Robotizzazione della produzione nel mondo: scopo, esempi, pro e contro

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Migliorando, l'umanità si semplifica costantemente le cose, spostandola sull'intelligenza artificiale. La robotizzazione della produzione ha permesso di sbarazzarsi di una serie di professioni, ad esempio, il servizio telefonico oggi è svolto solo dall'elettronica, sebbene all'inizio del secolo scorso le operatrici telefoniche collegassero due abbonati. Oggi, il progresso è andato ancora oltre e le persone hanno iniziato a creare vere macchine artificiali in grado di eseguire determinate operazioni meccaniche: i robot.

Cos'è la produzione robotica?

Questo processo dovrebbe essere considerato come una componente dell'automazione industriale, quando le capacità umane vengono sostituite da sistemi robotici su scala industriale. Molto spesso, le grandi imprese cercano di utilizzare robot universali che possono influire positivamentefunzionamento dell'intero complesso. Il loro principale vantaggio sta nel fatto che possono essere riconfigurati in qualsiasi momento per la produzione di parti e prodotti completamente diversi, è sufficiente inserire un altro programma nell'apparecchiatura. Utilizzando questo tipo di robotica, molte aziende sono in grado di ottenere risparmi significativi.

Il processo di robotizzazione della produzione gioca un ruolo enorme nelle imprese coinvolte nella lavorazione di varie parti. Fino al 50% dei prodotti viene prodotto qui in lotti piuttosto piccoli e, se non ci sono robot sulle linee industriali, la creazione dei prodotti stessa richiederà circa il 5% dell'intera giornata lavorativa. Il resto del tempo sarà dedicato alla riconfigurazione delle apparecchiature, alla sostituzione di parti e strumenti. Un tale funzionamento della produzione non è vantaggioso per nessuna impresa, poiché ciascuna di esse persegue l'obiettivo di aumentare la produttività. L'automazione della creazione delle parti ha un altro effetto positivo: i robot possono risparmiare una grande quantità di materiali e materie prime, ma qui tutto dipende dall'organizzazione razionale del flusso di lavoro.

Che tipo di robot vengono utilizzati nelle aziende?

Nel settore manifatturiero esiste il concetto di "robot industriale", che si riferisce a un dispositivo specifico che ha un certo numero di funzioni ed è in grado di lavorare su 5 o più programmi. Il compito principale del robot è eseguire i compiti assegnati, vale a dire: la manipolazione di strumenti, parti e materiali aggiuntivi.

Parlano di professionisti espertil'esistenza di almeno tre generazioni di tali apparecchiature. La prima generazione include la robotica programmabile, che può eseguire solo un determinato programma. Al secondo: robot adattivi dotati di sensori e con il loro aiuto potrebbero ricevere informazioni dall'ambiente, analizzarle e, se necessario, correggere i propri compiti e comportamenti. La terza generazione è composta interamente da robot intelligenti in grado di distinguere tra oggetti ambientali ed eseguire determinate azioni da soli. Di norma, quando si tratta di robotizzazione della produzione, l'azienda che l'ha avviata dovrebbe acquistare le attrezzature più moderne.

Anche i robot industriali sono generalmente suddivisi in base alla loro funzionalità diretta. Alcuni di loro svolgono compiti per la fabbricazione di prodotti, altri svolgono il lavoro di sollevamento e trasporto di prodotti, altri mantengono le principali apparecchiature di produzione, ecc. La robotica in alcuni casi può svolgere funzioni ausiliarie, in particolare la pulizia dei locali.

Tutti i robot coinvolti nell'industria sono alla base dei complessi tecnologici robotici (RTC). Questi ultimi sono una combinazione di attrezzature e sono spesso utilizzati per eseguire operazioni più grandi: catturare un prodotto, eseguire attività in condizioni estreme (ad esempio sott'acqua), fornire informazioni sullo stato di avanzamento dei relativi processi di produzione, ecc.

Dove è necessaria l'automazione?

La robotizzazione della produzione dovrebbe sostituire le risorse umane, che sono più frequentivengono utilizzati per creare prodotti e spostarli. Molto spesso, ai meccanismi utilizzati vengono assegnati i compiti più semplici, che svolgono costantemente più volte al giorno. L'utilizzo di robot è indispensabile durante l'imballaggio, il carico e lo scarico dei prodotti, nonché il trasferimento dei prodotti tra diversi siti produttivi. Finora, ci sono difficoltà con la creazione di parti, poiché solo apparecchiature molto costose possono riprodurre accuratamente le parti secondo il disegno e il suo utilizzo non è ancora economicamente conveniente per molte imprese.

Se parliamo di dove la robotizzazione della produzione è stata introdotta con successo in passato, un esempio di ciò possono essere le imprese impegnate nella saldatura, taglio, conduzione di test di controllo, ecc. I robot vengono utilizzati attivamente anche per semplici operazioni di assemblaggio, i processi più difficili sono ancora eseguiti dalle persone, poiché richiedono ulteriori manipolazioni. Il compito fondamentale dell'automazione industriale è dare in balia della tecnologia processi semplici che si ripetono più volte. Ove possibile, i robot vengono acquistati frequentemente e durano a lungo.

Quali sono i vantaggi dell'utilizzo dei robot?

I proprietari di grandi imprese hanno un atteggiamento positivo nei confronti della robotizzazione della produzione, considerano i pro ei contro di questo processo con particolare attenzione, poiché hanno un impatto diretto sui profitti. Se parliamo dei vantaggi dell'utilizzo della robotica, prima di tutto vale la pena menzionarloprestazione. Un'azienda di robotica ha un innegabile vantaggio: le sue officine possono lavorare senza interruzioni per ore e ore.

Con un'organizzazione razionale dell'automazione della produzione, la quantità di produzione mensile può essere un ordine di grandezza superiore. È molto importante durante la robotizzazione evitare frequenti cambi di attrezzatura, altrimenti l'importo del profitto ricevuto può essere ridotto in modo significativo. Inoltre, la sostituzione delle risorse umane con la robotica può far risparmiare notevolmente sui salari. Per eseguire tutti i processi, è sufficiente un operatore per controllare assolutamente tutti i sistemi.

La necessità di creare beni di alta qualità è un' altra esigenza aziendale che costringe le imprese a ricorrere alla robotizzazione della produzione, i vantaggi dell'utilizzo di tali apparecchiature sono l'elevata precisione delle parti ottenute. Nel processo aggiustato di creazione delle parti, la quantità di materiale scartato viene notevolmente ridotta, per molti aspetti ciò diventa possibile grazie all'eliminazione del fattore umano.

Vale la pena notare che il lavoro in alcune aree di produzione è estremamente dannoso per il corpo umano, ed è qui che la robotica è semplicemente insostituibile. Si tratta di saldatura, lavorazione dell'acciaio, materiali di verniciatura, ecc. Il robot installato in officina ha una propria area di lavoro, sagomata in modo tale che una persona non possa accedervi.

Abbastanza spessogli studenti che scrivono il WRC "Robotica della produzione industriale" notano che l'uso dell'intelligenza artificiale può ridurre notevolmente lo spazio di lavoro. In alcuni casi, i robot possono essere appesi o addirittura riposti al chiuso fino al prossimo utilizzo. Le apparecchiature utilizzate negli impianti industriali hanno riduttori e motori moderni, per realizzarle vengono utilizzati materiali resistenti all'usura e quindi richiedono una manutenzione minima.

Quali svantaggi possono essere visti in questo aggiornamento?

Il costo piuttosto elevato delle apparecchiature è uno svantaggio significativo nella robotizzazione della produzione, esempi e svantaggi di un tale cambiamento nella capacità di produzione possono essere rintracciati in quasi tutte le imprese. Ad esempio, il costo per la sostituzione di una macchina varia da 500 mila rubli a diversi milioni e questo processo richiede una preparazione finanziaria preliminare. Se l'attrezzatura si guasta improvvisamente, dovrai cercare urgentemente denaro per le riparazioni, il che non è molto conveniente.

Un altro svantaggio che si incontra più spesso nella modernizzazione della produzione è la riduzione del personale. I robot sono progettati per svolgere lavori poco qualificati e sostituire le persone in questo posto, ma le aziende non sono sempre in grado di offrire ai propri dipendenti un sostituto adeguato sotto forma di una nuova posizione. Secondo gli esperti del World Economic Fund, nei prossimi due o tre anni i robot “espingeranno” più di 5 milioni di persone sul pianeta dal proprio lavoro.dell'anno. Un tale numero di disoccupati dovrà essere sistemato da qualche parte, e anche ora i più grandi stati del pianeta stanno cercando di trovare le soluzioni più ottimali a questo problema.

I paesi sviluppati stanno introducendo attivamente la robotizzazione della produzione, discutono costantemente dei pro e dei contro di questo processo nei forum economici internazionali. Come risultato di questi incontri, si stanno formando nuove opzioni per automatizzare i flussi di lavoro, nonché idee volte a organizzare nuovi lavori per i dipendenti lasciati senza lavoro a causa dell'introduzione dell'intelligenza artificiale.

Quali sono le fasi della robotizzazione?

L'introduzione dell'intelligenza artificiale in funzione in qualsiasi impresa consiste in quattro fasi, la prima delle quali è la preparazione tecnica per i cambiamenti nelle linee di produzione. Qui è necessario prendere in considerazione assolutamente tutte le caratteristiche dell'azienda, che avranno un certo impatto sulle nuove apparecchiature. Alcune organizzazioni utilizzano la progettazione economica e matematica, il cui scopo è l'introduzione di computer per calcoli matematici tecnici in tutti i dipartimenti. L'analisi delle attività necessarie alla preparazione della robotica viene eseguita manualmente, quindi non è possibile ottenere immediatamente risparmi, ottimizzazione competente ed elevata qualità del prodotto. Se la parte del leone nella produzione è servita dall'intelligenza artificiale, è molto più facile ottenere una combinazione di tutte le qualità di cui sopra.

L'automazione e la robotizzazione della produzione non è mai completa senza la formazione di una gestione di controllo, che è sempresi compone di tre componenti: la struttura di gestione, il sistema di comunicazione e l'organizzazione della misurazione e dell'informazione. Questa divisione dell'organizzazione dovrebbe essere sufficientemente flessibile e versatile, essere in grado di rispondere rapidamente alle mutevoli esigenze aziendali e anche monitorare il rispetto di tutti i criteri specificati nel programma. Quando si sceglie un sistema che controllerà il lavoro della robotica, è necessario tenerne conto della precisione, del costo, della versatilità e di una serie di altri parametri.

Dovresti prestare attenzione al fatto che il costo del componente di controllo è circa il 60% del prezzo di un robot industriale, motivo per cui la sua scelta va affrontata con particolare attenzione. Alcune imprese, sfortunatamente, scelgono i sistemi di controllo più economici: analogici e ciclici, questo si giustifica solo quando l'azienda è impegnata nella produzione di beni di massa e raramente è necessario riprogrammare le apparecchiature. Se hai bisogno di creare pezzi di piccola scala, è meglio utilizzare sistemi di controllo numerico e di posizione che possono essere facilmente riprogrammati.

Poi arriva la fase più importante: la programmazione diretta. La robotizzazione della produzione moderna prevede quattro fasi di controllo sul lavoro dell'intelligenza artificiale: formazione del ciclo, memorizzazione del programma, riproduzione ed esecuzione diretta. Particolare attenzione qui deve essere prestata alla programmazione, che oggi viene effettuata con due modalità:analitico ed educativo. Il primo riguarda i calcoli e il debug, dopodiché l'algoritmo operativo viene inserito nel sistema di controllo. Il secondo è la creazione di un programma di controllo già in sala di lavoro tramite uno speciale telecomando, che fa parte dell'attrezzatura. Esperti esperti consigliano di utilizzare entrambe le opzioni per ottenere il massimo effetto di qualità dalla robotizzazione.

La fase finale è il lancio della produzione automatizzata a pieno regime. È molto importante garantire che le linee di produzione funzionino nel modo più efficiente possibile, solo dopo aver eseguito tutti i test necessari, la robotica può essere messa in funzione. Si prega di notare che nelle prime ore è necessario testare le capacità disponibili ed effettuare gli adeguamenti necessari.

In che modo i robot aiutano con la saldatura?

L'era dell'introduzione dell'intelligenza artificiale è iniziata con la robotizzazione della produzione di saldatura, con il suo aiuto è stato possibile ottenere risultati significativi. Le macchine industriali automatizzate negli anni '70 sono state riorientate alla saldatura a punti e da allora questa è diventata la loro principale linea di attività. Dall'inizio dell'uso dei robot, la qualità della saldatura è aumentata più volte, a vantaggio dell'industria. Oggi, il profilo da cui sono fatte le parti e la giunzione non giocano alcun ruolo, l'intelligenza artificiale è in grado di connettere proprio tutto.

La robotizzazione della produzione di saldatura continua a prendere slancio nel 21° secolo, oggi utilizzatai dispositivi dispongono di sensori aggiuntivi in grado di elaborare i dati tattili e visivi in entrata. Tutti i robot sono in grado di saldare due superfici metalliche e ottenere una saldatura di alta qualità in un arco stabile. Gli industriali ritengono che in futuro tali apparecchiature possano essere utilizzate per la saldatura laser, nonché per il taglio aggiuntivo del materiale in lavorazione.

I robot possono essere usati per creare cibo?

Dato che l'umanità è in costante aumento di numero, la domanda su come nutrire tutti sta diventando sempre più urgente. La robotizzazione della produzione alimentare può venire in soccorso, consentendo di creare nuovi prodotti di alta qualità nel più breve tempo possibile. C'è un punto di vista tra gli esperti secondo cui i robot saranno sempre più utilizzati in questo settore e prima o poi sostituiranno anche gli chef professionisti.

Il progresso ha fatto un tale passo avanti che oggi l'intelligenza artificiale è in grado di elaborare in modo indipendente i prodotti a base di cagliata: tagliare, selezionare e persino confezionare, mentre nella produzione si osserva la più rigorosa sterilità. I pasticceri amano particolarmente l'uso della robotica, con il suo aiuto è possibile creare disegni originali e accurati su torte e pasticcini, nonché confezionare i prodotti risultanti, risparmiando molte risorse di tempo. I robot vengono utilizzati anche nell'industria della pesca, dove aiutano a tagliare il pescato in pezzi porzionati, il che è molto conveniente per i cuochi che lavorano nel settore della ristorazione.

Roboticala produzione alimentare dovrebbe interessare quelle aree in cui i dipendenti delle imprese sono esposti a influenze ambientali pericolose e dannose. Stiamo parlando di variazioni di temperatura, umidità, rumore, aumento delle vibrazioni e polvere. Tuttavia, gli esperti non escludono la possibilità che i robot creino prodotti alimentari da zero, ma tale intelligenza artificiale non sarà sviluppata presto.

Come automatizzano il lavoro nel nostro paese?

Se parliamo di robotizzazione della produzione in Russia, qui sta appena iniziando a prendere slancio. La maggior parte dei dispositivi viene utilizzata nelle operazioni di saldatura e carico, nonché nell'industria automobilistica. Il numero di aziende che utilizzano l'intelligenza artificiale aumenta ogni anno, poiché i loro proprietari hanno capito tutti i vantaggi dell'implementazione dell'automazione. A partire dal 2018, c'è un solo robot ogni 10.000 persone in Russia, tuttavia, entro il 2025, gli esperti prevedono un aumento del 20% del numero di robotica nell'industria nazionale.

Un'attenzione particolare merita il fatto che la stragrande maggioranza dei lavoratori russi ha un atteggiamento negativo nei confronti della robotica. Da un lato si possono capire, perché l'uso della robotica può significare la perdita del lavoro per qualcuno, ma dall' altro il progresso scientifico e tecnologico è progettato per facilitare l'esistenza dell'umanità e non può essere abbandonato. Tuttavia, la completa robotizzazione delle capacità di produzione in Russia è ancora lontana, quindi l'automazione completa non avverrà nei prossimi anni.

Il governo, intanto, ci sta pensandoQuali vantaggi può portare la robotizzazione della produzione, Mosca sta ora sviluppando attivamente una nuova generazione di intelligenza artificiale, che sarà inviata nello spazio in futuro. La capitale ospita ogni anno una conferenza, "RoboSector", in cui tutti possono conoscere gli ultimi sviluppi degli scienziati nel campo dell'automazione della produzione e gli imprenditori possono scoprire nuove opportunità.

Come sta andando il mercato mondiale?

La robotizzazione della produzione nel mondo è diventata da tempo un luogo comune, secondo le statistiche, a gennaio 2017 ci sono più di 70 robot ogni 10mila dipendenti sul nostro pianeta. Il maggior numero di robot viene utilizzato in Corea del Sud con 631 ogni 10.000 lavoratori, Singapore con 488 e Germania con 309. Gli analisti affermano che l'Asia e l'America sono le più colpite dall'automazione del flusso di lavoro, con i robot che aumentano rispettivamente del 9 e del 7% ogni anno.

Il detentore del record per l'introduzione della robotica è la Cina, se nel 2013 la densità media di dispositivi era di 25 unità ogni 10mila lavoratori, a fine 2016 questa cifra era salita a 68 e continua ad aumentare. Entro il 2020, le autorità del Celeste Impero intendono entrare nei massimi stati leader della robotizzazione. La Corea del Sud è il paese con la più alta densità di robot dal 2010, non possono farne a meno quando creano automobili ed elettronica.

I detentori di record per la robotizzazione della produzione a partire dal 2018 sono Russia, India e Filippine. In questipaesi, il mercato della robotica è ancora in via di sviluppo, quindi i produttori di apparecchiature stanno offrendo attivamente i loro servizi ai potenziali clienti. I rappresentanti delle industrie ingegneristiche e automobilistiche stanno mostrando grande interesse per l'uso dell'intelligenza artificiale, poiché la sua implementazione allevierà in modo significativo le risorse umane delle aziende.

Gli esperti ritengono che il successo di molte imprese in futuro dipenderà dalla robotizzazione della produzione, la portata delle macchine automatiche è in continua espansione e richiede sempre più sviluppo e ricerca. A loro avviso, l'automazione non dovrebbe essere fine a se stessa, le macchine artificiali possono essere introdotte solo in quelle situazioni in cui una persona, per un motivo o per l' altro, non può svolgere un lavoro meglio di loro. La stabilizzazione del processo tecnico, l'aumento della precisione delle parti prodotte e la velocità di raggiungimento degli obiettivi sono solo una piccola parte dei motivi che spingono le aziende di tutto il mondo a introdurre i robot nella produzione.