В 1961 году на сборочной линии завода General Motors в Трентоне, штат Нью-Джерси, произошло событие, навсегда изменившее промышленность. Там был установлен Unimate — первый в мире серийный промышленный робот. Это была массивная гидравлическая машина весом 1360 килограммов, способная выполнять монотонные задачи с точностью, недоступной человеку. Его появление ознаменовало начало новой эры, где тяжелый и опасный труд постепенно переходил к машинам.
Этот робот был первым промышленным роботом в истории
Случайная встреча, изменившая промышленность
История революционного изобретения Unimate берет свое начало не в стерильной лабораторной среде, а в непринужденной атмосфере светского мероприятия. Летом 1956 года в одном из особняков Гринвича, штат Коннектикут, состоялась коктейльная вечеринка, на которой случайно пересеклись судьбы двух выдающихся людей. Это была встреча, которой суждено было изменить лицо мировой промышленности.
Среди гостей вечера выделялись две фигуры: Джордж Девол, 45-летний изобретатель-самоучка с десятком патентов за плечами, и Джозеф Энгельбергер, 31-летний перспективный инженер, недавно получивший степень магистра в Колумбийском университете. Как вспоминал позже Энгельбергер, их знакомство началось с обсуждения свежего номера журнала Astounding Science Fiction, который оба с энтузиазмом читали.
Разговор быстро перешел на творчество Айзека Азимова, чьи "Три закона робототехники" стали для них своеобразной библией. "Мы говорили о рассказе "Лжец!", где робот умел читать мысли, - вспоминал Энгельбергер в интервью 1997 года. - Джордж тогда сказал: "А почему бы не создать робота, который сможет читать... производственную необходимость?" Эта фраза стала поворотной точкой вечера".
Но что сделало эту беседу по-настоящему продуктивной? Оба участника оказались не просто мечтателями, а практиками, готовыми воплотить фантастику в реальность. Девол к тому моменту уже два года как подал заявку на патент № 2,988,237 - "Универсальный программируемый манипулятор". Его изобретение представляло собой механическую руку с системой памяти, способную запоминать последовательность операций. Однако изобретатель столкнулся с классической проблемой - блестящая идея не находила финансовой поддержки.
Энгельбергер в этот период работал в компании Manning, Maxwell and Moore, занимавшейся производством промышленного оборудования. "Каждый день я видел, как рабочие выполняют монотонные, опасные операции, - рассказывал он позже. - В голове постоянно крутилась мысль: "Эту работу должен делать робот"". Однако все существовавшие на тот момент разработки были либо слишком примитивными, либо непомерно дорогими.
Кульминацией вечера стал момент, когда Девол достал из портфеля чертежи своего изобретения. "Это было похоже на озарение, - вспоминал Энгельбергер. - Я сразу понял: передо мной решение всех проблем, над которыми я бился". По свидетельствам очевидцев, к полуночи гости уже разошлись, а Девол и Энгельбергер все стояли у камина, рисуя на салфетках схемы будущего предприятия.
Именно в эту ночь родилась концепция компании, которая позже получит название Unimation. Они договорились, что Девол займется технической стороной проекта, а Энгельбергер - поиском инвестиций и маркетингом. "Мы расстались под утро, - писал в мемуарах Девол. - Джо сказал: "Через пять лет наши роботы будут на каждом заводе". Он ошибся лишь в сроках - на это потребовалось пятнадцать лет".
Первый промышленный робот в музее
Первый клиент: General Motors и испытание в реальных условиях
Джозеф Энгельбергер, обладавший острым предпринимательским чутьем, прекрасно понимал: для коммерческого успеха Unimate необходимо заручиться поддержкой одного из промышленных гигантов.
В конце 1950-х годов, когда концепция промышленных роботов вызывала у большинства бизнесменов лишь скептическую ухмылку, он начал настоящую "роботизированную миссию", лично объехав 15 крупнейших автомобильных заводов Америки. Его маршрут пролегал от Детройта до Калифорнии, на каждом предприятии он проводил многочасовые презентации, демонстрируя прототип Unimate и его потенциал для автоматизации производства.
Особое внимание Энгельбергер уделял самым опасным и непривлекательным операциям на производстве. "Я специально выбирал участки, где рабочие постоянно рисковали здоровьем, — вспоминал он позже. — Показывал менеджерам, как наши роботы могут взять на себя работу с раскаленным металлом или токсичными веществами". Однако большинство производителей отнеслись к инновации настороженно — до того памятного дня 1961 года, когда General Motors решилась на революционный эксперимент.
Первый промышленный Unimate был установлен на заводе GM в Трентоне (Нью-Джерси) для выполнения операции, которую ненавидели все рабочие без исключения — разгрузки деталей из машин для литья под давлением. Это была адская работа: рабочим приходилось стоять в нескольких сантиметрах от раскаленных (до 260°C) металлических форм, быстро извлекать тяжелые детали, рискуя получить серьезные ожоги. Шум, жар, опасность — идеальные условия для демонстрации преимуществ робота.
Финансовая сторона сделки выглядела для Unimation крайне невыгодной: при себестоимости производства в $65 000, GM заплатила всего $18 000 за первый экземпляр. Но Энгельбергер сознательно шел на эти кабальные условия, называя их "стратегическими инвестициями в будущее". "Это была наша троянская лошадь, — объяснял он свою позицию. — Пусть один робот работает себе в убыток, зато когда GM увидит его эффективность, заказы пойдут потоком".
Его расчет оказался абсолютно верным. Первый Unimate работал на GM с феноменальной для того времени точностью — погрешность позиционирования не превышала 1,25 мм. Робот не знал усталости, не требовал перерывов и выполнял операции с неизменным качеством 24 часа в сутки. Уже через год GM заказала еще несколько машин, а к середине 1960-х Unimate стали появляться на других предприятиях корпорации.
Экономика проекта постепенно выправлялась: если в 1961 году Unimation несла огромные убытки на каждом проданном роботе, то к 1970-м, с ростом производства и оптимизацией технологий, цена Unimate снизилась до $35 000 при сохранении всех технических характеристик.
Переломный момент наступил в 1975 году — через 19 лет после основания компании Unimation впервые вышла на прибыльность. Это стало возможным благодаря массовым заказам не только от GM, но и от других автопроизводителей, а также металлургических предприятий.
Интересный факт: первый Unimate проработал на заводе GM почти 20 лет, выполнив за это время около 2 миллионов циклов без серьезных поломок. Когда в конце 1970-х его наконец сняли с производства, инженеры GM устроили маленькую церемонию прощания, а сам робот занял почетное место в музее промышленной истории. Это была лучшая реклама для Unimation — наглядное доказательство надежности и долговечности их разработки.
Робот подает напитки соучредителям Unimation Джозефу Энгельбергеру (слева) и Джорджу Деволу
Гений маркетинга и социальные последствия автоматизации
Джозеф Энгельбергер проявил себя не просто как блестящий инженер, но и как визионер маркетинга, предвосхитивший современные PR-стратегии. Понимая, что главным препятствием для внедрения роботов являются не технические, а психологические барьеры, он разработал беспрецедентную кампанию по "очеловечиванию" автоматизации. Его стратегия заключалась в демонстрации Unimate не как угрозы, а как помощника и даже развлекателя.
Кульминацией этой кампании стало историческое выступление на "Вечернем шоу с Джонни Карсоном" в 1966 году. Энгельбергер лично сопровождал Unimate в студию NBC, где двухметровый робот с гидравлическим приводом выполнил несколько сенсационных трюков.
Сначала он с поразительной точностью открыл банку пива, не пролив ни капли, затем мастерски дирижировал небольшим оркестром, исполнявшим "Турецкий марш" Моцарта. Но самым запоминающимся стал момент, когда Unimate аккуратно подал Карсону чашку кофе - этот кадр облетел все ведущие США.
На промышленных выставках Энгельбергер шел еще дальше. Он превращал стенд Unimation в настоящее шоу, где роботы не только демонстрировали производственные операции, но и разливали коктейли для посетителей, писали их имена металлическим пером и даже играли в простейшие игры. "Я хотел показать, что робот - это не чудовище Франкенштейна, а сложный инструмент, который может быть полезным и даже забавным", - объяснял он свою стратегию.
Однако за этим блестящим фасадом скрывалась более сложная реальность. В 1970 году, когда General Motors установила 28 роботов Unimate для точечной сварки на своем новом заводе в Лордстауне (Огайо), это привело к мгновенному сокращению нескольких сотен рабочих мест. Ситуация усугублялась тем, что завод специализировался на производстве Chevrolet Vega - первого массового компактного автомобиля GM, где экономия на трудозатратах была критически важна.
Реакция рабочих была мгновенной и жесткой. Профсоюз UAW организовал одну из самых масштабных забастовок в истории автопрома: 22 дня 7000 рабочих блокировали предприятие, выдвигая лозунг "Роботы крадут наши рабочие места!". Они намеренно портили детали, замедляли конвейер и даже угрожали физической расправой инженерам, обслуживавшим роботов. Этот конфликт получил в прессе название "Лордстаунская война" и стал поворотным моментом в восприятии автоматизации в США.
Последствия были катастрофическими для репутации робототехники. В течение следующих пяти лет внедрение промышленных роботов в американской промышленности замедлилось втрое. Профсоюзы добились принятия "законов о роботизации", обязывающих компании выплачивать многомесячные компенсации уволенным работникам. Многие предприятия предпочли временно отказаться от автоматизации, опасаясь социального взрыва.
Парадоксально, но именно этот кризис заставил Энгельбергера пересмотреть свою маркетинговую стратегию. Он начал акцентировать, что роботы должны заменять людей только на "грязных, опасных и унизительных" работах, а не на квалифицированных операциях. Этот подход, получивший название "этическая автоматизация", в конечном итоге помог восстановить доверие к промышленным роботам, но потребовал почти десятилетия напряженной работы.
Unimate был разработан для автоматизации «грязной, унылой и опасной» работы, которую люди не хотели выполнять
Японский прорыв: как Unimation покорила Восток
В то время как американские профсоюзы устраивали акции протеста против "машин, крадущих рабочие места", в Японии разворачивалась принципиально иная картина. Страна, переживавшая период бурного экономического роста, встретила промышленных роботов с беспрецедентным энтузиазмом.
В 1966 году визит Джозефа Энгельбергера в Токио стал поворотным моментом в истории азиатской промышленности. Его трехчасовая презентация в зале "Токио Кайкан", собравшая более 300 руководителей ведущих японских корпораций, произвела эффект разорвавшейся бомбы.
Японские промышленники моментально распознали в Unimate решение острых проблем, с которыми сталкивалась их экономика. Послевоенный демографический кризис и стремительная урбанизация привели к катастрофической нехватке рабочих рук на тяжелых производствах.
Особенно остро стояла проблема на металлургических заводах и автомобильных конвейерах, где текучесть кадров достигала 40% в год из-за тяжелых условий труда.
"Когда я показал, как Unimate может работать с раскаленным металлом без перерывов и жалоб, в зале воцарилась гробовая тишина, а затем раздались аплодисменты", - вспоминал Энгельбергер.
Среди заинтересованных компаний особо выделялась Kawasaki Heavy Industries, в то время активно развивавшая свое судостроительное и авиационное направления. После шести месяцев интенсивных переговоров в 1967 году было подписано историческое лицензионное соглашение о передаче технологий.
Японские инженеры совершили настоящий подвиг, адаптировав американскую разработку к местным условиям всего за два года. Первый Kawasaki-Unimate 2000, сошедший с конвейера в 1969 году, представлял собой усовершенствованную версию оригинального Unimate с повышенной точностью позиционирования (до 0,5 мм) и специальной защитой от влажности для японского климата.
Феномен японского успеха в роботизации кроется в концепции "3K" (кицуи - тяжелая, китанай - грязная, кикен - опасная работа), ставшей национальной стратегией автоматизации. В отличие от западного подхода, японские корпорации не скрывали, что роботы заменяют людей, а наоборот - продвигали это как социальное достижение. Газеты пестрели заголовками: "Роботы освобождают рабочих от каторжного труда", а на заводах устраивали церемонии "передачи тяжелых обязанностей" от людей к машинам.
К 1980-м годам Япония совершила невероятный рывок, сосредоточив на своей территории 70% мирового парка промышленных роботов. Правительственная программа "Фабрика будущего", запущенная в 1977 году, предусматривала налоговые льготы для компаний, внедрявших автоматизацию. Особенно впечатляли успехи в автомобилестроении: на заводах Toyota и Nissan роботы выполняли до 90% сварочных операций, что позволило Японии захватить лидерство на мировом авторынке.
Уникальность японского подхода проявлялась и в кадровой политике. Вместо массовых увольнений компании переобучали рабочих становиться операторами и техниками по обслуживанию роботов. Система пожизненного найма, характерная для японского бизнеса, смягчила социальные последствия автоматизации.
К 1985 году Япония производила больше промышленных роботов, чем все остальные страны мира вместе взятые, а слово "Unimate" стало в японском языке нарицательным для всех промышленных манипуляторов.
Этот технологический триумф имел далеко идущие последствия. Именно японский опыт массовой роботизации доказал миру, что автоматизация - это не угроза, а возможность для экономического рывка. Многие принципы, разработанные в ходе японского "роботизационного бума", легли в основу современных концепций Индустрии 4.0, а сам Unimate занял почетное место в Национальном музее науки и инноваций в Токио как символ промышленной революции XX века.
Первый робот Kawasaki-Unimate
Наследие Unimate
К началу 1970-х годов компания Unimation, основанная Деволом и Энгельбергером, совершила качественный скачок в развитии робототехники. После успеха массивных Unimate для тяжелых работ, инженеры компании сосредоточились на создании принципиально нового класса роботов.
Результатом этих усилий стала серия PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) - революционная разработка для своего времени. Эти компактные, но невероятно точные роботы весом всего несколько сотен килограммов могли выполнять ювелирные операции с точностью до 0,1 мм.
Первые модели PUMA успешно справлялись с такими сложными задачами, как установка миниатюрных лампочек в приборные панели автомобилей, сборка электронных плат и даже нанесение микроскопических сварных швов. Особенностью PUMA стало использование электроприводов вместо гидравлики, что значительно повысило точность и снизило энергопотребление.
Период 1980-х годов стал временем кардинальных изменений для Unimation. В 1983 году гигант электротехнической промышленности Westinghouse Electric Corporation приобрел компанию за рекордные 107 миллионов долларов, увидев огромный потенциал в промышленной робототехнике.
Однако новый владелец не смог эффективно интегрировать Unimation в свою структуру, и уже в 1989 году компания перешла к швейцарскому концерну Staubli - известному производителю текстильного оборудования и точной механики. Этот переход ознаменовал новую эру в развитии промышленных роботов, когда европейские инженеры внесли свой вклад в совершенствование технологий, унаследованных от Unimation.
Наследие пионеров
Джозеф Энгельбергер, получивший в профессиональных кругах уважительное прозвище "отец робототехники", после ухода из Unimation не оставил свои новаторские изыскания. В 1980-х он обратил внимание на перспективную нишу сервисных роботов, основав компанию HelpMate Robotics.
Его новое детище - робот HelpMate - было предназначено для работы в больницах, где оно могло автономно доставлять лекарства, образцы анализов и медицинские инструменты. Этот проект стал предвестником современной эры сервисной робототехники, доказав, что роботы могут быть полезны не только на производстве, но и в сфере услуг. Энгельбергер до конца жизни оставался активным пропагандистом роботизации, выступая с лекциями по всему миру и консультируя правительства разных стран по вопросам внедрения робототехники.
Джордж Девол, которого коллеги называли "дедушкой промышленных роботов", предпочел после ухода из Unimation вести более приватный образ жизни, но продолжал заниматься изобретательской деятельностью. Хотя он отошел от активного участия в робототехнической отрасли, его ранние патенты и разработки легли в основу тысяч современных промышленных роботов.
Интересно, что один из последних патентов Девола касался усовершенствованной системы машинного зрения для роботов - технологии, которая стала повсеместной лишь десятилетия спустя.
Наследие этих двух визионеров трудно переоценить. От первых неуклюжих Unimate до современных высокоточных роботов на автоматизированных производствах - весь этот путь был начат благодаря их упорству и дальновидности.
Сегодня, когда мировое производство промышленных роботов исчисляется сотнями тысяч единиц в год, а робототехника проникла во все сферы человеческой деятельности, особенно важно помнить о тех, кто стоял у истоков этой революции. Как говорил сам Энгельбергер в одном из последних интервью: "Мы с Джорджем просто хотели облегчить людям труд - и в итоге изменили способ производства всего на свете".
Смотрите также: Промышленные роботы и выгоды их внедрения на производстве, актуальность робототехники
Андрей Повный