Глава 2. Роботы уже среди нас

Современный мир трудно представить без роботов. Они заняты выполнением различных функций, с которыми ранее справлялся только человек. Пока их не так много, поэтому они существенным образом не влияют на развитие человечества. Но наступит время, и роботы, наделенные искусственным интеллектом, станут основной движущей силой эволюции.

Сам термин «робот» произошел от чешского слова robota, которое в переводе звучит как подневольный, рабский труд. Первые роботы были неуклюжи, но технологии позволяют говорить, что они когда-то превзойдут человека.

Первые роботы

Первые попытки создания роботов принадлежат великому Леонардо да Винчи. Именно он наделял неживые объекты некоторыми свойствами человека. Все свои работы гений создавал на основе глубокого анализа деятельности человека и животных.

В середине XV века Леонардо да Винчи создал автомат-барабанщик. В те времена барабанщики играли важную роль в жизни человека. Именно они транслировали приказы на поле боя, а в мирное время развлекали дворы. Для создания такого автомата да Винчи подробно изучил движения людей-барабанщиков.

Также рукам этого человека принадлежит создание гуманоидного существа в германо-итальянской рыцарской броне, который был способен имитировать человеческие движения (вставать и садиться, двигать конечностями и головой)³.

Через три века, в 1735 г., Жак де Вокансон в возрасте 26 лет создал механическую утку. По внешнему виду птица была неотличима от своих сородичей. Умела сидеть, стоять, переваливаться с ноги на ногу, пила воду и крякала. Все это чрезвычайно возбуждало публику. Но изюминкой робота-утки было то, что она умела кушать и испражняться. Этот трюк позволил ее создателю стать членом престижной Французской академии наук.

Естественно, механическая утка не могла переваривать пищу. Трюк состоял в том, что еда поступала в один сосуд, а испражнения выходили из другого.

В 1745 г. Вокансон создал систему перфокарт для управления ткацким процессом, что стало основой для создания станка Жаккарда.

Мэри Шелли в 1818 г. написала роман «Франкенштейн», в котором описано создание искусственной жизни в лаборатории. Однако наибольший вклад в развитие представлений о будущем робототехники внес Айзик Азимов, которому принадлежит авторство трех законов робототехники.

Компания Westinghouse в 1939 г. представила публике робота Электро высотой 2,14 м. Он был одет в алюминиевую одежду, курил сигареты, считал на пальцах и произносил некоторые фразы. Через год спутником Электро стала металлическая собака Спарко. Она могла ходить, гавкать и сидеть на задних лапках.

Одна из первых фирм, которая вышла на рынок продажи роботов, – это компания Unimation. В 1964 г. она продала 30 роботов, однако с 1967 по 1972 ее оборот увеличился с 2 до 14 млн долл. США. Компания была создана выдающимися фигурами роботостроения Джорджем Деволом и Джозефом Энгельбургом.

В середине 1970-х гг. Unimation выпустила на рынок робота-манипулятора PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly). Это послужило началом широкого распространения промышленных роботов.

В 1984 г. компания Westinghouse приобрела Unimation за 107 млн долл. США, а через четыре года продала ее французской компании Staubli⁴.

Согласно информации Международной федерации робототехники, в настоящий момент используется больше миллиона различных роботов. Они находят свое применение в промышленности, транспорте, торговле, сельском хозяйстве и множестве других отраслей. Кроме того, современные роботы все чаще встречаются в быту. Они выполняют роль уборщиц, сиделок, некоторые роботы уже умеют готовить. Постепенное внедрение элементов искусственного интеллекта сделают роботов незаменимыми. В каждом хозяйстве будет не один, а несколько роботов-помощников.

Классификация роботов

Огромное количество создаваемых роботов можно классифицировать по назначению и форме. Алексей Турчин в своей книге «Футурология. XXI век: бессмертие или глобальная катастрофа?» привел довольно подробное деление роботов по назначению. Стоит рассмотреть данную классификацию подробней:

1. Роботозированные транспортные средства. Компания Google успешно проводит испытания робомобиля. У нас подобные исследования ведутся на КаМАЗе. Эксперты практически единогласно уверены, что робомобили в будущем заменят автомобили.

2. Военные роботы. Данный вид роботов особо активно развивается в США. Огромный военный бюджет частично идет на финансирование исследований в области роботостроения. Военные роботы существенным образом сократят прямые человеческие потери. Однако многие эксперты предостерегают от создания подобных машин. Есть некоторая вероятность, что они могут выйти из-под контроля и вся их мощь будет направлена на своего создателя. Военные роботы используются для разминирования, также широко применение дронов.

3. Промышленные роботы. Пожалуй, это самое массовое и перспективное направление использования роботов. Промышленные варианты могут делать все виды операций: от приема сырья до выдачи готовой продукции. Отдельно успешно развиваются сварочные роботы, роботы-сборщики и роботы-покрасчики. Для выполнения различных процессов используются роботы-манипуляторы.

4. Строительные роботы. 3D-технологии успешно развиваются в создании различных объектов. Механизмы уже сейчас печатают одноэтажные дома. В 2008 г. правительство Южной Кореи заявило о создании технологии, позволяющей полностью автоматизировать строительство многоэтажных домов.

5. Медицинские роботы. Роботизированная хирургия стала появляться в 80-х гг., когда был создан автоматический хирург «da Vinci». В отдаленном будущем ожидается разработка нанороботов, классических узких специалистов заменят экспертные системы.

6. Исследовательские роботы и роботы-ученые. Исследовательские роботы активно применяются в средах, недоступных человеку, например, вследствие высоких температур, радиации, давления. Для ликвидации аварии на Фукусиме активно использовались роботы Tri-Star IV, разработанные учеными Токийского технологического университета.

7. Домашние роботы-слуги и роботы для ухода за престарелыми гражданами. В быту активно появляются роботы по типу пылесоса Roomba. Южная Корея планирует снабдить каждую семью роботами к 2020 г. В отдаленном будущем у каждого человека будет по несколько помощников-роботов.

8. Сексуальные роботы. Силиконовые куклы постепенно совершенствуются. Некоторые из них уже неотличимы по внешнему виду от человека и умеют говорить простые фразы. Также куклы могут улыбаться, учащенно дышать, моргать и двигать тазом. После разработки искусственного интеллекта станет возможным брак между роботом и человеком⁵.

По форме роботы могут быть в виде человека, колеса, шара, животного, отдельного механизма. Для нас наиболее привлекательным роботом является андроид, который выглядит как человек. Но для выполнения отдельных функций роботы могут быть разнообразными. В том числе множество нанороботов смогут создавать необходимую фигуру, или появятся роботы-облака.

Разнообразие роботов существенным образом облегчит жизнь человека. Тяжелые и опасные операции полностью будут выполняться автоматическими механизмами.

Промышленные роботы

Промышленный робот предназначен для выполнения определенных функций на производствах. По специализации стоит различать следующие виды:

1. Вспомогательные промышленные роботы.

2. Технологические промышленные роботы.

3. Универсальные промышленные роботы широкого технологического назначения.

Данные роботы широко используются в машиностроении, литейном, сварочном и покрасочном производствах, в гальванических цехах и на складах.

Особенно роботы незаменимы в цехах с вредными условиями. Например, в литейном производстве это высокие температуры, в гальванических и покрасочных цехах – вредные пары.

Промышленные роботы позволяют автоматизировать практически все производственные процессы. Главное условие роботизации – это массовое стандартное или алгоритмизируемое производство. Хотя появляются универсальные роботы, которые могут быть применены как в крупном, так и в малом бизнесе.

Среди производителей промышленных роботов стоит отметить компании FANUC и KUKA.

В японской компании FANUC трудится порядка 5200 сотрудников. Почти 60-летний опыт позволяет производить высококачественное оборудование для промышленной автоматизации. Роботы FANUC используются по всему миру.

Немецкая компания KUKA – один из ведущих мировых поставщиков в области робототехники. В компании работает порядка 12500 человек. Компания предлагает как отдельные элементы, так и целые автоматизированные промышленные комплексы.

Коэффициент автоматизации и роботизации показывает общий уровень технологического развития страны. Данные по роботизации рабочих мест представлены на рисунке ниже.

Представленная картинка наглядно демонстрирует, как Российская Федерация осваивает новые технологии. Почти никак. Если в Южной Корее на 10 000 рабочих мест приходится 531 робот, то у нас – всего один. Повсеместная роботизация обходит нас стороной. Но это не означает, что мы не получим отрицательных эффектов этого явления. Южнокорейская продукция, как и продукция других стран, вытесняет отечественную, которая не может с ней конкурировать ни по качеству, ни по цене. А вот положительных эффектов – создания рабочих мест в области роботостроения и его сервисе – у нас точно не намечается.

Даже в таких «передовых» странах, как Кения и Уганда, уже осознали проблему нового технологического уклада – значительное высвобождение работников вследствие роботизации. И там начали эксперименты по безусловному доходу. Непонятны нам проблемы этих африканцев. Как и проблемы швейцарцев и финнов и прочих иноземцев, где также исследуют вопрос безусловного дохода. У нас вон с каждого тунеядца предлагается брать 20000 руб. с носа⁶.

Экономическая эффективность использования промышленных роботов

Для оценки экономической эффективности использования промышленных роботов можно воспользоваться методами инвестиционного анализа, в рамках которых рассчитываются следующие критерии: чистый дисконтированный доход (NPV), индекс доходности инвестиций (ИДИ), внутренняя норма доходности (IRR), срок окупаемости проекта.

Прирост чистой прибыли определяется как разница между экономией от роботизации и понесенными дополнительными расходами с учетом налога на прибыль. При роботизации рабочих мест экономия проявляется по следующим статьям:

1. Заработная плата высвобождаемых работников.

2. Страховые взносы на оплату труда высвобождаемых работников.

3. Охрана труда.

4. Отопление и кондиционирование.

5. Затраты по ликвидации брака.

6. Затраты по простоям вследствие прогулов работников.

В свою очередь дополнительные расходы учитывают следующие расходы:

1. Амортизация нового оборудования.

2. Налог на имущество.

3. Дополнительно используемая электроэнергия для работы самого робота. Энергия для технологических нужд не учитывается.

4. Расходы по программированию и перепрограммированию робота.

5. Расходные материалы по новому оборудованию.

6. Текущий и капитальный ремонты вновь приобретаемого промышленного робота.

Капитальные вложения учитывают стоимость робота, а также расходы по его доставке и установке.

Норма дисконта, как правило, приравнивается к средней стоимости использования заемных средств.

Если чистый дисконтированный доход положительный, то роботизация считается экономически целесообразным мероприятием. Если меньше нуля, то мероприятие экономически неэффективное.

Внутренняя норма рентабельности показывает величину норму дисконта, при которой чистый дисконтированный доход равен нулю. Это наибольшая стоимость заемных средств, которые можно использовать для реализации инвестиционного проекта.

Срок окупаемости проекта характеризует период, за который вложенные средства с учетом приведенной стоимости полностью вернутся.

Стоит рассмотреть расчет экономической эффективности условного проекта по роботизации рабочих мест.

Пусть стоимость робота составит 5 млн руб., расходы по доставке – 50 тыс. руб., расходы по установке – 100 тыс. руб. Итого капитальные вложения составят 5150 тыс. руб. Срок эксплуатации оборудования – 5 лет, следовательно, годовая амортизация составит 1030 тыс. руб. После реализации проекта робот продается за 20% от первоначальной стоимости, или за 1030 тыс. руб.

Расчет экономии от роботизации рабочих мест осуществляется с учетом следующих условных данных:

1. В результате роботизации ожидается высвобождение трех работников со средней заработной платой 50 тыс. руб. В последующих периодах она будет увеличиваться на 5%. В первый год затраты на оплату труда составят 1800 тыс. руб.

2. Ставка страховых взносов – 30%. При расчетах необходимо учитывать предельные суммы начисления страховых взносов.

3. Годовая экономия по охране труда составят 36 тыс. руб. Ежегодно расходы будут расти на 7%.