РЕЗОЛЮЦИЯ
по итогам 34-й Международной научно-технической конференции
23-24 ноября 2023 года в Санкт-Петербурге состоялась ежегодная Международная научно-техническая конференция по экстремальной робототехнике, организованная Государственным научным центром Российской Федерации «Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики» (ЦНИИ РТК) и Министерством науки и высшего образования Российской Федерации при поддержке:
- Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий;
- Союза промышленников и предпринимателей Санкт-Петербурга;
- Комитета по науке и высшей школе.
В конференции, которая проводилась в очном и дистанционном форматах, приняли участие представители научного и бизнес сообществ из Российской Федерации, Республики Беларусь, Социалистической Республики Вьетнам и Китайской Народной республики.
Активное участие в работе конференции приняли ведущие учёные и специалисты в области робототехники и технической кибернетики, медицины и технологий искусственного интеллекта, а также представители органов исполнительной власти, ассоциаций и союзов предпринимателей и участников рынка робототехники. Всего в работе конференции были задействованы более 400 организаций, в том числе 177 докладчиков и 820 слушателей.
Робототехника является одним из наиболее перспективных направлений науки и техники, которое оказывает существенное влияние на развитие многих отраслей экономики. Разработка и применение робототехнических решений в самых различных сферах может привести к значительному технологическому прогрессу и экономическому развитию, а также создать новые возможности для инноваций и развития новых рынков. Наша страна имеет необходимый потенциал и компетенции, чтобы стать лидером в данной области и внедрять передовые технологии на мировом уровне.
Робототехника, предназначенная для использования в экстремальных условиях и ситуациях, является одним из передовых междисциплинарных направлений в науке и технике, нацеленным на создание автономных киберфизических устройств для проведения исследований и манипуляций с физическими объектами в неструктурированных средах, быстро и непредсказуемо меняющихся во времени, которые характеризуются неблагоприятными условиями для жизни и деятельности человека.
К ставшим уже традиционными областям применения экстремальной робототехники относятся такие сферы деятельности, как проведение поисково-спасательных работ, устранение последствий антропогенных и техногенных катастроф, обслуживание объектов атомной энергетики и подводной инфраструктуры, картографирование и разведка полезных ископаемых, исследование Мирового океана и космического пространства.
Достижения науки и техники в области микроэлектроники и электротехники, а также компьютерных и информационных технологий, привели к расширению функциональных возможностей и областей применения средств робототехники. Стремительный рост количества и сложности разработок, постоянное совершенствование способов использования средств робототехники требует внесения в повестку дня новых вопросов, связанных с обеспечением безопасности, этикой, стандартизацией, интеллектуальной собственностью, владением и обменом данными, обучением и адаптацией, правами и ответственностью, которые должны решаться в приоритетном порядке.
Участниками конференции освещены вопросы развития мирового рынка робототехники, обсуждались основные тренды и статистические данные, в том числе о размере рынка, объеме продаж, прогнозах развития и тенденциях использования робототехнических систем в различных секторах экономики. Были представлены и дискутировались данные о росте спроса на роботов, как в промышленности, так и в индустрии обслуживания, акцентировалось внимание на перспективах и развитии рынка сервисной робототехники.
В рамках такого обсуждения проведен анализ текущих и будущих потребностей рынка в сервисной робототехнике, ее применение и практический опыт использования. Также были рассмотрены вопросы, связанные с технологическими трендами и инновациями в развитии сервисной робототехники, включая различные факторы, способствующие улучшению производительности и функциональности роботов.
Отдельно обозначено, что логистическая робототехника является одним из самых привлекательных рынков сервисных роботов, прогнозируется рост спроса на автономные транспортные средства, роботы-манипуляторы и программное обеспечение для улучшения эффективности и точности в логистических операциях.
В рамках конференции также обсуждались риски и проблемы, которые могут возникнуть на пути развития рынка сервисной робототехники, включая проблемы подготовки квалифицированных кадров в области робототехники и поддерживающих сквозных технологий.
На конференции освещены важные государственные инициативы, направленные на поддержку и развитие робототехники. Отмечено, что в настоящее время запущен и планируется к запуску широкий спектр инициатив, направленных на поддержку и развитие данной сферы. Среди них можно выделить ключевые - это федеральный проект по развитию электронной компонентной базы, проект по развитию станкоинструментальной отрасли, в том числе развитие производства средств производства, определяющие правовой, налоговый, регуляторный режимы, необходимые меры государственной поддержки, а также механизм финансирования разработок и их последующего внедрения. Также утверждена Стратегия развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года.
Данные инициативы позволят создать благоприятные условия для развития робототехники, усилят позиции России в мировой робототехнической сфере и приведут к внедрению новых решений.
Этим и многим другим вопросам, связанным с развитием перспективных направлений робототехники, были посвящены основные доклады на 34-й Международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника».
На пленарной части конференции с приветственными обращениями и докладами о разработке и внедрении инновационной продукции выступили представители Минобрнауки России, ГК Роскосмос, ПАО Газпром, ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова, производственной компании Урал ДСТ, ЦНИИ РТК.
Было отмечено, что одним из значимых событий в текущем году стала организация в Совете Федерации круглого стола, на котором поднят ряд проблемных вопросов развития робототехники. В рамках круглого стола заявлено об отсутствии системного подхода к развитию робототехники в РФ, в том числе сервисной робототехники, о кадровом голоде предприятий в части инженерных кадров, недостаточном уровне применения робототехнических комплексов на промышленных предприятиях в РФ и о необходимости расширения финансирования отраслевых НИОКР. По итогам обсуждения Минобрнауки России в целях объединения усилий и координации совместных действий, направленных на развитие сферы робототехники, предложено создать соответствующую рабочую группу с участием представителей Минпромторга России, НАУРР, Консорциума робототехники и интеллектуальных систем управления. государственных корпораций, а также других заинтересованных представителей разработчиков и потребителей рынка робототехники.
Участникам конференции была представлена информация о продолжении работы над принципиально важным стратегическим документом в области робототехники в нашей стране - проектом Стратегии развития робототехники в Российской Федерации до 2030 года.
Данный документ определяет основные цели, задачи и направления развития данной сферы. Проект Стратегии разработан с учетом мировых трендов и потребностей российской экономики. За последний год была проделана значительная работа по доработке данного документа, в том числе с учетом предложений от заинтересованных ФОИВ. Такие изменения затронули как структуру документа, так и его содержание. Так, проведена корректировка раздела «Текущий уровень технологического и социально-экономического развития робототехники в России», в том числе в части уточнения динамики внутреннего производства и потребности в робототехнике, актуализации информации в разрезе производства комплектующих для робототехники в России, а также информации об импортозависимости существующих производителей робототехнических комплексов и их компонентов, что в свою очередь, обеспечивает согласованность проекта Стратегии с федеральным проектом по развитию станкоинструментальной отрасли.
Также проект Стратегии дополнен обзором международного опыта развития робототехники, информацией о вкладе робототехники в реализацию национальных целей, актуализированы статистические данные в области робототехники.
Кроме того, на конференции отмечена доработка в части включения предложений по вопросу внесения изменений в действующие классификаторы (ОКПД 2 и ОКВЭД) по сервисной и промышленной робототехнике. Соответствующие предложения по классификаторам направлены в Минпромторг России .
В целях согласования итоговой редакции проекта Стратегии в Минпромторге России планируется проведение совещания с участием Минобрнауки России и Минэкономразвития России.
Одновременно с вышеобозначенной информацией, доложено о проведении работы, связанной с формированием полного проекта перечня показателей эффективности реализации Стратегии и его корреляцией с классификаторами.
В ближайшее время планируется данный перечень показателей отработать на площадке НАУРР (совместная работа с МГТУ «Станкин», Координационным центром Правительства Российской Федерации и ЦНИИ РТК с привлечением к данной работе заинтересованных участников рынка робототехники на предмет обсуждения указанного перечня показателей и одновременного сбора информации по ним. Это позволит агрегировать первые данные по показателям сервисной робототехники, официальная статистика по которым в настоящее время отсутствует.
Уже сейчас на площадке НАУРР запущено анкетирование основных участников рынка робототехники (потребителей/производителей, более 500 компаний). Собранные данные из анкет будут использованы в Стратегии развития робототехники, что сделает ее комплексной и обоснованной. Анкетирование фактически - это возможность внести свой вклад в формирование будущего отрасли и создания благоприятных условий для инноваций и технологического прогресса в данной сфере.
Для выработки единых подходов, связанных с развитием робототехники, представляется важным консолидировать усилия ЦНИИ РТК, НАУРР и Консорциума робототехники и систем интеллектуального управления, в рамках единой рабочей группы. Уже сейчас прорабатываются механизмы такого взаимодействия.
В ходе дискуссий, участники конференции обсудили перспективные направления и основные проблемы дальнейшего развития отечественной робототехники, а также предложили возможные варианты мер, которые должны способствовать технологической независимости и экономическому процветанию России за счёт роботизации технологических процессов в реальных секторах экономики и социальной сфере. В ходе работы конференции были заслушаны и обсуждены 143 доклада, в том числе по следующим тематическим направлениям:
1) Беспилотные летательные аппараты (БЛА) находят широкое применение во многих сферах, связанных с научной, специализированной и производственной деятельностью в реальных секторах экономики.
Внедрение технологий искусственного интеллекта в инновационные разработки БЛА не только расширило их возможности, но и позволило им выполнять ряд действий, таких как самостоятельный взлёт и посадка, обследование и картографирование обширных территорий, сбор и передача данных о состоянии окружающей среды, наблюдение за состоянием и безопасностью объектов инфраструктуры без вмешательства человека.
Перспективам практического применения БЛА в России, а также вопросам подготовки квалифицированного персонала для их эксплуатации, были посвящены 11 докладов на секции «Беспилотные авиационные системы».
2) На заре своего развития, робототехника оказалась востребованной в космонавтике для изучения поверхности Луны. Первый в мире планетоход (Луноход-1) был создан и успешно применён в 1970 году на поверхности Луны учёными и инженерами СССР, правопреемником которого является Российская Федерация.
В современной «Космической гонке», помимо России и США, принимают участие Индия, Китай и Япония, которые используют собственные разработки в области робототехники, среди которых можно выделить два основных направления развития, связанных орбитальным и напланетным применением средств робототехники.
Орбитальные робототехнические комплексы предназначены для осуществления обслуживания космических станций, производства монтажных работ при развертывании космических систем различного назначения, проведения научно-технических экс¬периментов в автоматическом или супервизорном режиме. Также они могут послужить плацдармом для сборки, монтажа и запуска крупногабаритных космических аппаратов в направлении дальнего космоса.
Международные программы по изучению объектов Солнечной системы предполагают создание напланетных баз, в первую очередь на поверхности Луны и Марса, которые в ближайшем будущем будут являться опорными пунктами для полномасштабных исследований их поверхности, проведения геологоразведки и картографирования, организации добычи и переработки полезных ископаемых, возможного складирования и организации доставки материалов на Землю.
Вопросам перспективных разработок и созданию отечественных робототехнических комплексов для инспекции космических аппаратов, обслуживания космических станций и развёртывания лунных баз были посвящены 11 докладов на секции «Космическая робототехника».
3) Обновлённый стандарт словаря робототехники Международной организации по стандартизации (ISO) 8373:2021 определяет медицинских роботов как самостоятельную категорию, третью после промышленных и сервисных роботов.
Данный сегмент международного рынка робототехники является самым крупным по соотношению стоимость/количество, ёмкость которого по оценкам различных аналитических компаний оценивалась по итогам 2022 года в пределах 8,1-13,5 млрд долларов США.
В свою очередь рынок медицинских роботов сегментирован по функциональному предназначению для проведения лапароскопических операций, эндоскопии и нейрохирургии, физической и психологической реабилитации пациентов, медицинского приборостроения, дезинфекции и санитарной обработки помещений для предотвращения внутрибольничных инфекций, что стало чрезвычайно актуально в после возникновения пандемии COVID-19. Ожидается, что международный рынок медицинских роботов будет расти в среднем на 16-17% в год и к 2032 году может превысить отметку в 40 млрд долларов США.
Вопросам, связанным с тенденциями и перспективами развития отечественной робототехники медицинского назначения, были посвящены 9 докладов, представленных на секции «Медицинская робототехника».
4) Растущая обеспокоенность международного сообщества по поводу изменения климата, а также истощение доступных источников биологических ресурсов и полезных ископаемых, формирует потребность всестороннего изучения запасов и мониторинга состояния Мирового океана. Физические особенности водной среды, наряду с естественными ограничениями, препятствующими освоению ресурсов Мирового океана в промышленных масштабах, создают предпосылки к расширению использования морской робототехники в перевозках грузов, исследованиях и картографировании дна, разведке месторождений полезных ископаемых и их последующем освоении, рыбоводстве и рыболовстве, а также проведении поисково-спасательных операций.
Морская робототехника включает в себя автономные необитаемые и телеуправляемые подводные аппараты (АНПА, ТНПА) и беспилотные надводные аппараты (БНА).
Подводные робототехнические базы в недалеком будущем могут стать основными средствами для дальнейшего исследования Мирового океана и освоения его ресурсов, а также центрами обслуживания объектов подводной инфраструктуры (линий электроснабжения, трубопроводов, волоконно-оптических линий связи) и обеспечения функционирования подводных комплексов добычи полезных ископаемых.
Перспективам развития морских робототехнических комплексов, обеспечению безопасности и эффективности их применения по назначению, были посвящены 27 докладов, представленных на секции «Морская робототехника».
5) Обширная территория России, расположенная в различных климатических поясах, а также сочетание густонаселённых городов с низкой плотностью населения в отдельных регионах создают предпосылки для развития мобильной и экстремальной робототехники наземного применения. В этой области следует выделить следующие перспективные направления дальнейшего развития робототехники специализированного применения:
- решение задач, направленных на обеспечение безопасности населения, включая борьбу с проявлениями терроризма и гуманитарное разминирование;
- проведение поисково-спасательных работ в районах дальнего севера, очагах техногенных и природных катастроф, районах химического и радиационного заражения;
- перевозка людей и доставка грузов;
- сельское хозяйство и животноводство;
- разведка и освоения месторождений полезных ископаемых;
- мониторинга состояния, ремонта и обслуживания объектов инфраструктуры.
Перспективам практического применения наземной робототехники в России, особенностям навигации и обмена данными, а также организации группового взаимодействия роботов были посвящены 27 докладов, представленных на секции «Наземная робототехника».
6) По инициативе Президента Российской федерации, для решения важнейших задач развития общества и страны, 2022–2031 годы в России объявлены 10-летием науки и технологий, а 2023 год назван «Годом педагога и наставника», что свидетельствует о значимости накопления и передачи уникальных знаний от поколения к поколению.
Развитие робототехники, являющейся высокотехнологичным и междисциплинарным направлением науки и техники, формирует спрос на подготовку квалифицированных кадров. Именно поэтому в российских учебных заведениях особое внимание должно уделяться подготовке специалистов, которые в недалёком будущем будут способны обеспечить сбалансированный экономический рост и повышение уровня благосостояния граждан России.
Большое влияние на профессиональную ориентацию подрастающего поколения оказывают уроки и факультативы по робототехнике, которые позволяют школьникам познавать основы и получить практические навыки конструирования и программирования.
Организационным и методологическим вопросам, связанным с подготовкой будущих робототехников в центрах внешкольного обучения, кванториумах, школах ВУЗах, были посвящены 13 докладов, представленных на секции «Образовательная робототехника».
7) Промышленные роботы, которые устанавливаются стационарно и работают изолированно от людей в специально сертифицированном рабочем пространстве для обеспечения выполнения требований техники безопасности, стали уже традиционным приложением для автоматизации технологических процессов в таких отраслях как автомобиле и машиностроение, электронная и пищевая промышленности, производство электрооборудования и металлоизделий, где требуется массовый выпуск однотипной продукции.
Согласно ежегодным отчётам Международной федерации робототехники (IFR), мировой рынок промышленной робототехники демонстрирует устойчивый рост. Эксплуатационный запас промышленных роботов во всём мире увеличивался ежегодно в среднем на 13% с 2017 по 2022 год, по итогам которого он составил 3 904 тыс. единиц. В 2022 году было зафиксировано 553 052 инсталляции промышленных роботов на заводах по всему миру, что означает прирост на 5% по сравнению с 2021 годом.
По данным IFR, рынок сервисной робототехники также демонстрирует устойчивый рост. В 2021 году во всём мире было продано около 121 тыс. профессиональных сервисных роботов (прирост за год составил 37%) и 19 млн потребительских роботов (прирост 9%), использующихся в домашних условиях для выполнения бытовых задач. Почти каждый третий робот, из всех закупленных в 2021 году для сферы услуг, предназначался для перевозки товаров или грузов. Большинство из них используются в закрытых помещениях, таких как склады и фабрики.
По итогам 2022 года, во всём мире было продано около 158 тыс. профессиональных сервисных роботов, а прирост за год составил почти 48%.
Каждый год во всём мире появляется множество начинающих компаний (стартапов), разрабатывающих инновационные робототехнические приложения и совершенствующих уже существующие концепции их применения, а сегментация современного рынка робототехники становится все более сложной. Тенденции последних лет демонстрируют постепенное размывание границ между промышленной и сервисной робототехникой, что обусловлено всё возрастающим использованием мобильных и коллаборативных роботов, предназначенных для совместной работы с человеком в общей производственной среде.
Ставшие уже привычными определения стандартов ISO и терминология IFR входят в противоречие с реалиями динамичного рынка роботов, из-за чего оценки экспертов и аналитиков всё более расходятся между собой по качественным и количественным показателям. Этой проблематике был посвящён один из 13 докладов, представленных на секции «Промышленная и логистическая робототехника».
8) Одним из направлений современной робототехники, возникшем в ходе ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, является применение роботизированных систем для обеспечения безопасного обращения с радиоактивными материалами при эксплуатации и демонтаже объектов использования атомной энергии.
Специфика технологических процессов в Атомной отрасли накладывает дополнительные ограничения и предъявляет повышенные эксплуатационные требования к конструкции роботов, обусловленные высоким уровнем радиации в рабочих зонах и необходимостью соблюдения специальных мер для предотвращения загрязнений в «чистых зонах» при возникновении внештатных ситуаций.
Конструктивные элементы роботов, предназначенных для ликвидации последствий ядерных аварий также должны обладать необходимой радиационной стойкостью и быть устойчивыми к агрессивным веществам, которые применяются при дезактивации заражённых объектов.
Перспективам практического применения средств робототехники при производстве, хранении и регенерации ядерного топлива, утилизации его и других радиоактивных отходов, были посвящены 17 докладов, представленных на секции «Роботизация атомной отрасли».
9) Синтез и синергия робототехники с технологиями искусственного интеллекта, позволяющими производить периферийные облачные вычисления и осуществлять машинное обучение роботов в совокупности с компьютерным зрением, являются мощным драйвером для качественного и взаимовыгодного развития этих направлений науки и техники.
Прогресс во взаимодействии человека и робота, обусловленный развитием искусственных нейронных сетей и больших языковых моделей, сулит в будущем беспрецедентные возможности для роботизированных систем в выполнении широкого спектра задач на основе распознавания естественного человеческого языка.
Вопросам, связанным с применением технологий искусственного интеллекта, компьютерного зрения и обучением систем управления робототехнических комплексов, были посвящены 16 докладов, представленных на секции «Технологии искусственного интеллекта в экстремальной робототехнике».
10) Цифровые технологии выступают в качестве инструментов, открывающих новые направления для инноваций, привносят многочисленные улучшения и оказывают позитивное влияние на способы создания новых образцов техники.
Дополненная и виртуальная реальность, цифровые двойники, виртуальные копии физического оборудования или технологических процессов, облачные вычисления и обработка больших объёмов структурированных и неструктурированных данных, позволяют ускорить и повысить эффективность моделирования и разработки инновационного и высокотехнологичного оборудования.
Вопросам, связанным с применением цифровых двойников, виртуальных копий и симуляторов для физического оборудования и технологических процессов, были посвящены 10 докладов, представленных на секции «Цифровые технологии разработки в робототехнике».
11) В рамках заседания ТК-141 состоялась общая дискуссия по вопросам стандартизации в области робототехники, в ходе которой были представлены и обсуждены:
- отчет секретариата ТК–141 о работе в 2023 году;
- сообщение о работе в международных организациях по стандартизации в 2023 году;
- сообщение о плане работ на 2023-2024 годы.
В заключительной части конференции отмечено, что в контексте развития современных технологий и повышения интереса к робототехнике, наиболее эффективным подходом может стать механизм создания центров компетенций при основных крупных игроках (научных организаций, компаний и вузах) в данной отрасли. Компании и организации, имеющие большой опыт и ресурсы, могут создать собственные центры компетенций, в которых будет сосредоточен основной научно-исследовательский потенциал и профессиональные знания. При этом, каждый центр компетенций может фокусироваться на своих специализациях и обладать уникальными знаниями и технологиями в определенных областях.
Для координации и объединения результатов работы таких центров компетенций необходимо создать единый координационный орган. Это позволит максимально эффективно использовать ресурсы и опыт каждой организации. Также данный подход позволит избежать дублирования и повторения исследований, а также обеспечит создание единого вектора развития сферы через постановку общих научных задач и направлений развития. Такая модель взаимодействия может быть отработана на примере робототехники и станет важным шагом на пути к развитию данной сферы.
Участники конференции положительно оценили результаты 34-й конференции по экстремальной робототехнике, которая способствовала:
- обмену опытом проведения исследований и внедрения практических разработок;
- установлению деловых контактов;
- налаживанию взаимовыгодного сотрудничества.
Участники Конференции РЕКОМЕНДУЮТ:
1. Заинтересованным участникам рынка робототехники принять участие в формировании перечня показателей и одновременного предоставления информации по ним в рамках анкетирования НАУРР.
2. НАУРР обеспечить агрегирование полученных данных в рамках анкетирования заинтересованных участников рынка робототехники (потребителей/производителей).
3. Учитывая изменения в государственной политике в части организации образовательного процесса рекомендуется рассмотреть предложения МГТУ им. Баумана по актуализации структуры программы специалитета и основным профилям подготовки специалистов в области робототехники, а также рассмотреть возможность возобновления работы Научно-методического совета по робототехнике
4. Учитывая огромный потенциал робототехники для технологического прогресса и экономического развития нашей страны, а также ее способность повысить эффективность процессов в различных секторах экономики и создать новые возможности для инноваций и развития новых рынков, представляется важным Минобрнауки России обеспечить обсуждение итоговой версии проекта Стратегии развития робототехники в РФ на площадке Минпромторга России в максимально короткие сроки.
Участники Конференции, отмечая важность ее проведения на регулярной основе, выражают уверенность, что рекомендации, выработанные по результатам работы Конференции и изложенные в данной резолюции, обеспечат формирование общих принципов и согласованной позиции развития российской робототехники, которые необходимы для обеспечения национального технологического суверенитета нашей страны.
