A termelés robotizálása a világban: terjedelem, példák, előnyei és hátrányai

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A fejlődés, az emberiség folyamatosan megkönnyíti a dolgát, áthelyezi a mesterséges intelligenciára. A termelés robotizálása számos szakmától való megszabadulást tette lehetővé, például a telefonszolgáltatást ma már csak az elektronika végzi, bár a múlt század elején a női telefonkezelők két előfizetőt kapcsoltak össze. Mára a fejlődés még tovább lépett, és az emberek elkezdtek valódi mesterséges gépeket létrehozni, amelyek bizonyos mechanikai műveletek elvégzésére képesek – robotokat.

Mi az a robotgyártás?

Ezt a folyamatot az ipari automatizálás egyik összetevőjének kell tekinteni, amikor az emberi kapacitásokat ipari méretekben robotrendszerek váltják fel. Leggyakrabban a nagyvállalatok univerzális robotokat próbálnak használni, amelyek pozitív hatással lehetnekaz egész komplexum működése. Legfőbb előnyük abban rejlik, hogy bármikor átkonfigurálhatók teljesen más alkatrészek, termékek gyártására, elég csak egy másik programot bevinni a berendezésbe. Az ilyen típusú robotika használatával sok vállalkozás jelentős megtakarítást érhet el.

A termelés robotizálásának folyamata óriási szerepet játszik a különféle alkatrészek feldolgozásával foglalkozó vállalkozásokban. A termékek akár 50% -át itt állítják elő meglehetősen kis tételekben, és ha nincsenek robotok az ipari vonalakon, akkor maga a termékek létrehozása a teljes munkanap körülbelül 5% -át veszi igénybe. A fennmaradó időt a berendezések újrakonfigurálásával, alkatrészek és szerszámok cseréjével kell tölteni. A termelés ilyen működése egyetlen vállalkozás számára sem előnyös, hiszen mindegyik a termelékenység növelését célozza. Az alkatrészek létrehozásának automatizálásának van egy másik pozitív hatása is - a robotok nagy mennyiségű anyagot és nyersanyagot takaríthatnak meg, de itt minden a munkafolyamat ésszerű megszervezésén múlik.

Milyen robotokat használnak a vállalatok?

A gyártási szektorban létezik az "ipari robot" fogalma, amely egy adott eszközre utal, amely bizonyos számú funkcióval rendelkezik, és 5 vagy több programon képes dolgozni. A robot fő feladata a rábízott feladatok elvégzése, nevezetesen: szerszámok, alkatrészek és kiegészítő anyagok kezelése.

Tapaszt alt szakemberek beszélnekaz ilyen berendezések legalább három generációjának megléte. Az első generációba a programozható robotika tartozik, amely csak egy adott programot tud végrehajtani. Másodszor: az adaptív robotok, amelyek érzékelőkkel rendelkeztek, és segítségével információkat kaphattak a környezetből, elemezhettek, és szükség esetén korrigálhatták saját feladataikat és viselkedésüket. A harmadik generáció teljes egészében intelligens robotokból áll, amelyek képesek különbséget tenni a környezeti objektumok között, és bizonyos műveleteket önállóan is végrehajtanak. Általános szabály, hogy a termelés robotizálását illetően az azt elindító cégtől a legmodernebb berendezések beszerzését várják.

Az ipari robotokat általában a közvetlen funkcionalitásuk szerint is felosztják. Egyesek a termékek gyártásával kapcsolatos feladatokat látják el, mások a termékek emelését és szállítását végzik, mások a fő gyártóberendezéseket karbantartják stb. A robotok bizonyos esetekben segédfunkciókat is elláthatnak, különösen a helyiségek takarítását.

Az iparban használt összes robot a robottechnológiai komplexumok (RTC) alapja. Utóbbi berendezések kombinációja, és leggyakrabban nagyobb műveletek elvégzésére szolgál - egy termék rögzítése, extrém körülmények között végzett feladatok (például víz alatt), információk nyújtása a kapcsolódó gyártási folyamatok előrehaladásáról stb.

Hol van szükség automatizálásra?

A termelés robotizálása felváltja az emberi erőforrásokat, amelyek gyakrabban fordulnak előtermékek létrehozására és mozgatására használják. Leggyakrabban a használt mechanizmusokhoz a legegyszerűbb feladatokat rendelik, amelyeket naponta többször is végrehajtanak. A robotok használata nélkülözhetetlen a termékek becsomagolásakor, be- és kirakodása során, valamint a termékek különböző gyártóhelyek közötti szállítása során. Egyelőre nehézségek adódtak az alkatrészek létrehozásával, mivel csak a nagyon drága berendezések képesek pontosan reprodukálni az alkatrészeket a rajz szerint, és ennek használata sok vállalkozás számára még mindig nem kifizetődő.

Ha arról beszélünk, ahol korábban sikeresen bevezették a termelés robotizálását, akkor erre példa lehet a hegesztéssel, vágással, ellenőrző tesztekkel stb. foglalkozó vállalkozások. A robotokat aktívan használják egyszerű összeszerelési műveletekhez is, A nehezebb folyamatokat továbbra is az emberek hajtják végre, mivel ezek további manipulációkat igényelnek. Az ipari automatizálás kulcsfeladata, hogy a technológia kényére adjon egyszerű, többször ismétlődő folyamatokat. Ahol lehetséges, a robotokat gyakran vásárolják, és nagyon sokáig bírják.

Milyen előnyei vannak a robotok használatának?

A nagyvállalatok tulajdonosai pozitívan viszonyulnak a termelés robotizálásához, különösen gondosan mérlegelik ennek a folyamatnak az előnyeit és hátrányait, mivel ezek közvetlen hatással vannak a profitra. Ha a robotika használatának előnyeiről beszélünk, akkor mindenekelőtt érdemes megemlíteniteljesítmény. Egy robotikai cégnek van egy tagadhatatlan előnye: műhelyei órákon át megállás nélkül dolgozhatnak.

A gyártásautomatizálás racionális megszervezésével a havi termelés mennyisége egy nagyságrenddel magasabb is lehet. A robotizálásnál nagyon fontos, hogy elkerüljük a gyakori berendezéscseréket, ellenkező esetben a befolyt haszon nagysága jelentősen csökkenhet. Emellett a humán erőforrás robotikára váltása jelentősen megtakaríthatja a béreket. Az összes folyamat végrehajtásához egy operátor elegendő az összes rendszer vezérléséhez.

A jó minőségű áruk létrehozásának szükségessége egy másik üzleti igény, amely a termelés robotizálására kényszeríti a vállalkozásokat. Az ilyen berendezések használatának előnyei a megszerzett alkatrészek nagy pontossága. Az alkatrészkészítés korrigált folyamatában jelentősen csökken a kiselejtezett anyag mennyisége, ez sok tekintetben az emberi tényező kiiktatása révén válik lehetővé.

Érdemes megjegyezni, hogy egyes termelési területeken végzett munka rendkívül káros az emberi szervezetre, és itt a robotika egyszerűen pótolhatatlan. Hegesztésről, acélgyártásról, festőanyagokról stb. beszélünk. A műhelyben telepített robotnak saját munkaterülete van, amely úgy van kialakítva, hogy abba ne férhessen be.

Elég gyakranA WRC „Az ipari termelés robotikája” című WRC-t író diákok észreveszik, hogy a mesterséges intelligencia használatával jelentősen csökkenthető a munkaterület. Egyes esetekben a robotok felakaszthatók vagy akár bent is elhelyezhetők a következő használatig. Az ipari üzemekben használt berendezések korszerű sebességváltókkal és motorokkal rendelkeznek, elkészítéséhez kopásálló anyagokat használnak, ezért minimális karbantartást igényel.

Milyen hátrányai vannak ennek a frissítésnek?

A termelés robotizálásában jelentős hátránnyal jár a meglehetősen magas berendezések költsége, a termelési kapacitás ilyen jellegű változására szinte minden vállalkozásnál találunk példákat és hátrányokat. Például egy gép cseréjének költsége 500 ezer rubeltől több millióig terjed, és ez a folyamat előzetes pénzügyi előkészítést igényel. Ha a berendezés hirtelen meghibásodik, sürgősen pénzt kell keresnie a javításra, ami nem túl kényelmes.

További hátrány, amellyel a termelés korszerűsítése során leggyakrabban találkozunk, a létszámcsökkentés. A robotokat alacsony képzettséget igénylő munka elvégzésére és az ezen a poszton dolgozók helyettesítésére tervezték, de a vállalkozások nem mindig tudnak megfelelő helyettesítést kínálni alkalmazottaiknak új pozíció formájában. A Világgazdasági Alap szakértői szerint a robotok a következő két-három évben több mint 5 millió embert „kényszerítenek ki” a bolygón a munkahelyükről.az év … ja. Ekkora számú munkanélkülit el kell majd helyezni valahol, és a bolygó legnagyobb államai még most is igyekeznek megtalálni a legoptimálisabb megoldást erre a kérdésre.

A fejlett országokban aktívan bevezetik a termelés robotizálását, nemzetközi gazdasági fórumokon folyamatosan megvitatják ennek a folyamatnak az előnyeit és hátrányait. Ezen találkozók eredményeként kialakulnak a munkafolyamatok automatizálásának új lehetőségei, valamint olyan ötletek, amelyek a mesterséges intelligencia bevezetése miatt munka nélkül maradt munkavállalók új munkahelyek megszervezését célozzák.

Melyek a robotizáció szakaszai?

A mesterséges intelligencia bevezetése minden vállalkozásnál négy szakaszból áll, amelyek közül az első a gyártósorok változásaira való technikai felkészülés. Itt feltétlenül figyelembe kell venni a vállalat összes jellemzőjét, amely bizonyos hatással lesz az új berendezésekre. Egyes szervezetek gazdasági és matematikai tervezést alkalmaznak, melynek célja a számítógépek bevezetése a műszaki matematikai számításokhoz minden osztályon. A robotika előkészítéséhez szükséges tevékenységek elemzése manuálisan történik, így nem érhető el azonnal megtakarítás, kompetens optimalizálás és magas termékminőség. Ha a termelés oroszlánrészét mesterséges intelligencia szolgálja ki, akkor a fenti tulajdonságok kombinációja sokkal könnyebben elérhető.

A termelés automatizálása és robotizálása soha nem teljes a kontrolling menedzsment kialakítása nélkül, amely mindighárom részből áll: az irányítási struktúrából, a kommunikációs rendszerből, valamint a mérési és információs szervezetből. Ennek a szervezeti felosztásnak kellően rugalmasnak és sokoldalúnak kell lennie, képesnek kell lennie gyorsan reagálni a változó üzleti igényekre, valamint figyelemmel kell kísérnie a programban meghatározott valamennyi kritérium betartását. A robotika munkáját irányító rendszer kiválasztásakor figyelembe kell venni annak pontosságát, költségét, sokoldalúságát, valamint számos egyéb paramétert.

Figyeljen arra, hogy a vezérlőelem költsége egy ipari robot árának hozzávetőlegesen 60%-a, ezért a kiválasztását különös körültekintéssel kell megközelíteni. Egyes vállalkozások sajnos a legolcsóbb vezérlőrendszereket választják - analóg és ciklikus, ez csak akkor indokolt, ha a vállalat tömegcikkeket gyárt, és ritkán van szükség a berendezések átprogramozására. Ha kisméretű alkatrészeket kell készítenie, jobb, ha egyszerűen átprogramozható numerikus és helyzetvezérlő rendszereket használ.

Következik a legfontosabb szakasz - a közvetlen programozás. A modern gyártás robotizálása négy szakaszt biztosít a mesterséges intelligencia munkája felett: ciklus kialakítása, programmemorizálás, reprodukálás és közvetlen végrehajtás. Itt különös figyelmet kell fordítani a programozásra, amelyet ma két módszerrel hajtanak végre -elemző és oktatási. Az első számításokat és hibakeresést foglal magában, amely után a műveleti algoritmus bekerül a vezérlőrendszerbe. A második egy vezérlőprogram létrehozása már a dolgozószobában egy speciális távirányító segítségével, amely a berendezés részét képezi. Tapaszt alt szakértők azt tanácsolják, hogy mindkét lehetőséget használja a robotizálás legmagasabb minőségi hatásának eléréséhez.

Az utolsó szakasz az automatizált gyártás teljes kapacitással elindítása. Nagyon fontos, hogy a gyártósorok a lehető leghatékonyabban működjenek, csak az összes szükséges vizsgálat elvégzése után kerülhet sor a robotika üzembe helyezésére. Felhívjuk figyelmét, hogy az első néhány órában tesztelni kell a rendelkezésre álló kapacitásokat és meg kell tenni a szükséges beállításokat.

Hogyan segítenek a robotok a hegesztésben?

A mesterséges intelligencia bevezetésének korszaka a hegesztési gyártás robotizálásával kezdődött, segítségével jelentős eredményeket lehetett elérni. Az automatizált ipari gépeket az 1970-es években átirányították a ponthegesztésre, és azóta ez lett a fő üzletáguk. A robotok használatának kezdete óta a hegesztés minősége többszörösére nőtt, ami az ipar számára előnyös. Ma már a profil, amelyből az alkatrészek készülnek és a csomópont nem játszik szerepet, a mesterséges intelligencia abszolút mindent képes összekapcsolni.

A hegesztési gyártás robotizálása a 21. században továbbra is lendületet vesz, ma használjákaz eszközök további érzékelőkkel rendelkeznek, amelyek képesek a bejövő tapintási és vizuális adatok feldolgozására. Minden robot képes két fémfelület hegesztésére és kiváló minőségű hegesztésre stabil ívben. Az iparosok úgy vélik, hogy a jövőben az ilyen berendezéseket lézerhegesztésre, valamint a feldolgozott anyag további vágására lehet használni.

Használhatók-e élelmiszerek robotok?

Mivel az emberiség létszáma folyamatosan növekszik, egyre sürgetőbbé válik a kérdés, hogyan etessünk mindenkit. Az élelmiszergyártás robotizálása jöhet a segítségünkre, ami lehetővé teszi új, kiváló minőségű termékek létrehozását a lehető legrövidebb időn belül. A szakértők körében az a vélemény alakult ki, hogy ezen a területen a robotokat egyre gyakrabban használják majd, és előbb-utóbb felváltják a profi szakácsokat is.

Odáig lépett előre a fejlődés, hogy ma már a mesterséges intelligencia képes a túrótermékek önálló feldolgozására: darabolására, válogatására, sőt csomagolására, miközben a gyártás során a legszigorúbb sterilitást is betartják. A cukrászok különösen előszeretettel alkalmazzák a robotikát, segítségével eredeti és pontos rajzokat lehet készíteni süteményekre, péksüteményekre, illetve az így létrejövő termékeket csomagolni is lehet, amivel rengeteg időforrást takaríthatunk meg. A robotokat a halászati iparban is használják, ahol a fogást apró darabokra vágják, ami nagyon kényelmes a vendéglátóiparban dolgozó szakácsok számára.

RobotikaAz élelmiszertermelésnek azokat a területeket kell érintenie, ahol a vállalkozások alkalmazottai veszélyes és káros környezeti hatásoknak vannak kitéve. Hőmérsékletváltozásról, páratartalomról, zajról, fokozott vibrációról és porról beszélünk. A szakértők azonban nem zárják ki annak lehetőségét, hogy a robotok a semmiből készítsenek élelmiszereket, de ilyen mesterséges intelligencia nem fog hamarosan kifejlesztésre kerülni.

Hogyan automatizálják a munkát hazánkban?

Ha az oroszországi termelés robotizálásáról beszélünk, ez most kezd lendületet venni. Az eszközök nagy részét hegesztési és rakodási műveletekben, valamint az autóiparban használják. Évről évre nő a mesterséges intelligenciát alkalmazó cégek száma, hiszen tulajdonosaik felismerték az automatizálás megvalósításának minden előnyét. 2018-ban Oroszországban 10 000 emberre csak egy robot jut, azonban 2025-re a szakértők a hazai iparban a robotika számának 20%-os növekedését jósolják.

Különös figyelmet érdemel az a tény, hogy a dolgozó oroszok túlnyomó többsége negatívan viszonyul a robotikához. Egyrészt érthetőek, mert a robotika alkalmazása valakinek munkahely elvesztését is jelentheti, másrészt a tudományos-technikai haladás az emberiség létét hivatott elősegíteni, és nem lehet elhagyni. Az oroszországi termelési kapacitások teljes robotizálása azonban még messze van, így a teljes automatizálás nem valósul meg a következő években.

A kormány eközben azon gondolkodikMilyen előnyökkel járhat a termelés robotizálása, Moszkva jelenleg aktívan fejleszti a mesterséges intelligencia új generációját, amelyet a jövőben az űrbe küldenek. A fővárosban évente megrendezésre kerül a „RoboSector” konferencia, ahol mindenki megismerheti a tudósok legújabb fejlesztéseit a gyártásautomatizálás területén, a cégtulajdonosok pedig új lehetőségeket fedezhetnek fel.

Hogy áll a világpiac?

A termelés robotizálása a világon régóta általánossá vált, a statisztikák szerint 2017 januárjában bolygónkon minden 10 ezer alkalmazottra több mint 70 robot jut. A legtöbb robotot Dél-Koreában használják, 10 000 dolgozóra 631, Szingapúrban 488 és Németországban 309. Elemzők szerint Ázsiát és Amerikát érinti leginkább a munkafolyamatok automatizálása, a robotok száma évente 9, illetve 7 százalékkal nő.

A robotika bevezetésének rekordere Kína, ha 2013-ban az eszközök átlagos sűrűsége 25 egység volt 10 ezer dolgozóra, akkor 2016 végére ez a szám 68-ra nőtt, és folyamatosan növekszik. 2020-ra az Égi Birodalom hatóságai be kívánnak lépni a robotizáció vezető államai közé. Dél-Korea 2010 óta a legnagyobb robotsűrűséggel rendelkező ország, nem nélkülözhetik őket az autók és az elektronika megalkotásakor.

A termelés robotizálásának ellenrekorderei 2018-ban Oroszország, India és a Fülöp-szigetek. Ezekbenországokban a robotikai piac még fejlődik, ezért a berendezésgyártók aktívan kínálják szolgáltatásaikat a potenciális vásárlóknak. A gépipar és az autóipar képviselői nagy érdeklődést mutatnak a mesterséges intelligencia alkalmazása iránt, hiszen bevezetése jelentősen tehermentesíti a vállalatok humán erőforrását.

A szakértők úgy vélik, hogy a jövőben sok vállalkozás sikere múlik a termelés robotizálásán, az automata gépek köre folyamatosan bővül, és egyre több fejlesztést és kutatást igényel. Véleményük szerint az automatizálást nem szabad öncélként meghatározni, mesterséges gépeket csak olyan helyzetekben lehet bevezetni, ahol az ember ilyen vagy olyan okból nem tud nálánál jobban elvégezni a munkát. A műszaki folyamat stabilizálása, a gyártott alkatrészek pontosságának növekedése és a célok elérésének gyorsasága mind csak egy kis része azoknak az okoknak, amelyek világszerte arra kényszerítik a vállalkozásokat, hogy robotokat vezessenek be a gyártásba.