Представете си фабрика, работеща в пълен мрак – не защото има авария, а защото там просто няма нужда от хора. Това вече е реалност в някои от най-автоматизираните производствени съоръжения в света, наричани lights-out, lights-offq или „тъмни“ (dark) фабрики. В тези заводи роботите вършат целия труд, което прави излишно дори осветлението. Концепцията за напълно автоматизирано производство привлича вниманието на индустрията от десетилетия, но едва сега технологиите и пазарните условия започват да позволяват по-масовото ѝ прилагане. Според доклад от 2024 г. на Международната федерация по роботика (IFR) глобалната плътност на навлизане на роботите в промишлеността се е удвоила през последните шест години, като достига рекордните 162 робота на 10 000 души, наети в индустрията.

Нови тенденции и технологии

Днешната индустриална автоматизация се задвижва от цял букет авангардни технологии, които сближават реалното и цифровото производство. Индустрия 4.0 вече е в ход – внедряват се IoT сензори със свързаност, които събират данни в реално време от машините; автономни роботи и колаборативни роботи (cobots) поемат рутинните задачи; големи данни и анализи оптимизират процесите, а изкуствен интелект (AI) и машинно обучение се използват за предвиждане на повреди и автокоригиране на производството. Цифрови двойници на физическите фабрики позволяват тестване и оптимизация във виртуална среда, преди промените да се приложат на място. Всички тези технологии заедно приближават една визия за почти изцяло автоматизирани, самоуправляващи се производства до реалността.

Пандемията от Ковид-19 допълнително ускори автоматизационните усилия. Локдауните и недостигът на работна ръка засилиха интереса към концепцията remote-everything – фабрики, които могат да се наблюдават и управляват дистанционно с минимална човешка намеса на място. Това доведе до увеличени инвестиции в роботи и софтуер за управление на производството. Международната федерация по роботика (IFR) отчита, че в света оперират 4,3 млн. индустриални робота към началото на тази година – най-високото ниво досега. Недостигът на кадри продължава и след пандемията, а разходите за труд нарастват в редица развити икономики. Автоматизацията е решение и на двата проблема и едновременно с това обещава по-висока продуктивност. Високотехнологичните роботи могат да работят денонощно с еднакво темпо и без почивка, при това с прецизност, която трудно се постига от човек. Те изпълняват, без да се оплакват, повтарящите се, опасни и мръсни задачи, за които все по-трудно се намира работна ръка. Машините могат да бъдат подредени по-ефективно, без нужда от коридори за хора или осветителни инсталации. Липсата на изисквания за човешка безопасност (като парапети, аварийно осветление и др.) улеснява създаването на компактен и гъвкав дизайн, фокусиран единствено върху производителността. Но най-важното е, че повишената продуктивност не идва на цената на експлоатация на човешки труд, веригите за доставка са по-надеждни, а има и големи икономии от разход за енергия и сгради.

От автоматизация към AI производство

Японската фирма FANUC често се цитира като първия истински пример за работеща фабрика „на тъмно”. От 2001 г. компанията използва роботи, които сглобяват други роботи в завод край планината Фуджи. Капацитетът на линията е около 50 нови робота за 24 часа, като производството може да протича непрекъснато цял месец без надзор, без светлина и без отопление. Но докато страната, която е с едно от най-сериозно застаряващите населения в света, логично остава водещият производител на индустриални роботи, други са тези, които ги внедряват по-усилено.

С плътност от 1012 на 10 000 всеки десети работник в корейската индустрия се допълва от робот. Правителството силно стимулира цифровизацията на производството, като до 2020 г. в страната вече работят близо 20 000 умни фабрики спрямо под 8000 две години по-рано. Умна фабрика обаче е нещо различно от lights-out. Една от причините е фокусът върху колаборативните роботи в страната. Т.нар. cobots работят съвместно с хора на един конвейер (например робот подава части, човек извършва контрол или сглобява сложен компонент). Този подход веднага подобрява продуктивността, без да изисква пълно елиминиране на персонала. Хибридният модел е популярен в култура, която цени бързия прогрес, но и корпоративната отговорност към служителите. В същото време Южна Корея е водещ разработчик на автоматизация, а стартъпи бълват решения с AI за промишлеността. Така страната всъщност изнася технологията за lights-out по света.

Тъмните фабрики са по-присъщи за Китай. Световният производствен гигант Hon Hai Precision (Foxconn) успя да намали персонала в мегазавода си в Лонгхуа от 400 хил. на 250 хил. души с въвеждането на Industry 4.0 решения, без да засяга ефективността и стойността на производството. От самата компания обаче признават, че това в най-добрия случай може да се опише като стандартна автоматизация. Предизвикателството се крие в честата смяна на изделията в договорното производство. Когато клиент промени дизайна, скъпата производствена линия трябва да бъде напълно преконфигурирана.

В последните няколко години обаче ситуацията се променя. Първо, индустриалните IoT комуникационни протоколи все повече се привеждат в съответствие с интернет протоколите, като намаляват бариерите за навлизане. Не на последно място е и революционният напредък в обучението на невронни мрежи.

От работника до мениджъра

Преди осем години Foxconn започна мащабен план за трансформация, като елиминира своите прецизни машини, които не са способни да „мислят“. Тъй като AI базираната умна фабрика изисква бърза изчислителна мощност, тя се управлява от облака. Компанията качва всички инженерни документи, производствени описания и системи, ежедневни фабрични записи и ръководства за поддръжка на място в облака, за да улесни обучението на AI модели за различни производствени процеси.

Така се появява фабриката в Гуанлан до Шенжен, в която цеховете са „на тъмно“. В тях, управлявани от облачен изкуствен интелект, роботизирани ръце и мобилни роботи сменят инструментите на машините, така че автономно да пренастройват целия цикъл на производство.

В AI ситуационната стая на фабриката на шест екрана се показват температурни колебания, използването на производствения капацитет и количество завършени продукти. Мениджърите са в състояние да наблюдават изправността на машината по всяко време и да разчитат на AI за възлагане на задачи. Забравете стреса с производствения график – системата автоматично се справя с планирането, като отчита различни фактори. Задачите се възлагат на всяка машина чрез компютърни команди, което изяснява колко капацитет може да поеме всяка работна станция, като по този начин се намалява натискът върху мениджърите на завода.

Един от тях заявява пред местна медия: „Foxconn разполага с над 60 хил. CNC машини, които мога да контролирам от офиса си“. А при ремонт се ползват очила за добавена реалност, които дават инструкции на екипите.

Новата смартфон фабрика на Xiaomi в Пекин, открита през 2023 г., също е пионерско lights-out съоръжение. Неговите 11 производствени линии са 100% автоматизирани. Според главния изпълнителен директор на компанията Лей Джун AI управленската системата е толкова „умна“, че сама диагностицира и отстранява възникнали проблеми и оптимизира процесите си в движение. Заводът може да произвежда над 10 милиона смартфона годишно, в това число сгъваеми модели, като по оценка на компанията изкарва завършен телефон на всеки 3 секунди.

Растящи инвестиции, но не и панацея

Докладът World Robotics R&D Programs 2025 на IFR показва, че различните региони по света прилагат разнообразни стратегии за финансиране на изследователска дейност в областта на роботиката. Китай е удвоил плътността на проникване на роботите в производството два пъти за 4 години и вече е номер три в света. Япония ще се стреми да остане първи иновационен център с ключови сектори производство, здравни грижи и земеделие. Официална цел на стратегията им е постигане на „човешко благоденствие“ в обществото, околната среда и икономиката. Те смятат, че ще го постигнат чрез еволюция на AI роботите, които автономно да съжителстват с хората. Южна Корея пък търси подобрение на конкурентоспособността.

Пътят към напълно автономно производство обаче не е безпрепятствен. Изключителната сложност на системите изисква висококвалифицирани инженери и ИТ специалисти, които липсват. Има проблеми и с плановете за бързо отстраняване на неизправности. Иронията тук е, че за да премахнем човека от оперативния процес, е нужно още по-голямо човешко майсторство при изграждането и поддръжката на системите. Доклад на Korn Ferry предупреждава, че само в САЩ могат да се загубят 162 млрд. долара годишно приходи поради липсата на достатъчно технически специалисти.

Огромните първоначални инвестиции също са спиращ фактор, особено за по-малки компании. Дори когато автоматизацията носи спестявания от заплати, възвръщаемостта на инвестицията може да отнеме години. В региони с по-ниска цена на труда често хибриден подход (частична автоматизация + хора) остава по-изгоден.

Също така не всяка задача се поддава на роботизация. Въпреки напредъка в областта, включително все повечето хуманоиди роботи, докато не автоматизираме по-високи нива на човешката логика и преценка, напълно тъмните складове и фабрики в глобален мащаб ще останат мираж. С други думи, сегашните роботи се справят отлично в силно стандартизирана среда, но много индустрии (например текстил, храни, сглобяване на разнообразни изделия) все още разчитат на човешката ловкост и ум.

Експертите посочват, че пробивите в изкуствения интелект и роботиката в следващите 5–10 години ще бъдат решаващи. Ако AI постигне по-високо ниво на обща интелигентност при управлението на нестандартни ситуации или ако се изобретят по-гъвкави роботизирани „ръце“, способни да манипулират разнообразни обекти с човешка сръчност – тогава много от днешните ограничения ще отпаднат. Вече виждаме първи стъпки: машинното зрение се подобрява, роботите стават по-мобилни, а фабриките – по-свързани. Самообучаващи се системи като тази на Xiaomi, която „еволюира“ процесите си самостоятелно, показват накъде вървим.

Не бива да се пренебрегват и киберсигурността и устойчивостта – две сфери, които ще определят бъдещето на lights-out моделите. Колкото по-автоматизирана и свързана е една фабрика, толкова по-уязвима може да е към хакерски намеси. От друга страна, натискът за устойчиво производство може да ускори технологичния преход, тъй като по дефиниция този тип производство е по-енергийно ефективно.

Общественото мнение и регулациите също влияят. Пълната автоматизация поражда опасения за загуба на работни места и повишаване на социалното неравенство. В Европа например все по-често се говори за Индустрия 5.0, която да е ориентирана към човека. Всичко това може да направи компаниите предпазливи в тоталното премахване на персонала – дори при налична технология.

Тъмните фабрики обаче вече са реалност и може би дори в момента държите в ръката си устройство, изработено в такава. Те са само малка част от големите промени в обществото, които предстоят.