Беспилотники в промышленности Применение, перспективы, проблемы
Первые беспилотники появились еще в 60-х годах прошлого века и прошли с тех пор большой путь. Однако единственной индустрией, которая восприняла их всерьез, до недавнего времени была индустрия развлекательная – с дронов по большей части «снимали кино» (как игровое, так и документальное).
И лишь несколько лет назад и на Западе, и у нас беспилотники перестали быть «дорогой игрушкой» и стали всерьез включаться в производственные процессы промышленных предприятий. В 2018 году объем глобального рынка коммерческих дронов составил $5 миллиардов, а к 2025 году его прогнозируют уже в размере $130 миллиардов.
Большой, хотя и своеобразный стимул дала пандемия коронавируса – беспилотники основательно включились в логистику медицинских грузов, были задействованы в дезинфекции помещений, для контроля исполнения карантинных мер и так далее. Впрочем, пока это новая отрасль, которая только начинает интенсивно развиваться.
Основные сферы
Статистика рынка промышленных дронов показывает, что во всем мире беспилотные технологии активнее всего применяются в строительной отрасли, горнодобывающей промышленности, сельском хозяйстве и георазведке. При этом главной областью применения дронов во всех отраслях остается аэросъемка и мониторинг.
Так, например, использование беспилотников на предприятиях нефтегазового сектора позволяет контролировать объекты добычи, хранения, переработки и транспортировки, своевременно выявлять неисправности даже в самых удаленных и труднодоступных местах, следить за поломками и утечками.
В сельском хозяйстве беспилотники позволяют создавать электронные карты полей, проводить инвентаризацию сельхозугодий и оперативный мониторинг состояния посевов, вести экологический контроль. Есть определенные наработки по замене пилотируемой сельхозавиации при распылении удобрений и средств защиты растений и даже по автоматизированному сбору фруктов.
В строительстве беспилотники стали высокоэффективным коммерческим инструментом, который при мониторинге не нарушает технологические процессы на площадке и обеспечивает легкий доступ к сложным и высоким структурным элементам.
, региональный директор TraceAir:Технологии БПЛА сделали геодезию более дешевой и быстрой по времени для строительных бригад. Традиционная съемка может занимать 2–3 недели с нанесением на карту всего проекта. Одиночный же пролет БПЛА и последующая обработка данных с помощью технологий машинного обучения достигается менее чем за сутки. Например, для проекта площадью менее 100 гектаров пилоту БПЛА требуется всего лишь около часа, чтобы осуществить съемку. Применение БПЛА в строительстве крупных объектов способно выявлять и исключать «фантомные работы», сравнивать план с фактом выполненных работ, контролировать и соблюдать сроки на разных строительных этапах, например, при складировании или перемещении сыпучих материалов. Подобная автоматизация достигается благодаря тому, что специальное ПО преобразует снимки с дрона в полноценную трехмерную модель объекта с множеством аналитических данных, а также позволяет накладывать проектную документацию и предоставлять актуальную информацию всем участникам строительного процесса в режиме реального времени
В электроэнергетике БПЛА задействуют для мониторинга линий электропередач. Это значительно повышает скорость осмотра по сравнению с наземными обходами опор ЛЭП, особенно если линия расположена в труднодоступных районах. Полеты происходят на безопасном расстоянии от опор и кабелей и не требуют отключения напряжения.
Отечественный рынок
Россия не является исключением – у нас используются практически все мировые практики применения дронов, включая самые передовые технологии. Российские девелоперы и промышленники часто даже опережают западные компании в области разработки цифровых решений.
«Норникель», например, использует дроны для сканирования подземных тоннелей, проводя таким образом геологоразведочные работы в труднодоступных или небезопасных местах. Также компания применяет беспилотники для инспекции очистных камер, контроля хранилищ и так далее. В норильском дивизионе компании есть свой штат пилотов. Задействовано более десяти беспилотников для работ на поверхности, и ведутся испытания подземных дронов, способных работать без сигнала GPS.
Большое место беспилотники заняли и в системе экологического контроля предприятий.
, региональный директор TraceAir:Мы считаем перспективным направлением использование дронов в области экологического надзора предприятий с целью исключения аварийных ситуаций на них. Например, на «Хвостохранилище ТОФ» компании «Норникель» мы контролируем динамику состояния дамб и ГТС, анализируем интенсивность намыва пляжей и объема выполненных работ по отсыпке дамб и фильтрующих призм. Таким способом мы не только увеличиваем безопасность труда на предприятии, но и исключаем нахождение персонала в опасных условиях, увеличивая при этом частоту геодезического контроля на объекте. Уже существуют дроны с тепловизионными камерами. Их, например, используют на мусорных полигонах с целью анализа выброса метана. Также придуманы противоударные дроны, способные летать в ограниченном пространстве в специальном сферическом каркасе, обследуя таким образом мосты и путепроводы и выявляя потенциальные проблемы даже в труднодоступных и опасных для человека местах
Востребованность услуг по дистанционному зондированию земли (ДЗЗ) в России связана с большими территориями страны, что делает применение беспилотников не только экономически выгодным, но и зачастую безальтернативным. По сравнению со спутниковой съемкой беспилотники выигрывают в детализации и гибкости использования, позволяя получить максимальное приближение к требованиям заказчика.
Растет применение беспилотных аппаратов и во внутренних технологических цепочках российских предприятий, причем речь идет не только о летающих аппаратах, но и о наземных устройствах, в том числе безоператорных, таких, как складские роботы или роботы – конвейерные доставщики, которые подвозят работникам прицепы с комплектующими. Весьма успешным можно назвать опыт применения беспилотных шахтных самосвалов на рудниках «Норникеля» и беспилотных карьерных грузовиков применяемых, например, на «Ураласбест».
Сложности и проблемы
Некоторое отставание российской промышленности от мировых трендов в использовании беспилотных технологий связано с двумя основными факторами. Первый – импортозависимость. Отечественное производство беспилотников существует, но имеет небольшой объем и завязано на импортные комплектующие, что в текущих условиях стало препятствием для масштабирования производства. Впрочем, производители смотрят в будущее с умеренным оптимизмом.
Отечественные производители располагают необходимыми технологиями, отечественные промышленники готовы закупать их продукцию, так что, скорее всего, импортозамещение не только возможно, но и неизбежно. Основной ограничитель в этой области не технологический, а юридический. На сегодня законодательное регулирование представляется главным препятствием для развития беспилотных технологий в России. Для примера, в соответствии с действующим Воздушным кодексом летательный аппарат должен весить до 30 килограммов, перемещаться на высоте до 150 метров и находиться в пределах видимости оператора, что практически исключает их использование в какой-либо серьезной производственной логистике за исключением зон экспериментального правового регулирования.
, руководитель службы технической поддержки ГК «Геоскан»:Основное применение беспилотников сейчас – аэрофотосъемка или воздушное лазерное сканирование для задач проектирования, мониторинга объектов промышленности (ЛЭП, нефте- и газопроводы и так далее), съемки сельхозугодий, съемки для кадастра, маркшейдерии и так далее. Также для выполнения геофизических задач применяются БПЛА, оснащенные магнитометром или гамма-спектрометром. Логистические же дроны, наоборот, развиты слабо. Одна из причин слабого развития логистики – правовые сложности по использованию воздушного пространства. Сейчас БПЛА находятся в том же правовом поле, что и пилотируемые ВС. Расширение применимости может произойти, если упростится законодательство в этой сфере. Увы, пока что мы видим только закручивание гаек
В текущей ситуации ожидать быстрой либерализации законодательства вряд ли стоит. Правительство сейчас склонно к приоритету национальной безопасности над нуждами промышленников. Упрощение процедуры для организации полетов БПЛА ранее планировалось завершить до 2023 года, теперь срок сдвинулся как минимум на пару лет.
В декабре 2022 года премьер-министр Михаил Мишустин подписал распоряжение, которым перенес на 5 лет сроки интеграции беспилотных летательных аппаратов в единое воздушное пространство России – с 2030 на 2035 год.
Перспективы
Автоматизация производственных процессов – давно назревшая необходимость. В условиях больших и зачастую слабо населенных территорий нашей страны использование беспилотников практически неизбежно во всех сферах – от контроля трубопроводов до ловли браконьеров. Оказание всевозможных услуг, связанных с использованием БПЛА, показывает стабильно растущий спрос во всех отраслях экономики.
Показатели эффективности внедрения беспилотных решений впечатляют: в среднем компаниям удавалось окупить инвестиции в технологию (ROI) в 3–5 раз. В отдельных случаях в нефтегазовом секторе удалось сэкономить до 90% расходов, выделяемых на ликвидацию последствий разлива нефти благодаря улучшенному мониторингу состояния нефтепровода и системе предупреждения аварий. Также аэросъемка позволила на 55% снизить риски для здоровья рабочих и в 5–20 раз увеличить производительность их работы за счет более оперативного и точного анализа информации о площадке.
Беспилотные аппараты являются не только экономическим и промышленным, но и кадровым драйвером. Рынок испытывает потребность в квалифицированном персонале (как для производства беспилотных аппаратов, так и для их дальнейшей эксплуатации).
Как показало исследование Online Interviewer, проведенное по заказу «Лаборатории Касперского», среди новых профессий, к появлению которых приведет или уже привело массовое использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), в первую очередь называют пилотов дронов. Спрос на операторов и инженеров-конструкторов дронов будет только расти. По предварительным оценкам, в ближайшие 5–7 лет в России понадобится 140–160 тысяч таких специалистов.
, региональный директор TraceAir:Различные EdTech-платформы (например, Skillbox) уже разработали курсы по обучению пилотирования дронов. Но в регионах еще наблюдается дефицит специалистов такого рода. На данный момент профессия оператора дрона имеет в России низкую точку входа, поскольку лицензия пилота для управления БПЛА не требуется. Средняя же зарплата опытного пилота-инженера составляет от 80 000 до 100 000 рублей, что является хорошей заработной платой для большинства регионов страны
В целом, можно констатировать, что, несмотря на ряд сложностей как организационного, так и юридического характера, внедрение беспилотных технологий на предприятиях России развивается и имеет хорошие перспективы. Это удобно и выгодно, а значит, рынок неизбежно будет расти.
Использованные источники:
