ربات سازی تولید در جهان: دامنه، مثال ها، مزایا و معایب

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در حال بهبود، بشریت دائماً کار را برای خود آسان می کند و آن را به سمت هوش مصنوعی سوق می دهد. ربات سازی تولید خلاص شدن از شر تعدادی از حرفه ها را امکان پذیر کرد ، به عنوان مثال ، خدمات تلفنی امروزه فقط توسط الکترونیک انجام می شود ، اگرچه در آغاز قرن گذشته اپراتورهای تلفن زن دو مشترک را به هم متصل کردند. امروزه پیشرفت از این هم فراتر رفته است و مردم شروع به ایجاد ماشین‌های مصنوعی واقعی کرده‌اند که قادر به انجام برخی عملیات مکانیکی هستند - روبات‌ها.

تولید رباتیک چیست؟

این فرآیند باید به عنوان یک جزء از اتوماسیون صنعتی در نظر گرفته شود، زمانی که ظرفیت های انسانی با سیستم های رباتیک در مقیاس صنعتی جایگزین می شود. اغلب، شرکت های بزرگ سعی می کنند از روبات های جهانی استفاده کنند که می توانند تأثیر مثبتی داشته باشندبهره برداری از کل مجموعه مزیت اصلی آنها در این واقعیت نهفته است که می توان آنها را در هر زمان برای ساخت قطعات و محصولات کاملاً متفاوت پیکربندی کرد، فقط کافی است برنامه دیگری را وارد تجهیزات کنید. با استفاده از این نوع رباتیک، بسیاری از مشاغل قادر به صرفه جویی قابل توجهی هستند.

فرایند ربات سازی تولید نقش بسیار زیادی در شرکت های درگیر در پردازش قطعات مختلف ایفا می کند. بیش از 50٪ محصولات در اینجا در دسته های نسبتاً کوچک تولید می شوند و اگر هیچ روباتی در خطوط صنعتی وجود نداشته باشد، تولید خود محصولات حدود 5٪ از کل روز کاری را می گیرد. بقیه زمان صرف پیکربندی مجدد تجهیزات، تعویض قطعات و ابزار خواهد شد. چنین عملکرد تولید برای هیچ شرکتی سودمند نیست، زیرا هر یک از آنها هدف افزایش بهره وری را دنبال می کنند. خودکارسازی ساخت قطعات تأثیر مثبت دیگری دارد - روبات‌ها می‌توانند مقدار زیادی از مواد و مواد خام را ذخیره کنند، اما در اینجا همه چیز به سازماندهی منطقی گردش کار بستگی دارد.

چه نوع ربات هایی در شرکت ها استفاده می شود؟

در بخش تولید، مفهوم "ربات صنعتی" وجود دارد که به دستگاه خاصی اطلاق می شود که دارای تعداد معینی عملکرد است و قادر است بر روی 5 برنامه یا بیشتر کار کند. وظیفه اصلی ربات انجام وظایف محول شده است، یعنی: دستکاری ابزار، قطعات و مواد اضافی.

متخصصان باتجربه در مورد صحبت می کنندوجود حداقل سه نسل از این تجهیزات. نسل اول شامل رباتیک قابل برنامه ریزی است که فقط می تواند یک برنامه مشخص را اجرا کند. دوم: روبات‌های تطبیقی که دارای حسگر بودند و با کمک آنها می‌توانستند اطلاعاتی را از محیط دریافت کنند، آن‌ها را تجزیه و تحلیل کنند و در صورت لزوم، وظایف و رفتار خود را اصلاح کنند. نسل سوم کاملاً متشکل از ربات های هوشمندی است که قادرند بین اشیاء محیطی تمایز قائل شوند و اعمال خاصی را به تنهایی انجام دهند. به عنوان یک قاعده، وقتی صحبت از روباتیک سازی تولید به میان می آید، انتظار می رود شرکتی که آن را راه اندازی کرده است، مدرن ترین تجهیزات را خریداری کند.

روبات های صنعتی نیز معمولاً بر اساس عملکرد مستقیم آنها تقسیم می شوند. برخی از آنها وظایف تولید محصولات را انجام می دهند، برخی دیگر کار بلند کردن و حمل و نقل محصولات را انجام می دهند، برخی دیگر تجهیزات اصلی تولید را حفظ می کنند و غیره. رباتیک در برخی موارد می تواند عملکردهای کمکی، به ویژه تمیز کردن محل را انجام دهد.

همه ربات های درگیر در صنعت اساس مجتمع های فناوری رباتیک (RTC) هستند. دومی ترکیبی از تجهیزات است و اغلب برای انجام عملیات بزرگتر استفاده می شود - گرفتن محصول، انجام وظایف در شرایط شدید (مثلاً در زیر آب)، ارائه اطلاعات در مورد پیشرفت فرآیندهای تولید مرتبط، و غیره.

کجا به اتوماسیون نیاز است؟

ربات سازی تولید باید جایگزین نیروی انسانی شود که بیشتر اوقات وجود داردبرای ایجاد محصولات و انتقال آنها استفاده می شود. بیشتر اوقات ، مکانیسم های مورد استفاده ساده ترین وظایف را تعیین می کنند ، که آنها به طور مداوم چندین بار در روز انجام می دهند. استفاده از ربات ها هنگام بسته بندی محصولات، بارگیری و تخلیه و همچنین انتقال محصولات بین سایت های مختلف تولید ضروری است. تا کنون، مشکلاتی برای ایجاد قطعات وجود دارد، زیرا فقط تجهیزات بسیار گران قیمت می توانند قطعات را مطابق نقشه با دقت بازتولید کنند و استفاده از آن هنوز برای بسیاری از شرکت ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

اگر ما در مورد جایی که ربات سازی تولید با موفقیت در گذشته معرفی شده است صحبت کنیم، نمونه ای از آن می تواند شرکت هایی باشد که در جوشکاری، برشکاری، انجام آزمایش های کنترلی و غیره مشغولند. ربات ها همچنین به طور فعال برای عملیات مونتاژ ساده استفاده می شوند. فرآیندهای دشوارتر هنوز توسط مردم انجام می شود، زیرا به دستکاری های اضافی نیاز دارند. وظیفه کلیدی اتوماسیون صنعتی این است که فرآیندهای ساده ای را که چندین بار تکرار می شوند در اختیار فناوری قرار دهد. در صورت امکان، ربات‌ها اغلب خریداری می‌شوند و برای مدت طولانی دوام می‌آورند.

مزایای استفاده از ربات چیست؟

صاحبان شرکت های بزرگ نگرش مثبتی نسبت به روبات سازی تولید دارند، آنها جوانب مثبت و منفی این فرآیند را به ویژه با دقت در نظر می گیرند، زیرا آنها تأثیر مستقیمی بر سود دارند. اگر در مورد مزایای استفاده از روباتیک صحبت کنیم، اول از همه قابل ذکر استکارایی. یک شرکت روباتیک یک مزیت غیرقابل انکار دارد - کارگاه های آن می توانند ساعت ها بدون وقفه کار کنند.

با سازماندهی منطقی اتوماسیون تولید، میزان تولید ماهانه می تواند یک مرتبه بزرگتر باشد. هنگام ربات سازی جلوگیری از تعویض مکرر تجهیزات بسیار مهم است، در غیر این صورت میزان سود دریافتی را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد. علاوه بر این، جایگزینی منابع انسانی با رباتیک می تواند به میزان قابل توجهی در دستمزدها صرفه جویی کند. برای انجام تمام فرآیندها، یک اپراتور برای کنترل کاملاً تمام سیستم ها کافی است.

نیاز به ایجاد کالاهای باکیفیت یکی دیگر از نیازهای تجاری است که بنگاه ها را مجبور می کند به روبات سازی تولید متوسل شوند، مزایای استفاده از چنین تجهیزاتی دقت بالای قطعات به دست آمده است. در فرآیند تنظیم شده ایجاد قطعات، مقدار مواد دفع شده به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، از بسیاری جهات این امر به دلیل حذف عامل انسانی امکان پذیر می شود.

شایان ذکر است که کار در برخی از مناطق تولیدی برای بدن انسان بسیار مضر است و اینجاست که رباتیک به سادگی غیرقابل جایگزین است. در مورد جوشکاری، فولادسازی، مواد رنگ آمیزی و … صحبت می کنیم. ربات نصب شده در کارگاه، محل کار خود را دارد که به شکلی است که فرد نتواند وارد آن شود.

اغلب اوقاتدانشجویانی که WRC "رباتیک تولید صنعتی" را می نویسند متوجه شده اند که استفاده از هوش مصنوعی می تواند فضای کاری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در برخی موارد، ربات‌ها را می‌توان تا استفاده بعدی در داخل خانه آویزان کرد یا حتی آن‌ها را انبار کرد. تجهیزات مورد استفاده در کارخانجات صنعتی دارای گیربکس و موتور مدرن هستند و برای ایجاد آن از مواد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود و به همین دلیل به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد.

چه معایبی را می توان در این ارتقا مشاهده کرد؟

هزینه نسبتاً بالای تجهیزات یک اشکال قابل توجه در رباتیک سازی تولید است، نمونه ها و معایب چنین تغییری در ظرفیت تولید را می توان تقریباً در هر شرکتی ردیابی کرد. به عنوان مثال، هزینه جایگزینی یک دستگاه از 500 هزار روبل تا چند میلیون متغیر است و این فرآیند نیاز به آمادگی مالی اولیه دارد. اگر تجهیزات به طور ناگهانی خراب شود، باید فوراً به دنبال پول برای تعمیر باشید که خیلی راحت نیست.

معایب دیگری که بیشتر در نوسازی تولید با آن مواجه می شود کاهش پرسنل است. ربات‌ها برای انجام کارهای کم‌مهارت و جایگزینی افراد در این پست طراحی شده‌اند، اما شرکت‌ها همیشه نمی‌توانند به کارکنان خود جایگزین مناسبی در قالب یک موقعیت جدید ارائه دهند. به گفته کارشناسان صندوق جهانی اقتصاد، ربات‌ها در دو یا سه سال آینده بیش از 5 میلیون نفر را در این سیاره از شغل خود بیرون خواهند کرد.از سال. چنین تعدادی از بیکاران باید در جایی اسکان داده شوند و حتی در حال حاضر بزرگترین ایالت های کره زمین در تلاش برای یافتن بهینه ترین راه حل ها برای این موضوع هستند.

کشورهای توسعه یافته به طور فعال رباتیک سازی تولید را معرفی می کنند، آنها دائماً در مورد مزایا و معایب این فرآیند در مجامع اقتصادی بین المللی بحث می کنند. در نتیجه این جلسات، گزینه های جدیدی برای خودکارسازی گردش کار و همچنین ایده هایی با هدف سازماندهی مشاغل جدید برای کارکنانی که در نتیجه معرفی هوش مصنوعی بیکار شده اند، شکل می گیرد.

روبات سازی چه مراحلی دارد؟

معرفی هوش مصنوعی به کار در هر سازمانی شامل چهار مرحله است که اولین مرحله آماده سازی فنی برای تغییرات در خطوط تولید است. در اینجا لازم است که کاملاً تمام ویژگی های شرکت را در نظر بگیریم که تأثیر خاصی بر تجهیزات جدید خواهد داشت. برخی از سازمان ها از طراحی اقتصادی و ریاضی استفاده می کنند که هدف از آن معرفی کامپیوتر برای محاسبات فنی ریاضی در تمامی بخش ها می باشد. تجزیه و تحلیل فعالیت های لازم برای آماده سازی رباتیک به صورت دستی انجام می شود، بنابراین نمی توان بلافاصله به صرفه جویی، بهینه سازی مناسب و کیفیت بالای محصول دست یافت. اگر سهم شیر از تولید توسط هوش مصنوعی تامین شود، دستیابی به ترکیبی از تمام ویژگی‌های فوق بسیار آسان‌تر است.

اتوماسیون و ربات سازی تولید بدون تشکیل یک مدیریت کنترلی که همیشهاز سه جزء تشکیل شده است: ساختار مدیریت، سیستم ارتباطی و سازمان سنجش و اطلاعات. این بخش از سازمان باید به اندازه کافی انعطاف پذیر و همه کاره باشد، بتواند به سرعت به نیازهای در حال تغییر کسب و کار پاسخ دهد و همچنین بر رعایت تمام معیارهای مشخص شده در برنامه نظارت کند. هنگام انتخاب سیستمی که کار رباتیک را کنترل می کند، باید دقت، هزینه، تطبیق پذیری و همچنین تعدادی پارامتر دیگر را در نظر گرفت.

باید به این نکته توجه کنید که هزینه قطعه کنترل تقریباً 60 درصد قیمت یک ربات صنعتی است، به همین دلیل باید در انتخاب آن دقت خاصی داشت. متاسفانه برخی از شرکت ها ارزان ترین سیستم های کنترل را انتخاب می کنند - آنالوگ و چرخه ای، این خود را تنها زمانی توجیه می کند که شرکت در تولید کالاهای انبوه مشغول است و به ندرت نیاز به برنامه ریزی مجدد تجهیزات است. اگر نیاز به ایجاد قطعات در مقیاس کوچک دارید، بهتر است از سیستم های کنترل عددی و موقعیتی استفاده کنید که به راحتی قابل برنامه ریزی مجدد باشند.

مرحله بعدی مهم ترین مرحله است - برنامه نویسی مستقیم. روبات سازی تولید مدرن چهار مرحله کنترل بر کار هوش مصنوعی را فراهم می کند: تشکیل چرخه، حفظ برنامه، تولید مثل و اجرای مستقیم. در اینجا باید توجه ویژه ای به برنامه نویسی شود که امروزه با استفاده از دو روش انجام می شود -تحلیلی و آموزشی اولین مورد شامل محاسبات و اشکال زدایی است که پس از آن الگوریتم عملیات وارد سیستم کنترل می شود. دوم ایجاد یک برنامه کنترل از قبل در اتاق کار با استفاده از یک کنترل از راه دور ویژه است که بخشی از تجهیزات است. کارشناسان باتجربه توصیه می کنند از هر دو گزینه برای دستیابی به بالاترین کیفیت اثر از روبات سازی استفاده کنید.

مرحله نهایی راه اندازی تولید خودکار با ظرفیت کامل است. بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که خطوط تولید تا حد امکان کارآمد هستند، تنها پس از انجام تمام آزمایشات لازم، رباتیک می تواند راه اندازی شود. لطفا توجه داشته باشید که در چند ساعت اول لازم است ظرفیت های موجود را تست کرده و تنظیمات لازم را انجام دهید.

روبات ها چگونه به جوشکاری کمک می کنند؟

عصر معرفی هوش مصنوعی با روبات سازی تولید جوش آغاز شد و با کمک آن می توان به نتایج قابل توجهی دست یافت. ماشین‌های صنعتی خودکار در دهه 1970 به جوشکاری نقطه‌ای تغییر جهت دادند و از آن زمان به بعد این به خط اصلی تجارت آنها تبدیل شد. از زمان شروع استفاده از ربات ها، کیفیت جوش چندین برابر شده است که به نفع صنعت بوده است. امروزه، پروفایلی که قطعات از آن ساخته شده و محل اتصال هیچ نقشی ندارد، هوش مصنوعی قادر است کاملاً همه چیز را به هم وصل کند.

ربات سازی تولید جوش همچنان در قرن بیست و یکم شتاب می گیرد، امروزه استفاده می شود.دستگاه ها دارای حسگرهای اضافی هستند که قادر به پردازش داده های لمسی و بصری دریافتی هستند. همه ربات ها قادرند دو سطح فلزی را جوش داده و در یک قوس پایدار یک جوش با کیفیت بالا به دست آورند. صنعت گران معتقدند که در آینده می توان از چنین تجهیزاتی برای جوشکاری لیزری و همچنین برای برش اضافی مواد در حال پردازش استفاده کرد.

آیا می توان از روبات ها برای تولید غذا استفاده کرد؟

همانطور که تعداد بشریت دائماً در حال افزایش است، این سؤال که چگونه همه را تغذیه کنیم بیش از پیش ضروری می شود. ربات سازی تولید مواد غذایی می تواند به کمک شما بیاید و به شما امکان می دهد محصولات جدید با کیفیت بالا را در کوتاه ترین زمان ممکن ایجاد کنید. در بین کارشناسان این دیدگاه وجود دارد که ربات ها در این زمینه به طور فزاینده ای استفاده خواهند شد و دیر یا زود حتی جایگزین سرآشپزهای حرفه ای خواهند شد.

پیشرفت تا آنجا پیش رفته است که امروزه هوش مصنوعی قادر است به طور مستقل محصولات کشک را پردازش کند: برش، مرتب سازی و حتی بسته بندی، در حالی که سخت ترین عقیمی در تولید مشاهده می شود. قنادی ها به خصوص علاقه زیادی به استفاده از رباتیک دارند، با کمک آن می توان نقاشی های اصلی و دقیق را روی کیک ها و شیرینی ها ایجاد کرد و همچنین محصولات حاصل را بسته بندی کرد که باعث صرفه جویی در زمان زیادی می شود. ربات‌ها همچنین در صنعت ماهیگیری استفاده می‌شوند، جایی که آنها به برش صید به قطعات تقسیم‌بندی شده کمک می‌کنند، که برای آشپزهایی که در صنعت پذیرایی کار می‌کنند بسیار راحت است.

رباتیکتولید مواد غذایی باید بر مناطقی تأثیر بگذارد که کارکنان شرکت ها در معرض تأثیرات خطرناک و مضر محیطی هستند. ما در مورد تغییرات دما، رطوبت، سر و صدا، افزایش ارتعاش و گرد و غبار صحبت می کنیم. با این حال، کارشناسان این احتمال را رد نمی کنند که ربات ها محصولات غذایی را از ابتدا ایجاد کنند، اما چنین هوش مصنوعی به زودی توسعه نخواهد یافت.

چگونه در کشور ما کار را خودکار می کنند؟

اگر در مورد روباتیک شدن تولید در روسیه صحبت کنیم، اینجا تازه شروع به شتاب گرفتن کرده است. بیشتر دستگاه ها در عملیات جوشکاری و بارگیری و همچنین در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرند. تعداد شرکت هایی که از هوش مصنوعی استفاده می کنند هر ساله در حال افزایش است، زیرا صاحبان آنها به تمام مزایای پیاده سازی اتوماسیون پی برده اند. از سال 2018، تنها یک ربات به ازای هر 10000 نفر در روسیه وجود دارد، با این حال، تا سال 2025، کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که تعداد رباتیک‌ها در صنعت داخلی تا 20٪ افزایش یابد.

توجه ویژه سزاوار این واقعیت است که اکثریت قریب به اتفاق کارگران روس نگرش منفی نسبت به رباتیک دارند. از یک طرف می توان آنها را درک کرد، زیرا استفاده از رباتیک می تواند به معنای از دست دادن شغل برای کسی باشد، اما از طرف دیگر پیشرفت علمی و فناوری برای تسهیل وجود بشر طراحی شده است و نمی توان آن را رها کرد. با این حال، روبات سازی کامل ظرفیت های تولید در روسیه هنوز بسیار دور است، بنابراین اتوماسیون کامل در سال های آینده اتفاق نخواهد افتاد.

دولت در این میان به فکر استربات سازی تولید چه مزایایی می تواند داشته باشد، مسکو اکنون به طور فعال در حال توسعه نسل جدیدی از هوش مصنوعی است که در آینده به فضا ارسال خواهد شد. پایتخت سالانه میزبان کنفرانسی به نام RoboSector است که در آن همه می توانند با آخرین پیشرفت های دانشمندان در زمینه اتوماسیون تولید آشنا شوند و صاحبان مشاغل می توانند فرصت های جدیدی را کشف کنند.

بازار جهانی چگونه است؟

ربات‌سازی تولید در جهان مدت‌هاست که به امری عادی تبدیل شده است، طبق آمار، از ژانویه ۲۰۱۷، بیش از ۷۰ ربات به ازای هر ۱۰ هزار کارمند در سیاره ما وجود دارد. بیشترین تعداد ربات ها در کره جنوبی با 631 در هر 10000 کارگر، سنگاپور با 488 و آلمان با 309 مورد استفاده می شود. تحلیلگران می گویند آسیا و آمریکا بیشترین تأثیر را از اتوماسیون گردش کار دارند و روبات ها هر سال به ترتیب 9 و 7 درصد افزایش می یابند.

رکورددار معرفی رباتیک چین است، اگر در سال 2013 میانگین تراکم دستگاه ها 25 دستگاه به ازای هر 10 هزار کارگر بود، در پایان سال 2016 این رقم به 68 افزایش یافته و همچنان در حال افزایش است. تا سال 2020، مقامات امپراتوری آسمانی قصد دارند به کشورهای برتر روبات سازی وارد شوند. کره جنوبی از سال 2010 تاکنون کشوری با بیشترین تراکم ربات ها بوده است، آنها نمی توانند بدون آنها در هنگام ساخت اتومبیل و وسایل الکترونیکی کار کنند.

دارندگان ضد رکورد برای روبات سازی تولید تا سال 2018 روسیه، هند و فیلیپین هستند. دراینبازار رباتیک هنوز در حال توسعه است، بنابراین سازندگان تجهیزات به طور فعال خدمات خود را به مشتریان بالقوه ارائه می دهند. نمایندگان صنایع مهندسی و خودروسازی علاقه زیادی به استفاده از هوش مصنوعی نشان می دهند، زیرا اجرای آن به طور قابل توجهی نیروی انسانی شرکت ها را تسکین می دهد.

کارشناسان بر این باورند که موفقیت بسیاری از شرکت ها در آینده به روباتیک شدن تولید بستگی دارد، دامنه ماشین های اتوماتیک به طور مداوم در حال گسترش است و نیاز به توسعه و تحقیق بیشتر و بیشتر دارد. به نظر آنها اتوماسیون نباید به خودی خود یک هدف تعیین شود، ماشین های مصنوعی را می توان تنها در شرایطی معرفی کرد که یک فرد به دلایلی نتواند کاری را بهتر از آنها انجام دهد. تثبیت فرآیند فنی، افزایش دقت قطعات ساخته شده و سرعت دستیابی به اهداف، همه تنها بخش کوچکی از دلایلی هستند که شرکت‌ها را در سراسر جهان مجبور به معرفی ربات‌ها به تولید می‌کنند.