Gamybos robotizavimas pasaulyje: apimtis, pavyzdžiai, privalumai ir trūkumai
Gamybos robotizavimas pasaulyje: apimtis, pavyzdžiai, privalumai ir trūkumai

Video: Gamybos robotizavimas pasaulyje: apimtis, pavyzdžiai, privalumai ir trūkumai

Video: Gamybos robotizavimas pasaulyje: apimtis, pavyzdžiai, privalumai ir trūkumai
Video: Making Very Shitty Silica Gel From Sand (and making disodium silicate) 2024, Kovas
Anonim

Tobulėdama, žmonija nuolat palengvina save, perkeldama jį į dirbtinį intelektą. Gamybos robotizavimas leido atsikratyti daugybės profesijų, pavyzdžiui, telefono paslaugas šiandien teikia tik elektronika, nors praėjusio amžiaus pradžioje telefono operatorės moterys sujungė du abonentus. Šiandien pažanga dar labiau paspartėjo ir žmonės pradėjo kurti tikras dirbtines mašinas, galinčias atlikti tam tikras mechanines operacijas – robotus.

Kas yra robotų gamyba?

Šis procesas turėtų būti laikomas pramonės automatizavimo komponentu, kai žmogaus pajėgumus pakeičia robotizuotos sistemos pramoniniu mastu. Dažniausiai didelės įmonės bando naudoti universalius robotus, kurie gali turėti teigiamą poveikįviso komplekso eksploatacija. Pagrindinis jų pranašumas slypi tame, kad juos bet kada galima perkonfigūruoti visiškai skirtingų dalių ir gaminių gamybai, užtenka į įrangą įvesti kitą programą. Naudodamos tokią robotiką daugelis įmonių gali žymiai sutaupyti.

gamybos robotizavimas
gamybos robotizavimas

Gamybos robotizavimo procesas atlieka didžiulį vaidmenį įmonėse, kurios apdoroja įvairias dalis. Iki 50% produkcijos čia gaminama gana nedidelėmis partijomis, o jei pramoninėse linijose nėra robotų, tai pats gaminių sukūrimas užtruks apie 5% visos darbo dienos. Likęs laikas bus skirtas įrangos perkonfigūravimui, dalių ir įrankių keitimui. Toks gamybos funkcionavimas nėra naudingas jokiai įmonei, nes kiekviena iš jų siekia produktyvumo didinimo. Detalių kūrimo automatizavimas turi dar vieną teigiamą poveikį – robotai gali sutaupyti daug medžiagų ir žaliavų, tačiau čia viskas priklauso nuo racionalaus darbo eigos organizavimo.

Kokie robotai naudojami įmonėse?

Gamybos sektoriuje yra „pramoninio roboto“sąvoka, kuri reiškia konkretų įrenginį, kuris turi tam tikrą skaičių funkcijų ir gali dirbti su 5 ar daugiau programų. Pagrindinė roboto užduotis yra atlikti jam skirtas užduotis, būtent: manipuliuoti įrankiais, dalimis ir papildomomis medžiagomis.

Patyrę specialistai kalba apiebent trijų kartų tokios įrangos egzistavimas. Pirmoji karta apima programuojamą robotiką, kuri gali vykdyti tik tam tikrą programą. Prie antrosios – prisitaikantys robotai, kurie turėjo jutiklius ir jų pagalba galėjo priimti informaciją iš aplinkos, ją analizuoti, o prireikus koreguoti savo užduotis ir elgesį. Trečioji karta susideda vien iš protingų robotų, kurie geba atskirti aplinkos objektus ir savarankiškai atlikti tam tikrus veiksmus. Paprastai, kalbant apie gamybos robotizavimą, ją pradėjusi įmonė tikisi įsigyti moderniausią įrangą.

Pramoniniai robotai taip pat dažniausiai skirstomi pagal jų tiesioginį funkcionalumą. Vieni atlieka gaminių gamybos užduotis, kiti – gaminių kėlimo ir transportavimo darbus, treti prižiūri pagrindinę gamybos įrangą ir pan. Robotika tam tikrais atvejais gali atlikti pagalbines funkcijas, ypač – patalpų valymą.

Visi pramonėje naudojami robotai yra robotų technologinių kompleksų (RTC) pagrindas. Pastarosios yra įrangos derinys ir dažniausiai naudojamos didesnėms operacijoms atlikti – gaminio fiksavimui, užduočių atlikimui ekstremaliomis sąlygomis (pavyzdžiui, po vandeniu), informacijos teikimui apie susijusių gamybos procesų eigą ir pan.

Kur reikalingas automatizavimas?

Gamybos robotizavimas turėtų pakeisti žmogiškuosius išteklius, kurie dažniau būnayra naudojami gaminiams kurti ir juos perkelti. Dažniausiai naudojamiems mechanizmams skiriamos paprasčiausios užduotys, kurias jie nuolat atlieka kelis kartus per dieną. Robotų naudojimas yra būtinas pakuojant produkciją, pakraunant ir iškraunant, taip pat perkeliant produktus tarp skirtingų gamybos vietų. Iki šiol kyla sunkumų kuriant dalis, nes tik labai brangi įranga gali tiksliai atkurti dalis pagal brėžinį, o jos naudojimas daugeliui įmonių vis dar nėra ekonomiškai naudingas.

gamybos privalumų ir trūkumų robotizavimas
gamybos privalumų ir trūkumų robotizavimas

Jeigu kalbėtume apie tai, kur praeityje buvo sėkmingai įdiegtas gamybos robotizavimas, pavyzdžiu galėtų būti įmonės, užsiimančios suvirinimu, pjovimu, kontrolinių bandymų atlikimu ir kt. Robotai taip pat aktyviai naudojami paprastoms surinkimo operacijoms, sunkesnius procesus vis tiek atlieka žmonės, nes jiems reikia papildomų manipuliacijų. Pagrindinis pramonės automatizavimo uždavinys yra suteikti technologijos malonei paprastus procesus, kurie kartojasi keletą kartų. Kur įmanoma, robotai perkami dažnai ir tarnauja labai ilgai.

Kokie yra robotų naudojimo pranašumai?

Didelių įmonių savininkai teigiamai žiūri į gamybos robotizavimą, ypač atidžiai svarsto šio proceso pliusus ir minusus, nes jie turi tiesioginės įtakos pelnui. Jei kalbėsime apie robotikos naudojimo privalumus, tai pirmiausia verta paminėtispektaklis. Robotikos įmonė turi vieną neabejotiną pranašumą – jos dirbtuvės gali dirbti be perstojo valandų valandas.

Racionaliai organizuojant gamybos automatizavimą, mėnesio produkcijos kiekis gali būti eilės tvarka didesnis. Labai svarbu robotizuojant išvengti dažno įrangos keitimo, kitaip gaunamo pelno suma gali smarkiai sumažėti. Be to, žmogiškuosius išteklius pakeitus robotika, galima gerokai sutaupyti darbo užmokesčio. Norint atlikti visus procesus, pakanka vieno operatoriaus, kuris valdytų absoliučiai visas sistemas.

gamybos automatizavimas ir robotizavimas
gamybos automatizavimas ir robotizavimas

Kokybiškų prekių kūrimo poreikis – dar vienas verslo poreikis, verčiantis įmones griebtis gamybos robotizavimo, tokios įrangos naudojimo privalumai – didelis gautų detalių tikslumas. Pakoreguotame dalių kūrimo procese žymiai sumažėja atmestos medžiagos kiekis, daugeliu atžvilgių tai tampa įmanoma dėl žmogiškojo faktoriaus pašalinimo.

Verta atkreipti dėmesį į tai, kad darbas kai kuriose gamybos srityse yra itin žalingas žmogaus organizmui, o būtent čia robotika yra tiesiog nepakeičiama. Kalbame apie suvirinimą, plieno gamybą, dažymo medžiagas ir t.t.. Dirbtuvėse įrengtas robotas turi savo darbo zoną, kuri suformuota taip, kad žmogus į ją negalėtų patekti.

Gana dažnaistudentai, rašantys WRC „Pramoninės gamybos robotika“, pastebi, kad dirbtinio intelekto naudojimas gali gerokai sumažinti darbo erdvę. Kai kuriais atvejais robotus galima pakabinti ar net laikyti patalpose iki kito naudojimo. Pramonės įmonėse naudojama įranga turi modernias pavarų dėžes ir variklius, jai sukurti naudojamos dilimui atsparios medžiagos, todėl jai reikia minimalios priežiūros.

Kokių šio atnaujinimo trūkumų galima pastebėti?

Gana didelė įrangos kaina yra reikšmingas trūkumas robotizuojant gamybą, tokio gamybos pajėgumo pasikeitimo pavyzdžių ir trūkumų galima atsekti beveik bet kurioje įmonėje. Pavyzdžiui, vienos mašinos pakeitimo kaina svyruoja nuo 500 tūkstančių rublių iki kelių milijonų, o šiam procesui reikia išankstinio finansinio pasiruošimo. Staigiai sugedus įrangai, teks skubiai ieškoti pinigų remontui, o tai nėra labai patogu.

modernios gamybos robotizavimas
modernios gamybos robotizavimas

Kitas trūkumas, su kuriuo dažniausiai susiduriama modernizuojant gamybą, yra darbuotojų mažinimas. Robotai yra skirti atlikti žemos kvalifikacijos darbus ir pakeisti žmones šiame poste, tačiau įmonės ne visada gali pasiūlyti savo darbuotojams tinkamą pavadavimą naujomis pareigomis. Pasaulio ekonomikos fondo ekspertų teigimu, per ateinančius dvejus ar trejus metus robotai „išstums“iš darbo daugiau nei 5 milijonus planetos žmonių.metų. Tokį bedarbių skaičių reikės kažkur apgyvendinti, o ir dabar didžiausios planetos valstybės stengiasi rasti optimaliausius šios problemos sprendimus.

Išsivysčiusiose šalyse aktyviai diegiamas gamybos robotizavimas, tarptautiniuose ekonomikos forumuose nuolat diskutuojama apie šio proceso pliusus ir minusus. Dėl šių susitikimų formuojasi nauji darbo eigos automatizavimo variantai, taip pat idėjos, skirtos naujų darbo vietų organizavimui dėl dirbtinio intelekto įdiegimo be darbo likusiems darbuotojams.

Kokie yra robotizacijos etapai?

Dirbtinio intelekto įdiegimas bet kurioje įmonėje susideda iš keturių etapų, iš kurių pirmasis yra techninis pasiruošimas gamybos linijų pokyčiams. Čia būtina atsižvelgti į absoliučiai visas įmonės ypatybes, kurios turės tam tikrą įtaką naujai įrangai. Kai kurios organizacijos naudoja ekonominį ir matematinį projektavimą, kurio tikslas – visuose padaliniuose įdiegti kompiuterius techniniams matematiniams skaičiavimams. Robotikos paruošimui reikalingų veiklų analizė atliekama rankiniu būdu, todėl iš karto pasiekti taupymo, kompetentingo optimizavimo ir aukštos gaminių kokybės nepavyksta. Jei liūto dalį produkcijos aptarnauja dirbtinis intelektas, tai visų aukščiau išvardintų savybių derinį pasiekti daug lengviau.

Gamybos automatizavimas ir robotizavimas niekada nebūna baigtas nesuformavus kontroliuojančio valdymo, kuris visada yrasusideda iš trijų komponentų: valdymo struktūros, komunikacijos sistemos ir matavimo bei informacijos organizavimo. Šis organizacijos padalinys turėtų būti pakankamai lankstus ir universalus, gebėti greitai reaguoti į kintančius verslo poreikius, taip pat stebėti, kaip laikomasi visų programoje nurodytų kriterijų. Renkantis sistemą, kuri valdys robotikos darbą, būtina atsižvelgti į jos tikslumą, kainą, universalumą, taip pat daugybę kitų parametrų.

gamybos apimties robotizavimas
gamybos apimties robotizavimas

Turite atkreipti dėmesį į tai, kad valdymo komponento kaina yra maždaug 60% pramoninio roboto kainos, todėl jo pasirinkimas turi būti vertinamas ypač atsargiai. Kai kurios įmonės, deja, renkasi pigiausias valdymo sistemas – analogines ir ciklines, tai pasiteisina tik tuomet, kai įmonė užsiima masinių prekių gamyba ir perprogramuoti įrangą tenka retai. Jei reikia sukurti nedidelės apimties dalis, geriau naudoti skaitmenines ir padėties valdymo sistemas, kurias galima lengvai perprogramuoti.

Kitas ateina svarbiausias etapas – tiesioginis programavimas. Šiuolaikinės gamybos robotizavimas numato keturis dirbtinio intelekto darbo valdymo etapus: ciklo formavimą, programos įsiminimą, atkūrimą ir tiesioginį vykdymą. Ypatingas dėmesys čia turi būti skiriamas programavimui, kuris šiandien atliekamas dviem būdais -analitinis ir edukacinis. Pirmasis apima skaičiavimus ir derinimą, po kurio veikimo algoritmas įvedamas į valdymo sistemą. Antrasis – valdymo programos sukūrimas jau darbo kambaryje naudojant specialų nuotolinio valdymo pultą, kuris yra įrangos dalis. Patyrę ekspertai pataria naudoti abi parinktis, kad būtų pasiektas aukščiausios kokybės robotizacijos efektas.

Paskutinis etapas yra automatizuotos gamybos paleidimas visu pajėgumu. Labai svarbu užtikrinti, kad gamybos linijos veiktų kuo efektyviau, tik atlikus visus reikiamus bandymus galima pradėti eksploatuoti robotiką. Atkreipkite dėmesį, kad per pirmąsias kelias valandas būtina išbandyti turimus pajėgumus ir atlikti reikiamus pakeitimus.

Kaip robotai padeda suvirinti?

Dirbtinio intelekto įdiegimo era prasidėjo suvirinimo gamybos robotizavimu, jo pagalba buvo galima pasiekti reikšmingų rezultatų. Aštuntajame dešimtmetyje automatizuotos pramoninės mašinos buvo perorientuotos į taškinį suvirinimą, ir nuo tada tai tapo pagrindine jų verslo kryptimi. Nuo robotų naudojimo pradžios suvirinimo kokybė išaugo kelis kartus, o tai buvo naudinga pramonei. Šiandien profilis, iš kurio gaminamos detalės, ir sandūra nevaidina jokio vaidmens, dirbtinis intelektas gali sujungti absoliučiai viską.

suvirinimo gamybos robotizavimas
suvirinimo gamybos robotizavimas

Suvirinimo gamybos robotizavimas XXI amžiuje ir toliau įgauna pagreitį, šiandien naudojamasįrenginiai turi papildomus jutiklius, galinčius apdoroti gaunamus lytėjimo ir vaizdinius duomenis. Visi robotai gali suvirinti du metalinius paviršius ir gauti aukštos kokybės siūlę stabiliu lanku. Pramonininkai mano, kad ateityje tokia įranga gali būti naudojama suvirinimui lazeriu, taip pat papildomai apdorojamos medžiagos pjovimui.

Ar robotus galima naudoti maistui gaminti?

Žmonijos skaičiui nuolat augant, klausimas, kaip visus pamaitinti, tampa vis aktualesnis. Gali padėti maisto gamybos robotizavimas, leidžiantis per trumpiausią laiką sukurti naujus aukštos kokybės produktus. Ekspertai laikosi nuomonės, kad robotai šioje srityje bus naudojami vis dažniau ir anksčiau ar vėliau netgi pakeis profesionalius virėjus.

Pažanga pasistūmėjo taip toli, kad šiandien dirbtinis intelektas gali savarankiškai apdoroti varškės produktus: pjaustyti, rūšiuoti ir net supakuoti, o gamyboje laikomasi griežčiausio sterilumo. Konditeriai itin mėgsta naudoti robotiką, kurios pagalba galima sukurti originalius ir tikslius piešinius ant tortų ir kepinių, taip pat supakuoti gautus gaminius, sutaupant daug laiko resursų. Robotai taip pat naudojami žvejybos pramonėje, kur jie padeda supjaustyti laimikį porcijomis, o tai labai patogu maitinimo pramonėje dirbantiems virėjams.

Robotikamaisto gamyba turėtų paveikti tas sritis, kuriose įmonių darbuotojai yra veikiami pavojingo ir kenksmingo aplinkos poveikio. Kalbame apie temperatūros pokyčius, drėgmę, triukšmą, padidėjusią vibraciją ir dulkes. Tačiau ekspertai neatmeta galimybės, kad robotai kurs maisto produktus nuo nulio, tačiau toks dirbtinis intelektas greitai nebus sukurtas.

Kaip jie automatizuoja darbą mūsų šalyje?

Jei kalbėtume apie gamybos robotizavimą Rusijoje, čia jis tik pradeda įsibėgėti. Dauguma prietaisų naudojami suvirinimo ir krovimo operacijose, taip pat automobilių pramonėje. Dirbtinį intelektą naudojančių įmonių kasmet daugėja, nes jų savininkai suvokė visus automatizavimo diegimo privalumus. 2018 m. Rusijoje 10 000 žmonių tenka tik vienas robotas, tačiau ekspertai prognozuoja, kad iki 2025 m. robotų skaičius šalies pramonėje padidės 20%.

Ypatingo dėmesio nusipelno tai, kad didžioji dauguma dirbančių rusų turi neigiamą požiūrį į robotiką. Viena vertus, juos galima suprasti, nes robotikos panaudojimas kažkam gali reikšti darbo netekimą, kita vertus, mokslo ir technologijų pažanga skirta palengvinti žmonijos egzistavimą ir jos negalima apleisti. Tačiau iki visiško gamybos pajėgumų robotizavimo Rusijoje dar toli, todėl ateinančiais metais visiško automatizavimo nebus.

Vyriausybė tuo tarpu galvoja apieKokią naudą gali duoti gamybos robotizavimas, Maskva dabar aktyviai kuria naujos kartos dirbtinį intelektą, kuris ateityje bus siunčiamas į kosmosą. Sostinėje kasmet vyksta konferencija „RoboSector“, kurioje kiekvienas gali susipažinti su naujausiais mokslininkų pasiekimais gamybos automatizavimo srityje, o įmonių savininkai – atrasti naujų galimybių.

Kaip sekasi pasaulio rinkai?

Gamybos robotizavimas pasaulyje jau seniai tapo įprastas dalykas, pagal statistiką 2017 m. sausio mėn. mūsų planetoje 10 tūkstančių darbuotojų tenka daugiau nei 70 robotų. Daugiausia robotų naudojama Pietų Korėjoje – 10 000 darbuotojų tenka 631, Singapūre – 488 ir Vokietijoje – 309. Analitikai teigia, kad labiausiai dėl darbo eigos automatizavimo nukenčia Azija ir Amerika, kur robotų kasmet padaugėja atitinkamai 9 ir 7 procentais.

maisto gamybos robotizavimas
maisto gamybos robotizavimas

Robotikos diegimo rekordininkė yra Kinija, jei 2013 metais vidutinis įrenginių tankis buvo 25 vienetai 10 tūkstančių darbuotojų, tai 2016 metų pabaigoje šis skaičius išaugo iki 68 ir toliau didėja. Iki 2020 m. Dangaus imperijos valdžia ketina patekti į aukščiausius robotizacijos lyderius. Nuo 2010 m. Pietų Korėja yra šalis, kurioje robotų yra daugiausiai. Be jų jie neapsieina kurdami automobilius ir elektroniką.

Nuo 2018 m. gamybos robotizavimo antirekordininkai yra Rusija, Indija ir Filipinai. Šiuosešalių robotikos rinka dar tik vystosi, todėl įrangos gamintojai aktyviai siūlo savo paslaugas potencialiems klientams. Inžinerijos ir automobilių pramonės atstovai rodo didelį susidomėjimą dirbtinio intelekto panaudojimu, nes jo įgyvendinimas gerokai atleis įmonių žmogiškuosius išteklius.

Ekspertai mano, kad daugelio įmonių sėkmė ateityje priklausys nuo gamybos robotizavimo, automatinių mašinų apimtis nuolat plečiasi ir reikalauja vis daugiau plėtros ir tyrimų. Jų nuomone, automatizavimo nereikėtų iškelti kaip tikslą savaime, dirbtines mašinas galima diegti tik tose situacijose, kai žmogus dėl vienokių ar kitokių priežasčių negali atlikti darbo geriau už juos. Techninio proceso stabilizavimas, gaminamų dalių tikslumo padidėjimas ir tikslų pasiekimo greitis – tai tik maža dalis priežasčių, verčiančių įmones visame pasaulyje į gamybą įtraukti robotus.

Rekomenduojamas: