Robotisering van productie in de wereld: reikwijdte, voorbeelden, voor- en nadelen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Verbeteren, de mensheid maakt het zichzelf voortdurend gemakkelijker en verschuift het naar kunstmatige intelligentie. Robotisering van de productie maakte het mogelijk om van een aantal beroepen af te komen, bijvoorbeeld, de telefoondienst wordt tegenwoordig alleen door elektronica uitgevoerd, hoewel aan het begin van de vorige eeuw vrouwelijke telefoonoperators twee abonnees verbonden. Tegenwoordig is de vooruitgang zelfs nog verder gevorderd en zijn mensen begonnen met het maken van echte kunstmatige machines die bepaalde mechanische bewerkingen kunnen uitvoeren - robots.

Wat is robotproductie?

Dit proces moet worden beschouwd als een onderdeel van industriële automatisering, wanneer menselijke capaciteiten worden vervangen door robotsystemen op industriële schaal. Meestal proberen grote ondernemingen universele robots te gebruiken die een positief effect kunnen hebbenexploitatie van het gehele complex. Hun belangrijkste voordeel ligt in het feit dat ze op elk moment opnieuw kunnen worden geconfigureerd voor de productie van compleet verschillende onderdelen en producten, het volstaat om gewoon een ander programma in de apparatuur in te voeren. Door dit soort robotica te gebruiken, kunnen veel bedrijven aanzienlijke besparingen realiseren.

Het proces van robotisering van de productie speelt een grote rol in bedrijven die betrokken zijn bij de verwerking van verschillende onderdelen. Tot 50% van de producten wordt hier in vrij kleine batches geproduceerd en als er geen robots op industriële lijnen zijn, duurt het maken van producten zelf ongeveer 5% van de hele werkdag. De rest van de tijd zal worden besteed aan het opnieuw configureren van apparatuur, het vervangen van onderdelen en gereedschappen. Een dergelijke werking van de productie is voor geen enkele onderneming gunstig, aangezien elk van hen het doel nastreeft om de productiviteit te verhogen. Het automatiseren van het maken van onderdelen heeft nog een ander positief effect: robots kunnen een grote hoeveelheid materialen en grondstoffen besparen, maar hier hangt alles af van de rationele organisatie van de workflow.

Wat voor soort robots worden in ondernemingen gebruikt?

In de productiesector is er het concept van "industriële robot", dat verwijst naar een specifiek apparaat dat een bepaald aantal functies heeft en aan 5 of meer programma's kan werken. De hoofdtaak van de robot is het uitvoeren van de toegewezen taken, namelijk: het manipuleren van gereedschappen, onderdelen en aanvullende materialen.

Ervaren professionals praten overhet bestaan van ten minste drie generaties van dergelijke apparatuur. De eerste generatie omvat programmeerbare robotica, die alleen een bepaald programma kan uitvoeren. Ten tweede - adaptieve robots die sensoren hadden en met hun hulp informatie uit de omgeving konden ontvangen, analyseren en, indien nodig, hun eigen taken en gedrag konden corrigeren. De derde generatie bestaat geheel uit intelligente robots die in staat zijn omgevingsobjecten van elkaar te onderscheiden en zelf bepaalde handelingen uit te voeren. Als het gaat om robotisering van de productie, wordt in de regel verwacht dat het bedrijf dat ermee is begonnen de modernste apparatuur aanschaft.

Industriële robots worden meestal ook ingedeeld op basis van hun directe functionaliteit. Sommigen van hen voeren taken uit voor de vervaardiging van producten, anderen voeren het werk uit van het hijsen en transporteren van producten, anderen onderhouden de belangrijkste productieapparatuur, enz. Robotica kan in sommige gevallen aanvullende functies uitvoeren, met name het schoonmaken van de gebouwen.

Alle robots die bij de industrie betrokken zijn, vormen de basis van robottechnologiecomplexen (RTC). Deze laatste zijn een combinatie van apparatuur en worden meestal gebruikt om grotere operaties uit te voeren - het vastleggen van een product, het uitvoeren van taken in extreme omstandigheden (bijvoorbeeld onder water), het verstrekken van informatie over de voortgang van gerelateerde productieprocessen, enz.

Waar is automatisering nodig?

Robotisering van productie zou menselijke hulpbronnen moeten vervangen, wat vaker gebeurtworden gebruikt om producten te maken en te verplaatsen. Meestal krijgen de gebruikte mechanismen de eenvoudigste taken toegewezen, die ze constant meerdere keren per dag uitvoeren. Het gebruik van robots is onmisbaar bij het verpakken van producten, laden en lossen, maar ook bij het overbrengen van producten tussen verschillende productielocaties. Tot nu toe zijn er problemen met het maken van onderdelen, omdat alleen zeer dure apparatuur onderdelen nauwkeurig kan reproduceren volgens de tekening, en het gebruik ervan is voor veel ondernemingen nog steeds niet economisch haalbaar.

Als we het hebben over waar robotisering van de productie in het verleden met succes is geïntroduceerd, kan een voorbeeld hiervan zijn bedrijven die zich bezighouden met lassen, snijden, controletests uitvoeren, enz. Robots worden ook actief gebruikt voor eenvoudige assemblagewerkzaamheden, moeilijkere processen worden nog steeds door mensen uitgevoerd, omdat ze extra manipulaties vereisen. De belangrijkste taak van industriële automatisering is om eenvoudige processen over te dragen die meerdere keren worden herhaald. Waar mogelijk worden robots vaak gekocht en gaan ze erg lang mee.

Wat zijn de voordelen van het gebruik van robots?

Eigenaren van grote ondernemingen hebben een positieve houding ten opzichte van robotisering van de productie, ze overwegen de voor- en nadelen van dit proces bijzonder zorgvuldig, omdat ze een directe impact hebben op de winst. Als we het hebben over de voordelen van het gebruik van robotica, dan is het allereerst het vermelden waardprestatie. Een roboticabedrijf heeft één onmiskenbaar voordeel: zijn werkplaatsen kunnen urenlang non-stop werken.

Met een rationele organisatie van productieautomatisering kan de hoeveelheid maandelijkse productie een orde van grootte hoger zijn. Bij robotisering is het erg belangrijk om frequente wisselingen van apparatuur te voorkomen, anders kan de ontvangen winst aanzienlijk worden verminderd. Bovendien kan het vervangen van human resources door robotica aanzienlijk op de lonen besparen. Om alle processen uit te voeren, is één operator voldoende om absoluut alle systemen te besturen.

De noodzaak om hoogwaardige goederen te maken is een andere zakelijke behoefte die bedrijven dwingt hun toevlucht te nemen tot robotisering van de productie. De voordelen van het gebruik van dergelijke apparatuur zijn de hoge nauwkeurigheid van de verkregen onderdelen. In het aangepaste proces van het maken van onderdelen wordt de hoeveelheid afgekeurd materiaal aanzienlijk verminderd, in veel opzichten wordt dit mogelijk door de eliminatie van de menselijke factor.

Het is vermeldenswaard dat werk in sommige productiegebieden extreem schadelijk is voor het menselijk lichaam, en dit is waar robotica gewoon onvervangbaar is. We hebben het over lassen, staalfabricage, verfmaterialen, enz. De robot die in de werkplaats is geïnstalleerd, heeft zijn eigen werkgebied, dat zo is gevormd dat een persoon er niet in kan.

Heel vaakstudenten die de WRC "Robotica van industriële productie" schrijven, merken dat het gebruik van kunstmatige intelligentie de werkruimte aanzienlijk kan verminderen. In sommige gevallen kunnen robots tot het volgende gebruik binnenshuis worden opgehangen of zelfs worden opgeborgen. Apparatuur die in industriële fabrieken wordt gebruikt, heeft moderne versnellingsbakken en motoren, er zijn slijtvaste materialen gebruikt om deze te maken en daarom vereist het minimaal onderhoud.

Welke nadelen zijn er te zien in deze upgrade?

De vrij hoge kosten van apparatuur is een belangrijk nadeel bij de robotisering van de productie, voorbeelden en nadelen van een dergelijke verandering in productiecapaciteit zijn in bijna elke onderneming te vinden. De kosten voor het vervangen van één machine variëren bijvoorbeeld van 500 duizend roebel tot enkele miljoenen, en dit proces vereist voorafgaande financiële voorbereiding. Als de apparatuur plotseling kapot gaat, moet u dringend geld zoeken voor reparaties, wat niet erg handig is.

Een ander nadeel dat het vaakst wordt aangetroffen bij de modernisering van de productie, is de vermindering van personeel. Robots zijn ontworpen om laaggeschoold werk te doen en mensen in deze functie te vervangen, maar bedrijven zijn niet altijd in staat om hun werknemers een adequate vervanger aan te bieden in de vorm van een nieuwe functie. Volgens experts van het Wereld Economisch Fonds zullen robots de komende twee of drie jaar meer dan 5 miljoen mensen op de planeet van hun baan "dwingen".van het jaar. Zo'n aantal werklozen zal ergens moeten worden ondergebracht, en zelfs nu proberen de grootste staten van de planeet de meest optimale oplossingen voor dit probleem te vinden.

Ontwikkelde landen voeren actief robotisering van de productie in, ze bespreken voortdurend de voor- en nadelen van dit proces op internationale economische fora. Naar aanleiding van deze bijeenkomsten ontstaan nieuwe mogelijkheden voor het automatiseren van workflows, evenals ideeën gericht op het organiseren van nieuwe banen voor medewerkers die door de introductie van kunstmatige intelligentie geen werk meer hebben.

Wat zijn de stadia van robotisering?

Het in gebruik nemen van kunstmatige intelligentie in elke onderneming bestaat uit vier fasen, waarvan de eerste de technische voorbereiding is op veranderingen in productielijnen. Hier moet absoluut rekening worden gehouden met alle kenmerken van het bedrijf, die een zekere impact zullen hebben op de nieuwe apparatuur. Sommige organisaties gebruiken economisch en wiskundig ontwerp, met als doel de introductie van computers voor technisch wiskundige berekeningen in alle afdelingen. De analyse van de activiteiten die nodig zijn voor de voorbereiding van robotica wordt handmatig uitgevoerd, dus het is niet mogelijk om onmiddellijk besparingen, competente optimalisatie en hoge productkwaliteit te realiseren. Als het leeuwendeel van de productie wordt bediend door kunstmatige intelligentie, dan is een combinatie van alle bovenstaande kwaliteiten veel gemakkelijker te bereiken.

Automatisering en robotisering van de productie is nooit compleet zonder de vorming van een controlerend management, wat altijd isbestaat uit drie componenten: de managementstructuur, het communicatiesysteem en de meet- en informatieorganisatie. Deze afdeling van de organisatie moet voldoende flexibel en wendbaar zijn, snel kunnen reageren op veranderende bedrijfsbehoeften en ook de naleving van alle in het programma gespecificeerde criteria bewaken. Bij het kiezen van een systeem dat het werk van robotica regelt, moet rekening worden gehouden met de nauwkeurigheid, kosten, veelzijdigheid en een aantal andere parameters.

Let op het feit dat de kosten van de besturingscomponent ongeveer 60% zijn van de prijs van een industriële robot, daarom moet de keuze met bijzondere zorg worden benaderd. Sommige bedrijven kiezen helaas voor de goedkoopste besturingssystemen - analoog en cyclisch, dit rechtvaardigt zichzelf alleen wanneer het bedrijf zich bezighoudt met de productie van massagoederen en het zelden nodig is om apparatuur te herprogrammeren. Als u onderdelen op kleine schaal moet maken, is het beter om numerieke en positionele controlesystemen te gebruiken die gemakkelijk opnieuw kunnen worden geprogrammeerd.

Vervolgens komt de belangrijkste fase - directe programmering. Robotisering van moderne productie biedt vier stadia van controle over het werk van kunstmatige intelligentie: cyclusvorming, programmageheugen, reproductie en directe uitvoering. Bijzondere aandacht moet hier worden besteed aan de programmering, die tegenwoordig op twee manieren wordt uitgevoerd:analytisch en leerzaam. De eerste omvat berekeningen en debuggen, waarna het bedieningsalgoritme in het besturingssysteem wordt ingevoerd. De tweede is het maken van een besturingsprogramma al in de werkkamer met behulp van een speciale afstandsbediening, die deel uitmaakt van de apparatuur. Ervaren experts adviseren om beide opties te gebruiken om het hoogste kwaliteitseffect van robotisering te bereiken.

De laatste fase is de lancering van geautomatiseerde productie op volle capaciteit. Het is erg belangrijk om ervoor te zorgen dat de productielijnen zo efficiënt mogelijk werken, pas nadat alle noodzakelijke tests zijn uitgevoerd, kan robotica in gebruik worden genomen. Houd er rekening mee dat het in de eerste paar uur nodig is om de beschikbare capaciteiten te testen en de nodige aanpassingen te maken.

Hoe helpen robots bij het lassen?

Het tijdperk van de introductie van kunstmatige intelligentie begon met de robotisering van de lasproductie, met zijn hulp was het mogelijk om significante resultaten te behalen. Geautomatiseerde industriële machines werden in de jaren 70 geheroriënteerd naar puntlassen en sindsdien is dit hun belangrijkste activiteit geworden. Sinds het begin van het gebruik van robots is de kwaliteit van het lassen verschillende keren verbeterd, wat de industrie ten goede is gekomen. Tegenwoordig spelen het profiel waaruit de onderdelen zijn gemaakt en de kruising geen rol meer, kunstmatige intelligentie is in staat om werkelijk alles met elkaar te verbinden.

Robotisering van lasproductie blijft aan kracht winnen in de 21e eeuw, tegenwoordig gebruiktapparaten hebben extra sensoren die binnenkomende tactiele en visuele gegevens kunnen verwerken. Alle robots zijn in staat om twee metalen oppervlakken te lassen en een las van hoge kwaliteit te verkrijgen in een stabiele boog. Industriëlen zijn van mening dat dergelijke apparatuur in de toekomst kan worden gebruikt voor laserlassen, maar ook voor extra snijden van het materiaal dat wordt verwerkt.

Kunnen robots worden gebruikt om voedsel te maken?

Terwijl de mensheid voortdurend in aantal toeneemt, wordt de vraag hoe iedereen te voeden steeds urgenter. Robotisering van de voedselproductie kan uitkomst bieden, waardoor u in de kortst mogelijke tijd nieuwe hoogwaardige producten kunt maken. Experts zijn van mening dat robots op dit gebied steeds vaker zullen worden gebruikt en dat ze vroeg of laat zelfs professionele koks zullen vervangen.

De vooruitgang is zo ver gevorderd dat kunstmatige intelligentie tegenwoordig in staat is om wrongelproducten zelfstandig te verwerken: snijden, sorteren en zelfs verpakken, terwijl de strengste steriliteit wordt waargenomen bij de productie. Banketbakkers zijn vooral dol op het gebruik van robotica, met zijn hulp is het mogelijk om originele en nauwkeurige tekeningen op taarten en gebak te maken, en om de resulterende producten te verpakken, wat veel tijd bespaart. Robots worden ook gebruikt in de visserij, waar ze helpen de vangst in geportioneerde stukken te snijden, wat erg handig is voor koks die in de horeca werken.

Roboticavoedselproductie moet die gebieden treffen waar werknemers van ondernemingen worden blootgesteld aan gevaarlijke en schadelijke milieu-invloeden. We hebben het over veranderingen in temperatuur, vochtigheid, geluid, verhoogde trillingen en stof. Deskundigen sluiten echter niet uit dat robots vanaf het begin voedselproducten zullen maken, maar dergelijke kunstmatige intelligentie zal niet snel worden ontwikkeld.

Hoe automatiseren ze het werk in ons land?

Als we het hebben over de robotisering van de productie in Rusland, begint het hier net in een stroomversnelling te komen. De meeste apparaten worden gebruikt bij las- en laadwerkzaamheden, maar ook in de auto-industrie. Het aantal bedrijven dat kunstmatige intelligentie gebruikt, neemt elk jaar toe, omdat hun eigenaren alle voordelen van het implementeren van automatisering hebben gerealiseerd. Vanaf 2018 is er slechts één robot per 10.000 mensen in Rusland, maar tegen 2025 voorspellen experts een toename van het aantal robotica in de binnenlandse industrie met 20%.

Speciale aandacht verdient het feit dat de overgrote meerderheid van de werkende Russen een negatieve houding heeft ten opzichte van robotica. Aan de ene kant zijn ze te begrijpen, omdat het gebruik van robotica het verlies van een baan voor iemand kan betekenen, maar aan de andere kant is wetenschappelijke en technologische vooruitgang bedoeld om het voortbestaan van de mensheid te vergemakkelijken en kan niet worden opgegeven. Volledige robotisering van productiecapaciteiten in Rusland is echter nog ver weg, dus volledige automatisering zal de komende jaren niet plaatsvinden.

De regering denkt ondertussen na overWelke voordelen kan de robotisering van de productie opleveren, Moskou is nu actief bezig met het ontwikkelen van een nieuwe generatie kunstmatige intelligentie, die in de toekomst de ruimte in zal worden gestuurd. De hoofdstad organiseert jaarlijks een conferentie, "RoboSector", waar iedereen kennis kan maken met de nieuwste ontwikkelingen van wetenschappers op het gebied van productieautomatisering en ondernemers nieuwe kansen kunnen ontdekken.

Hoe gaat het met de wereldmarkt?

Robotisering van productie in de wereld is al lang gemeengoed geworden, volgens statistieken zijn er vanaf januari 2017 meer dan 70 robots voor elke 10 duizend werknemers op onze planeet. Het hoogste aantal robots wordt gebruikt in Zuid-Korea met 631 per 10.000 werknemers, Singapore met 488 en Duitsland met 309. Analisten zeggen dat Azië en Amerika het meest worden getroffen door workflowautomatisering, waarbij robots elk jaar met respectievelijk 9 en 7 procent toenemen.

De recordhouder voor de introductie van robotica is China, als in 2013 de gemiddelde dichtheid van apparaten 25 eenheden per 10 duizend werknemers was, dan was dit aantal tegen het einde van 2016 gegroeid tot 68 en blijft het toenemen. Tegen 2020 zijn de autoriteiten van het Celestial Empire van plan om de topstaten van robotisering binnen te treden. Zuid-Korea is het land met de hoogste dichtheid aan robots sinds 2010, ze kunnen niet zonder ze bij het maken van auto's en elektronica.

Anti-recordhouders voor robotisering van productie vanaf 2018 zijn Rusland, India en de Filippijnen. In dezelanden, is de roboticamarkt nog in ontwikkeling, dus fabrikanten van apparatuur bieden hun diensten actief aan potentiële klanten aan. Vertegenwoordigers van de technische en auto-industrie tonen grote interesse in het gebruik van kunstmatige intelligentie, aangezien de implementatie ervan de menselijke hulpbronnen van bedrijven aanzienlijk zal verlichten.

Experts zijn van mening dat het succes van veel ondernemingen in de toekomst zal afhangen van de robotisering van de productie, de reikwijdte van automatische machines wordt voortdurend uitgebreid en vereist steeds meer ontwikkeling en onderzoek. Naar hun mening mag automatisering geen doel op zich zijn, kunstmatige machines kunnen alleen worden ingevoerd in die situaties waarin een persoon om de een of andere reden zijn werk niet beter kan doen dan zij. De stabilisatie van het technische proces, de toename van de nauwkeurigheid van gefabriceerde onderdelen en de snelheid waarmee doelen worden bereikt, zijn allemaal slechts een klein deel van de redenen die bedrijven over de hele wereld dwingen om robots in productie te nemen.