РОБОТОТЕХНИКА В НАШЕЙ ЖИЗНИ

Автоматизация человеческого труда.

Сегодня остро стоит вопрос автоматизации человеческого труда с целью повышения производительности. Уже подтверждено, что внедрение роботов не только увеличивает степень автоматизации в машиностроении, но и позволяет эффективней применить оснащение для увеличения показателей производительности труда. Использование роботов решает дилемму обеспечения кадрами на атомных и вредоносных производствах. По созданию и использованию роботов Российская Федерация располагается в исходной стадии, вследствие этого возникает необходимость выполнения многих этапов исследовании и разработок направленных на автоматизацию производственного процесса ПП. На ряду с разработкой универсальных pоботов необходимо проектирование средств технического оснащения особого предназначения.

Ввиду широкого понятия автоматизации, на сегодняшний день оно принимает несколько вариантов реализации. К последним могут относиться такие как: использование станков с ЧПУ, гибкие производственные линии, робототехнические комплексы и прочее. С учетом вышесказанного, наиболее перспективными являются роботы манипуляторы решающие частные задачи легкой промышленности,  при этом основным требованием является простота интерфейса для работы оператора.

Отсюда, наибольшим интересом пользуются не роботы специального назначения, а гибкие производственные модули предназначенные для быстрой переналадки и сокращения производственных издержек, связанных с вспомогательными операциями.

Современные промышленные роботы позволяют гибко и за короткий промежуток времени переходить с одной технологической операции на другую, путем замены управляющей программы. Благодаря этому они могут использоваться для производства небольших партий продукции, что необходимо малым и средним предприятиям.

Рисунок 1. Использование роботов со временем

В частности, внедрение промышленных роботов способствует снижению числа занятых на производстве работников и сокращению их зарплаты в конечной стоимости продукции. Это также увеличивает прибыльность производства. Справедливо даже при условии того, что при развертывании систем промышленных роботов в штате появляются квалифицированные инженеры по наладке и обслуживанию робототехнических комплектов, совокупная оплата их труда ниже, чем оплата высвободившихся сотрудников. Роботизация производства однозначно приводит к повышению качества выпускаемой продукции. Современные промышленные роботы такие как, например, роботы FANUC имеют очень высокую точность позиционирования до 0,05 мм, при этом такая точность позиционирования сохраняется независимо от количества циклов работы. Внедрение систем промышленных роботов повышает безопасность производства за счет того, что роботы заменяют людей на опасных и вредных участках. Роботы эффективно заменяют людей на сварочных, покрасочных, литейных, кузнечных, фрезерных участках.

Роль промышленных роботов заключается в выполнении важных компонентов гибких автoматизирoванных производствeнных систeм, для определенных операций или перемещении объектов под контролем оператора или без него.

Перспективы применения:

Одним из ведущих применений промышленных роботов считается общее, серийное и мелкосерийное создание сварных металлических систем. В то же время современные промышленные сварочные роботы предполагают собой реальное волшебство инженерной думы. Робот-человек имеет возможность нести груз весом от 200 до 300 кг и имеет возможность передвигаться с высокой точностью позиционирования. Не считая этого, промышленные роботы имеют все шансы исполнять собственную работу беспрерывно 24 часа в день в течение множества лет. Средний срок службы промышленного робота составляет не более 20 лет.

Есть несколько классификаций промышленных роботов: по типу управления, по степени мобильности, по области применения и специфике совершаемых операций.

По типу управления:

Управляемые роботы: требуют, чтобы каждым их движением управлял оператор. В силу узости областей применения распространены мало. Да и не совсем роботы.
Автономные: могут совершать запрограммированный цикл действий без участия человека, согласно заданным алгоритмам и корректируя свои действия по мере необходимости. Такие роботы способны полностью перекрыть поле деятельности на своем участке конвейера, без привлечения живой рабсилы.

Роботы разделяются по назначению и исполняемым функциям, вот лишь некоторые из них: промышленные роботы бывают универсальные, сварочные, машиностроительные, режущие, комплектовочные, сборочные, упаковочные, складские, малярные.

По сравнению с конвейерными машинами, которые изготавливаются с ними как единое целое и выполняют единую функцию, колаборативные роботы и промышленные роботы-манипуляторы имеют множество преимуществ. И по сопоставлению с низкоквалифицированным персоналом.

Окупаемость и прибыль.

Инвестиции в автоматизацию производства окупаются за несколько лет, в среднем за 1-3 года, и позволяют сэкономить значительные средства в будущем. Более точные условия можно рассчитать индивидуально, только если известны стоимость установленного оборудования и сопутствующих работ, эксплуатационные расходы и планируемая прибыль от его использования. Внедрение в производство коллаборативных и промышленных роботов ускорит производство, повысит его качество и снизит затраты, поэтому в ближайших прогнозах доля роботов в промышленности будет расти.

Рисунок 2. Окупаемость и прибыль

Источник:https://vc.ru/future/189808-promyshlennye-roboty-v-rf-keysy-vnedreniya-raschet-okupaemosti-i-perspektivy-robotizacii

Недостатки внедрения робототехнических комплексов:

Как известно, у каждой медали есть обратная сторона. К счастью, в сфере роботизации производства недостатки значительно уступают достоинствам и даже натянуты. Но нам еще предстоит их рассортировать.

1. Услуга. Машины должны содержаться в рабочем состоянии. Обслуживание и ремонт некоторых машин может быть довольно дорогим. Высокоточная робототехника требует регулярных обновлений, что увеличивает затраты на обслуживание.
2. Потребляемая мощность. Все механизмы имеют собственные источники энергии. Объем энергопотребления постоянно растет и может привести к дефициту и удорожанию использования машин.
3. Потеря работы. Искусственный интеллект способен выполнять множество задач, которые не под силу человеку. Замена рабочих машинами может привести к резкому росту безработицы.
4. Депопуляция. Некоторые исследователи считают, что внедрение автоматизированных интеллектуальных систем может привести к снижению умственных способностей человека.
5. Правовые системы некоторых стран еще не готовы к автоматизации, у государственных органов часто возникают трудности с определением того, кто несет ответственность за «поступки» технологий.
6. Отсутствие условий для внедрения высоких технологий во все сферы жизни. Роботам нужна подготовленная инфраструктура, к которой не готовы даже развитые страны. Для использования машин необходимо обеспечить безопасность их использования и взаимодействия с людьми.
7. Высокие первоначальные вложения -  одна из самых основных проблем,  внедрения робота в производственный процесс — задача, требующая привлечения высококвалифицированного персонала, труд которого стоит дорого. Но как показывает практика, промышленные роботы пользуются все большим спросом и количество различных роботов, в том числе промышленных роботов, растет из года в год. По мере увеличения количества производимых роботов ваши затраты будут снижаться, что позволит вам автоматизировать все новые и новые процессы.

Главная проблема внедрения робототехнических комплексов: манипулятивных роботов на современном рынке довольно много. Почти все они используются в промышленной сфере и имеют множество технических параметров. Большинство из них производятся за рубежом. Общим и принципиальным недостатком всех манипулятивных роботов является их высокая стоимость. С 2014 года стоимость промышленных роботов упала более чем на 25 процентов и, как ожидается, к 2025 году снизится на 22 процента. Сегодня манипулятор может стоить от 15 000 до 400 000 долларов. При рассмотрении стоимости системы промышленного робота также следует учитывать другие периферийные устройства, такие как контроллеры, консоли, захваты и программное обеспечение. Добавление этих периферийных устройств может удвоить общую стоимость системы. В некоторых случаях покупка подержанного или отремонтированного робота может обойтись вдвое дешевле. Роботы для школ, университетов и других непромышленных приложений доступны менее чем за 1000 долларов. Однако такие манипуляторы не подходят для использования в производстве. Наиболее важными факторами, определяющими конечную стоимость, являются размер (досягаемость) робота, количество осей, назначение, захватные и предохранительные компоненты. Как правило, чем больше радиус действия и полезная нагрузка робота, тем выше цена. Однако на стоимость системы промышленных роботов также влияют периферийные устройства и компоненты безопасности, такие как датчики предотвращения столкновений и защитные ограждения.

Коллаборативные роботы уступают традиционным промышленным роботизированным решениям по скорости и производительности. Однако они также относительно недороги. Например, популярная модель Baxter компании Rethink Robots имеет базовую цену в 22 000 долларов. Вы можете купить роботизированную платформу за 3000 долларов, ручку за 1750 долларов и двухлетний контракт на обслуживание программного обеспечения за 7000 долларов. Все это доводит стоимость устройства до 36 750 долларов, что эквивалентно оплате 40-часового рабочего в неделю в течение трех лет по ставке около 4 долларов в час.

Но это не все. При расчете общей стоимости эксплуатации робота необходимо учитывать не только первоначальные инвестиции. Следует также учитывать экономию труда. В отчете Boston Consulting Group за 2015 год указывается, что к 2025 году глобальная экономия затрат на рабочую силу может составить в среднем 16 процентов. Только в Америке будет 22 процента. Даже в странах с низкой заработной платой, таких как Китай, ожидается экономия в размере 18 процентов. В настоящее время Китай является крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, на который приходится более 25 процентов от общего объема поставок. И эта тенденция будет продолжаться. На Азию и Австралию (особенно в Китай, Южную Корею и Японию) в настоящее время приходится около двух третей мировых продаж роботов. Далее идут Европа и Америка. Сейчас, в условиях диверсификации производства и необходимости быстрой переналадки оборудования на новые операции, а также возможностью объединения в комлексы вместе с технологическим оборудованием является основными параметрами РТК и его адаптивность к изменению решаемой задачи. Это позволяет снизить производственные издержки. Роботы в основном применяются в машиностроении для замены рабочих, занятых обслуживанием металлорежущих станков, прессов, печей и другого технологического оборудования, а также для выполнения таких основных технологических операций, как сварка, простейшая сборка, транспортировка и т.д. Применение промышленных роботов позволяет не только комплексно автоматизировать работу отдельных станков, но и перейти к автоматизации отдельных участков, например механической обработки, штамповки, точечной сварки, путем создания робототехнических комплексов.(сократить)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом роботизация позволит создавать индивидуальный продукт под каждого потребителя. Некоторые профессии исчезнут, и люди потеряют работу. Не будет больше таких специалистов, как грузчики, штамповщики, сварщики, слесаря и т. д.

Роботизация поможет справиться миру с проблемой старения населения. А недостающий рабочий класс заменят роботы.

Роботизация – это необратимый процесс, который ждет нас в будущем. Она принесет огромную пользу человечеству, но, в то же время, кардинальным образом изменит построение процессов во всех отраслях. Уже сейчас есть возможность стать частью этого процесса и получить фундаментальные знания в области робототехники. Если робот разовьется и станет самостоятельным, он легко обеспечит своим родителям сытую и беззаботную старость. Сможет ли робот сделать это? Сможет. Потому что, в отличие от человека, будет иметь возможность не только познавать, но и совершенствовать себя.