«Чтобы заменить людей, роботы должны научиться работать в неидеальных условиях»: история стартапа Abagy

Максим Зверков и Дмитрий Голицын, сооснователи Abagy 

Несерийные роботы — как это? 

В традиционной робототехнике программы для производства каждого конкретного продукта создаются отдельно. Это требует времени и денег: в случае сложных деталей программирование может занять дни или даже недели, а софт и специалисты обойдутся компании в тысячи долларов. При этом итоговый набор скиллов машины подойдет только для однотипных действий — то есть для серийного производства. 

Эффективно использовать роботов можно и несерийным предприятиям — заводам, которые выпускают разнообразную продукцию небольшими партиями или даже в единичных экземплярах. Решение Abagy как раз нацелено на них: стартап подключает роботизированные решения, то есть железо, к собственному ПО в облаке. Как итог, манипуляторы начинают «видеть» и «осознавать»: даже если детали соответствуют минимуму критериев точности, машина все равно поймет, как с ними поступать. 

Дмитрий: В основе нашего решения — ПО, которое позволяет роботам адаптироваться ко всем изменениям физического мира. Для этого мы используем машинное зрение и математические алгоритмы: траектории движения генерятся мгновенно, а программы создаются автоматически за минуты.

На примере сварки это выглядит так: пользователь загружает в наш софт 3D-модель своего изделия, он автоматически определяет сварные швы, после чего остается задать параметры этих швов и последовательность, в которой нужно их варить. На этом программа для робота готова. Далее пользователь загружает саму деталь в робототехническую ячейку — и что важно, ее можно разместить ее произвольно и специальная оснастка не нужна. Робот сканирует деталь и сопоставляет данные с 3D-моделью, в результате чего корректирует свои движения. 

Как рассказали основатели, идея такой технологии зародилась в 2015 году — когда в рамках Иннопрома стало развиваться направление робототехники. Максим стоял у истоков НАУРР (Национальной Ассоциации участников рынка робототехники), выстраивал отношения с IFR и ключевыми вендорами. 

Максим: Я подумал, а почему бы 3D-модель, которую сейчас легко сделать фактически для любого изделия, не перевести в набор цифр? Сравнивая эти данные с реальностью, можно корректировать движения роботов на лету, прямо в процессе выполнения операции. По сути, речь шла о том, чтобы отойти от привычного для робототехники подхода — научить машину понимать, что происходит, и делать выводы. 

Чтобы совместить мир физический и мир виртуальный, потребовались месяцы тщательной разработки и тестирования — необходимые R&D наша небольшая команда инженеров и программистов закончила к 2017 году. Мы продемонстрировали результаты работы на Иннопроме и подписали соглашения о сотрудничестве с пятью главными мировыми производителями роботов.

Среди основных преимуществ Abagy основатели называют экономический эффект и простоту использования — сотрудникам производства не нужно уметь программировать, а управление идет через интерфейс, который можно освоить за несколько часов.

Сварка роботами с ПО Abagy

Максим: Адаптивность экономит десятки тысяч долларов, особенно если речь идет о несерийном производстве крупных деталей, которые сложнее всего поддаются роботизации.

Давайте на реальном примере. Один из наших клиентов — «Воронежстальмост» — производит мостовые конструкции. Это 1,5-тонные изделия с большим количеством длинных сварных швов. Детали перед финишной сваркой предварительно собираются людьми, что делает каждую из них фактически уникальной, ведь человек не может провести сборку с идеальной точностью. Также тяжелые детали крайне сложно аккуратно разместить в рабочей зоне, а в процессе сварки они могут деформироваться. То есть без адаптивности выполнить эту задачу с помощью роботов просто невозможно.

Если же такое производство удается роботизировать, это дает экономию в 3-5 раз в сравнении с ручным трудом. Существует понятие Arc Time — «время горения дуги», то есть фактическое время сварки: у роботов оно составляет 65%, у человека 17-20%.

Кто использует адаптивные робото-решения, и как понять, нужны ли они вам? 

Abagy производит софт, а железо закупает у партнеров-вендоров: клиенты приобретают годовую лицензию и получают комплексное решение с сервисной поддержкой. 

Максим: Мы двигаемся по двум ключевым стратегиям. Первая — через партнеров-вендоров или интеграторов. Это основное направление, со временем планируем распространять наш софт исключительно через партнеров. Вторая — прямые продажи конечным пользователям-предприятиям. 

Пока что мы занимаемся продажами, так как в начале важно как можно больше общаться с целевой аудиторией. Но со временем наберем достаточно информации и сконцентрируемся на разработке. 

Как отмечают предприниматели, если у заводов уже есть робототехника популярных марок — Yaskawa, Fanuc, Kuka, ABB, Lorch и других — менять их не нужно, ПО Abagy совместимо с каждым из них. Поэтому, если хард уже стоит, внедрение софта выглядит так: к роботизированной ячейке добавляется сервер, устанавливается оборудование для машинного зрения и инсталлируется индивидуальный протокол «для общения» — RTP (Robot Transport Protocol) —, который переносит все вычисления с роботов в облако. 

Дмитрий: Управлять ячейкой компания может через личный кабинет, а на месте работу комплекса контролируют ответственные сотрудники. Например, сварка детали на 5-10 метров будет идти несколько часов, и операторы могут в это время заниматься другими делами или даже оставлять технику в рабочем состоянии на ночь. Параллельно процессы отслеживаются и в нашем центральном офисе — даже через несколько лет завод будет знать, как именно и почему был заварен тот или иной шов.

Но как определить, действительно ли нужна такая автоматизация? Чтобы понять это, на примере сварочного производства Abagy предлагает для начала определиться с тем, сколько сейчас деталей сваривается с помощью роботов, сколько времени уходит на программирование и каково фактическое время сварки. 

Максим: Понятно, что конечная эффективность зависит от конкретного производства: вместе с нашими клиентами мы сравниваем стоимость сварки метра шва, сделанного роботом и человеком. 

Конечно, предприятию необходимо инвестировать в «хард» — в саму ячейку, а также в наш софт. Но даже с учетом этих вложений стоимость выполнения работ в среднем снижается в 2-4 раза по сравнению с ручным трудом, плюс бизнес экономит на сварочной проволоке, газе и зачистке швов

Хотя компания держит фокус на сварку как сложную и вредную, но при этом очень востребованную нишу, ее технологии уже могут применяться для резки, покраски и шлифовки. Эти действия обычно совершаются на заводах по производству деталей для мостовых конструкций, зданий, кораблей и крупного строительного оборудования вроде промышленных кранов.

R&D в США, пилоты в Европе, контракт в Воронеже

Головная компания Abagy зарегистрирована на Кипре и имеет две дочки: российская занимается разработкой, а американская — продажами. В Москве есть собственная лаборатория, офис мониторинга и демонстрационный стенд. В команде трудятся почти 40 человек: 30 айтишников и 10 бизнес-менеджеров.

Коммерческие продажи стартап начал в 2020 году. Точка безубыточности пока не пройдена, хотя в прошлом году компания заработала $1 млн.

Пока что решения Abagy запущены на двух производствах: это сварка для российского «Воронежстальмоста» и латвийской компании, производящей технику для портов. Ведутся пилоты с вендорами в Швеции и Австрии. На рынке США стартап проводит R&D с тремя местными компаниями, работающими с покраской, шлифовкой и сваркой (одна из них — хьюстонский производитель ARC Specialties). 

Максим: Мы переориентировали продажи на западный рынок, поскольку, во-первых, наши производства более консервативные, а во-вторых, отечественная экономика значительно слабее. И в США, и в России острая нехватка сварщиков, но за рубежом их средняя годовая зарплата — $60 тыс., а у нас — в 13 раз меньше. Вот и получается, что там существенно проще доказывать скорость ROI наших проектов.

В долгосрочных планах еще Азия, но пока туда не идем — слишком сильно отличается культура, потребуется много сил, а расфокус мы не можем себе позволить.

В 2020 году по конвертируемому займу к Abagy подключились внешние инвесторы — два российских фонда и три зарубежных бизнес-ангела. Сейчас компания в процессе закрытия первого раунда. До этого основатели задействовали только личные средства — абсолютные цифры не раскрывают, но, по словам Максима, внутренние вливания пока что в несколько раз больше внешних.

Кто, кроме Abagy?

В мире есть несколько стартапов, разрабатывающих адаптивные робото-решения (Path Robotics, Covariant, Omni Robotics, Flexiv). При этом реализованных проектов на реальных производствах пока крайне мало. 

Компании-интеграторы — AGT Robotics, Zeman, Kranendonk, Inrotech — также предлагают рынку свои решения в этом направлении. Но их решения чаще всего предназначены либо для конкретных рынков, либо для конкретных типов деталей. К примеру, технологии AGT Robotics и Zeman заточены только под производство двутавровой балки — элемента, близкого по форме к букве «Н».

Офис Abagy в Москве

Третий тип конкурентов Abagy — системы офлайн-программирования, которые возникли как ответ на проблемы онлайн-программирования. Поскольку второе предполагает программирование производственных роботов с помощью пульта — программист выставляет каждую точку в траектории движения робота, практически вручную формируя для него задачу — требуется приостановка производства. Тогда как офлайн-системы программируют задачи для роботов в виртуальной среде на цифровом двойнике ячейки. Основатели особенно отмечают финскую Delfoi и канадскую Octopuz.

И хотя, по словам Abagy, критически важно решить проблему адаптивности роботов, а не их программирования, они тоже разработали собственную офлайн-систему. Впервые ее покажут на открытии нового инжинирингового центра Fanuс в Сколково 25 мая. 

Что дальше? Роботы заменят человека? 

Итак, даже адаптивные роботы не всесильны (собственно, как и человек) и не самостоятельны — скорее, речь идет о замене труда. Но уже не только рутинного — спектр машинных возможностей и вариативность задач сильно расширились за последние годы.

Дмитрий: Данные различных исследований показывают, что роботизировать серийную промышленность больше некуда, и клиенты на этом рынке заканчиваются. Соответственно, единственный выход для новых игроков — несерийный рынок. Одновременно это поддерживается трендом на кастомизацию производств. 

Как отметили предприниматели, пока что основная сложность в скепсисе со стороны рынка. Уже укрепилось привычное понимание робототехники, и на доказательство того, что адаптивность — не фантастика, уходит много сил и денег. 

Максим: Изначально мы заходили на рынок с моделью PaaS, то есть продавали не лицензию, а количество метров сваренного шва. Это позволило пробить стену недоверия и заключить наш первый контракт с «Воронежстальмост». Выгодная для обеих сторон модель, но для нас как стартапа она крайне капиталоемка, и поэтому мы ее больше не предлагаем. Однако, когда у нас будет доступ к более длинным и дешевым деньгам, мы вернемся к PaaS — думаю, это подтолкнет новые предприятия к роботизации.

Мнения экспертов 

Андрей Васильев, сооснователь сообщества NextRobot

Несерийное производство — отличный плацдарм для развития коллаборативных и адаптивных роботов, для технологий машинного зрения и систем видеоаналитики. Кроме того, несерийная робототехника может быть полезна в фармацевтике, логистике, сельском хозяйстве… Но думаю, что в России оценят это и начнут массово внедрять только через 5-10 лет. Наши инвесторы пока боятся программно-аппаратных комплексов с длинными сроками окупаемости и предпочитают вкладываться в софт. В развитых странах, конечно, все проще: робототехникой живо интересуются в Китае, США , Японии, ОАЭ. 

Сергей Гурьев, главный инженер «Воронежстальмоста»

До знакомства с Abagy мы уже использовали роботов, но их возможности были крайне ограничены, и мы варили только один тип деталей. Сейчас один робото-комплекс заменяет пять сварщиков и обрабатывает больше 50 разных типов деталей в месяц. Наша производительность возросла в два раза, при этом издержки сократились кратно. Что важно, решение настолько удобное и понятное, что мы сертифицировали наших сотрудниц — девушек-крановщиц — как операторов робототехнической ячейки. Учитывая все это, мы запускаем вторую, а скоро и третью ячейку с софтом Abagy.

Андрей Спиридонов, основатель и генеральный директор Aripix Robotics 

Мы хорошо знакомы с Abagy Robotics и ее основателями — их продукт действительно облегчает работу. К тому же они используют стандартных промышленных роботов, что удобно для заказчиков. Мы обсуждали их взаимодействие и с роботами Aripix Robotics.

Правда, в России пока что и в серийном производстве роботы далеко не везде работают, а уж в несерийном тем более. Но прогресс все равно заметен: если раньше роботы функционировали с помощью алгоритмов, то сейчас к ним постепенно прикручивают машинное зрение. Следующий этап — добавление интеллекта, чтобы робот не только увидел деталь и ракурс, но смог дополнительно оценить ее дефекты и более осмысленно, с помощью датчиков и накопленного опыта, выполнить разумное действие. 

Если рассматривать сварку, думаю, в течение ближайших пяти лет большинство операций будут выполнять роботы, а не люди. Какие-то упаковочные или складские операции отдадут машинам чуть позже — все зависит от того, насколько быстро технологические решения будут окупаться. В целом ландшафт рынка робототехники изменится в течение десятка лет: внедренных робототехнических решений станет на порядок или даже на два порядка больше, и рано или поздно любой нетворческий труд будет выполняться роботами.

Данила Шапошников, партнер фонда Phystech Ventures

Оборот рынка программного обеспечения для робототехники достигает $4 млрд: на производства поставляются более 400 тыс. роботов ежегодно. Доля рынка роботизированной сварки и покраски пока что 10-20% или $0,4-0,8 млрд. Abagy одни из первых, кто зашел в эту нишу. Учитывая это и то, что их решение обеспечивает 4-8 кратный рост производительности даже в мелкосерийном и среднесерийном производстве (при этом качество продукции растет, а человеческий фактор нейтрализуется), мы приняли решение поддержать проект инвестициями. 

Все фото: предоставлены героями