Robotisering av produksjon i verden: omfang, eksempler, fordeler og ulemper

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Forbedre, menneskeheten gjør det hele tiden lettere for seg selv, og flytter det til kunstig intelligens. Robotisering av produksjonen gjorde det mulig å kvitte seg med en rekke yrker, for eksempel utføres telefontjeneste i dag bare av elektronikk, selv om på begynnelsen av forrige århundre koblet kvinnelige telefonoperatører sammen to abonnenter. I dag har fremgangen gått enda lenger, og folk har begynt å lage ekte kunstige maskiner som er i stand til å utføre visse mekaniske operasjoner – roboter.

Hva er robotproduksjon?

Denne prosessen bør betraktes som en del av industriell automatisering, når menneskelige kapasiteter erstattes av robotsystemer i industriell skala. Oftest prøver store bedrifter å bruke universelle roboter som kan påvirke positivtdrift av hele komplekset. Deres største fordel ligger i det faktum at de når som helst kan omkonfigureres for produksjon av helt andre deler og produkter, det er nok bare å legge inn et annet program i utstyret. Ved å bruke denne typen robotikk kan mange bedrifter oppnå betydelige besparelser.

Prosessen med robotisering av produksjonen spiller en stor rolle i bedrifter som er involvert i behandlingen av ulike deler. Opptil 50 % av produktene produseres her i ganske små partier, og hvis det ikke er roboter på industrielle linjer, vil selve produksjonen ta omtrent 5 % av hele arbeidsdagen. Resten av tiden vil gå med til å rekonfigurere utstyr, bytte ut deler og verktøy. En slik funksjon av produksjonen er ikke gunstig for noen bedrift, siden hver av dem forfølger målet om å øke produktiviteten. Automatisering av oppretting av deler har en annen positiv effekt - roboter kan spare store mengder materialer og råvarer, men her avhenger alt av den rasjonelle organiseringen av arbeidsflyten.

Hva slags roboter brukes i bedrifter?

I produksjonssektoren er det konseptet "industrirobot", som refererer til en spesifikk enhet som har et visst antall funksjoner og kan fungere på 5 eller flere programmer. Robotens hovedoppgave er å utføre de tildelte oppgavene, nemlig: manipulering av verktøy, deler og tilleggsmaterialer.

Erfarne fagfolk snakker omeksistensen av minst tre generasjoner slikt utstyr. Den første generasjonen inkluderer programmerbar robotikk, som bare kan kjøre et gitt program. Til det andre - adaptive roboter som hadde sensorer og med deres hjelp kunne motta informasjon fra omgivelsene, analysere den, og om nødvendig korrigere sine egne oppgaver og atferd. Den tredje generasjonen består utelukkende av intelligente roboter som er i stand til å skille mellom miljøobjekter og utføre visse handlinger på egenhånd. Som regel, når det gjelder robotisering av produksjon, forventes selskapet som startet den å kjøpe det mest moderne utstyret.

Industriroboter er også vanligvis delt inn etter deres direkte funksjonalitet. Noen av dem utfører oppgaver for produksjon av produkter, andre utfører arbeidet med å løfte og transportere produkter, andre vedlikeholder hovedproduksjonsutstyret osv. Robotikk kan i noen tilfeller utføre hjelpefunksjoner, spesielt rengjøring av lokalene.

Alle roboter involvert i industrien er grunnlaget for robotteknologiske komplekser (RTC). Sistnevnte er en kombinasjon av utstyr og brukes oftest til å utføre større operasjoner - fange et produkt, utføre oppgaver under ekstreme forhold (for eksempel under vann), gi informasjon om fremdriften til relaterte produksjonsprosesser osv.

Hvor trengs automatisering?

Robotisering av produksjon bør erstatte menneskelige ressurser, som ofterebrukes til å lage produkter og flytte dem. Oftest er mekanismene som brukes, tildelt de enkleste oppgavene, som de konstant utfører flere ganger om dagen. Bruk av roboter er uunnværlig ved pakking av produkter, lasting og lossing, samt overføring av produkter mellom ulike produksjonssteder. Så langt er det vanskeligheter med å lage deler, siden bare svært kostbart utstyr kan reprodusere deler nøyaktig i henhold til tegningen, og bruken av det er fortsatt ikke økonomisk forsvarlig for mange bedrifter.

Hvis vi snakker om hvor robotisering av produksjon har vært vellykket introdusert tidligere, kan et eksempel på dette være virksomheter som driver med sveising, skjæring, gjennomføring av kontrolltester osv. Roboter brukes også aktivt til enkle monteringsoperasjoner, vanskeligere prosesser utføres fortsatt av mennesker, siden de krever ytterligere manipulasjoner. Nøkkeloppgaven til industriell automatisering er å gi teknologien enkle prosesser som gjentas flere ganger. Der det er mulig, kjøpes roboter ofte og varer veldig lenge.

Hva er fordelene med å bruke roboter?

Eiere av store foretak har en positiv holdning til robotisering av produksjon, de vurderer fordeler og ulemper med denne prosessen spesielt nøye, siden de har en direkte innvirkning på fortjenesten. Hvis vi snakker om fordelene ved å bruke robotikk, er det først og fremst verdt å nevneopptreden. Et robotfirma har én ubestridelig fordel – verkstedene kan jobbe uavbrutt i timevis.

Med en rasjonell organisering av produksjonsautomatisering kan mengden av månedlig produksjon være en størrelsesorden høyere. Det er svært viktig ved robotisering å forhindre hyppige bytte av utstyr, ellers kan mengden av mottatte overskudd reduseres betydelig. I tillegg kan det å erstatte menneskelige ressurser med robotikk spare betydelig lønn. For å utføre alle prosesser er én operatør nok til å kontrollere absolutt alle systemer.

Behovet for å lage varer av høy kvalitet er et annet forretningsbehov som tvinger bedrifter til å ty til robotisering av produksjonen, fordelene med å bruke slikt utstyr er den høye nøyaktigheten til delene som er oppnådd. I den justerte prosessen med å lage deler reduseres mengden av avvist materiale betydelig, i mange henseender blir dette mulig på grunn av eliminering av den menneskelige faktoren.

Det er verdt å merke seg at arbeid i enkelte produksjonsområder er ekstremt skadelig for menneskekroppen, og det er her robotikk rett og slett er uerstattelig. Det er snakk om sveising, stålfremstilling, malingsmaterialer osv. Roboten som er installert i verkstedet har et eget arbeidsområde, som er formet slik at en person ikke kan komme inn i det.

Ganske oftestudenter som skriver WRC "Robotics of industrial production" legger merke til at bruk av kunstig intelligens kan redusere arbeidsområdet betydelig. I noen tilfeller kan roboter henges eller til og med stues innendørs til neste bruk. Utstyr som brukes i industrianlegg har moderne girkasser og motorer, slitesterke materialer brukes til å lage det, og derfor krever det minim alt med vedlikehold.

Hvilke ulemper kan sees ved denne oppgraderingen?

De ganske høye kostnadene for utstyr er en betydelig ulempe ved robotisering av produksjon, eksempler og ulemper ved en slik endring i produksjonskapasitet kan spores i nesten alle virksomheter. For eksempel varierer kostnadene ved å erstatte en maskin fra 500 tusen rubler til flere millioner, og denne prosessen krever foreløpig økonomisk forberedelse. Hvis utstyret plutselig går i stykker, må du raskt se etter penger til reparasjoner, noe som ikke er særlig praktisk.

En annen ulempe som man oftest møter ved modernisering av produksjonen er reduksjon av personell. Roboter er utviklet for å utføre lavt kvalifisert arbeid og erstatte personer i denne stillingen, men bedrifter er ikke alltid i stand til å tilby sine ansatte en tilstrekkelig erstatning i form av en ny stilling. Ifølge eksperter fra Verdens økonomiske fond vil roboter "tvinge ut" mer enn 5 millioner mennesker på planeten fra jobbene sine i løpet av de neste to eller tre årene.årets. Et slikt antall arbeidsledige vil måtte innkvarteres et sted, og selv nå prøver de største delstatene på planeten å finne de mest optimale løsningene på dette problemet.

Utviklede land introduserer aktivt robotisering av produksjonen, de diskuterer stadig fordeler og ulemper med denne prosessen på internasjonale økonomiske fora. Som et resultat av disse møtene dannes det nye muligheter for å automatisere arbeidsflyter, samt ideer som tar sikte på å organisere nye jobber for ansatte som står utenfor arbeidet som følge av innføringen av kunstig intelligens.

Hva er stadiene i robotisering?

Å introdusere kunstig intelligens i drift i enhver virksomhet består av fire trinn, hvorav den første er teknisk forberedelse for endringer i produksjonslinjer. Her er det nødvendig å ta hensyn til absolutt alle funksjonene til selskapet, som vil ha en viss innvirkning på det nye utstyret. Noen organisasjoner bruker økonomisk og matematisk design, hvis formål er introduksjon av datamaskiner for tekniske matematiske beregninger i alle avdelinger. Analysen av aktivitetene som er nødvendige for utarbeidelse av robotikk utføres manuelt, så det er ikke mulig å umiddelbart oppnå besparelser, kompetent optimalisering og høy produktkvalitet. Hvis brorparten av produksjonen betjenes av kunstig intelligens, er en kombinasjon av alle de ovennevnte egenskapene mye lettere å oppnå.

Automasjon og robotisering av produksjon er aldri komplett uten dannelsen av en kontrollerende ledelse, som alltid erbestår av tre komponenter: styringsstrukturen, kommunikasjonssystemet og måle- og informasjonsorganisasjonen. Denne inndelingen av organisasjonen bør være tilstrekkelig fleksibel og allsidig, være i stand til raskt å svare på endrede forretningsbehov, og også overvåke overholdelse av alle kriterier spesifisert i programmet. Når du velger et system som skal kontrollere arbeidet med robotikk, er det nødvendig å ta hensyn til dets nøyaktighet, kostnad, allsidighet, samt en rekke andre parametere.

Du bør være oppmerksom på det faktum at kostnaden for kontrollkomponenten er omtrent 60 % av prisen på en industrirobot, og derfor må valget tas med særlig forsiktighet. Noen bedrifter velger dessverre de billigste kontrollsystemene - analoge og sykliske, dette rettferdiggjør seg bare når selskapet er engasjert i produksjon av massevarer og det er sjelden nødvendig å omprogrammere utstyr. Hvis du trenger å lage deler i liten skala, er det bedre å bruke numeriske og posisjonelle kontrollsystemer som enkelt kan omprogrammeres.

Neste kommer den viktigste scenen - direkte programmering. Robotisering av moderne produksjon sørger for fire stadier av kontroll over arbeidet med kunstig intelligens: syklusdannelse, programmemorisering, reproduksjon og direkte utførelse. Spesiell oppmerksomhet her må vies til programmering, som i dag utføres ved hjelp av to metoder -analytisk og pedagogisk. Den første involverer beregninger og feilsøking, hvoretter operasjonsalgoritmen legges inn i kontrollsystemet. Den andre er opprettelsen av et kontrollprogram allerede i arbeidsrommet ved hjelp av en spesiell fjernkontroll, som er en del av utstyret. Erfarne eksperter anbefaler å bruke begge alternativene for å oppnå den høyeste kvalitetseffekten fra robotisering.

Siste trinn er lanseringen av automatisert produksjon med full kapasitet. Det er svært viktig å sikre at produksjonslinjene fungerer så effektivt som mulig, først etter at alle nødvendige tester er utført, kan robotikk settes i drift. Vær oppmerksom på at i løpet av de første timene er det nødvendig å teste den tilgjengelige kapasiteten og gjøre de nødvendige justeringene.

Hvordan hjelper roboter med sveising?

Epoken med introduksjonen av kunstig intelligens begynte med robotisering av sveiseproduksjonen, med dens hjelp var det mulig å oppnå betydelige resultater. Automatiserte industrimaskiner på 1970-tallet ble reorientert til punktsveising, og siden den gang har dette blitt deres hovedvirksomhet. Siden starten av bruken av roboter har kvaliteten på sveisingen økt flere ganger, noe som har kommet industrien til gode. I dag spiller ikke profilen som delene er laget av og krysset noen rolle, kunstig intelligens er i stand til å koble sammen absolutt alt.

Robotisering av sveiseproduksjonen fortsetter å ta fart i det 21. århundre, i dag bruktenheter har ekstra sensorer som er i stand til å behandle innkommende taktile og visuelle data. Alle roboter er i stand til å sveise to metalloverflater og oppnå en høykvalitets sveis i en stabil bue. Industrifolk tror at slikt utstyr i fremtiden kan brukes til lasersveising, så vel som til ytterligere skjæring av materialet som behandles.

Kan roboter brukes til å lage mat?

Ettersom menneskeheten stadig øker i antall, blir spørsmålet om hvordan man kan mate alle mer og mer påtrengende. Robotisering av matproduksjon kan komme til unnsetning, slik at du kan lage nye høykvalitetsprodukter på kortest mulig tid. Det er et synspunkt blant eksperter om at roboter vil bli stadig mer brukt på dette området, og før eller siden vil de til og med erstatte profesjonelle kokker.

Progress har gått så langt at kunstig intelligens i dag er i stand til å behandle ostemasseprodukter uavhengig: kutte, sortere og til og med pakke, mens den strengeste steriliteten ivaretas i produksjonen. Konditorer er spesielt glad i å bruke robotikk, med dens hjelp er det mulig å lage originale og nøyaktige tegninger på kaker og bakverk, samt å pakke de resulterende produktene, noe som sparer mye tidsressurser. Roboter brukes også i fiskeindustrien, hvor de hjelper til med å kutte fangsten i porsjonsstykker, noe som er veldig praktisk for kokker som jobber i storkjøkkenbransjen.

Roboticsmatproduksjon bør påvirke de områdene hvor ansatte i virksomheter er utsatt for farlig og skadelig miljøpåvirkning. Vi snakker om endringer i temperatur, fuktighet, støy, økte vibrasjoner og støv. Eksperter utelukker imidlertid ikke muligheten for at roboter vil lage matprodukter fra bunnen av, men slik kunstig intelligens vil ikke bli utviklet snart.

Hvordan automatiserer de arbeid i landet vårt?

Hvis vi snakker om robotisering av produksjonen i Russland, her begynner det bare å ta fart. De fleste enhetene brukes i sveise- og lasteoperasjoner, så vel som i bilindustrien. Antall selskaper som bruker kunstig intelligens øker hvert år, ettersom eierne deres har innsett alle fordelene ved å implementere automatisering. Fra og med 2018 er det bare én robot per 10 000 mennesker i Russland, men innen 2025 spår eksperter en økning i antall robotikk i den innenlandske industrien med 20 %.

Spesiell oppmerksomhet fortjener det faktum at de aller fleste arbeidende russere har en negativ holdning til robotikk. På den ene siden kan de forstås, fordi bruk av robotikk kan bety tap av jobb for noen, men på den andre siden er vitenskapelig og teknologisk fremgang designet for å lette menneskehetens eksistens og kan ikke forlates. Full robotisering av produksjonskapasiteten i Russland er imidlertid fortsatt langt unna, så full automatisering vil ikke skje de neste årene.

Regjeringen tenker seg i mellomtiden omHvilke fordeler kan robotisering av produksjon gi, Moskva utvikler nå aktivt en ny generasjon kunstig intelligens, som vil bli sendt ut i verdensrommet i fremtiden. Hovedstaden arrangerer årlig en konferanse, «RoboSector», hvor alle kan bli kjent med den siste utviklingen til forskere innen produksjonsautomatisering, og bedriftseiere kan oppdage nye muligheter.

Hvordan går det med verdensmarkedet?

Robotisering av produksjonen i verden har lenge blitt vanlig, ifølge statistikken er det fra januar 2017 mer enn 70 roboter for hver 10 tusen ansatte på planeten vår. Det høyeste antallet roboter brukes i Sør-Korea med 631 per 10 000 arbeidere, Singapore med 488 og Tyskland med 309. Analytikere sier Asia og Amerika er mest berørt av arbeidsflytautomatisering, med roboter som øker med henholdsvis 9 og 7 prosent hvert år.

Rekordholderen for introduksjonen av robotikk er Kina, hvis den gjennomsnittlige tettheten av enheter i 2013 var 25 enheter per 10 tusen arbeidere, hadde ved slutten av 2016 dette tallet vokst til 68 og fortsetter å øke. Innen 2020 har myndighetene i det himmelske imperiet til hensikt å gå inn i de øverste statene-lederne for robotisering. Sør-Korea har vært landet med den høyeste tettheten av roboter siden 2010, de kan ikke klare seg uten dem når de lager biler og elektronikk.

Anti-rekordholdere for robotisering av produksjon fra og med 2018 er Russland, India og Filippinene. I disseland, er robotmarkedet fortsatt i utvikling, så utstyrsprodusenter tilbyr aktivt sine tjenester til potensielle kunder. Representanter for ingeniør- og bilindustrien viser stor interesse for bruk av kunstig intelligens, siden implementeringen vil avlaste bedriftenes menneskelige ressurser betydelig.

Eksperter tror at suksessen til mange bedrifter i fremtiden vil avhenge av robotisering av produksjonen, omfanget av automatiske maskiner utvides stadig og krever mer og mer utvikling og forskning. Etter deres mening bør automatisering ikke settes som et mål i seg selv, kunstige maskiner kan bare introduseres i de situasjoner der en person av en eller annen grunn ikke kan gjøre en jobb bedre enn dem. Stabiliseringen av den tekniske prosessen, økningen i nøyaktigheten til produserte deler og hastigheten på å nå mål er alle bare en liten del av årsakene til å tvinge bedrifter over hele verden til å introdusere roboter i produksjon.