Искусственный интеллект в технике

За нашим традиционным круглым столом вместе с экспертами попробуем разобраться, как помогают автоматизация и ИИ в работе операторов/водителей спецтехники, аграрного и коммерческого транспорта. Можно ли отказаться от человеческого фактора и как могут поумнеть машины?

— Тренд на автоматизацию не обходит ни одну отрасль. Спецтехника и коммерческий транспорт тоже не исключение. Расскажите, пожалуйста, как уже поумнели машины и как это облегчает эксплуатацию пользователям?

Владимир Антонов, исполнительный директор ООО «ЧЕТРА»

— Конечно, тренд на автоматизацию охватывает и отрасль спецтехники. Современные машины уже оснащены различными интеллектуальными системами, которые помогают повысить их эффективность и сделать эксплуатацию более безопасной и комфортной для пользователей.

Например, на все машины ЧЕТРА установлена система мониторинга, которая позволяет онлайн контролировать параметры работы техники.

Трекматика от ЧЕТРА обладает не только присущим для данных систем функционалом в виде геолокации, истории передвижений и контроля уровня топлива. Система позволяет отслеживать техническое состояние машин и анализировать эффективность эксплуатации.

Ещё одна возможность, которую мы предлагаем покупателям землеройной техники ЧЕТРА, — установка 3D-системы нивелирования. Её принцип работы заключается в том, что с помощью сигналов, получаемых со спутников, определяется положение машины, а с помощью датчика, размещённого на отвале бульдозера или ковше экскаватора, контролируется положение их кромок по высоте и уклону относительно проекта, загруженного в бортовой компьютер.

Это позволяет в автоматическом режиме добиться точности позиционирования рабочих органов машины. Использование системы нивелирования особенно актуально в области дорожного строительства: позволяет повысить производительность и добиться высокой ровности дорожного покрытия.

Сергей Назаренко, главный конструктор инновационных автомобилей ПАО «КАМАЗ»

— Инновации в области автоматизации, действительно не стоят на месте — появляются новые возможности, технологии, методы, совершенствуются аппаратные и программные средства, которые позволяют высоко автоматизировать ту или иную сферу деятельности человека. Отрасль автотранспорта, также остаётся среди лидирующих, где человек старается привнести автоматизацию для минимизации прежде всего человеческого фактора.

За последние 15-20 лет стремительного развития системы помощи водителю стали едва ли не обыденностью среди автопроизводителей и автолюбителей. Теперь нередко можно встретить автомобили, системы которых могут удерживать машину в выбранной полосе движения, поддерживать заданную пользователем скорость и корректировать её в зависимости от дорожной обстановки, совершать экстренное торможение при опасных ситуациях на дороге, не говоря уже о всевозможных пассивных функциях.

Сергей Васильев, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Робототехника и прикладная механика» ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова» — участника Машиностроительного кластера Чувашской Республики

— Эта тема у нас в разработке. В настоящее время между машфаком Чувашского государственного университета им. И. Н. Ульянова и Чебоксарским заводом силовых агрегатов в рамках Машкластера реализуют крупный инвестиционный проект по созданию семейства интеллектуальных вилочных погрузчиков «СИЛАНТ».

Первый опытный образец с системой мониторинга и беспилотного управления, способного работать без оператора, был представлен ЧЗСА в прошлом году на выставке СТТ Expo. Реализация проекта в перспективе позволит автоматизировать складские комплексы и системы хранения. Мы ожидаем, что производительность таких умных машин превысит показатели их предшественников, которые функционируют под управлением человека.

Для складских операций вилочные погрузчики являются самыми дорогими машинами. Требования к ним и затраты на их работу на складах АПК имеют решающее значение. Предприятия, анализирующие работу данного вида техники, пересматривают способы управления эксплуатацией ресурсов с помощью интеграции RFID или варианты оптимизации поездок за счёт внедрения многозадачного подхода на складе. Многие решения по автоматизации выбирают маршрут по кратчайшему пути.

Немаловажный вопрос — безопасность и минимизация человеческого фактора. У вилочных погрузчиков «СИЛАНТ» уже появилась новая опция — сенсорный контроль присутствия оператора. На подходе — система планирования оптимальных маршрутов с целью комплектации и прямой доставки продукции на производственную линию по алгоритмам Дейкстры. Это особенно актуально для опасных мест эксплуатации.

Система маршрутизации получает информацию о целях транспортировки, которые необходимо выполнить, например о количестве поддонов, приоритетах и т. д. На основе этих данных система выбирает минимальное количество вилочных погрузчиков, необходимое для выполнения задачи. Используя топологическую карту окружающей среды, она же рассчитывает маршруты для выбранных единиц складских машин, проверяя возможные столкновения и пробки.

Никита Назаров, менеджер по продукту LiuGong ООО «ТЕХНОДОМ»

— Использование умных технологий в дорожно-строительной и горнодобывающей отраслях, технику для которых поставляет наша компания, началось не сегодня и даже не вчера. Цифровые технологии уже десятилетиями применяются как при добыче полезных ископаемых, так и при строительстве дорог.

Одни из них направлены на контроль работы машин — это всевозможные камеры, лидары и в целом системы телеметрии, а другие помогают выполнять работу эффективно и безопасно.

В последние годы всё чаще видим примеры дистанционного управления целыми парками автономных единиц спецтехники. А поскольку кадровые проблемы — боль не только российских производств, то это направление имеет шансы как на дальнейшее развитие, так и на распространение на практике во всём мире.

С развитием сотовой связи и с переходом на стандарты 5G и 6G представляется возможным не только дистанционно управлять карьерными машинами, тут уже и операции хирурги делать могут, находясь за тысячи километров от пациента.

Помимо технической стороны вопроса, ограничивающим фактором активного использования цифровых технологий выступает экономическая целесообразность. Хотя они с каждым годом становятся всё доступнее, далеко не каждое предприятие может себе их позволить. Многое зависит от производственных масштабов. В конечном счёте решает себестоимость тонны добытой руды или выполненных работ.

Дмитрий Горбук, руководитель цифрового продукта ex «Авито Спецтехника»

— Автоматизация — это не просто модное слово, а реальность, которая меняет нашу жизнь. И если раньше мы представляли себе роботизированные машины как что-то из фантастических фильмов, то сегодня они становятся частью повседневности. Особенно это заметно в сфере спецтехники и коммерческого транспорта. Современные модели становятся по-настоящему «умными», и это не просто красивые слова. Благодаря искусственному интеллекту (ИИ) и машинному обучению (ML), они теперь могут делать то, что раньше казалось невозможным.

Они перешли в ранг партнёров. Возьмём, к примеру, автопилоты и системы помощи водителю (ADAS). Это уже не просто «фишки» для дорогих автомобилей — они реальные ассистенты водителей, снижают нагрузку и делают управление проще. Датчики и камеры вокруг машины следят за дорогой, предупреждают о препятствиях, и техника даже может сама затормозить, если что-то пошло не так.

А умные системы диагностики? Они теперь как личный врач для техники — заранее предупреждают о возможных поломках, чтобы можно было всё починить до того, как что-то сломается. Это экономит не только время, но и деньги — ведь ремонт всегда дороже профилактики.

Александр Лупанов, директор по IT АО «Интехком»

— В этом году нашей компании исполняется 25 лет, большую часть этого времени мы занимаемся промышленной автоматизацией как агрегатов, использующихся, например, в металлургии, так и кранов, от мостовых до портальных. Сейчас мы оснащаем краны различными системами, разработанными нашим технологическим партнёром — российской компанией «Вирсайн Инновации».

Во-первых, это система мониторинга. Кран напомнит, когда его пора ремонтировать, предупредит о рисках, а с помощью накапливающихся данных можно оптимизировать его работу.
Во-вторых, координатная защита. Кран не сможет выехать за обозначенные пределы, даже если машинист отвлечётся. Машина подаст сигнал о риске столкновения, принудительно остановится.
В-третьих, дистанционное управление.

Кран работает без оператора в кабине, данные собираются IP-камерами на кране, передаются с помощью промышленного Wi-Fi. Решения принимает оператор, который сидит в кресле-пульте в комфортном кондиционируемом помещении, смотрит на экраны перед собой или использует VR-шлем.

Отдельно отмечу, что мы тестируем полуавтоматический режим, при котором кран работает самостоятельно, но под надзором оператора (можно сравнить с круиз-контролем в автомобилях). Пока это подходит для повторяющихся действий, например, когда кран перегружает сыпучие материалы.

Что важно подчеркнуть: процесс разработок и внедрения не быстрый. Первые эксперименты с дистанционным управлением тепловозами мы проводили ещё в 2015 году. Более интенсивная работа началась во время ковида. Сейчас можно говорить о штатном внедрении кранов на дистанционном управлении на предприятиях, в портах. Участие в промышленных выставках как в Москве и Петербурге, так и в Дубае показывает, что интерес к такой технологии большой.

Александр Альперин, директор департамента маркетинга ООО «КЗ «Ростсельмаш»

— Последние несколько лет интерес к автоматизации и роботизации активно растёт. «Ростсельмаш» ещё с 2015 года разрабатывает цифровые решения, а в 2021 году вывел их на рынок отдельными продуктами под собственным брендом. За последние пять лет представлено более 20 цифровых систем: автоуправление; автоматизация и оптимизация технологических процессов; идентификация и предупреждение нештатных ситуаций; телеметрия и межмашинное взаимодействие.

Объединить различные электронные системы в одну платформу позволяет «РСМ Агротроник», которая является ядром электронных опций «Ростсельмаш». Базово доступ к системе предусмотрен на тракторах, комбайнах и самоходных косилках компании.

«РСМ Агротроник» даёт возможность работать с картой полей, определять границы участков, управлять информацией о посевах, мониторить перемещение сельхозтехники, назначать задания механизатору и следить за их выполнением. Для каждой агромашины собраны данные о работе и простоях, запасе топлива и т. п. Контролируется не только траектория движения, но и скорость, подъём жатки комбайна или работа прицепного оборудования — в случае с трактором.

— Немаловажный вопрос — безопасность и минимизация человеческого фактора. Что уже удалось внедрить для обеспечения сохранности здоровья и жизни людей? И что, как говорится, на подходе, особенно для опасных мест эксплуатации?

Дмитрий Горбук, ex «Авито Спецтехника»

— Когда речь заходит о безопасности, автоматизация играет ключевую роль. Системы автоматического торможения, кругового обзора и даже контроль усталости водителя — это уже не будущее, а реальность. Если датчик определяет, что водитель устал или отвлёкся, он тут же подаст сигнал или даже сам остановит машину.

А в опасных местах, например на стройках или в шахтах, уже вовсю работают автономные машины, которые могут выполнять задачи без участия человека. Это не только удобно, но и безопасно — риск для жизни людей снижается до минимума. Например, в горнодобывающей промышленности автономные самосвалы уже используются для перевозки грузов в карьерах.

Они работают круглосуточно, без перерывов, что значительно повышает эффективность. А в строительстве умные экскаваторы и бульдозеры могут самостоятельно выполнять задачи, такие как выравнивание грунта или рытьё траншей, с минимальным участием оператора.

Сергей Назаренко, «КАМАЗ»

— В целях минимизации человеческого фактора и обеспечения сохранности здоровья и жизни людей разрабатывают, испытывают и уже успешно вводят в эксплуатацию такие системы помощи водителю как контроль слепых зон, оповещения об опасных ситуациях, о выходе из полосы, о действующих знаках ограничения скорости, адаптивный круиз-контроль, опережающие системы экстренного торможения и др.

На подходе следующая ступень развития систем помощи водителя — высокоавтоматизированный транспорт (ВАТС), который особенно актуален для эксплуатации в местах повышенной опасности. ВАТС позволит полностью заменить человека в среде штатной эксплуатации, для которой он предназначен.

Александр Лупанов, «Интехком»

— Собственно, для обеспечения безопасности машинистов крана изначально и внедряли две ключевые разработки: VR-тренажёр для обучения и повышения квалификации крановщиков, а также систему дистанционного управления краном.

Задача тренажёра — дать возможность новичкам безлимитно и без риска отрабатывать любые операции, в том числе нештатные. Виртуальная реальность позволяет смоделировать задымление, ливень, шквалистый ветер, столкновение с объектом — буквально что угодно! При этом «картинка» получается гиперреалистичной, для достижения такого эффекта, например, записывались реальные звуки в порту и на заводе «Звезда».

Преимущество для бизнеса очевидное: можно не выводить из эксплуатации настоящие краны ради учебного процесса, для практики не нужна отдельная площадка — подойдёт любой класс. Также обучение реально начинать раньше, чем в 18 лет, так как это не опасно. Сейчас в таймырском колледже есть класс крановщиков с несколькими тренажёрами, выпускники будут работать в порту Дудинки.

Задача системы дистанционного управления — убрать крановщика из кабины, которая расположена на большой высоте, избавить человека от работы в условиях задымлённости и вредных паров, жары и холода (в горячем цеху сталелитейного завода и в порту на Крайнем Севере), шума, вибрации и т. д. Представьте себе травильный цех, где кран должен опускать заготовки в ванны с кислотой.

Это действительно вредные условия труда, пары кислоты разъедают металлические и медные части оборудования, не покрытые специальной порошковой краской, поэтому в нашем проекте нужно повышать степень защиты оборудования с IP54 до IP67, герметизировать шкафы и видеокамеры. А ведь это только техника, подумайте, каково приходится крановщикам, большинство из которых, по статистике, женщины.

Ещё одна технология для обеспечения безопасности — автоматическая координатная защита SafeGuard, которая не позволяет технике выезжать за пределы установленного контура и сталкиваться с предметами или движущимися объектами.

Программно-аппаратный комплекс с помощью лазерных дальномеров постоянно отслеживает местоположение крана и других объектов с точностью до 1 см, определяет траектории движения, анализирует возможные риски. При угрозе система вначале подаёт предварительный сигнал, затем аварийный и включает принудительное торможение до полной остановки крана.

Если хотя бы на предприятиях будет автоматизирована (в идеале — станет автономной, но даже перевод на дистанционное управление даст свои результаты) вся техника, то это уже значительно сократит травматичность в промышленности и минимизирует человеческий фактор.

Никита Назаров, «ТЕХНОДОМ»

— Автономная работа машин — технология будущего, а вот использование бортовых ассистентов, облегчающих работу операторов, — день сегодняшний. Причём это не привилегии исключительно западных брендов. Наш ключевой партнёр по технике для горнодобывающей промышленности и дорожно-строительной отрасли LiuGong оснащает свои машины целым рядом умных помощников.
Так, например, на фронтальных погрузчиках внедрены ассистенты набора ковша.

Благодаря электрогидравлическому управлению гидросистемой, блок подаёт сигналы на подъём стрелы и подворот ковша для выполнения цикла набора материала. Погрузчик автоматически распознаёт внедрение ковша в штабель, далее набирает материал и перемещает его на заданную высоту.

Благодаря датчикам положения стрелы и ковша, можно запрограммировать автоматический возврат в положение копания и максимальную высоту подъёма стрелы.

Поскольку за смену приходится делать до нескольких тысяч повторений цикла набора и выгрузки ковша, то использование подобных ассистентов снижает утомляемость оператора, что сокращает риски возникновения ошибок при работе.

Для своих гусеничных экскаваторов серии F LiuGong предлагает систему интеллектуального управления ICT. За счёт электрогидравлической системы и датчиков положения стрелы, рукояти и ковша экскаватор определяет положение режущей кромки навесного оборудования и может выполнять автоматическое её ведение по заданной траектории. Это особенно полезно при выполнении профилировочных работ. Без автоматизации оператору необходимо совмещать три функции, что требует опыта и сноровки. С системой ICT, получается, можно работу доверить оператору с меньшим опытом.

Есть ещё один плюс использования ICT. С её помощью можно реализовать работу другой системы — нивелирования в 2D-режиме без дополнительного оборудования.

Производитель по желанию клиента оснащает экскаваторы LiuGong 922F системами электронного барьера и взвешивания. Первая, благодаря датчикам положения стрелы, рукояти и ковша, позволяет рассчитывать крайние точки работы машины и предотвращать выход за пределы заданных габаритов. Например, оператор может ограничить максимальную высоту или глубину, чтобы не задеть коммуникации, или же ограничить угол поворота экскаватора для работы в стеснённых условиях. При приближении к крайним положениям экскаватор автоматически останавливает оборудование.

Систему взвешивания составляют датчики положения и давления, установленные в гидравлических цилиндрах стрелы и рукояти. Они позволяют рассчитать массу материала, находящегося в ковше. Ценность измерения массы в предотвращении перегруза самосвалов, а также в наладке учёта производительности машины.

В дорожном строительстве свои умные ассистенты: датчики контроля уплотнения грунта на катках, системы 3D-нивелирования — на автогрейдерах, отслеживание объёма выемки — на бульдозерах. Всё это доступно российскому предприятию, по собственной воле или вынужденно пересевшему на технику китайского производства, и не является чем-то сверхъестественным.

Александр Альперин, «Ростсельмаш»

— Все электронные системы «Ростсельмаш» созданы как раз для того, чтобы облегчить труд механизатора и минимизировать человеческий фактор. Если же говорить конкретно про безопасность, то в 2024 году мы представили систему автоуправления «Агротроник Пилот 2.0», доступную пока только для зерноуборочных комбайнов.

В отличие от предыдущей, эта система работает не только на основе ГНСС и RTK сигналов, но и с учётом получаемого изображения с видеокамеры. Благодаря этому опция отлично определяет объекты впереди: столбы, людей, автомобили и т. д. — и в автоматическом режиме останавливает технику перед преградой.

Владимир Антонов, «ЧЕТРА»

— Для эксплуатирующей организации важно свести к минимуму человеческий фактор в работе техники, это одновременно и безопасность операторов, и повышение производительности машин. И тут снова отмечу преимущества трекматики. Во-первых, мониторинг окружающей среды и функции отслеживания слепых зон помогают предотвратить аварии. Во-вторых, знание о присутствии на машине телематики стимулирует оператора быть внимательнее, не игнорировать предупреждения о неисправностях.

В дополнение мы внедряем технологии, обеспечивающие дистанционное управление техникой. Такие машины необходимы при работах, где нахождение оператора в кабине может быть небезопасным: в местах возможных горных обвалов, селевых сходов, оползней. Так, бульдозер ЧЕТРА Т15 с дистанционным управлением, изготовленный по заказу подразделения одного из крупнейших в мире производителей калийных удобрений, работает на участках, где есть вероятность провалов грунта.

Оператор может управлять бульдозером как в пределах прямой видимости, находясь рядом с техникой, так и через систему видеонаблюдения из специального помещения. Для этого на машине установлены камеры кругового обзора. Максимальная дальность приёма сигнала составляет 1000 м.

— Как мы все понимаем, ИИ получает различные данные о поведении техники и её операторов/водителей. Эта информация накапливается. Что с ней будет дальше, в чём она могжет помочь и какие риски может нести её хранение?

Владимир Антонов, «ЧЕТРА»

— Использование мониторинговых данных позволяет оптимизировать работу машин через анализ их производительности, а также совершенствовать обучающие программы для операторов, позволяя им эффективно справляться с различными ситуациями. Несомненно, стоит учитывать, что хранение и обработка это информации несёт в себе риски, связанные с конфиденциальностью и безопасностью информации. Необходимы чёткие протоколы по защите данных, чтобы избежать их утечки или несанкционированного доступа.

Сергей Назаренко, «КАМАЗ»

— Накопленные данные о поведении техники и операторов используют для обучения ИИ, который учится управлять автомобилем в различных условиях. Эти данные помогают нам моделировать дорожные ситуации, совершенствовать алгоритмы принятия решений, а также повышать безопасность движения.

Также информацию используют для имитационного обучения, где ИИ анализирует реальные сценарии, учится реагировать на них и адаптироваться к новым условиям. Кроме того, информация позволяет прогнозировать поломки, оптимизировать маршруты и снижать эксплуатационные расходы. Однако её хранение несёт риски — утечка может привести к компрометации маршрутов или манипуляции данными.

Поэтому обеспечивается защита информации, анонимизируются персональные данные и соблюдаются все нормы безопасности.

Сергей Васильев, Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова

— Цифровая эксплуатация вилочных погрузчиков «СИЛАНТ» на складе АПК позволит реализовать интеллектуальный процесс использования и управления транспортно-технологическими средствами для выполнения различных видов складских операций с применением цифровых технологий. Однако существующих данных в этой области пока недостаточно. Вместо того, чтобы сосредотачиваться только на конкретных применениях определённых технологий, необходимо объединить исследования и проанализировать закономерности на более целостном уровне.

Другой важной проблемой является отсутствие ясности в отношении того, как внедрять цифровую эксплуатацию техники. Склады работают в разных контекстах, следовательно, скорее всего, пойдут разными путями, Первый путь — полной автономной эксплуатации погрузчиков, второй — интеллектуального управления оператором техники.

Александр Лупанов, «Интехком»

— Обеспечение защищённого хранения данных — это, безусловно, важная задача. Если говорить технической о стороне вопроса, нам необходимо как можно больше информации для оптимизации работы кранов, более точного выстраивания графика ремонтных работ, налаживания тайм-менеджмента оператора. Без big data и активного анализа накопленной информации не получится построить цифровой двойник предприятия, а это необходимый шаг к полностью автономным заводам. И речь не только о металлургических предприятиях, но и, например, о складах, где вполне реально произвести очень жёсткую оптимизацию и максимально точно настроить процессы.

Александр Альперин, «Ростсельмаш»

— Что вы понимаете под искусственным интеллектом? Для обучения так называемого ИИ действительно используют различные фотоматериалы, но они не содержат личных данных. Как всё работает? Видеокамера передаёт изображение, программа должна его обработать и определить, где небо, где земля, дорога, поле, какая культура и т. д. И, чтобы ИИ научить работать, обрабатывается огромное количество файлов. Программисты выделяют на изображении поле, небо и другие всевозможные объекты. И чем больше этих фотографий, тем умнее становится система.

Если же речь идёт про электронные системы, то, конечно, у нас хранятся данные с машин в системе «РСМ Агротроник». Она накапливает информацию о работе: где ездила техника, где стояла, сколько раз выгружалась, какой расход топлива, была ли непродуктивная эксплуатация.

В основном аграрии переживают за данные не о настройке и уровне топлива в баках, а о количестве собранного урожая.

Да, мы имеем доступ к показателям, но никуда их не передаём, более того, гарантируем конфиденциальность. Для наших клиентов хранение данных на сервере бесплатно, тогда как практически у всех европейских конкурентов этот продукт коммерциализирован: пользование информацией платное, она хранится определённый срок, после чего стирается.

Дмитрий Горбук, ex «Авито Спецтехника»

— ИИ собирает огромное количество данных о том, как работает техника и как её используют. Эти данные — настоящий клад. Они помогают улучшать алгоритмы, предсказывать, когда что-то сломается, и даже подсказывать, как работать эффективнее. Например, если оператор часто делает ошибки, система может предложить, как их избежать. Но тут есть и обратная сторона — данные могут утечь или попасть в чужие руки. Например, информация о маршрутах и грузах может стать целью кибератак. Поэтому важно, чтобы их хранили и использовали с умом.

— Корейские инженеры ранее заявляли о планах использования дронов для обеспечения 3D-наведения машин одного из брендов на открытых площадках в условиях плохой видимости. Стоит ли ожидать подобного в России, нужно ли оно и не отстаём ли мы в технологическом плане?

Александр Альперин, «Ростсельмаш»

— Естественно, мы изучаем рынок, отслеживаем, какие способы позиционирования агромашин на поле есть, кроме GNSS и камер, прорабатываем. Альтернативные стратегии компании известны. Однако пока не имеем цели двигаться в этом направлении.

Вопрос не в том, насколько это просто или сложно сделать, а в том, готов ли рынок к этим технологиям. Дроны — очень полезная вещь для картографии, для ортогональных снимков. Но, к сожалению, их использование сейчас сильно ограничено, многие фермерские аппараты сейчас просто лежат в углу. Возможно, в будущем вернёмся более плотно к использованию дронов.

Сергей Назаренко, «КАМАЗ»

— Использование БПЛА для «командной» работы в паре с беспилотным транспортом давно рассматривается для проектов по внедрению автоматизированной грузовой техники в горнодобывающую промышленность. БПЛА с определённым промежутком по времени будет облетать территорию, на которой ведут горные работы и обновлять 3D-карту местности, по которой в будущем строится маршрут и логистика работы беспилотного транспорта на карьере.

Сергей Васильев, Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова

— В 2022 году мы реализовали в рамках гранта от НОЦ «Инженерия будущего» разработку наземного мультимодального робототехнического комплекса с системой дистанционного технического зрения на базе малогабаритного беспилотного воздушного судна. Отличительная особенность, по сравнению с аналогами, — цифровая камера находится над комплексом, нет необходимости в покрытии территории интернетом и мобильной связью.

Наземный мультимодальный робототехнический комплекс состоит из системы дистанционного управления. В неё входят: полевой ноутбук, дистанционный пульт управления, спутниковая навигация и роботизированный трактор.

Он оснащён контроллером управления, CAN-шиной, системами машинного зрения и видеонаблюдения, служебного и экстренного торможения, управления узлами и агрегатами, бортовым навигационным оборудованием, контроллерами, драйверами и приводами рулевого управления, тормозных механизмов, муфты сцепления, коробки перемены передач, акселератора двигателя внутреннего сгорания, гидравлической системы, вала отбора мощности (ВОМ). Также есть считыватели RFID-метки, системы контроля и управления доступом (СКУД) к НМРК.

Система дистанционного машинного зрения и видеонаблюдения включает цифровые видеокамеры, встраиваемый контроллер с программным обеспечением NVIDIA Jetson AGX Xavier, источник питания. Оборудование расположено на автономном тракторе и малогабаритном беспилотном воздушном судне.

Наземный робототехнический комплекс с дистанционной системой технического зрения на базе малогабаритного беспилотного воздушного судна может быть использован в точном земледелии для внесения жидких и гранулированных удобрений, СЗР, генерация тумана, посев семян и т. д. Технологии точного земледелия могут дать экономию до 20%.

Александр Лупанов, «Интехком»

— Использование дронов сейчас вызывает большие вопросы. Например, в одном из проектов по оснащению кранов системами дистанционного управления мы были вынуждены отказаться от передачи сигнала по Wi-Fi (использовался, разумеется, хорошо защищённый промышленный Wi-Fi), так как из-за угрозы атак БПЛА были установлены устройства, которые глушат сигналы на всех диапазонах.

В нашем случае краны работают на ограниченной закрытой территории, а также, учитывая нашу цель — убрать человека-машиниста из кабины крана и обеспечить ему комфортное место для работы, мы вышли из ситуации с помощью проводного подключения. Это тоже было непросто сделать, но в «Вирсайн Инновации» разработали ноу-хау. Такие устройства размещают в различных регионах. Даже если острота вопроса снизится, уязвимость дронов будет препятствием.

Дмитрий Горбук, ex «Авито Спецтехника»

— Идея использовать дроны для наведения техники в сложных условиях, например на карьерах или на стройках, звучит как что-то из фантастики, но это уже реальность. В России такие технологии пока не везде, но интерес к ним растёт. Беспилотники могут создавать 3D-карты местности, помогать технике ориентироваться в тумане или в темноте и даже следить за ходом работ.

Например, в некоторых регионах дроны используют для мониторинга лесных массивов и предотвращения пожаров. Они также могут инспектировать трубопроводы или линии электропередач, что особенно актуально для удалённых и труднодоступных мест.

Владимир Антонов, «ЧЕТРА»

— Это действительно перспективное направление. Технологии дронов способны значительно улучшить навигацию и управление спецтехникой, особенно в условиях плохой видимости или на открытых площадках.

В России уже есть компании, которые занимаются интеграцией беспилотников в процессы строительства и горной добычи, и это направление будет только развиваться. Мы не отстаём от мировых тенденций, а, скорее, движемся в ногу с ними, внедряя новые технологии и адаптируя их к нашим условиям эксплуатации.

— Продвигается ли в России работа по созданию действительно автономной техники или дальше тестовых образцов дело не идёт? Что насчёт необходимой инфраструктуры для работы беспилотного транспорта?

Александр Альперин, «Ростсельмаш»

— Можно сказать сразу: беспилотные машины, способные без механизатора самостоятельно выполнять операции в поле, — это вопрос будущего. Пока для этого как минимум не готова законодательная база.

На данный момент техника требует присутствия оператора на месте водителя. Система автоуправления сама рулит, выполняет развороты, опускает жатку комбайна при выезде-въезде из загонки и управляет скоростью. Сейчас, по сути, оператор нужен только для того, чтобы настраивать машину и перед авторазворотом снизить скорость и выглубить орудие из земли, а при входе в загонку, соответственно, заглубить орудие и увеличить газ.

В дальнейшем компания будет работать над такой системой, как менеджмент последовательности. Она запишет очерёдность действий в память, при достижении определённой точки оператор будет нажимать одну кнопку, и выполнение последовательности действий начнётся автоматически. Это промежуточный этап. Следующий этап развития — алгоритм начнёт работу не по нажатию кнопки, а при пересечении заданной точки. Тогда оператор в агромашине будет нужен только для контроля ситуации.

Реализовать это мы можем уже в скором времени, но даже тогда оператор не сможет покинуть кабину — это запрещено законом, причём это ограничение действует не только в России, но и во всём мире.

Сергей Назаренко, «КАМАЗ»

— В России работы по созданию автономной техники ведут несколько компаний. Причём эти работы находят поддержку от нашего государства, которое заинтересовано в развитии беспилотной техники в стране. Оно установило экспериментальный правовой режим в сфере цифровых инноваций по эксплуатации высокоавтоматизированных транспортных средств, согласно которому беспилотный транспорт можно эксплуатировать с водителем-испытателем в салоне на определённых ЭПР дорогах общего пользования.

Внедрение беспилотного транспорта с применением технологий ИИ является частью программы цифровой трансформации российской экономики. Также при поддержке и контроле государства развивается инфраструктура, необходимая для работы беспилотного транспорта.

Александр Лупанов, «Интехком»

— Интерес к дистанционному управлению как к предтече беспилотной техники достаточно высок, в этом году наша компания будет оснащать системами дистанционного управления более 20 кранов на разных предприятиях, а также в порту. Экономия на ФОТ на один кран составляет 3 млн в год, это дополнительный аргумент.

Плюс работа в более комфортных условиях, тем более в VR-шлеме, привлекает молодёжь, а мы видим, какой дефицит сейчас сотрудников в промышленности.

С этой точки зрения автономная техника выгодна бизнесу и снимает сразу несколько проблем, включая кадровую, поэтому, естественно, эксперименты в этом направлении будут продвигаться. Однако не стоит ожидать быстрых результатов.

Я уверен, что в разработке сейчас немало концепций, но тестирование на серьёзных объектах и тем более внедрение в штатном режиме — это совсем другое дело. Мы сотрудничаем с предприятиями, которые сейчас согласились на внедрение системы дистанционного управления на своих кранах, уже многие годы, с некоторыми — в течение 20 лет.

Мы получили кредит доверия в том числе потому, что понимаем, как протекает производственный процесс, и доказали на практике, что умеем выполнять задачи по монтажу, пусконаладке, ремонту в условиях сжатых сроков и порой весьма сложных требований заказчика. В случае необходимости наш опыт позволяет предложить нестандартное решение в ходе реализации проекта. Наша рекомендация разработчикам — сразу продумывать этот аспект, искать партнёра-интегратора для ускорения и упрощения процессов.

Что касается необходимой инфраструктуры, естественно, потребуется множество специалистов по наладке автономной техники. Массовая и оперативная их подготовка представляется задачей сложной и дорогостоящей, поэтому, скорее всего, лучше сразу внедрять технологии удалённой наладки.

Мы использовали их со времён ковида, когда иностранные специалисты не могли приехать на российское предприятие на пусконаладку. Разработано специальное ПО, специалист подключается по видеосвязи, у него есть инструменты дополненной реальности для управления процессом: можно останавливать кадр, оставлять заметки, давать пояснения ремонтной команде на местах.

Сергей Васильев, Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова

— С 2019 года мы проводим активную совместную работу с ООО «Фарватер» по разработке беспилотных наземных транспортно-технологических комплексов. Проект реализуется по направлению деятельности ИТС, согласно программе конкурса НОЦ «Инженерия будущего». Среди отечественных и зарубежных научных конкурентов можно выделить ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», взаимодействующий с КЗ «Ростсельмаш» по разработке беспилотных сельскохозяйственных комбайнов и тракторов, а также НПО «Автоматика», John Deere, Case IH, Yanmar, NewHolland и другие.

В России из-за плохой зоны покрытия интернета в сельской местности специализированное программное обеспечение до сих пор используется ограниченно. В то же время на территории действия сигнала сотовых операторов для отправки информации со спутников ГЛОНАСС недостаточно точности сигналов, и необходимо использовать системы дифференциальной коррекции глобальных навигационных спутниковых систем, например РТК-базы (Real Time Kinematic).

Она обеспечивает получение плановых координат и высот точек местности сантиметровой точности (2…3 см) с помощью GPS посредством получения поправок с базовой станции, принимаемых аппаратурой пользователя во время съёмки.

Владимир Антонов, ООО «ЧЕТРА»

— Что касается автономной техники в России, то здесь ситуация довольно динамичная. Хотя тестовые образцы уже существуют, на уровне массового производства таких машин ещё нужны доработки, особенно в плане инфраструктуры. Для полноценной работы беспилотной техники необходимы специализированные системы навигации и позиционирования, и использования GPS здесь недостаточно.

В условиях ограниченной видимости или в местах с заградительными сооружениями могут понадобиться дополнительные технологии: инерциальные навигационные системы или решения на основе компьютерного зрения. Очень важны и технологии связи: беспилотная техника требует надёжного и стабильного соединения для передачи данных и команд.

Также не стоит забывать об условиях физической инфраструктуры, о местах, где машина будет работать. Площадки должны быть подготовлены с учётом требований по безопасности и условий эксплуатации, чтобы минимизировать риск повреждения оборудования и людей.

Дмитрий Горбук, ex «Авито Спецтехника»

— В России уже есть проекты по созданию автономной техники, но большинство из них пока на стадии тестов. Например, беспилотные карьерные самосвалы или сельскохозяйственные комбайны, которые могут работать без человека. Однако для массового внедрения нужна инфраструктура: быстрый интернет (5G), точная навигация (ГЛОНАСС) и умные дороги. C этим ещё есть проблемы, особенно в удалённых регионах. Например, в Татарстане тестируются беспилотные автобусы, а в Москве — беспилотные такси.

— Одна из проблем массового распространения автоматизированной и беспилотной техники — пробелы в законодательстве. Чего не хватает в нормативных документах и есть ли попытки изменить ситуацию?

Сергей Васильев, Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова

— Действительно, нормативных документов пока нет, хотя некоторые подвижки видны.
В 2024 году вышли некоторые стандарты от НАМИ, например ГОСТ Р 70851-2023 «Тракторы и машины сельскохозяйственные. Полигон для испытания высокоавтоматизированных машинно-тракторных агрегатов. Технические требования». Он устанавливает регламент для испытательных полигонов.

Изменить ситуацию возможно при условии формирования высококвалифицированными специалистами отраслевых стандартов для решения конкретных технических и технологических задач в определённой области.

Сергей Назаренко, «КАМАЗ»

— Это сложно назвать пробелами в законодательстве, это, скорее, неготовность к быстро меняющимся реалиям нашего времени. Но и в этом направлении работы ведут давно — совместными усилиями различных дорожных институтов страны, автопроизводителей, производителей высокоавтоматизированных транспортных средств, ответственных органов государственной власти создаются стандарты, нормативно-правовые документы, федеральные законы и иные документы, которые в будущем помогут стать основой регуляторного механизма внедрения беспилотных транспортных средств.

Владимир Антонов, «ЧЕТРА»

— Действительно, на сегодняшний день требуются законодательные доработки для того, чтобы эффективно регулировать использование автоматизированной и беспилотной техники. Необходимы чёткие регаменты, касающиеся правил её эксплуатации и требований к сертификации, ответственности за аварии с участием автономных машин. Некоторые отраслевые организации уже ведут переговоры с государственными структурами о разработке необходимых нормативных актов, и мы поддерживаем эти инициативы, понимая, что от их реализации зависит дальнейшее развитие всей отрасли.

Александр Альперин, «Ростсельмаш»

— Необходимы разработка и введение ГОСТа по безопасности эксплуатации частично автоматизированных, полуавтономных или автономных машин. При использовании техники с искусственным интеллектом должно быть чётко регламентировано и подробно расписано, как распределяются зоны ответственности между разработчиком и пользователем, который запустит машину в эксплуатацию.

Дмитрий Горбук, «ex Авито Спецтехника»

— Одна из главных проблем — это пробелы в законах. Например, до сих пор нет чётких правил, кто будет отвечать, если беспилотная машина попадёт в аварию. Или как её страховать. Попытки что-то изменить есть, но процесс идёт медленно. Чтобы ускорить его, нужно, чтобы законодатели и технологические компании работали вместе.

Например, необходимо создать единые стандарты для тестирования беспилотной техники и разработать механизмы страхования таких систем.

Автоматизация уже делает нашу жизнь проще, безопаснее и дешевле. Но, чтобы двигаться дальше, нужно развивать инфраструктуру, защищать данные и устранять пробелы в законах. Россия пока отстаёт в некоторых областях, но активные разработки и тесты новых технологий дают надежду на быстрое развитие. Главное — не стоять на месте и продолжать инвестировать в технологии, которые сделают нашу жизнь лучше. И, конечно, не забывать про экологию — автономные системы могут быть более энергоэффективными, что поможет снизить вредные выбросы.