Robotizacija proizvodnje u svijetu: opseg, primjeri, prednosti i nedostaci

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Unaprjeđujući se, čovječanstvo si to stalno olakšava, prebacujući ga na umjetnu inteligenciju. Robotizacija proizvodnje omogućila je da se riješimo niza zanimanja, na primjer, telefonsku uslugu danas obavlja samo elektronika, iako su početkom prošlog stoljeća telefonske operaterke povezivale dvije pretplatnice. Danas je napredak zakoračio još dalje i ljudi su počeli stvarati prave umjetne strojeve sposobne za obavljanje određenih mehaničkih operacija - robote.

Što je robotska proizvodnja?

Ovaj proces treba smatrati komponentom industrijske automatizacije, kada se ljudski kapaciteti zamjenjuju robotskim sustavima u industrijskoj mjeri. Najčešće velika poduzeća pokušavaju koristiti univerzalne robote koji mogu pozitivno utjecatirad cijelog kompleksa. Njihova glavna prednost leži u činjenici da se u svakom trenutku mogu rekonfigurirati za izradu potpuno različitih dijelova i proizvoda, dovoljno je samo unijeti još jedan program u opremu. Korištenjem ove vrste robotike mnoge tvrtke mogu postići značajne uštede.

Proces robotizacije proizvodnje igra veliku ulogu u poduzećima koja se bave preradom raznih dijelova. Ovdje se proizvodi do 50% proizvoda u prilično malim serijama, a ako nema robota na industrijskim linijama, tada će samo stvaranje proizvoda trajati oko 5% cijelog radnog dana. Ostatak vremena bit će utrošen na rekonfiguraciju opreme, zamjenu dijelova i alata. Takvo funkcioniranje proizvodnje nije korisno ni jednom poduzeću, jer svako od njih teži povećanju produktivnosti. Automatizacija izrade dijelova ima još jedan pozitivan učinak - roboti mogu uštedjeti veliku količinu materijala i sirovina, ali ovdje sve ovisi o racionalnoj organizaciji tijeka rada.

Kakvi se roboti koriste u poduzećima?

U proizvodnom sektoru postoji koncept "industrijskog robota", koji se odnosi na određeni uređaj koji ima određeni broj funkcija i može raditi na 5 ili više programa. Glavni zadatak robota je obavljanje zadanih zadataka, a to su: manipulacija alatima, dijelovima i dodatnim materijalima.

O kojima govore iskusni profesionalcipostojanje najmanje tri generacije takve opreme. Prva generacija uključuje programabilnu robotiku, koja može izvršiti samo zadani program. Drugom - adaptivni roboti koji su imali senzore i uz njihovu pomoć mogli primati informacije iz okoline, analizirati ih i po potrebi korigirati vlastite zadatke i ponašanje. Treća generacija se u potpunosti sastoji od inteligentnih robota koji su u stanju razlikovati objekte okoliša i sami izvoditi određene radnje. U pravilu, kada je u pitanju robotizacija proizvodnje, od tvrtke koja ju je pokrenula očekuje se nabavka najmodernije opreme.

Industrijski roboti također se obično dijele prema njihovoj izravnoj funkcionalnosti. Neki od njih obavljaju poslove za proizvodnju proizvoda, drugi obavljaju poslove dizanja i transporta proizvoda, treći održavaju glavnu proizvodnu opremu itd. Robotika u nekim slučajevima može obavljati pomoćne funkcije, posebice čišćenje prostora.

Svi roboti uključeni u industriju osnova su robotskih tehnoloških kompleksa (RTC). Potonji su kombinacija opreme i najčešće se koriste za izvođenje većih operacija - hvatanje proizvoda, izvođenje zadataka u ekstremnim uvjetima (na primjer, pod vodom), pružanje informacija o napretku povezanih proizvodnih procesa, itd.

Gdje je potrebna automatizacija?

Robotizacija proizvodnje trebala bi zamijeniti ljudske resurse, kojih je sve češćekoriste se za stvaranje proizvoda i njihovo premještanje. Najčešće se korištenim mehanizmima dodijeljuju najjednostavniji zadaci, koje stalno obavljaju nekoliko puta dnevno. Upotreba robota neophodna je prilikom pakiranja proizvoda, utovara i istovara, kao i prijenosa proizvoda između različitih proizvodnih mjesta. Do sada postoje poteškoće s stvaranjem dijelova, jer samo vrlo skupa oprema može točno reproducirati dijelove prema crtežu, a njezina upotreba još uvijek nije ekonomski isplativa za mnoga poduzeća.

Ako govorimo o tome gdje je u prošlosti uspješno uvedena robotizacija proizvodnje, primjer za to mogu biti poduzeća koja se bave zavarivanjem, rezanjem, provođenjem kontrolnih ispitivanja itd. Roboti se također aktivno koriste za jednostavne montažne operacije, teže procese i dalje izvode ljudi, jer zahtijevaju dodatne manipulacije. Ključni zadatak industrijske automatizacije je prepustiti tehnologiji na milost i nemilost jednostavne procese koji se ponavljaju nekoliko puta. Gdje je moguće, roboti se kupuju često i traju jako dugo.

Koje su prednosti korištenja robota?

Vlasnici velikih poduzeća imaju pozitivan stav prema robotizaciji proizvodnje, posebno pažljivo razmatraju prednosti i nedostatke ovog procesa, jer imaju izravan utjecaj na profit. Ako govorimo o prednostima korištenja robotike, prije svega vrijedi spomenutiizvođenje. Robotska tvrtka ima jednu neospornu prednost - njene radionice mogu raditi bez prestanka satima.

Uz racionalnu organizaciju automatizacije proizvodnje, količina mjesečne proizvodnje može biti za red veličine veća. Vrlo je važno kod robotizacije spriječiti česte izmjene opreme, inače se iznos primljene dobiti može značajno smanjiti. Osim toga, zamjena ljudskih resursa robotikom može značajno uštedjeti na plaćama. Za obavljanje svih procesa dovoljan je jedan operater za upravljanje apsolutno svim sustavima.

Potreba za stvaranjem visokokvalitetne robe je još jedna poslovna potreba koja tjera poduzeća da pribjegavaju robotizaciji proizvodnje, a prednosti korištenja takve opreme su visoka točnost dobivenih dijelova. U prilagođenom procesu izrade dijelova, količina odbačenog materijala je značajno smanjena, u mnogo čemu to postaje moguće zbog eliminacije ljudskog faktora.

Vrijedi istaknuti činjenicu da je rad u nekim proizvodnim područjima iznimno štetan za ljudski organizam i tu je robotika jednostavno nezamjenjiva. Riječ je o zavarivanju, proizvodnji čelika, farbanju itd. Robot instaliran u radionici ima svoju radnu površinu koja je oblikovana tako da osoba ne može u nju ući.

Prilično čestostudenti koji pišu WRC "Robotika industrijske proizvodnje" primjećuju da korištenje umjetne inteligencije može značajno smanjiti radni prostor. U nekim slučajevima, roboti se mogu objesiti ili čak spremiti u zatvorenom prostoru do sljedeće uporabe. Oprema koja se koristi u industrijskim postrojenjima ima moderne mjenjače i motore, za izradu se koriste materijali otporni na habanje, te stoga zahtijeva minimalno održavanje.

Koji se nedostaci mogu vidjeti u ovoj nadogradnji?

Prilično visoka cijena opreme značajan je nedostatak u robotizaciji proizvodnje, primjeri i nedostaci takve promjene proizvodnog kapaciteta mogu se pratiti u gotovo svakom poduzeću. Na primjer, trošak zamjene jednog stroja kreće se od 500 tisuća rubalja do nekoliko milijuna, a ovaj proces zahtijeva preliminarnu financijsku pripremu. Ako se oprema iznenada pokvari, morat ćete hitno tražiti novac za popravak, što nije baš zgodno.

Još jedan nedostatak koji se najčešće susreće u modernizaciji proizvodnje je smanjenje osoblja. Roboti su dizajnirani za obavljanje niskokvalificiranih poslova i zamjenu ljudi na ovom radnom mjestu, ali poduzeća nisu uvijek u mogućnosti ponuditi svojim zaposlenicima adekvatnu zamjenu u obliku novog radnog mjesta. Prema riječima stručnjaka Svjetskog ekonomskog fonda, roboti će u sljedeće dvije ili tri godine "istjerati" više od 5 milijuna ljudi na planetu s posla.godine. Toliki broj nezaposlenih trebat će negdje smjestiti, a i sada najveće države planeta pokušavaju pronaći najoptimalnija rješenja za to pitanje.

Razvijene zemlje aktivno uvode robotizaciju proizvodnje, stalno raspravljaju o prednostima i nedostacima ovog procesa na međunarodnim gospodarskim forumima. Kao rezultat ovih sastanaka formiraju se nove opcije za automatizaciju tijekova rada, kao i ideje za organiziranje novih radnih mjesta za zaposlenike koji su ostali bez posla zbog uvođenja umjetne inteligencije..

Koje su faze robotizacije?

Uvođenje umjetne inteligencije u rad u bilo koje poduzeće sastoji se od četiri faze, od kojih je prva tehnička priprema za promjene u proizvodnim linijama. Ovdje je potrebno uzeti u obzir apsolutno sve značajke tvrtke, koje će imati određeni utjecaj na novu opremu. Neke organizacije koriste ekonomsko-matematički dizajn čija je svrha uvođenje računala za tehničko matematičke proračune u sve odjele. Analiza aktivnosti potrebnih za pripremu robotike provodi se ručno, tako da nije moguće odmah postići uštede, kompetentnu optimizaciju i visoku kvalitetu proizvoda. Ako lavovski dio proizvodnje opslužuje umjetna inteligencija, tada je kombinaciju svih gore navedenih kvaliteta mnogo lakše postići.

Automatizacija i robotizacija proizvodnje nikada nije potpuna bez formiranja kontroling menadžmenta, koji je uvijeksastoji se od tri komponente: upravljačke strukture, komunikacijskog sustava i organizacije mjerenja i informacija. Ova podjela organizacije treba biti dovoljno fleksibilna i svestrana, biti sposobna brzo odgovoriti na promjenjive poslovne potrebe, te također pratiti usklađenost sa svim kriterijima navedenim u programu. Prilikom odabira sustava koji će kontrolirati rad robotike potrebno je uzeti u obzir njegovu točnost, cijenu, svestranost, kao i niz drugih parametara.

Treba obratiti pažnju na činjenicu da je cijena upravljačke komponente približno 60% cijene industrijskog robota, zbog čega se njegovom izboru treba pristupiti s posebnom pažnjom. Neka poduzeća, nažalost, biraju najjeftinije upravljačke sustave - analogne i cikličke, to se opravdava samo kada se tvrtka bavi proizvodnjom masovne robe i rijetko je potrebno reprogramirati opremu. Ako trebate izraditi male dijelove, bolje je koristiti sustave numeričke i pozicijske kontrole koji se mogu lako reprogramirati.

Sljedeća dolazi najvažnija faza - izravno programiranje. Robotizacija suvremene proizvodnje predviđa četiri stupnja kontrole nad radom umjetne inteligencije: formiranje ciklusa, memoriranje programa, reprodukciju i izravno izvođenje. Ovdje se posebna pozornost mora posvetiti programiranju, koje se danas provodi na dvije metode -analitičke i edukativne. Prvi uključuje izračune i otklanjanje pogrešaka, nakon čega se algoritam rada unosi u upravljački sustav. Drugi je izrada upravljačkog programa već u radnoj sobi pomoću posebnog daljinskog upravljača, koji je dio opreme. Iskusni stručnjaci savjetuju korištenje obje opcije za postizanje najvišeg učinka robotizacije.

Završna faza je pokretanje automatizirane proizvodnje punim kapacitetom. Vrlo je važno osigurati da proizvodne linije rade što je moguće učinkovitije, tek nakon provedenih svih potrebnih testova robotika se može pustiti u rad. Napominjemo da je u prvih nekoliko sati potrebno testirati raspoložive kapacitete i izvršiti potrebne prilagodbe.

Kako roboti pomažu kod zavarivanja?

Era uvođenja umjetne inteligencije započela je robotizacijom proizvodnje zavarivanja, uz njezinu pomoć bilo je moguće postići značajne rezultate. Automatizirani industrijski strojevi 70-ih godina 20. stoljeća preorijentirani su na točkasto zavarivanje, a od tada je to postalo njihova glavna djelatnost. Od početka korištenja robota, kvaliteta zavarivanja se višestruko povećala, što je pogodovalo industriji. Danas profil od kojeg se izrađuju dijelovi i spoj ne igraju nikakvu ulogu, umjetna inteligencija je u stanju povezati apsolutno sve.

Robotizacija proizvodnje zavarivanja nastavlja dobivati zamah u 21. stoljeću, danas se koristiuređaji imaju dodatne senzore sposobne obraditi dolazne taktilne i vizualne podatke. Svi roboti mogu zavariti dvije metalne površine i dobiti visokokvalitetni zavar u stabilnom luku. Industrijalci vjeruju da se takva oprema u budućnosti može koristiti za lasersko zavarivanje, kao i za dodatno rezanje materijala koji se obrađuje.

Mogu li se roboti koristiti za stvaranje hrane?

Kako se čovječanstvo stalno povećava, pitanje kako prehraniti sve postaje sve hitnije. Robotizacija proizvodnje hrane može priskočiti u pomoć, omogućujući vam stvaranje novih visokokvalitetnih proizvoda u najkraćem mogućem roku. Među stručnjacima postoji stajalište da će se roboti sve više koristiti na ovom području, a prije ili kasnije će čak zamijeniti profesionalne kuhare.

Napredak je toliko zakoračio da je umjetna inteligencija danas sposobna samostalno prerađivati proizvode od skute: rezati, sortirati i čak pakirati, dok se u proizvodnji promatra najstroža sterilnost. Slastičari posebno vole koristiti robotiku, uz njenu pomoć moguće je stvoriti originalne i točne crteže na kolačima i kolačima, kao i pakirati dobivene proizvode, što štedi puno vremena. Roboti se također koriste u ribarskoj industriji, gdje pomažu izrezati ulov na porcionirane komade, što je vrlo zgodno za kuhare koji rade u ugostiteljstvu.

Robotikaproizvodnja hrane trebala bi utjecati na ona područja u kojima su zaposlenici poduzeća izloženi opasnim i štetnim utjecajima okoliša. Riječ je o promjenama temperature, vlažnosti, buci, pojačanim vibracijama i prašini. Međutim, stručnjaci ne isključuju mogućnost da roboti stvaraju prehrambene proizvode od nule, ali takva umjetna inteligencija neće se uskoro razviti.

Kako automatiziraju rad u našoj zemlji?

Ako govorimo o robotizaciji proizvodnje u Rusiji, ovdje ona tek počinje uzimati maha. Većina uređaja se koristi u operacijama zavarivanja i utovara, kao i u automobilskoj industriji. Broj tvrtki koje koriste umjetnu inteligenciju svake se godine povećava jer su njihovi vlasnici shvatili sve prednosti implementacije automatizacije. Od 2018. godine u Rusiji postoji samo jedan robot na 10.000 ljudi, međutim do 2025. stručnjaci predviđaju povećanje broja robotike u domaćoj industriji za 20%.

Posebnu pažnju zaslužuje činjenica da velika većina zaposlenih Rusa ima negativan stav prema robotici. S jedne strane ih je moguće razumjeti, jer korištenje robotike za nekoga može značiti gubitak posla, ali s druge strane, znanstveno-tehnološki napredak je zamišljen da olakša postojanje čovječanstva i od njega se ne može odustati. Međutim, potpuna robotizacija proizvodnih kapaciteta u Rusiji još je daleko, pa se potpuna automatizacija neće dogoditi u narednim godinama.

Vlada u međuvremenu razmišlja o tomeKakve koristi može donijeti robotizacija proizvodnje, Moskva sada aktivno razvija novu generaciju umjetne inteligencije, koja će se u budućnosti slati u svemir. Glavni grad svake godine je domaćin konferencije “RoboSector” na kojoj se svi mogu upoznati s najnovijim dostignućima znanstvenika u području automatizacije proizvodnje, a vlasnici poduzeća mogu otkriti nove mogućnosti.

Kako stoji svjetsko tržište?

Robotizacija proizvodnje u svijetu odavno je postala uobičajena, prema statistikama, od siječnja 2017. na svakih 10 tisuća zaposlenih na našem planetu dolazi više od 70 robota. Najveći broj robota koristi se u Južnoj Koreji sa 631 na 10.000 radnika, Singapuru s 488 i Njemačkoj s 309. Analitičari kažu da su Azija i Amerika najviše pogođene automatizacijom tijeka rada, a roboti se povećavaju za 9 odnosno 7 posto svake godine.

Rekorder za uvođenje robotike je Kina, ako je 2013. prosječna gustoća uređaja bila 25 jedinica na 10 tisuća radnika, onda je do kraja 2016. ta brojka narasla na 68 i nastavlja rasti. Do 2020. godine vlasti Nebeskog Carstva namjeravaju ući u vrh država-čelnika robotizacije. Južna Koreja je zemlja s najvećom gustoćom robota od 2010. godine, bez njih ne mogu pri stvaranju automobila i elektronike.

Antirekorderi za robotizaciju proizvodnje od 2018. su Rusija, Indija i Filipini. U ovimzemljama, tržište robotike se još uvijek razvija, pa proizvođači opreme aktivno nude svoje usluge potencijalnim kupcima. Predstavnici inženjerske i automobilske industrije pokazuju veliki interes za korištenje umjetne inteligencije, budući da će njezina primjena značajno rasteretiti ljudske potencijale tvrtki.

Stručnjaci vjeruju da će uspjeh mnogih poduzeća u budućnosti ovisiti o robotizaciji proizvodnje, opseg automatskih strojeva se stalno širi i zahtijeva sve više razvoja i istraživanja. Po njihovom mišljenju automatizaciju ne treba postavljati samoj sebi, umjetni strojevi se mogu uvesti samo u onim situacijama kada čovjek iz ovih ili onih razloga ne može raditi posao bolje od njih. Stabilizacija tehničkog procesa, povećanje točnosti proizvedenih dijelova i brzina postizanja ciljeva samo su mali dio razloga koji prisiljavaju poduzeća širom svijeta da uvedu robote u proizvodnju.