Киберпанк. Заводы без людей

Сейчас 2025-й год, и будущее, которое представляли себе писатели-фантасты, — наступило. По крайней мере, в части автоматизации производства и промышленной робототехники. Некоторые современные заводы проектируются с таким расчётом, что на конвейере будет минимальное количество людей, в идеале — ни одного.

▍ Полностью автономное производство

Промышленное производство в мире быстро автоматизируется. Согласно отчёту World Robotics 2024 ^[2], количество действующих промышленных роботов достигло 4,3 млн штук (+10% за год). По уровню автоматизации лидируют Южная Корея (1012 роботов на 10 000 рабочих) и Сингапур (770). На третье место вырвался Китай (470), обогнав Германию (429). В прошлом году на Китай пришёлся 51% всех новых роботов в мире (+276 288 шт.).

Промышленные роботы Kuka на заводе Tesla, источник ^[3]

Полностью автоматизированные фабрики появились довольно давно. Так, японская робототехническая компания FANUC Ltd. ^[4] открыла свою первую полностью автоматизированную линию в 2001 году. Там роботы собирают других роботов, совершенно не нуждаясь в человеческом участии и даже присмотре.

По информации журнала Business 2.0 ^[5], к 2003 году небольшой автономный завод ROBOT Factory ^[6] (3700 м²) возле горы Фудзи выдавал по 50 роботов в сутки, работая без присмотра до месяца. Они останавливаются только тогда, когда нет места для хранения продукции. Грузовики увозят новых роботов — и процесс возобновляется. Завод работает без освещения, отопления и кондиционеров.

FANUC ROBOT Factory ^[6]

Аналогичные производства запустили в начале 2000-х и другие компании. В Коннектикуте (США) компания ABA-PGT ^[7] производит пластиковые шестерёнки для различных устройств, от принтеров до разбрызгивателей. Рабочие приходят на завод утром, чтобы забрать коробки, заполненные за ночь.

Компания Air Products & Chemicals ^[8] в Аллентауне (Пенсильвания, США) дистанционно управляет установками по охлаждению и сжижению кислорода и азота из воздуха. Некоторые цеха неделями работают без присмотра.

Установка для разделения воздуха Air Products & Chemicals в Нанкинском химическом промышленном парке (NCIP), Восточный Китай, источник ^[9]

В компании FANUC использование роботов вышло за пределы заводского цеха. В 2001 году компания открыла автоматизированный кухонный центр, который готовит 2000 обедов для рядовых сотрудников. Боты варят рис, упаковывают ланчбоксы и моют посуду.

▍ Новые заводы Xiaomi

Хотя автоматизированные заводы существуют давно, компания Xiaomi вывела их на новый уровень, внедрив систему ИИ, которая оптимизирует процесс. То есть это производство не только автономное, оно ещё и самостоятельно совершенствуется.

В июле 2024 года компания открыла в Пекине автономную фабрику Xiaomi Smart Factory ^[10] (об этом сообщали ^[11] на Хабре). Это «оцифрованное» производство, максимально похожее на игру Factorio. Оно работает полностью автоматически, а люди только наблюдают, чтобы всё шло нормально.

Строительство фабрики площадью 81 000 м² обошлось в 2,4 млрд юаней ($327,6 млн), что не так уж и много по современным меркам. Здесь собирают 10+ млн флагманских смартфонов в год, а именно новые Xiaomi MIX Fold 4 и MIX Flip.

Исполнительный директор Лэй Цзюнь (Lei Jun) говорит ^[12], что компания начала исследовать эту тему с 2017 года. В 2019 году в Ичжуане (пригород Пекина) запустили полностью автоматизированный экспериментальный конвейер в «лабораторных» условиях, на 1 млн телефонов в год. Сейчас же его масштабировали в 11 раз (столько конвейеров на новой фабрике) и усовершенствовали. Разработано ПО для управления производством, спроектированы и изготовлены роботы, большинство оборудования собственного производства Xiaomi.

Единственные люди на заводе сидят в центре управления War Room перед гигантским экраном системы управления Xiaomi Hyper IMP ^[13] (Intelligent Manufacturing Platform).

Xiaomi Hyper IMP не только осуществляет мониторинг. Это по сути цифровая копия завода, которая дублирует все процессы в малейших деталях, а также идентифицирует проблемы и подсказывает, как оптимизировать процесс.

Кадры из презентации Xiaomi Hyper IMP ^[13]

В прошлом году компания также открыла завод по производству электромобилей Xiaomi EV Factory ^[14] тоже с высокой степенью автономности.

Xiaomi EV Factory

Свой первый электромобиль SU7 компания представила в марте 2024 года. Это решение удивило представителей индустрии. Никто не предполагал, что производитель электроники может освоить автомобильное производство с нуля, без опыта. Но Xiaomi спроектировала не только автомобиль, но целый завод и оборудование для конвейера.

На новом заводе роботы собирают по 40 автомобилей в час, то есть новая машина сходит с конвейера каждые 76 секунд.

Процесс сборки автомобиля начинается с Hyper Die-Casting 79100 Cluster — новой системы, разработанной Xiaomi, которая объединяет вылитое под давлением (die-casting) заднее днище автомобиля из сплава на основе титана. Сектор литья под давлением площадью 840 м² занимает на фабрике центральное место, обеспечивая высокую скорость производства. Как сообщается, благодаря литью 72-х компонентов в едином кластере процесс позволяет избежать сварки 840-х соединений.

Xiaomi SU7

Завод располагается в выделенной государством Зоне экономико-технологического развития (технопарк) на окраине Пекина. На конвейере работают только промышленные роботы, с очень редким присутствием людей, которые следят за некоторыми крупными механизмами и выталкивают боковые двери с конвейера.

Несколько самодвижущихся роботов перемещают паллеты и детали по фабрике и вежливо останавливаются, чтобы пропустить посетителей, которые зашли на экскурсию.

В кузовном цехе 100% ключевых производственных процессов полностью автоматизированы, а общий уровень автоматизации составляет 91%. Всего на конвейере 39 промышленных роботов.

По информации компании, это одна из всего двух систем в Китае, которая достигла стопроцентной автоматизации сборки «четырёх дверей, двух капотов и крыльев». Точность сборки составляет ±0,5 мм, таких сверхузких зазоров сложно добиться при человеческом участии.

Роботы также отвечают за покраску и отделку кузова. Слой краски толщиной 120 мкм наносится по методу 3C2З — три слоя и два запекания. Этот процесс, включающий два дополнительных этапа по сравнению с традиционными методами, используемыми в промышленности, как утверждается, улучшает гладкость краски на 8%.

Реальным преимуществом полной автоматизации процесса покраски является возможность быстро перепрограммировать его, замена краски занимает 40 минут. Поэтому SU7 предлагается в девяти цветах, тогда как по статистике средняя модель автомобиля на рынке в настоящее время представлена только в шести.

Даже процесс контроля качества здесь полностью автоматизирован. Для обнаружения дефектов в литых деталях и оценки размеров кузова используется лидар с точностью ±0,05 мм. Каждая деталь также проверяется ИИ-системой, которая анализирует 28 рентгеновских снимков высокого разрешения. Ультрафиолетовый сканер ищет дефекты во всём экстерьере, включая прозрачные детали, такие как люк на крыше и фары.

▍ Гигантские заводы BYD

Китайская компания BYD (Build Your Dreams) считается мировым лидером в производстве электромобилей (EV) и батарей к ним, с 2023 года она обошла Tesla по продажам ^[15].

К примеру, вот размеры нового завода BYD ^[16] в сравнении с Гигафабрикой Tesla:

Спутниковые снимки ^[17] показывают, что постройки BYD чётко ориентированы по сторонам света, в отличие от окружающей реальности

На строительстве завода в Чжэнчжоу задействованы сотни единиц техники:

BYD также является мировым лидером среди автопроизводителей по количеству научно-технического персонала ^[18]: 110 000 инженеров (общий штат компании более 700 000). За последние два года компания взяла на работу почти 50 000 выпускников вузов.

Платформа BYD e-platform 3.0 ^[19]

Конечно, BYD активно использует промышленных роботов, но до полностью автономного производства ещё далеко. На конвейере по-прежнему работают сотни тысяч обычных рабочих, а также на строительстве новых заводов. Более того, недавно власти Бразилии остановили строительство новой фабрики BYD за использование труда, близкого к рабскому ^[20]. Например, людям приходилось спать на кроватях без матрасов, без личных шкафчиков.

На один туалет приходился на 30 человек, так что им приходилось вставать в очередь с 4 утра, чтобы успеть к началу рабочего дня в 5:30.

Работодатель забирал паспорта и удерживал 60% зарплаты рабочих, остальное выплачивали китайскими деньгами.

Еду готовили на улице:

Как сообщается, из рабских условий удалось спасти более 160-ти китайских рабочих.

Бразильский завод должен был стать первой производственной площадкой BYD за пределами Азии. Компания планирует также открыть заводы в Турции, Мексике и Пакистане.

▍ Цифровые модели заводов

Ещё одна интересная тенденция последнего времени — разработка цифровой модели производства до его строительства. Например, цифровая копия завода BMW ^[21] создаётся на платформе Nvidia Omniverse ^[22]. Эта облачная платформа для сервисов Метавселенной поддерживает язык 3D-описания сцен Universal Scene Description (USD), так что она совместима со средствами автоматизированного проектирования и конструирования, которые использует BMW, такими как Siemens Process Simulate, Autodesk Revit и Bentley Systems MicroStation.

Цифровая модель позволяет оптимально разместить роботов в ограниченном пространстве. BMW разработала кастомное приложение Factory Explorer на основе Omniverse USD Composer ^[23].

Объекты размещают как в игре Factorio, а потом на реальном заводе повторяют дизайн. Расходы на цифровую модель окупаются, потому что внесение изменений и переоптимизация на существующих объектах обходятся очень дорого и приводят к простоям производства. Для симуляции отдельных этапов производства Nvidia также сотрудничает с другими автопроизводителями, включая Mercedes, Volvo, Toyota, General Motors, Lotus и Lucid.

В принципе, на таком же принципе основаны программы по 3D-дизайну интерьеров, когда вы можете подобрать мебель и обстановку для дома, квартиры или комнаты ещё до строительства/ремонта. Все размеры просчитываются с точностью до миллиметра, чтобы не случилось неприятных сюрпризов.

© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»