a16z: США не повинні програвати в змаганні ботів

Джерело: Мартін Касадо, партнер a16z; Анн Нойбергер, колишній заступник радника з національної безпеки, тепер старший радник a16z; переклад: Jinse Finance

Китай робить неможливе

Штучний інтелект переосмислює глобальну м'яку та жорстку силу. Варто відзначити, що США вже очолюють м'яку силу. Провідні LLM навчаються на західних текстах, а глобальна сфера навчання та міркувань досі контролюється американськими компаніями, і ми займаємо провідні позиції на всьому ринку генерації токенів.

Але в даний момент Китай має суттєву перевагу в жорсткій силі AI — робототехніці. З постійними вражаючими досягненнями в галузі AI ми починаємо бачити, як інтелект вбудовується у фізичний світ — зрештою, з'являться універсальні роботи, здатні виконувати різні завдання в сферах від промисловості до сфери послуг і національної оборони. Це перепроєктує всі аспекти нашого суспільства, змінюючи повсякденне життя. Країною, яка робить ставку на це майбутнє, є Китай, а не США.

З моменту оголошення урядом Китаю стратегії "Китайське виробництво 2025" протягом десяти років середній показник щільності роботів на душу населення в китайських компаніях значно перевищив показники в інших регіонах світу. У 2021 році Китай обійшов США, а в 2024 році перевершив Японію та Німеччину, які славляться автоматизацією, і незабаром обійде останніх конкурентів — Сінгапур та Південну Корею. Китай швидко стає світовою потужністю в галузі робототехніки. Повністю автономні "чорні заводи", такі як виробники смартфонів і автомобілів Xiaomi, працюють в абсолютно темному середовищі без обслуговування.

Китай успішно зробив те, що ми колись вважали неможливим. Лише десять років тому ми ще сміялися з того, що "Китай може копіювати, але не може інноваційно працювати", а потім ми виправили це на "вони можуть інноваційно працювати, але не можуть виробляти високоточні інструменти на верхньому рівні". Можливо, нам не слід бути такими впевненими, адже китайські компанії перевершили інші регіони світу в одній галузі за іншою — від сонячної фотоелектрики (конкуренти за межами Китаю практично були повністю розбиті) до 5G (глобальне впровадження 5G стало величезним успіхом для китайського лідера вітчизняного виробництва Huawei). Сьогодні та ж сама модель розгортається у сфері робототехніки. Китай вже створив набір стратегій для домінування в стратегічних галузях і скористався цими стратегіями, щоб стати супердержавою в робототехніці.

Сьогодні китайські компанії здатні проектувати та виготовляти такі точні компоненти, як гармонійні редуктори (harmonic reducers), які мають конкурентоспроможну якість, нижчі ціни і, що найважливіше, розміщені разом з клієнтами в супер-кластерах виробництва. Це і є те, що повинно найбільше лякати Захід. Так багато виробників, постачальників та клієнтів роботизованих інструментів, зосереджених у таких вузлах, як Шеньчжень або Шанхай, саме завдяки цьому нові комбінації використання виявляються, виробничі послідовності оптимізуються навколо нового потенціалу, а компанії можуть розробляти передові технології, які Захід повністю не розуміє. Через кілька років китайські компанії вироблятимуть деталі, які ми не зможемо відтворити — не тільки за низькою ціною, але й за вкрай низькою. Це має певну схожість з минулим. У 70-х роках Японія вразила світ концепцією Toyota з її методами Lean Production, Just-in-Time (JIT) та безперервним вдосконаленням для усунення відходів. Японські автомобільні виробники, спочатку ігноровані, до 80-х років вже перегнали американських та європейських гігантів, перетворивши глобальну автомобільну індустрію. Якщо ми не вжимо заходів, щоб уникнути цього, це буде ще один момент Toyota, але в набагато більших масштабах.

Якщо ми не вживемо заходів якомога швидше, США буде важко наздогнати: ми вступаємо в період композитного покращення, що може зробити перевагу Китаю майже неперевершеною. Як і LLM, навчання передових роботизованих систем вимагає передтренувальних даних в масштабах Інтернету, а також використання навчання з підкріпленням для навчання загальних стратегій — ці стратегії повинні мати змогу робити висновки в умовах, коли існують численні відхилення в середовищі, сприйнятті та завданнях. З появою даних з реального світу, країни з більшою кількістю роботів отримають обертальний момент; більше розгортання означає більше якісних даних, що забезпечить подальше розгортання. США ще не повністю вийшли з гри, наша перевага в програмному забезпеченні ШІ все ще збережеться: такі американські компанії, як світові лабораторії (World Labs), знаходяться на передовій у створенні передових моделей, які дозволяють роботам робити висновки в тривимірному просторі. Але з розвитком цих можливостей дії в реальному світі — від електронної збірки, що проходить через шасі, до простого прання — звільнять економічні та стратегічні перспективи загальної робототехніки.

Мікронна точність

Щоб зрозуміти досягнення Китаю за останні кілька років, давайте поговоримо про гармонійний редуктор — на перший погляд просту деталь, але виготовлення якої є дуже складним.

Гармонійний редуктор – це тип зубчастої передачі, форма якої нагадує плечову або ліктеву частину в рукаві. Він передає обертову енергію з одного кінця (зазвичай надається електродвигуном для високошвидкісного приводу) до низькошвидкісного, високого крутного моменту зубчастого механізму. Його принцип роботи полягає в тому, щоб за рахунок зсуву один відносно одного внутрішніх та зовнішніх зубчастих кілець, а також оснащення внутрішньої частини обертовим еліптичним елементом. Коли приводиться в дію електродвигуном, він генерує хвилі, повільно приводячи в рух зовнішній рукав з високим передатним числом і високим крутним моментом, що підходить для різноманітних роботизованих застосувань, включаючи гуманоїдних роботів.

! bxsBAOhD9u7Ynt6zFR5Gp7ALR91vJqyPtAahDV4X.png

Виготовлення цих інструментів є викликом, оскільки вони дуже чутливі до незначних деформацій під час обробки та експлуатації. Щоб забезпечити їх нормальну роботу, їх потрібно виготовляти з мікронною точністю за низькою вартістю. Коли ці насадки з'єднуються в системи з кількома ступенями свободи, наприклад, у пальцях робота або у багатьох суглобах на руках чи кінцівках, потрібна ще більша точність. Для досягнення сили та гнучкості людської руки за розумною ціною потрібно дійсно відмінне виробництво.

Точність, необхідна для виготовлення гармонічних редукторів, значно перевищує можливості більшості механічних майстерень. Історично виробництвом переважно займалися високо спеціалізовані німецькі та японські виробники: компанії Sumitomo з Японії та спільне підприємство Harmonic Drive з Німеччини є двома основними гравцями в цій сфері, які разом займають 95% світового ринку. Але в останні кілька років вони зіткнулися з дедалі більшою конкуренцією з боку нових гравців з Китаю. Компанія під назвою Green Harmonic (Зелений Гармонік), розташована в місті Сучжоу поблизу Шанхаю, виробляє гармонічні редуктори, продуктивність яких може конкурувати з продуктами Sumitomo та Harmonic Drive, але ціни на них дешевші приблизно на 30% до 50%. В даний час Green Harmonic займає понад 30% ринку в Китаї і незабаром спрямовує погляд на закордон. У найближчі кілька років ми можемо очікувати, що компанії на зразок Harmonic Drive переживуть "момент Тойоти", що матиме значні стратегічні наслідки: безліч китайських компаній перетворять дешеве, надійне виробництво на частку глобального ринку і врешті-решт витіснять конкурентів з ринку.

Гармонічний редуктор є типовим прикладом апаратного забезпечення роботів. Створення повнофункціонального робота вимагає різноманітних інших невеликих компонентів — точних підшипників, які забезпечують плавний обертання суглобів, спеціально розроблених друкованих плат для передачі електроенергії та сигналів між підсистемами, спеціальних з'єднувачів для надійної комунікації в умовах високих вібрацій, мініатюрних енкодерів для забезпечення зворотного зв'язку по позиції з точністю в міліметри, силочутливих резисторів, вбудованих в кінчики пальців для точних маніпуляцій, інерційних вимірювальних одиниць, які точно відстежують зміни кута, серводвигунів з складними алгоритмами керування струмом, екранувальних шарів для запобігання електромагнітним перешкодам між електронними пристроями в щільних упаковках, термічних інтерфейсних матеріалів для високопродуктивних процесорів для охолодження, а також безлічі кріплень, прокладок і захисних оболонок. Дизайн цих компонентів розроблений для витримування механічних навантажень під час експлуатації. Кожен компонент повинен бути ретельно відібраний, враховуючи не тільки його характеристики продуктивності, але й спосіб його інтеграції в більш широку систему: однопунктовий збій може призвести до повної неробочості складного робота.

Від виробників контролерів Siasun і Estun до виробників датчиків крутного моменту AVIC Electromechanical, китайські підприємства швидко входять на ринок робототехніки та починають завойовувати ринок різних компонентів системи. Ці компанії та безліч інших формують зрілу та досконалу екосистему, що дозволяє китайським підприємствам локально закуповувати практично цілий набір роботів — не лише в Китаї, а й у великих промислових кластерах, таких як Шеньчжень.

Сьогодні місцеві виробники та їх постачальники в Китаї вносять свій внесок у реалізацію мрії про роботів, постійно вчачись один в одного. Китайська стартап-компанія Yushu Robotics привернула увагу світу своїми недорогими, але високотехнологічними роботами — собака-робот, що працює з LLM, коштує всього 1600 доларів, а гуманоїдний робот — 5900 доларів. Ці витрати будуть продовжувати знижуватись; собаки-роботи також стануть все більш потужними, а їхні можливості — дедалі ширшими.

Як Захід зазнав поразки у боротьбі між "відкритістю та закритістю"

Як Китай так швидко адаптувався до світових передових технологій? Як і в інших сферах китайської промисловості, державні дотації також відіграли важливу роль. Багато міст Китаю надають компаніям з виробництва роботів повні податкові пільги на дослідження та розробки, щедрі субсидії та пільгові ставки корпоративного податку на прибуток. Незважаючи на те, що підтримка Китаю в стратегічних галузях, таких як електромобілі або батареї, значно перевищує підтримку робототехніки, ці накопичені економічні допомоги, безсумнівно, сприяли розвитку вітчизняної промисловості та утримували китайський ринок від зовнішніх учасників.

Але зосередження лише на цих субсидіях ігнорує найважливішу частину. Бурхливий розвиток китайської робототехнічної промисловості вигідно використовує унікальні переваги, які надає китайський ринок. Масштаб китайського промислового сектора забезпечує різноманітні виробничі сценарії для навчання та вдосконалення роботів, тоді як щільно зосереджені промислові зони навколо Шанхаю та Шенженя пропонують безмежні можливості для співпраці на всіх етапах ланцюга постачання — від постачальників компонентів, таких як Green Harmonic, до кінцевих споживачів, таких як BYD. Китайські фабрики швидко впроваджують нові технології та користуються надшвидкою цифровою інфраструктурою: сьогодні вони є одними з найбільш з'єднаних фабрик у світі, оснащених HD-камерами та точними сенсорами, які збирають дані через низьколатентні 5G-з'єднання. Під цим основним рівнем китайської промисловості вже є численні низькокваліфіковані, але високоосвічені робітники, які можуть виробляти складне обладнання за витратами та швидкістю, яких майже неможливо досягти в будь-якому іншому місці світу.

Найважливіше, що все це відбувається в динамічній, конкурентній та відкритій екосистемі: нові підприємства та нові технології постійно з'являються, тоді як регуляторні бар'єри значно нижчі, ніж у інших країнах. Природний відбір ринкових законів швидко усуває неконкурентоспроможні підприємства, дозволяючи таким компаніям, як Yushu Technology, стати глобальними конкурентами та потрапити до списку провідних компаній світу. Китайські підприємці, можливо, мають державну підтримку в стратегічних питаннях, але важливіше те, що вони виграють від швидких інновацій та гострої конкуренції в дуже динамічному відкритому ринку.

Причини, чому США змогли виграти ключові галузі XX століття, не відрізняються від того, як Китай сьогодні досягає успіху: жваві відкриті ринки, іноді в поєднанні з стратегічною підтримкою уряду, створили кілька знакових американських компаній, які вивільнили величезну економічну цінність — від Boeing, Lockheed до IBM та Intel. Але сьогодні ми послаблюємо нашу історичну перевагу. Ми не лише не змогли продумано оновити ті регуляції, які були розроблені для реагування на минулі виклики — перш ніж ми зіткнулися з перспективою глобальної конкуренції з Китаєм — але деякі політики також зайняті створенням нових бар'єрів, таких як адміністративні вимоги до стартапів у сфері ШІ, або висуненням обмежувальних авторських пропозицій на федеральному та державному рівнях. Китай робить все можливе, щоб забезпечити перемогу в майбутніх галузях. А США — ні.

Ми знаємо кінець всього цього

Коли Марк Андріссен написав «Програмне забезпечення поглинає світ», тоді мало хто усвідомлював, наскільки всі підприємства перетворяться на програмні підприємства, а всі організації стануть програмними інтерфейсами. Сьогодні те ж саме відбувається в реальному світі: робототехніка повністю проникає у всі галузі виробництва, проникаючи в кожен куточок реального світу.

Але зміни, спричинені інтернетом, відбуваються на фоні усвідомлення урядом переваг інновацій та заохочення ліберальних регуляторних систем. Сьогодні ці зміни відбудуться в умовах жорсткого регулювання на робочих місцях і в заводських цехах США. Від безпілотників до роботів-доставників на тротуарах, у всіх сферах ми впроваджуємо регуляторну систему "пріоритет ліцензування", що означає, що будь-яка компанія, яка цікавиться роботами, повинна витратити час і гроші на взаємодію з юристами, подачу заявок на ліцензії та безкінечні регуляторні схвалення. Для більш зрілих підприємств угоди з профспілками роблять автоматизацію вкрай складною: профспілка портових робітників роками бореться з автоматизацією, через що порти США стали одними з найповільніших, найбільш неавтоматизованих і найменш ефективних у світі. Коротше кажучи, ми не готові до перемоги.

Враховуючи, що впровадження будь-якої форми автоматизації є надзвичайно складним для підприємств, не дивно, що багато секторів американської економіки визначаються більше хворобою витрат і зростанням цін, ніж підвищенням продуктивності. З 1970 по 2020 рік продуктивність праці в будівельній галузі знизилася більш ніж на 30%. Навіть у звичайних умовах, коли можна протистояти хворобі витрат, продуктивність праці в США за останні 15 років також знизилася.

У США немає "чорних заводів". Найближчим є суперзавод Tesla в Неваді, рівень автоматизації якого становить 90%. Жоден інший великий виробник не може з ним зрівнятися. Через нашу надзвичайно сувору регуляцію попит і постачання роботів обмежені — стартапам важко виробляти роботів, а підприємствам — їх купувати — тому вплив американської робототехніки на світовій арені дуже малий. У США немає самодостатнього постачальницького ланцюга робототехніки. У США є кілька компаній, що займаються робототехнікою, але вони майже завжди залежать від китайських постачальників: продукти, що позначені як "зроблено в США", все ще використовують ключові компоненти китайського походження. Навіть компоненти, закуплені у союзників, неминуче залежать від Китаю — CMOS-датчики зображення, які переважають японською компанією Sony, залежать не лише від неоду з китайських заводів, але й від об'єктивів, вироблених китайськими компаніями, такими як Sunny Optical.

Розвиток очевидний. Китайські компанії приречені займати домінуючу позицію на одному за іншим сегменті ринку, перевищуючи попит, поки виробництво всіх конкурентів не стане збитковим. Іноземні постачальники відчувають конкуренційний тиск з боку Китаю; деякі постачальники були безпосередньо придбані китайськими компаніями. KUKA — це велика німецька компанія з виробництва промислових роботів, історія якої налічує з 1898 року в Баварії, була придбана китайською компанією в 2016 році, а німецький уряд змінив свою політику прямих іноземних інвестицій тільки після затвердження угоди. Але також є деякі ознаки відновлення — з допомогою тайванського TSMC США зберігає перевагу у виробництві передових логічних чіпів, серед яких Orin від Nvidia є найпопулярнішим передовим чіпом для роботів. Але G1 від Yushу (один з найсучасніших гуманоїдних роботів на ринку) не використовує чіпи Nvidia. Він використовує китайський Rockchip RK3588.

Що нам потрібно зробити

Зараз час, коли США серйозно ставляться до робототехніки. З появою загальної фізичної інтелігентності та з огляду на те, що робототехніка стає основною силою, яка перетворює безліч ключових галузей, відсутня у нас індустрія робототехніки стане серйозною слабкою ланкою стратегії США. Це не сильно відрізняється від того, що все наше важливе мережеве та телекомунікаційне обладнання імпортується з Huawei.

Внутрішньо ми повинні зупинити обмеження нашої робототехнічної промисловості. Ринкова дисципліна, що конкурує з китайськими постачальниками, може мати позитивний вплив на американські компанії: залізо загартовує залізо. Але для того, щоб американські компанії отримали ці переваги та дійсно взяли участь у конкуренції, їм потрібно мати свободу експериментувати та ітеративно розвиватися, щоб вони могли насправді конкурувати з китайськими колегами. Нам потрібно перейти від "пріоритету ліцензій" до "без ліцензії".

Навіть якщо ми знову налаштуємо регуляторну політику, зосередившись на стимулюванні інновацій, ми не зможемо встигнути за Китаєм. Екосистема не будується за один день. Але завдяки нашим внутрішнім виробничим потужностям, а також потужностям союзників, таких як Німеччина, Японія та Південна Корея, ми все ще можемо створити майже повноцінний потужний ланцюг постачання роботів, і ці слабкі місця можна виявити та вирішити.

З наявністю китайських компаній, що захоплюють частку ринку, замінюючи існуючі компанії Європи та Азії, наша позиція витрачається даремно. США та їхні союзники повинні узгодити наші інтереси, визначити наші наявні ефективні ресурси та дозволити нашим стартапам розвиватися.

Це дало нам сигнал тривоги. Лідерство США сміливо просувалося вперед у визначенні та захисті стеку програмного забезпечення ШІ; тепер їм потрібно об'єднати зусилля з найважливішими союзниками, щоб закласти основу для захищеного стеку роботів ШІ. Час ще є, але його не так вже й багато. Найважливіший виклик у гонці ШІ вже на підході. Ми повинні приєднатися до змагання.