoría de precios y colores, crea un sistema de movimiento para él, un bordillo, un transportador (de hecho, el proceso de creación de un complejo robótico es una tarea separada, no inferior en complejidad al desarrollo de software) y lo ejecuta en un cierto tipo de producto. Se han firmado los actos, se beben los coñacs, se besan a las chicas, todos felices.



Y luego los matices comienzan a escabullirse como gusanos. Y luego, sin ambigüedades, apunte con el dedo a alguien con un grito "¡¡¡¡Eres tú !!!!" - no trabajará. Porque cada proyecto es una colección de muchas entradas, de las que depende el resultado final (oh, escribí una cosa trivial, pero bueno ...). Hay un cliente que ha creado una atmósfera de responsabilidad cambiante en el equipo. Cocinar gachas con tales es una búsqueda separada: nadie es responsable de nada, mientras pasa el tiempo y el trabajo no se mueve. Hay un integrador que vendió un proyecto solo para vender a Robert. A veces falta de atención a las pequeñas cosas, lo que luego conduce a problemas. Por otra parte, la desatención tanto del cliente, que ya ha despedido a todos mentalmente y se compró una docena de fierros, y ahora no regaña al servicio de inmigración, como del integrador, que cogió el mango y se perdió “estamos cocinando acero,incluido el acero inoxidable ". Y no hay necesidad de esperar que todo se detenga por el contrato y los matices prescritos. Sí, en todos los matices, para un buen almanaque. Hemos estado haciendo esto durante más de un año y seguimos arrebatándonos. Y el contrato no es una panacea, el mercado es estrecho, e incluso si todo está escrito en el contrato, no te salvará de “pero estos tipos están haciendogov no es eso ".



Por tanto, lo único que queda es mejorar el software y explicar sus limitaciones.



Horror espeluznante



Uno podría tener la sensación de que la robotización es un agujero negro sin perspectivas especiales, y ni siquiera debería entrar en él. Pero en realidad, todo es un poco diferente. Hay al menos dos razones para esto:

  • Disminución generalizada de la calidad de la formación y disminución del número de titulados con especialidad laboral. Sí, sí, entiendo todo lo que la audiencia de Habr son personas que perforan, yaks Zeus con un rayo, un depurador, cualquier bicho engañoso que escribe código con la mano izquierda, configura la cuadrícula con la mano derecha y baila una plantilla con los pies. Pero si alguien estaba buscando empleados, no puede dejar de notar una disminución tanto en el número como en el nivel de los mismos desarrolladores. Y en especialidades laborales es aún peor.
  • Desarrollo tecnológico. Curiosamente, el auge de la IA y otros similares, que es una consecuencia del aumento en la velocidad de los cálculos y su disponibilidad, también está jugando aquí: se hace posible crear sistemas que pueden reemplazar rápida y eficientemente el trabajo del operador, dejándolo solo la función de control.


Ambos requisitos previos conducen en última instancia al hecho de que el desarrollo de la robótica en la Federación de Rusia continuará, y vale la pena hacerlo (quién lo dudaría, está escribiendo artículos al respecto por alguna razón))



Y desde que decidimos ir - una breve descripción general de los proveedores



Proveedores y sus características



Independientemente de otras cualidades, indudablemente importantes, como tiempos de entrega y políticas de partido, daré una breve descripción en términos de desarrollo:

Fanuc

General muy receptivo, muy competente (sin embargo, basado en personalidades) soporte técnico en temas complejos. Incluso puede, después de un tiempo, pedirle a Robert que "dé un paseo" para algunos proyectos.

Yaskawa

Eso está muy cerca de Fanuki, pero desde el punto de vista del soporte técnico todo es más complicado, algunas preguntas no tienen una respuesta inmediata, tienes que ponerte en contacto con Deutschland con una tasa de respuesta adecuada a las solicitudes.

ABB / Kuka

Chicos muy pretenciosos (merecidamente). Lo que da lugar a la otra cara de la moneda: puedes rogar por un robot hasta que te pongas azul en la cara, incluso el acceso a la sala de demostración para las pruebas es un gran problema. En este sentido, no teníamos proyectos con ellos.

Universal Robots

Una especie de hipster). Nada es claro, pero muy interesante. En las exposiciones, el robot está dotado de los ingredientes de un hedonista y se retuerce una copa de coñac en su pata. Y saltan valientemente bajo una pieza de hierro en funcionamiento, demostrando sus capacidades y su creencia de que estos Roberts no pueden matar a nadie en principio. ¡Pero vimos todo en la película nosotros mismos!

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Nuestra relación aún está en pañales, no puedo decir nada.



Con esto concluye la parte introductoria. En el segundo, consideraremos las características de dos vehículos específicos y trataremos de averiguar qué se puede y qué no se puede hacer con ellos, y cómo despegar con todo. O, una pregunta en la votación, hablemos sobre el umbral de entrada y lo que un posible conductor de Robert debería saber / ser capaz de hacer para casarse con el sufrimiento con este divertido negocio.



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