Что происходит на рынке подводной роботехники

В первой декаде ноября Невский судостроительно-судоремонтный завод отправил на ходовые испытания многофункциональный буксир-спасатель «Пильтун» проекта MPSV12. Это четвертое судно в серии, построенное в Шлиссельбурге.

Спасателю предстоит проверить работу всех механизмов и систем. Судно насыщено специфичным оборудованием и решениями, требующиеся для выполнения таких же специфичных задач. Одно из них находится как раз на борту – это телеуправляемые необитаемые подводные аппараты (ТНПА) МСС-3000. Команда «Медиапалубы» поговорила с главным геофизиком компании-производителя подобных аппаратов Алексеем Шматковым о рынке подводной роботехники, о том, какие тенденции на нем наблюдаются, а также расспросила о специфике ходовых испытаний судов, которые оборудованы подобными ТНПА.

— Алексей, чем занимается Marine Geo Service? Какие услуги предлагает на рынке?

— Marine Geo Service специализируется на решении инновационных задач в сфере морских инженерно-геологических изысканий, подводно-технических работ и производстве оборудования для их реализации. Собственно, история компании началась 15 лет назад с выполнения различных работ с использованием телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов (ТНПА / ROV). Поскольку российских аппаратов на тот момент не было – пользовались иностранными, набирались практического опыта. В 2011-2012 годах, впервые в России, в рамках проекта «Южный поток» была проведена съемка 14 000 погонных километров морского дна с использованием автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА / AUV) на глубинах до 2200 метров. Также был большой опыт выполнения различных видов морских инженерно-геологических изысканий.

Для выполнения НИОКР 10 лет назад мы создали научно-технический центр в Геленджике. Его основной задачей стала разработка новейших решений в области подводных и морских технологий. Наши специалисты также оказывают услуги по модернизации и обслуживанию стороннего оборудования. Центр располагает производственным цехом, полностью оснащенный специализированным оборудованием и металлообрабатывающими станками, а также имеется производство электронных компонент для ТНПА. Фактически, НТЦ одновременно занимается как разработками инновационных решений, так и последующим их серийным производством. Сегодня это наше основное направление работы.

Для того, чтобы иметь возможность проверять разрабатываемые нами технологии в реальных условиях мы выполняем небольшие проекты по осмотру скважин, трубопроводов и т.п.

— Какие преимущества имеет ваша продукция?

— Нашим уникальным преимуществом является тот факт, что мы не только производим оборудование, но и сами используем его для решения различных задач. Мы знаем специфику выполнения работ во всех морях российского шельфа и понимаем, как именно должно работать наше оборудование, чтобы соответствовать общемировым требованиям.

Благодаря тесному сотрудничеству с нашими клиентами мы внимательно следим за последними тенденциями в отрасли и учитываем опыт практического применения нашего оборудования в реальных условиях. Это позволяет нам создавать уникальную продукцию, отвечающую потребностям современного рынка и ориентированную на долгосрочную эксплуатацию в самых сложных условиях.

Помимо этого, компания обладает многолетним опытом реализации нестандартных проектов, что в совокупности с высокой квалификацией персонала позволяет нам разрабатывать инженерные решения как для типовых, так и для специализированных задач.

Компания оперирует научно-исследовательским судном, которое является уникальной площадкой для выполнения тестирования оборудования в глубоководных условиях Черного моря. В рамках наших внутренних испытаний все оборудование проходит тщательную проверку и тестирование на борту судна.

— Кто выступает основными заказчиками продукции и услуг? И что конкретно они заказывают у компании?

— Крупным заказчиком ТНПА легкого рабочего класса МСС-3000 выступает «Невский судостроительно-судоремонтный завод», который строит для ФГБУ «Морспасслужба» многофункциональные аварийно-спасательные суда проекта MPSV12. Всего на сегодняшний день сдано четыре подводных аппарата и еще один находится в процессе сдачи на судне другого проекта.

Комплектующие для ТНПА у нас заказывают НИЦ «Курчатовский институт», концерн «НПО «Аврора», АО «Тетис Про» и другие компании.

В рамках программы импортозамещения, курируемой Минпромторгом, по заказу АО «АКИН» были разработаны устройства удержания сейсмической косы в заданном интервале глубин буксировки (так называемые «птицы»). В 2018 годы это были опытные образцы, а в этом году уже выпустили небольшую серию из 30 штук. В рамках этой же программы был также разработан автономный буй для регистрации сейсмических данных с донных кос.

В 2019 году специально для выполнения проекта по обследованию трасы волоконно-оптической линии связи на предмет наличия взрывоопасных предметов (ВОП) менее чем за месяц мы изготовили специализированный ТНПА МагМастер, с которым наши специалисты и выполняли уже полевые работы. Аппарат за два полевых сезона прошел под водой 2000 км, что позволило в реальных морских условиях устроить тест-драйв всех наших разработок.

— Работает ли Marine Geo Service с зарубежными компаниями?

— Сейчас мы нацелены на российский рынок, поскольку с экспортом подводных технологий не все так просто. Но у зарубежных партнеров есть интерес к нашей продукции, и мы ведем переговоры о возможности поставки комплектующих для ТНПА иностранным покупателям.

— Год подходит к концу, время подводить итоги, однако хочется расширить и не ограничиваться только 2021 годом. Какие успешные проекты были реализованы за последние два-три года?

— В этом году заканчивается сдача первой серии комплексов ТНПА легкого рабочего класса МСС-3000, состоящих на 80% из комплектующих нашего собственного производства. Это первый российский опыт производства подобных ТНПА для гражданского сектора и самая крупная серия аппаратов на сегодняшний день. Первые аппараты из серии уже активно эксплуатируются ФГБУ «Морспасслужба» на различных объектах нефтегазовой отрасли.

Во втором направлении нашей деятельности – подводно-технические работы с использованием ТНПА – в полевом сезоне 2019-2020 годов были успешно выполнены два проекта по обследованию трасс волоконно-оптической линии связи в Балтийском и Охотском морях. В проекте был задействован наш ТНПА МагМастер, специально разработанный для решения этой задачи. Суммарно под водой было пройдено более 2000 погонных км, что стало настоящим испытанием нашей техники в «боевых» условиях.

Еще хотелось бы рассказать про успешное испытание нашей новой системы электропитания для ТНПА – на постоянном токе. Сейчас прототип системы проходит опытно-промышленную эксплуатацию на ТНПА МСС-1000, который уже больше года эксплуатируется с очень компактной энергетической установкой. В ближайшие недели мы приступаем уже к тестированию следующей системы – более мощной, которая позволит в ближайшем времени создать ТНПА тяжелого рабочего класса. Часть комплектующих уже разработана и тестирование в лабораторных условиях завершено – впереди обкатка на одном из наших ТНПА.

— Как пандемия отразилась на работе компании и на реализацию проектов?

— Основные сложности возникли с нарушением логистических цепочек и значительным повышением цен на электронные компоненты. Приходится это учитывать при планировании работы и оценке рисков. В остальном – соблюдаем рекомендации и учимся жить в современных реалиях.

— Совсем недавно на ходовые испытания отправился спасатель «Пильтун» проекта MPSV12, где стоит ТНПА производства Marine Geo Service. Что испытывается по вашей части в рамках ходовых? Как проверяется ваше оборудование?

— Перед сдачей комплекса ТНПА заказчикам – он в обязательном порядке проходит морские испытания с борта нашего судна НИС «Борей» в Черном море. ТНПА погружается на глубину порядка 1500 метров с целью проверки его работоспособности на большой глубине, поскольку места ходовых испытаний строящихся судов обычно не позволяют погрузить ТНПА глубже первых сотен метров.

В рамках ходовых испытаний на первом этапе производились пусконаладочные работы – мы установили комплекс ТНПА на судно, подготовили его к работе, смонтировали пост управления и систему электропитания.

На втором этапе проводились собственно ходовые испытания комплекса ТНПА. Начинаются они на палубе – проверяются все системы, аппарат готовится к спуску. Потом проверяется спускоподъемное устройство, которое является штатным судовым оборудованием, и ТНПА погружается в воду, где у борта судна и на небольшой глубине выполняются различные проверки. Например, проверяется работа автоматического удержания курса, глубины и превышения над дном. В обязательном порядке проверяется работа гидравлической системы и манипуляторов под водой. Также могут дополнительно проверяться характеристики ТНПА – упор, скорость движения и т.п.

В случае успешного выполнения тестов на небольшой глубине – судно переходит в район с глубиной порядка 200 метров и там уже более детального проверяется весь комплекс.

— Насколько продукция и решения Marine Geo Service уникальны? Есть ли конкуренты на российском рынке или на зарубежном?

— По нашей оценке, все ТНПА производства Marine Geo Service на 80% состоят из компонентов собственной разработки и производства. Естественно, что принципы работы схожи с аналогами других компаний, но все наши решения уникальны. Некоторые устройства – например, система электропитания на постоянном токе мощностью 10-20 кВт – не имеют аналогов на российском рынке.

Конкуренты разумеется есть, но на данный момент в несколько иной «весовой категории». Все задействованные в разработке ТНПА российские компании можно условно разделить на две группы. Частные компании, производящие ТНПА: например, ООО «Подводная робототехника», ООО «Ровбилдер». Компании ориентированы на выпуск серийного оборудования, комплектующих для них, но их продукция, к сожалению, может использоваться при реализации нефтегазовых проектов весьма ограниченно из-за малой энерговооруженности.

Частные и государственные организации военного назначения, для научных исследований и в рамках программ импортозамещения, реализуемых при поддержке различных министерств и крупных нефтегазовых компаний, а именно – «Тетис-Про», Национальный научный центр морской биологии имени А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН, ОСК, Государственная корпорация по содействию разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции «Ростех». Продукция на этих площадках зачастую выпускается в единичных экземплярах или небольшими партиями, из‑за различных ограничений не может широко применяться при проведении работ для гражданских потребителей, так как зачастую изначально узко-ориентированы с точки зрения функциональных возможностей.

Более подробно с обзором серийных ТНПА российского производства можно ознакомиться в нашей статье в журнале «Газовая промышленность», спецвыпуск №2 (802), 2020 год.

— Какие тенденции наблюдаются в мире на рынке, где вы работаете? Именно по вашей специфике? Куда движется рынок подобных решений?

— За последние несколько лет в области подводной робототехники наметилась тенденция к переходу на полностью электрические ТНПА не только осмотрового, но и рабочего классов мощностью более 100 кВт. Это стало возможным как благодаря существенному развитию технологий и элементной базы, так и вследствие общемирового тренда на переход к «зеленым» технологиям. Что в свою очередь позволило сформировать новый класс подводной робототехники – резидентные ТНПА, т.е. имеющие возможность постоянного базирования под водой без необходимости применения судна-поддержки.

За последние три года все крупные иностранные производители ТНПА представили образцы новых электрических ТНПА тяжелого рабочего класса. Параллельно начали появляться электрические 7-степенные манипуляторы, по характеристикам аналогичные гидравлическим. Также ведутся работы по разработке электрического инструмента для ТНПА, что в самое ближайшее время позволит перейти на полностью электрические ТНПА, безопасные для окружающей среды.

Также благодаря развитию возможностей передачи данных (например, 5G) появилась возможность управления ТНПА, находясь даже на другом континенте. Так, например, центр управления ТНПА компании Oceaneering находится в Хьюстоне (США), а подводные аппараты работают на шельфе Северного моря у берегов Великобритании и Норвегии.

Поэтому можно предполагать, что рынок подводных аппаратов в самое ближайшее время будет стремиться к переходу на электричество и, в частности, на системы электропитания на постоянном токе. Более подробно об этом можно будет прочитать в статье, которую мы с коллегами подготовили для журнала «Подводные исследования и робототехника» (выйдет в декабре).

Еще стоит отметить, что появляются новые технологии по выполнению подводных исследований с борта ТНПА – фотограмметрия, распознавание образов, лазерное сканирование и многое другое. Это все дает возможность более эффективно выполнять подводно-технические работы и получать много новой информации о подводном мире.

— Какие у вашей компании есть проблемы, которые мешают развитию?

— Основная проблема для развития – отсутствие большого рынка ТНПА, как, например, в Норвегии или США. У нас довольно ограниченный рынок и все еще большая зависимость от иностранных технологий. Поэтому нам приходится разрабатывать технологии в рамках инициативных проектов, вкладывать ресурсы и собственные финансы в проведение морских испытаний, чтобы доказать заказчикам, что российские технологии существуют и могут быть успешно применены при реализации шельфовых проектов. При этом большинство заказчиков, не вкладывая своих собственных средств в технологическое развитие российского производителя, ожидают получить решение практически задаром, т.к. считают, что интеллектуальный труд должен быть бесплатным, и при этом не принимают во внимание тот факт, что зарубежные производители прошли 30-40-летний путь технологического развития, а от нас ожидают, что мы совершим прыжок и перескочим десятилетия одним прыжком. В принципе, мы этот прыжок практически готовы совершить, дело за малым: решить извечную проблему что первично: курица или яйцо. В нашем случае для ускоренного решения проблемы создания отечественного ТНПА тяжелого рабочего класса нужны внешние инвестиции, которых нет, так как ни государство, ни потенциальные Заказчики не слишком торопятся выделять финансовые ресурсы без наличия опытного образца, причем не только собственно ТНПА, но и всего комплекса, рыночная стоимость которого составляет несколько миллионов долларов.

— Помогает ли государство или какие-то госпрограммы развитию таких компаний как Marine Geo Service?

— Мы считаем себя достаточно уникальными в своей относительно узкой нише, однако в масштабах страны предполагаем, что таких компаний как мы много. Безусловно, существуют программы развития технологических инноваций, однако они скорее нацелены на стартапы, не требующие серьезных инвестиций. К тому же участие во многих программах требует значительного объема бумажной работы с далеко неочевидным результатом из-за крайней «заформализованности» критериев выбора получателя финансирования. Кроме того, из-за недостаточного кругозора и оторванностью людей, распределяющих финансовые ресурсы на «инновации», от реального производства, имеющиеся фонды распыляются среди сонма различного рода псевдонаучных тематик с использованием новомодных терминов. Если, предположим, вам нужна поддержка на некий инновационный трактор, то вам деньги дадут только если к слову трактор добавятся такие термины как, условно, блокчейн, искусственный интеллект, трансграничный и т.п.

— Расскажите о планах на 2022 год?

— В начале года мы планируем переезд научно-технического центра в Геленджике в новое производственное помещение – сейчас там активно идет ремонт. Площадь производства увеличится более чем в три раза. Это позволит нам приступить к созданию рабочего образца ТНПА тяжелого рабочего класса – электрического, на постоянном токе.

Также планируем разрабатывать и тестировать остальные элементы комплекса – устройство глубоководного погружения (TMS), спускоподъемное устройство и т.д.