Казахстанские роботы – это выдумка или реальность? Действительно, глядя на успехи многих стран по внедрению робототехники, кажется, что наша страна безнадежно отстала, от таких лидеров, как Китай, Япония, Южная Корея или США. Однако, смелые ростки новой индустрии уже есть и в Казахстане. Да, мы еще не производим роботов в промышленных объемах, но наши молодые ребята успешно осваивают профессии связанные с робототехникой и активно участвуют в международных конкурсах и олимпиадах.
Редакция ER10 Media решила изучить формирование в Казахстане робототехнической отрасли и взяла интервью у основателя школы робототехники «РОБОТЕК» Санжара Шалкарбекова.
– Расскажите, насколько сфера робототехники развита в Казахстане? Такое впечатление, что наша страна совершенно не развивает это направление.
– Стоит признать, что мы находимся в самом начале пути, но это направление сегодня активно начало развиваться. Тот же республиканский турнир RoboLand в 2016 году собирал 50 команд. Всего за 6 лет ситуация серьезно изменилась. Сегодня в RoboLand 2022 подано несколько тысяч заявок, и это число увеличивается из года в год. В 3 тысячах школ Казахстана появились собственные кабинеты робототехники. Казахстанские дети начали всё чаще участвовать в различных международных турнирах. Если раньше выезжали на 1-2 турнира, то сейчас это число дошло до 4-7. Происходит активное развитие робототехники в районных, областных центрах. Мы видим, что оттуда приезжают сильные команды. То есть, прямо сейчас создается кадровая база для развития робототехнической отрасли в Казахстане.
– Существует ли производство роботов в Казахстане?
– Есть компании, которые создают образовательных роботов. Это обычно небольшие настольные конструкторы для детей школьного возраста. Также, возможно есть небольшие стартапы, которые в этой нише работают. В целом, рынок пока пустой. Нет запроса от крупных компаний начать роботизироваться. Видимо, технология еще себя не продала. Наши производства пока не готовы меняться. Однако, взглянув на западные компании, которые внедряют машины, где только возможно, думаю, они рано или поздно также захотят запустить процесс роботизации.
– В каких областях экономики Казахстан наиболее нуждается в роботах?
– Тяжёлая промышленность, нефтегазовый сектор, металлургия, поскольку там опасное и тяжёлое производство. Роботы могли бы заменить людей там, где есть риск для жизни и здоровья. Важно упомянуть так и о логистических роботах, которые активно сейчас развиваются в мире. Наши розничные магазины, Казпочта перевозят очень большие объёмы грузов. Применение роботов в этой сфере было бы очень актуально. По крайней мере за рубежом это есть. Машиностроительный сектор – там тоже есть запрос на роботизацию. На автомобильном заводе в Костанае, я слышал, уже работают 6 роботов. Занимаются покраской корпусов. Краска сама по себе ядовитая, и роботы за людей выполняют такие опасные работы. Мне приводили статистику, что 2 робота выполняют норматив трех высококвалифицированных сотрудников. Они могут работать 24 часа в любых помещениях. Не важно, теплое, холодное или плохо освещаемое пространство – они трудятся в любых условиях. Это очень хорошее подспорье для повышения КПД на любом машиностроительном предприятии.
– Какие вы видите перспективы робототехники?
– Думаю, мы очень близко к тому, что мы видим в фантастических фильмах и книгах. Люди будут свободны для креативной, легкой и полезной работы, а роботы заменят их там, где это можно сделать.
– Беспилотные автомобили и такси.
– Промышленные роботы, которые берегут человеческие жизни и здоровье людей.
– Машины, связанные с логистикой.
– Автономные коптеры, которые могут летать по различным геолокационным меткам.
– Помощники в домохозяйстве, в обслуживании и сервисе, различные справочные роботы.
– Роботы-хирурги и автоматизированные медсестры.
Могу сказать, что перспективы внедрения робототехники в нашу жизнь практически безграничны.
– Какие сегодня наиболее популярные виды роботов?
– Самый крупный и востребованный сегмент – логистические операции. В этой сфере используются роботы, которые развозят заказы по разным ячейкам. Знаю, что в Alibaba и Amazon такие роботы используются в промышленных масштабах. Также популярны роботы на производстве. Например, на автомобильных заводах используются роботы-манипуляторы, которые поднимают каркасы машин с огромным весом. Такие гиганты автопрома, как Mercedes и BMW, уверен, не обходятся без таких машин.
Следующая большая история – медицина. Существуют роботы, которые уже начали делать хирургические операции. У них есть специальные очень тонкие манипуляторы. Они дают возможность искусно проводить операции с минимальным риском. В Японии очень популярны роботы, которые ухаживают за пожилыми людьми и работают в качестве сиделок. Такие же умные машины находятся в приемных покоях с больными, и активируются в тот момент, когда пациентам нужна какая-нибудь помощь или внимание. Ещё довольно популярны автономные роботы-курьеры, которые едут по Сан-Франциско и делают доставку кофе и сэндвичей.
– Бывают сложности, при внедрении роботов в производство?
– Расскажу об этом на примере. На одно производство поставили робота. Казалось бы, всё хорошо. Однако, через некоторое время робот перестал работать. Тогда не было ни одного человека на этом предприятии, который мог бы его заново подключить. Причин такой поломки может быть масса. Тогда один мой знакомый поехал на это предприятие. Взял мануал, запустил диагностику, выявил неполадку и починил его. В основном, сложности возникают из-за низкой квалификации людей, которые обслуживают этих роботов. Как я и говорил раньше, робототехника – сложная технология, поэтому обязательно нужны люди, которые в ней разбираются. Это можно сравнить с самолетом. Современный лайнер тоже обслуживают разные механики и бортинженеры. Робототехника также требует от людей навыков, знаний и экспертизы, которые нельзя получить за пару дней.
– Санжар, давайте поговорим о вашей школе робототехники – как вы пришли к идее ее создания?
– Я в какой-то момент своей жизни задумался над вопросом: как наше подрастающее поколение будет зарабатывать, как они будут себя кормить и найдут ли они себе успешную работу в будущем. Моё становление как личности было в эпоху, когда Казахстан акцентировал внимание на развитие ресурсодобывающих отраслей, таких как нефтегазовый сектор и металлургия. Сегодня на первое место выходит цифровой сектор. Страны, которые развивают новые технологии, изучают космос, занимаются робототехникой и могут занимать более передовые позиции в глобальном международном рейтинге. Вот я и задумался над этим вопросом. Что я, как Санжар, могу дать нашим подрастающим казахстанским детям, какие возможности я могу создать ради них? Ответом на эти вопросы была идея запустить образовательный хаб в сфере робототехники под названием «РОБОТЕК». Таким образом мы хотели предоставить детям социальный лифт в их технологическое будущее. Я считаю, что именно образование может выдернуть из бедности и обеспечивать достойный доход во взрослой жизни. Мой акцент был именно на высокотехнологичное образование, которое будет востребовано не только в Казахстане, но и на международном рынке. Я верю в наших учеников, которые заканчивают нашу школу робототехники. Я лично знаю выпускников, которые позже поступают в лучшие университеты мира. Меня это очень радует, ведь наш проект достигает целей, которые были первопричиной создания школы.
– Почему именно робототехника?
– Возможно потому, что робототехника для меня очень интересная сфера. Сама это ниша является не развитой в Казахстане, но я верю, что за ней будущее. Мир только-только начинает внедрять робототехнические технологии на производстве и в бытовой жизни. Возможно сейчас это не очевидно и не очень заметно, но я считаю, что через 10-15 лет, крупные компании Казахстана будут массово внедрять роботов в своё производство. К этому моменту наши ученики уже будут ценными специалистами, которые закроют потребность в высококвалифицированных кадрах.
Более того, робототехника – это та технология, которая поможет Казахстану поднять ВВП. Если смотреть объективно, то наша страна большая, но численность населения довольно низкая. Банально может не хватить рабочих рук для производства. В свою очередь роботы могут повысить производительность в складских операциях, логистических и транспортных нишах.
– Какие у вас дальнейшие цели?
– В первую очередь мы хотим поделиться нашей системой образования с другими учебными центрами и школами. Наша методика является авторской. По ней мы сами работаем уже не первый год. Она дает хорошие результаты. Доказательство тому наши дети, которые действительно получают знания и побеждают на разных чемпионатах и турнирах по робототехнике. Мы эту методику оцифровали – она у нас в виде готовой платформы. Всем заинтересованным учебным организациям мы готовы её предоставлять. Следующая наша цель – перейти на новый уровень и создать один из центров робототехники в Казахстане для подростков и детей. Это будет некий робототехнический хаб Казахстана, который будет привлекать большое количество молодых талантов. В этом центре дети смогут заниматься с малых лет робототехникой – создавать коптеры и манипуляторы, получать теоретические знания, улучшать свою индивидуальную образовательную траекторию развития. Этот хаб помимо школьного образования даёт возможность детям акцентировать внимание на конструкторских и инженерных науках.
– Что вы можете рассказать о ваших учениках?
– В нашей школе есть две группы. В первой учатся дети с 5 лет. Во второй – старшеклассники 16-17 лет. Все они увлекаются миром технологий, инженерии и конструирования. Им нравится создавать различных роботов и их программировать. Именно ради таких детей мы создаем образовательное пространство. Наша главная цель – обучать их инженерии и программированию на высшем уровне, потому что робот – это сложный механизм, который требует от детей одновременно навыков инженера, конструктора и программиста. За 7 лет работы мы подготовили 54 призера по различным соревнованиям в робототехнике. Наша школа 4 раза отправляла на чемпионаты мира свои команды. В этом году 6 детей ездили в Хьюстон. В ноябре команда из 4 учеников полетит на Чемпионат мира World Robot Olympiad, который пройдёт в городе Дортмунд.
– Как проходят соревнования и турниры по робототехнике?
– Есть два вида соревнований: научно-технические и спортивные. В спортивных соревнованиях выдается задание, которое робот должен выполнить за определенное время. Типовые задачи на таких соревнованиях: на скорость проехать расстояние по заданной траектории или выбивать кегли на ринге. На том же World Robot Olympiad задачи по уровню могут быть намного сложнее. Например, робот должен за 2 минуты выполнить все необходимые задания на полигоне: подойти к кубикам, проанализировать их цвет, поднять кубик определенного цвета, загрузить его на себя, приехать в другую зону, где нужно выгрузить этот кубик, подцепить параллельно крючком ещё какой-нибудь грузик и довезти его в другую зону. При научно-технических соревнованиях дети создают какой-то интересный проект с использованием робототехники. Это может быть умный город, smart-теплица или система помощи космонавтам. Участник должен защищать эту концепцию: сделать презентацию, макеты, экспонаты и прототипы. После этого идёт выступление перед членом жюри, где надо рассказать об этом проекте.
– Как проходит процесс создания роботов у вас и на производстве?
– Урок длится в среднем два с половиной часа. В первой части дети знакомятся с теоретическим материалом. Например, какие-то механические передачи. Во второй половине урока они уже создают на эту тему робота. Приходит очередь программирования. Подключаем к компьютеру робота, запускаем программную среду и задаем ему четкий алгоритм, который робот должен выполнить. Занятие построено таким образом, что ребенок осваивает не только теоретический материал, но и на практике воплощает задуманное. Это хорошо закрепляет его знания и навыки.
Перед тем, как начать производство роботов, важно сначала понять, какие задачи необходимо ему решать. Исходя из этого создается инженерная часть – конструкция робота, которая будет выдерживать все нагрузки. Дальше подключаются программисты, которые программируют начинку. Строительство роботов на производстве состоит из трёх ступеней. Есть код, который олицетворяет «мозги» робота, различные моторы – «руки и ноги», а также датчики, являющиеся «органами чувств». Они получают информацию и дают команду моторам, что необходимо делать. На занятиях и на производстве, принципы построения роботов не отличаются.
– Какие навыки необходимы, чтобы развиваться в сфере робототехники?
– Во-первых, необходимы навыки инженерии и конструирования, которым можно научиться. Все дети любят лего с детских лет. Соответственно, этот очень хороший скилл развивается у всех детей, играющих в конструкторы. Второе – навык алгоритмического мышления, потому что создание программы – это последовательность операций, которую надо грамотно выстроить и через программу воздействовать на все аппаратные модули роботов. Помимо этого очень важно дружить с техническим науками, такими как математика и физика.
Робототехника – это междисциплинарное явление, где знания и в математике, и в физике будут необходимы, чтобы правильно построить программы в роботе с использованием математической логики. В школьном возрасте это самые основные скиллы, которые детям нужно развивать.
Взрослым в робототехнике нужны особые навыки и знания, например, специализация по материалам, потому что робот должен ездить по разным поверхностям и там важно оценить силу трения, а также износоустойчивость механизмов. Если робот связан с космосом или с воздушными полетами, то там важно знать законы навигации, аэродинамики, чтобы правильно построить аппарат, который должен долго находится в полёте.
