Robotització de la producció al món: abast, exemples, pros i contres

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Millorant, la humanitat ho fa més fàcil constantment, passant-la a la intel·ligència artificial. La robotització de la producció va permetre desfer-se d'una sèrie de professions, per exemple, el servei telefònic avui només es porta a terme per l'electrònica, tot i que a principis del segle passat, les operadores telefòniques femenines connectaven dos abonats. Avui, el progrés ha avançat encara més i la gent ha començat a crear autèntiques màquines artificials capaços de realitzar determinades operacions mecàniques: robots.

Què és la fabricació robòtica?

Aquest procés s'ha de considerar com un component de l'automatització industrial, quan les capacitats humanes són substituïdes per sistemes robòtics a escala industrial. Molt sovint, les grans empreses intenten utilitzar robots universals que poden afectar positivamentfuncionament de tot el complex. El seu principal avantatge rau en el fet que es poden reconfigurar en qualsevol moment per a la fabricació de peces i productes completament diferents, n'hi ha prou amb introduir un altre programa a l'equip. Amb aquest tipus de robòtica, moltes empreses poden aconseguir estalvis significatius.

El procés de robotització de la producció té un paper important a les empreses implicades en el processament de diverses peces. Fins al 50% dels productes es produeixen aquí en lots bastant petits, i si no hi ha robots a les línies industrials, la creació dels productes en si mateixa trigarà al voltant del 5% de tota la jornada laboral. La resta del temps es dedicarà a reconfigurar equips, substituir peces i eines. Aquest funcionament de la producció no és beneficiós per a cap empresa, ja que cadascuna d'elles persegueix l'objectiu d'augmentar la productivitat. Automatitzar la creació de peces té un altre efecte positiu: els robots poden estalviar una gran quantitat de materials i matèries primeres, però aquí tot depèn de l'organització racional del flux de treball.

Quin tipus de robots s'utilitzen a les empreses?

En el sector de la fabricació, existeix el concepte de "robot industrial", que fa referència a un dispositiu concret que té un nombre determinat de funcions i és capaç de treballar en 5 o més programes. La tasca principal del robot és realitzar les tasques assignades, a saber: la manipulació d'eines, peces i materials addicionals.

Parlen professionals amb experièncial'existència d'almenys tres generacions d'aquests equips. La primera generació inclou robòtica programable, que només pot executar un programa determinat. Al segon, robots adaptatius que disposaven de sensors i amb la seva ajuda podien rebre informació de l'entorn, analitzar-la i, si calia, corregir les seves pròpies tasques i comportaments. La tercera generació està formada completament per robots intel·ligents que són capaços de distingir entre objectes ambientals i realitzar determinades accions per si mateixos. Per regla general, quan es tracta de robotització de la producció, s'espera que l'empresa que la va iniciar adquireixi l'equip més modern.

Els robots industrials també se solen dividir segons la seva funcionalitat directa. Alguns realitzen tasques de fabricació de productes, d' altres realitzen tasques d'aixecament i transport de productes, d' altres mantenen els principals equips de producció, etc. La robòtica en alguns casos pot realitzar funcions auxiliars, en particular, neteja del local..

Tots els robots implicats en la indústria són la base dels complexos tecnològics robòtics (RTC). Aquests últims són una combinació d'equips i s'utilitzen més sovint per dur a terme operacions més grans: capturar un producte, realitzar tasques en condicions extremes (per exemple, sota l'aigua), proporcionar informació sobre el progrés dels processos de producció relacionats, etc.

On es necessita l'automatització?

La robotització de la producció hauria de substituir els recursos humans, que són més freqüentss'utilitzen per crear productes i moure'ls. Molt sovint, els mecanismes utilitzats tenen assignades les tasques més senzilles, que realitzen constantment diverses vegades al dia. L'ús de robots és indispensable a l'hora d'embalar productes, carregar i descarregar, així com transferir productes entre diferents llocs de producció. Fins ara, hi ha dificultats amb la creació de peces, ja que només equips molt cars poden reproduir peces amb precisió segons el dibuix, i el seu ús encara no és viable econòmicament per a moltes empreses.

Si parlem d'on s'ha introduït amb èxit la robotització de la producció en el passat, un exemple d'això poden ser les empreses dedicades a la soldadura, el tall, la realització de proves de control, etc. Els robots també s'utilitzen activament per a operacions de muntatge senzilles, processos més difícils encara són realitzats per persones, ja que requereixen manipulacions addicionals. La tasca clau de l'automatització industrial és donar a mercè de la tecnologia processos senzills que es repeteixen diverses vegades. Quan sigui possible, els robots es compren amb freqüència i duren molt de temps.

Quins són els avantatges d'utilitzar robots?

Els propietaris de grans empreses tenen una actitud positiva cap a la robotització de la producció, consideren els pros i els contres d'aquest procés amb especial cura, ja que tenen un impacte directe en els beneficis. Si parlem dels avantatges de l'ús de la robòtica, primer val la pena esmentar-horendiment. Una empresa de robòtica té un avantatge innegable: els seus tallers poden funcionar sense parar durant hores i hores.

Amb una organització racional de l'automatització de la producció, la quantitat de producció mensual pot ser un ordre de magnitud superior. És molt important a l'hora de robotitzar evitar canvis freqüents d'equip, en cas contrari, la quantitat de beneficis rebut es pot reduir significativament. A més, substituir els recursos humans per robòtica pot estalviar significativament els salaris. Per dur a terme tots els processos, n'hi ha prou amb un operador per controlar absolutament tots els sistemes.

La necessitat de crear béns d' alta qualitat és una altra necessitat empresarial que obliga les empreses a recórrer a la robotització de la producció, els avantatges d'utilitzar aquests equips són l' alta precisió de les peces obtingudes. En el procés ajustat de creació de peces, la quantitat de material rebutjat es redueix significativament, en molts aspectes això es fa possible gràcies a l'eliminació del factor humà.

Val la pena assenyalar que el treball en algunes àrees de producció és extremadament perjudicial per al cos humà, i aquí és on la robòtica és simplement insubstituïble. Estem parlant de soldadura, fabricació d'acer, materials de pintura, etc. El robot instal·lat al taller té la seva pròpia zona de treball, que està configurada perquè una persona no hi pugui entrar.

Molt sovintEls estudiants que escriuen el WRC "Robòtica de la producció industrial" observen que l'ús de la intel·ligència artificial pot reduir significativament l'espai de treball. En alguns casos, els robots es poden penjar o fins i tot guardar-los a l'interior fins al proper ús. Els equips utilitzats a les plantes industrials tenen caixes d'engranatges i motors moderns, s'utilitzen materials resistents al desgast per crear-lo i, per tant, requereix un manteniment mínim.

Quins desavantatges es poden veure en aquesta actualització?

El cost força elevat de l'equip és un inconvenient important en la robotització de la producció, es poden localitzar exemples i desavantatges d'aquest canvi en la capacitat de producció en gairebé qualsevol empresa. Per exemple, el cost de la substitució d'una màquina oscil·la entre 500 mil rubles i diversos milions, i aquest procés requereix una preparació financera preliminar. Si l'equip es trenca sobtadament, hauràs de buscar diners per a reparacions urgentment, cosa que no és molt convenient.

Un altre desavantatge que es troba més sovint en la modernització de la producció és la reducció de personal. Els robots estan dissenyats per realitzar treballs poc qualificats i substituir persones en aquest lloc, però les empreses no sempre poden oferir als seus empleats una substitució adequada en forma d'una nova posició. Segons experts del Fons Econòmic Mundial, els robots "forçaran" a més de 5 milions de persones del planeta de la seva feina en els propers dos o tres anys.de l'any. Aquest nombre d'aturats s'haurà d'allotjar en algun lloc, i fins i tot ara els estats més grans del planeta estan intentant trobar les solucions més òptimes a aquest problema.

Els països desenvolupats estan introduint activament la robotització de la producció, discuteixen constantment els pros i els contres d'aquest procés en fòrums econòmics internacionals. Arran d'aquestes reunions, s'estan formant noves opcions per automatitzar els fluxos de treball, així com idees encaminades a organitzar nous llocs de treball per als empleats que queden sense feina com a conseqüència de la introducció de la intel·ligència artificial..

Quines són les etapes de la robotització?

La introducció de la intel·ligència artificial en funcionament a qualsevol empresa consta de quatre etapes, la primera de les quals és la preparació tècnica per als canvis en les línies de producció. Aquí cal tenir en compte absolutament totes les característiques de l'empresa, que tindran un cert impacte en el nou equipament. Algunes organitzacions utilitzen el disseny econòmic i matemàtic, la finalitat del qual és la introducció d'ordinadors per a càlculs tècnics matemàtics a tots els departaments. L'anàlisi de les activitats necessàries per a la preparació de la robòtica es realitza manualment, per la qual cosa no és possible aconseguir immediatament estalvi, optimització competent i alta qualitat del producte. Si la intel·ligència artificial atén la major part de la producció, és molt més fàcil aconseguir una combinació de totes les qualitats anteriors.

L'automatització i la robotització de la producció mai no estan completes sense la formació d'una gestió de control, que sempre ésconsta de tres components: l'estructura de gestió, el sistema de comunicació i l'organització de mesura i informació. Aquesta divisió de l'organització ha de ser prou flexible i versàtil, ser capaç de respondre ràpidament a les necessitats empresarials canviants i també controlar el compliment de tots els criteris especificats al programa. A l'hora d'escollir un sistema que controlarà el treball de la robòtica, cal tenir en compte la seva precisió, cost, versatilitat, així com una sèrie d' altres paràmetres.

S'ha de prestar atenció al fet que el cost del component de control és aproximadament el 60% del preu d'un robot industrial, per això s'ha d'abordar la seva elecció amb especial cura. Algunes empreses, malauradament, trien els sistemes de control més barats: analògics i cíclics, això només es justifica quan l'empresa es dedica a la producció de béns en massa i rarament és necessari reprogramar l'equip. Si necessiteu crear peces a petita escala, és millor utilitzar sistemes de control numèric i posicional que es puguin reprogramar fàcilment.

A continuació ve l'etapa més important: la programació directa. La robotització de la producció moderna preveu quatre etapes de control sobre el treball de la intel·ligència artificial: formació de cicles, memorització de programes, reproducció i execució directa. Aquí s'ha de prestar especial atenció a la programació, que avui es porta a terme mitjançant dos mètodes:analític i educatiu. El primer implica càlculs i depuració, després dels quals s'introdueix l'algoritme d'operació al sistema de control. El segon és la creació d'un programa de control ja a la sala de treball mitjançant un comandament a distància especial, que forma part de l'equip. Els experts amb experiència aconsellen utilitzar ambdues opcions per aconseguir l'efecte de màxima qualitat de la robotització.

L'etapa final és el llançament de la producció automatitzada a plena capacitat. És molt important garantir que les línies de producció funcionin de la manera més eficient possible, només després d'haver realitzat totes les proves necessàries, es pot posar en funcionament la robòtica. Tingueu en compte que durant les primeres hores cal provar les capacitats disponibles i fer els ajustos necessaris.

Com ajuden els robots amb la soldadura?

L'era de la introducció de la intel·ligència artificial va començar amb la robotització de la producció de soldadura, amb la seva ajuda es va poder aconseguir resultats significatius. Les màquines industrials automatitzades a la dècada de 1970 es van reorientar a la soldadura per punts, i des de llavors aquesta s'ha convertit en la seva principal línia de negoci. Des de l'inici de l'ús dels robots, la qualitat de la soldadura ha augmentat diverses vegades, cosa que ha beneficiat la indústria. Avui dia, el perfil a partir del qual estan fetes les peces i la unió no juguen cap paper, la intel·ligència artificial és capaç de connectar-ho absolutament tot.

La robotització de la producció de soldadura continua guanyant impuls al segle XXI, avui s'utilitzaEls dispositius tenen sensors addicionals capaços de processar dades tàctils i visuals entrants. Tots els robots són capaços de soldar dues superfícies metàl·liques i obtenir una soldadura d' alta qualitat en un arc estable. Els industrials creuen que en el futur aquests equips es podran utilitzar per a la soldadura làser, així com per al tall addicional del material que s'està processant.

Es poden utilitzar robots per crear menjar?

A mesura que la humanitat augmenta constantment en nombre, la qüestió de com alimentar tothom és cada cop més urgent. La robotització de la producció d'aliments pot venir al rescat, permetent-vos crear nous productes d' alta qualitat en el menor temps possible. Hi ha el punt de vista dels experts que els robots s'utilitzaran cada cop més en aquesta àrea i, tard o d'hora, fins i tot substituiran els xefs professionals.

El progrés ha avançat tan lluny que avui la intel·ligència artificial és capaç de processar de manera independent els productes de mató: tallar, classificar i fins i tot envasar, mentre s'observa la més estricta esterilitat en la producció. Els pastissers són especialment aficionats a l'ús de la robòtica, amb la seva ajuda és possible crear dibuixos originals i precisos sobre pastissos i pastissos, així com empaquetar els productes resultants, la qual cosa estalvia molts recursos de temps. Els robots també s'utilitzen a la indústria pesquera, on ajuden a tallar la captura en trossos porcionats, cosa que és molt convenient per als cuiners que treballen en la indústria de la restauració.

RobòticaLa producció d'aliments hauria d'afectar aquelles zones on els empleats de les empreses estan exposats a influències ambientals perilloses i nocives. Estem parlant de canvis de temperatura, humitat, soroll, augment de vibracions i pols. Tanmateix, els experts no exclouen la possibilitat que els robots creïn productes alimentaris des de zero, però aquesta intel·ligència artificial no es desenvoluparà aviat.

Com automatitzen el treball al nostre país?

Si parlem de la robotització de la producció a Rússia, aquí tot just comença a agafar impuls. La majoria dels dispositius s'utilitzen en operacions de soldadura i càrrega, així com en la indústria de l'automòbil. El nombre d'empreses que utilitzen intel·ligència artificial augmenta cada any, ja que els seus propietaris s'han adonat de tots els avantatges d'implementar l'automatització. A partir del 2018, només hi ha un robot per cada 10.000 persones a Rússia, però, per al 2025, els experts prediuen un augment del nombre de robòtica a la indústria nacional en un 20%.

Una atenció especial mereix el fet que la gran majoria dels russos que treballen tenen una actitud negativa cap a la robòtica. D'una banda, es poden entendre, perquè l'ús de la robòtica pot suposar la pèrdua d'una feina per a algú, però d' altra banda, el progrés científic i tecnològic està pensat per facilitar l'existència de la humanitat i no es pot abandonar. Tanmateix, la robotització total de les capacitats de producció a Rússia encara està lluny, de manera que no es produirà una automatització total en els propers anys.

El govern, mentrestant, està pensantQuins beneficis pot aportar la robotització de la producció, Moscou està desenvolupant activament una nova generació d'intel·ligència artificial, que s'enviarà a l'espai en el futur. La capital acull anualment una conferència, "RoboSector", on tothom pot familiaritzar-se amb les últimes novetats dels científics en el camp de l'automatització de la producció i els empresaris poden descobrir noves oportunitats.

Com està el mercat mundial?

La robotització de la producció al món fa temps que s'ha convertit en un lloc habitual, segons les estadístiques, al gener de 2017, hi ha més de 70 robots per cada 10 mil empleats al nostre planeta. El nombre més elevat de robots s'utilitzen a Corea del Sud amb 631 per cada 10.000 treballadors, Singapur amb 488 i Alemanya amb 309. Els analistes diuen que Àsia i Amèrica són els més afectats per l'automatització del flux de treball, amb els robots que augmenten un 9 i un 7 per cent cada any, respectivament.

El rècord per a la introducció de la robòtica és la Xina, si el 2013 la densitat mitjana de dispositius era de 25 unitats per cada 10 mil treballadors, a finals de 2016 aquesta xifra havia crescut fins a 68 i continua augmentant. L'any 2020, les autoritats de l'Imperi Celestial tenen la intenció d'entrar als principals estats líders de la robotització. Corea del Sud és el país amb la densitat de robots més alta des del 2010, no poden prescindir d'ells quan creen cotxes i productes electrònics.

Els titulars antirècord per a la robotització de la producció a partir del 2018 són Rússia, l'Índia i les Filipines. En aquestspaïsos, el mercat de la robòtica encara s'està desenvolupant, de manera que els fabricants d'equips ofereixen activament els seus serveis als clients potencials. Representants de les indústries de l'enginyeria i l'automoció mostren un gran interès en l'ús de la intel·ligència artificial, ja que la seva implantació alleujarà significativament els recursos humans de les empreses.

Els experts creuen que l'èxit de moltes empreses en el futur dependrà de la robotització de la producció, l'abast de les màquines automàtiques està en constant expansió i requereix cada cop més desenvolupament i investigació. Segons la seva opinió, l'automatització no s'ha de plantejar com un fi en si mateix, les màquines artificials només es poden introduir en aquelles situacions en què una persona, per una raó o una altra, no pot fer una feina millor que ella. L'estabilització del procés tècnic, l'augment de la precisió de les peces fabricades i la velocitat d'assoliment dels objectius són només una petita part dels motius que obliguen les empreses de tot el món a introduir robots en la producció.