Гуманоидные роботы пока чаще снимаются в эффектных роликах, чем работают за деньги. Persona AI — одна из немногих команд, которая с самого начала строит бизнес вокруг одной конкретной оплачиваемой задачи. Стартап искал профессию, экономически оправданную для машины уже сегодня, и остановился на том же занятии, ради которого продавались первые промышленные роботы, — сварке.
Прототип гуманоида Persona AI осваивает сварку — первый навык из длинного списка тяжёлых промышленных работ. Источник изображения — spectrum.ieee.org
Компанию основали Николаус Рэдфорд и Джерри Пратт — сочетание опыта здесь редкое. Рэдфорд руководил программой человекоподобного робота Valkyrie в Космическом центре имени Джонсона NASA, а затем основал Nauticus Robotics. Пратт вёл команду института IHMC на DARPA Robotics Challenge и пару лет проработал техническим директором Figure — одного из самых заметных производителей гуманоидов.
Выбор сварки — это ещё и возвращение к истокам отрасли: первые серийные промышленные манипуляторы Unimate в начале 1960-х занимались на конвейере General Motors именно сваркой. Принципиальная разница в том, что тот робот был намертво привязан к своему месту, а детали к нему подвозил конвейер. Persona пытается снять это ограничение и отправить «руку с горелкой» туда, где деталь размером с многоэтажный дом никуда увезти нельзя.
Почему гуманоиды до сих пор не зарабатывают
Ещё в 2024 году у Persona не было выбранной ниши. «Нас бросало во все стороны, — вспоминает Рэдфорд. — Склады, автопром, мы, кажется, даже про дом говорили». Это ровно те же сценарии, за которые берётся почти вся отрасль, и, несмотря на всё более впечатляющий поток демонстраций, ни один из них до сих пор не вышел на сколько-нибудь заметный масштаб.
Проблема не в том, чтобы робот справился с задачей. И даже не в том, чтобы он делал это эффективно, надёжно и безопасно. Машина должна приносить деньги сразу двум сторонам — и производителю, и заказчику. Большинство разработчиков гуманоидов пытаются добиться этого, целясь в самый дешёвый неквалифицированный труд.
Именно в этой точке экономика и не сходится, считают в Persona. «Мы начали формулировать тезис вокруг квалифицированных ремёсел и работы с инструментом», — говорит Рэдфорд. Компания метит в дорогой труд специалистов, и работает это потому, что точка входа выбрана там, где роботы сильны от природы. Сам основатель называет такой подход «преимуществом последнего хода»: посмотреть, что делают все остальные, и пойти другим путём.
Сварка на верфи: почему именно она
Первая задача гуманоида Persona — сварка ручным аппаратом, то есть соединение двух кусков металла с помощью инструмента, рассчитанного на человеческую руку. «Работа с инструментом сама по себе трудна, — говорит Пратт. — А мы хотим использовать ровно те же инструменты, что и люди, и это усложняет задачу ещё сильнее».
Сложность частично снимается выбором типа шва: робот начинает с длинных прямолинейных швов, которые считаются относительно простыми. «Это не самый тяжёлый вид сварки, — признаёт Рэдфорд, — но в судостроении их нужно очень много: сотни километров линейных швов на одно судно».
Стоит понимать, что «просто варить» — не значит просто. Сварщик одновременно держит постоянными скорость ведения, угол наклона горелки и вылет электрода, следит за зазором в стыке и на слух и на глаз контролирует сварочную ванну. Нижние швы даются легче всего, вертикальные и потолочные — тяжелее всего, и именно на них у людей чаще всего падает качество к концу смены. Робот от усталости не страдает, но ему нужно научиться тем же самым поправкам «на ходу».
У компании два публичных партнёрства, оба в Южной Корее: HD Hyundai — крупнейший судостроитель мира — и POSCO, один из крупнейших металлургов планеты. Деталей соглашений в Persona не раскрывают, но в компании говорят, что им интересны заказчики, способные принять сотни роботов на одну площадку: только при таких объёмах окупается разработка и сервис.
Верфь привлекательна сразу по нескольким причинам: там устойчивый дефицит квалифицированных и высокооплачиваемых сварщиков, работа физически тяжёлая и вредная, а сам навык для машины сравнительно прост.
Дефицит сварщиков — проблема далеко не только корейских верфей. Тяжёлые сварочные специальности почти везде относятся к дефицитным: обучение долгое, условия труда вредные, а средний возраст работников растёт. Для читателя из СНГ история Persona интересна именно этим: она показывает, куда в принципе движется автоматизация тяжёлых профессий, где нехватка людей упирается не в зарплату, а в физическое отсутствие кандидатов.
Если свести аргументы Persona воедино, получается довольно убедительный список причин, почему именно этот участок работ поддаётся автоматизации раньше остальных:
- скорость ограничена физикой плавления металла, поэтому роботу не нужно догонять человека по темпу;
- движения повторяющиеся и миллиметровые — сильная сторона машин, а не людей;
- объём работ колоссальный: сотни километров швов на одно судно;
- квалифицированных сварщиков не хватает, а их труд дорог;
- персонал верфи уже обучен работать рядом с опасным оборудованием.
Сварка «удобна» роботу технологически. Скорость ограничена физикой процесса — металл плавится не быстрее, чем плавится, — поэтому предельный темп составляет порядка сантиметра в секунду. Качественный шов требует повторяющихся движений с точностью до миллиметра: как раз то, что машины делают лучше людей, особенно на длинной смене, когда человек устаёт и теряет концентрацию. По оценке Пратта, на несложных швах выйти на человеческий уровень, а со временем и превзойти его, удастся довольно скоро.
Верфь — ещё и редкий случай, когда роботу действительно нужны ноги, а не более устойчивая колёсная платформа. «Открытые верфи тянутся на пару сотен метров, там постоянно приходится перешагивать через горизонтальные и вертикальные балки, — объясняет Рэдфорд. — Работать надо и на земле, и над головой, и через люки». Классический промышленный сварочный робот — это манипулятор, жёстко закреплённый рядом с позиционером, к которому подвозят деталь; корпус судна к манипулятору не подвезёшь. Варианты с четырьмя и более опорами в Persona рассматривали, но остановились на двуногой схеме как на наименее разрушительной для сложившегося ритма работы верфи.
На верфи роботу нужны именно ноги: перешагивать через балки и пролезать в люки колёсная платформа не умеет. Источник изображения — spectrum.ieee.org
Экономика: не заменить людей, а достроить суда
Работа именно на верфи даёт компании ещё несколько преимуществ. Главный страх вокруг двуногих машин — что робот упадёт на человека — здесь стоит менее остро: персонал верфи и так обучен работать рядом с опасным промышленным оборудованием и знает правила поведения в такой зоне.
Ниже и ценовое давление: конкурентов в этой нише пока попросту нет. «Мы оказались в отрасли, где добавленная стоимость нашего робота достаточно велика, чтобы не резать качество и функциональность ради снижения цены, — говорит Пратт. — В домашнем роботе, например, была бы масса конкурентов и колоссальное давление на цену».
Главный аргумент для судостроителей, объясняет Рэдфорд, вообще не в замене людей. «У наших нынешних партнёров огромный портфель заказов, и они ограничены рабочей силой. Мы хотим помочь их выручке, а не их издержкам». Иными словами, Persona продаёт не экономию на зарплатах, а возможность построить больше судов. «Даже если наш робот окажется дороже человека, для этих компаний он всё равно ценен, потому что открывает дополнительную выручку», — говорит Рэдфорд. А там, где нанять недостающих специалистов просто негде, робот становится не самым дешёвым, но единственным способом масштабироваться.
Отдельный вопрос — регламенты. Промышленный объект живёт по своим правилам охраны труда, и любая новая машина на площадке должна в эти правила вписаться: зоны безопасности, аварийные остановки, порядок допуска. Именно поэтому Persona подчёркивает, что двуногая схема выбрана как наименее ломающая существующие процессы: чем меньше приходится перестраивать саму верфь, тем короче путь от пилота до реальной эксплуатации.
От сварки — к библиотеке промышленных навыков
На фоне отрасли, где принято обещать «универсального» робота, который когда-нибудь окупится за счёт неопределённого масштаба в столь же неопределённом будущем, Persona выглядит белой вороной с её узким и близким бизнес-кейсом. Даётся это непросто: «Нам это немного вредит, — признаёт Рэдфорд. — Нам говорили, что мы мыслим недостаточно широко».
При этом у промышленного гуманоида с инструментом в руках хватает продолжений — в том числе не выходя за пределы верфи. «Судостроение — отличный плацдарм, — говорит Пратт. — Рядом масса смежных рынков: зачистка, покраска, другие виды обработки». Амбиция компании, добавляет Рэдфорд, — стать «крупнейшим хранилищем промышленных навыков».
Основная работа здесь даже не механическая, а «датасетная». Чтобы машина повторяла приёмы опытного сварщика, её нужно кормить записями того, как эти приёмы выполняет человек, — отсюда и разговоры о десятках тысяч часов демонстраций. Дальше данные прогоняются через симуляцию, а полученную политику управления переносят на железо, и именно на этом переходе из виртуального цеха в реальный обычно и рассыпаются красивые демонстрации.
Путь до этого неблизкий. Потребуются десятки тысяч часов записей работы настоящих специалистов, точные симуляции и испытания в реальных цехах. И даже при удачном подходе компании ещё предстоит доказать, что робототехнический бизнес вообще может быть экономически устойчивым, — с этим сталкиваются все без исключения. «Значительная часть технических проблем одинакова, работаете вы в доме или на верфи, — резюмирует Пратт. — У всех сильные команды и умные люди, и все мы решаем эти задачи вместе».
