Robotizacija proizvodnje u svijetu: obim, primjeri, prednosti i mane

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Unaprjeđujući se, čovječanstvo stalno olakšava sebi, prebacujući ga na umjetnu inteligenciju. Robotizacija proizvodnje omogućila je da se riješi niza profesija, na primjer, telefonsku uslugu danas obavlja samo elektronika, iako su početkom prošlog stoljeća telefonske operaterke povezivale dvije pretplatnice. Danas je napredak još više zakoračio i ljudi su počeli da stvaraju prave veštačke mašine sposobne da izvode određene mehaničke operacije - robote.

Šta je robotska proizvodnja?

Ovaj proces treba smatrati komponentom industrijske automatizacije, kada se ljudski kapaciteti zamjenjuju robotskim sistemima u industrijskom obimu. 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. Koristeći ovu vrstu robotike, mnoge kompanije mogu postići značajne uštede.

Proces robotizacije proizvodnje igra veliku ulogu u preduzećima koja se bave preradom različitih delova. 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. Ovakvo funkcionisanje proizvodnje nije od koristi nijednom preduzeću, jer svako od njih teži povećanju produktivnosti. Automatizacija izrade delova ima još jedan pozitivan efekat - roboti mogu uštedeti veliku količinu materijala i sirovina, ali ovde sve zavisi od racionalne organizacije toka posla.

Koje vrste robota se koriste u preduzećima?

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 zadatih zadataka, i to: 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 određeni program. Drugom - adaptivni roboti koji su imali senzore i uz njihovu pomoć mogli primati informacije iz okoline, analizirati ih i, ako je potrebno, korigirati vlastite zadatke i ponašanje. Treća generacija se u potpunosti sastoji od inteligentnih robota koji su u stanju da razlikuju objekte okoline i sami izvode određene radnje. Po pravilu, kada je u pitanju robotizacija proizvodnje, od kompanije koja ju je pokrenula očekuje se nabavka najsavremenije opreme.

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

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

Gdje je potrebna automatizacija?

Robotizacija proizvodnje bi trebala zamijeniti ljudske resurse, kojih je sve češćekoriste se za kreiranje proizvoda i njihovo premještanje. Najčešće se korištenim mehanizmima dodijeljuju najjednostavniji zadaci, koje stalno obavljaju nekoliko puta dnevno. Upotreba robota je neophodna pri pakovanju proizvoda, utovaru i istovaru, kao i pri prenošenju proizvoda između različitih proizvodnih lokacija. Do sada postoje poteškoće sa stvaranjem delova, jer samo veoma skupa oprema može precizno da reprodukuje delove prema crtežu, a njena upotreba još uvek nije ekonomski isplativa za mnoga preduzeća.

Ako govorimo o tome gdje je u prošlosti uspješno uvedena robotizacija proizvodnje, primjer za to mogu biti preduzeća koja se bave zavarivanjem, rezanjem, provođenjem kontrolnih ispitivanja itd. Roboti se aktivno koriste i za jednostavne montažne operacije, teže procese i dalje obavljaju 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 veoma dugo.

Koje su prednosti korištenja robota?

Vlasnici velikih preduzeća imaju pozitivan stav prema robotizaciji proizvodnje, posebno pažljivo razmatraju prednosti i nedostatke ovog procesa, jer direktno utiču na profit. Ako govorimo o prednostima korištenja robotike, onda je prije svega vrijedno spomenutiperformanse. Robotska kompanija 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 zamjene opreme, inače se iznos primljenog profita može značajno smanjiti. Osim toga, zamjena ljudskih resursa robotikom može značajno uštedjeti na plaćama. Za obavljanje svih procesa jedan operater je dovoljan da kontroliše apsolutno sve sisteme.

Potreba za stvaranjem kvalitetne robe je još jedna poslovna potreba koja primorava preduzeća da pribegnu robotizaciji proizvodnje, prednosti korišćenja takve opreme su visoka preciznost dobijenih delova. U prilagođenom procesu izrade delova, količina odbačenog materijala je značajno smanjena, u mnogo čemu to postaje moguće zahvaljujući eliminaciji ljudskog faktora.

Vrijedi napomenuti i činjenicu da je rad u nekim proizvodnim područjima izuzetno 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 čovjek 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 upotrebe. Oprema koja se koristi u industrijskim postrojenjima ima moderne reduktore i motore, za njenu izradu koriste se materijali otporni na habanje, te stoga zahtijeva minimalno održavanje.

Koji nedostaci se mogu vidjeti u ovoj nadogradnji?

Prilično visoka cijena opreme je značajan nedostatak u robotizaciji proizvodnje, primjeri i nedostaci takve promjene proizvodnih kapaciteta mogu se pratiti u gotovo svakom preduzeću. Na primjer, trošak zamjene jedne mašine kreće se od 500 hiljada rubalja do nekoliko miliona, a ovaj proces zahtijeva preliminarnu finansijsku pripremu. Ako se oprema iznenada pokvari, moraćete hitno tražiti novac za popravke, što nije baš zgodno.

Još jedan nedostatak koji se najčešće susreće u modernizaciji proizvodnje je smanjenje osoblja. Roboti su dizajnirani da obavljaju niskokvalifikovane poslove i zamenjuju ljude na ovom radnom mestu, ali preduzeća nisu uvek u mogućnosti da svojim zaposlenima ponude adekvatnu zamenu u vidu novog radnog mesta. Prema procjenama stručnjaka Svjetskog ekonomskog fonda, roboti će u naredne dvije ili tri godine "istjerati" više od 5 miliona ljudi na planeti sa posla.godine. Toliki broj nezaposlenih će morati negdje biti smješten, a i sada najveće države planete pokušavaju pronaći najoptimalnija rješenja za ovo pitanje.

Razvijene zemlje aktivno uvode robotizaciju proizvodnje, stalno raspravljaju o prednostima i nedostacima ovog procesa na međunarodnim ekonomskim forumima. Kao rezultat ovih sastanaka formiraju se nove opcije za automatizaciju tokova posla, kao i ideje za organizovanje novih poslova za zaposlene koji su ostali bez posla usled uvođenja veštačke inteligencije..

Koje su faze robotizacije?

Uvođenje veštačke inteligencije u rad u bilo koje preduzeće sastoji se od četiri faze, od kojih je prva tehnička priprema za promene u proizvodnim linijama. Ovdje je potrebno uzeti u obzir apsolutno sve karakteristike kompanije, koje će imati određeni utjecaj na novu opremu. Neke organizacije koriste ekonomsko-matematički dizajn, čija je svrha uvođenje računara 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 sistema i organizacije mjerenja i informacija. Ova podjela organizacije treba da bude dovoljno fleksibilna i svestrana, da bude u stanju da brzo odgovori na promjenjive poslovne potrebe, kao i da prati usklađenost sa svim kriterijumima navedenim u programu. Prilikom odabira sistema koji će kontrolisati rad robotike potrebno je uzeti u obzir njegovu tačnost, 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 mora pristupiti s posebnom pažnjom. Neka preduzeća, nažalost, biraju najjeftinije sisteme upravljanja - analogne i ciklične, to se opravdava samo kada se kompanija bavi proizvodnjom masovne robe i rijetko je potrebno reprogramirati opremu. Ako trebate kreirati male dijelove, bolje je koristiti sisteme numeričke i pozicijske kontrole koji se mogu lako reprogramirati.

Slijedi najvažnija faza - direktno programiranje. Robotizacija savremene proizvodnje predviđa četiri faze kontrole rada veštačke inteligencije: formiranje ciklusa, memorisanje programa, reprodukciju i direktno izvođenje. Ovdje se posebna pažnja mora posvetiti programiranju, koje se danas izvodi na dva načina -analitičke i edukativne. Prvi uključuje proračune i otklanjanje grešaka, nakon čega se algoritam rada unosi u upravljački sistem. Drugi je kreiranje kontrolnog programa već u radnoj prostoriji pomoću posebnog daljinskog upravljača, koji je dio opreme. Iskusni stručnjaci savjetuju korištenje obje opcije za postizanje najkvalitetnijeg efekta robotizacije.

Završna faza je pokretanje automatizovane proizvodnje punim kapacitetom. Vrlo je važno osigurati da proizvodne linije rade što je moguće efikasnije, tek nakon što se obave sva potrebna ispitivanja, robotika se može pustiti u rad. Napominjemo da je u prvih nekoliko sati potrebno testirati raspoložive kapacitete i izvršiti potrebna podešavanja.

Kako roboti pomažu kod zavarivanja?

Era uvođenja vještačke inteligencije započela je robotizacijom proizvodnje zavarivanja, uz njenu pomoć bilo je moguće postići značajne rezultate. Automatizovane industrijske mašine 1970-ih su se preorijentisale na tačkasto zavarivanje, i od tada je to postalo njihova glavna delatnost. Od početka upotrebe robota, kvalitet zavarivanja se povećao nekoliko puta, što je pogodovalo industriji. Danas profil od kojeg se izrađuju dijelovi i spoj ne igraju nikakvu ulogu, umjetna inteligencija je u stanju da poveže apsolutno sve.

Robotizacija proizvodnje zavarivanja nastavlja da dobija zamah u 21. veku, danas se koristiuređaji imaju dodatne senzore koji mogu obraditi dolazne taktilne i vizuelne podatke. Svi roboti mogu zavariti dvije metalne površine i dobiti visokokvalitetni zavar u stabilnom luku. Industrijalci vjeruju da će se takva oprema u budućnosti moći koristiti za lasersko zavarivanje, kao i za dodatno sečenje materijala koji se obrađuje.

Mogu li se roboti koristiti za stvaranje hrane?

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

Napredak je toliko zakoračio da je danas umjetna inteligencija u stanju samostalno prerađivati proizvode od skute: rezati, sortirati i čak pakovati, dok se u proizvodnji poštuje najstrožija sterilnost. Poslastičari posebno vole korištenje robotike, uz njenu pomoć moguće je kreirati originalne i precizne crteže na kolačima i kolačima, kao i pakirati dobivene proizvode, čime se štedi mnogo vremena. Roboti se koriste i u ribarskoj industriji, gdje pomažu u rezanju ulova na komade, što je vrlo zgodno za kuhare koji rade u ugostiteljstvu.

Robotikaproizvodnja hrane treba da utiče na ona područja u kojima su zaposleni u preduzećima izloženi opasnim i štetnim uticajima životne sredine. Riječ je o promjenama temperature, vlažnosti, buci, povećanim vibracijama i prašini. Međutim, stručnjaci ne isključuju mogućnost da roboti kreiraju prehrambene proizvode od nule, ali takva umjetna inteligencija neće uskoro biti razvijena.

Kako automatizuju rad u našoj zemlji?

Ako govorimo o robotizaciji proizvodnje u Rusiji, ovdje ona tek počinje da uzima maha. Većina uređaja se koristi u operacijama zavarivanja i utovara, kao i u automobilskoj industriji. Broj kompanija koje koriste umjetnu inteligenciju se povećava svake godine, 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. godine 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 se mogu razumjeti, jer upotreba robotike za nekoga može značiti gubitak posla, ali s druge strane, naučno-tehnološki napredak je osmišljen da olakša postojanje čovječanstva i ne može se napustiti. Međutim, potpuna robotizacija proizvodnih kapaciteta u Rusiji je još daleko, tako da 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. U glavnom gradu se svake godine održava konferencija „RoboSector“, na kojoj se svi mogu upoznati sa najnovijim dostignućima naučnika u oblasti automatizacije proizvodnje, a vlasnici preduzeća mogu otkriti nove mogućnosti.

Kako ide svjetsko tržište?

Robotizacija proizvodnje u svijetu odavno je postala uobičajena, prema statistikama, od januara 2017. godine na svakih 10 hiljada zaposlenih na našoj planeti dolazi više od 70 robota. Najveći broj robota se koristi u Južnoj Koreji sa 631 na 10.000 radnika, Singapuru sa 488 i Njemačkoj sa 309. Analitičari kažu da su Azija i Amerika najviše pogođene automatizacijom toka posla, s tim da se roboti povećavaju za 9 odnosno 7 posto svake godine, respektivno.

Rekorder za uvođenje robotike je Kina, ako je 2013. godine prosječna gustina uređaja bila 25 jedinica na 10 hiljada radnika, onda je do kraja 2016. ova brojka narasla na 68 i nastavlja rasti. Do 2020. godine vlasti Nebeskog carstva namjeravaju ući u vrh država-lidera robotizacije. Južna Koreja je zemlja sa najvećom gustinom 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 veliko interesovanje za korišćenje veštačke inteligencije, jer će njena primena značajno rasteretiti ljudske resurse kompanija.

Stručnjaci smatraju da će uspjeh mnogih poduzeća u budućnosti ovisiti o robotizaciji proizvodnje, obim automatskih mašina se stalno širi i zahtijeva sve više razvoja i istraživanja. Po njihovom mišljenju automatizaciju ne treba postavljati samoj sebi, veštačke mašine se mogu uvesti samo u onim situacijama kada čovek iz ovih ili onih razloga ne može da radi posao bolje od njih. Stabilizacija tehničkog procesa, povećanje tačnosti proizvedenih delova i brzina postizanja ciljeva samo su mali deo razloga koji primoravaju preduzeća širom sveta da uvedu robote u proizvodnju.