Согласно известному афоризму американского ученого Уоррена Бенниса, на заводах будущего понадобятся только человек и собака. Человек кормит собаку, а собака не подпускает человека к оборудованию, которое исправно работает в автоматическом режиме. Эта цитата очень кратко описывает, как идеальный продукт должен выглядеть и функционировать в будущем.
Но в ближайшее время количество людей на фабриках и заводах вряд ли сократится до одного работника. И это несмотря на то, что новые технологии сделали автоматизацию более доступной не только для промышленных гигантов, но и для малых и средних компаний. Точно известно, что количество рабочих-роботов значительно увеличится. На это есть несколько причин.
События 2020 года еще больше ускорили темпы промышленной автоматизации и заставили компании серьезно задуматься об обеспечении непрерывности бизнеса даже в этих сложных условиях. Именно такие решения, как коллаборативные роботы, автономные мобильные роботы и автоматизированные управляемые транспортные средства, наряду с облачными решениями для удаленной работы и диагностики, позволили промышленным компаниям не останавливать производство полностью, соблюдая при этом все меры против Covid-19, при которых их сотрудники не подвергаются риску.
Одна из основных тенденций развития «умного» производства сегодня - использование коллаборативных роботов. Коботы превратились из технологической инновации в незаменимую рабочую единицу на современной фабрике. Несмотря на то, что начало пандемии COVID-19 заметно ударило по рынку робототехники, эксперты предсказывают ему светлое будущее. По данным аналитической компании Interact Analysis, с началом пандемии рынок коллаборативных роботов впервые продемонстрировал отрицательный рост. Выручка снизилась на 11,3%, а объемы поставок - на 5,7%. Это связано с тем, что в первые месяцы эпидемии многие организации стали более осторожно подходить к инвестициям, в том числе к автоматизации, что привело к уменьшению объемов партий, поставляемых поставщиками, и даже к отмене заказов. Но, если верить исследованиям, то у нас есть повод для оптимизма, поскольку рынок коллаборативных роботов с этого года будет демонстрировать стабильный и значительный рост. В частности, сейчас мы наблюдаем V-образный отскок, который приведет к росту этого рынка почти на 20% к концу этого года, что компенсирует все потери в 2020 году. После этого аналитики прогнозируют ежегодный рост. Ставки в районе 15-20% до 2028 г.
Сфера использования коботов вскоре расширится еще больше благодаря усовершенствованию нескольких технологий. По мнению экспертов Международной федерации робототехники, быстрое развитие систем трехмерного зрения и программных алгоритмов очень скоро значительно расширит круг задач, которые роботы могут выполнять автономно. Одним из примеров является сбор и сортировка мусора, в которых раньше в основном использовался человеческий труд. Это сложная операция для робота, которая требует от него возможности идентифицировать и выбирать конкретную вещь среди других объектов, которые могут быть похожи друг на друга. В этом случае искомый объект может быть виден полностью или частично, покрыт другим мусором и т. Д. Как только робот находит требуемый объект, его программное обеспечение должно определить оптимальный путь к объекту, а также рассчитать правильный расположение захвата. В то же время, благодаря датчикам внутри захвата робота, машина может понять, какое давление нужно приложить, чтобы не повредить объект, при этом надежно фиксируя его. Еще одним эффектом развития систем 3D-зрения станет способность роботов осуществлять контроль качества продуктов во время их транспортировки. Таким образом, некондиционная деталь отбраковывается немедленно, а не в конце производственного процесса, что сводит к минимуму отходы и снижает затраты.
Развитие семантического интеллекта промышленных роботов в ближайшие десять лет позволит им лучше оценивать окружающую среду и более адекватно реагировать на нее. Например, робот не только распознает, что перед ним находится человек, а не машина, но и сможет предсказать его дальнейшие действия. Если сотрудник подходит к двери и траектория его движения пересекает траекторию робота, то последний соответственно перестраивает свой путь в реальном времени и продолжит движение вместо остановки. Также специалисты IFR прогнозируют значительное развитие технологий распознавания человеческой речи и жестов роботами, что позволит технологиям более адекватно реагировать на окружающую среду, становясь даже безопаснее для человека.
Кроме того, рост использования промышленных роботов стимулируется новой рыночной ситуацией. Потребительские запросы меняются, сегодня они предпочитают приобретать уже сильно индивидуализированные продукты, а это значит, что размер партии становится меньше. В этом случае жизненный цикл продукта только сокращается. Все это оказывает серьезное давление как на производителей, так и на логистические компании, поскольку требуется регулярно отгружать небольшие партии заказов в относительно короткие сроки. Совместные роботы придают производству необходимую гибкость, поскольку их легко перепрограммировать и переоборудовать для выполнения новых задач, им не нужно возводить защитные барьеры на месте установки, они имеют небольшие размеры и их легко перемещать. новые производственные площади.
Гибкое производство позволяет использовать автономных мобильных роботов, например, для перемещения товаров по фабрикам, поскольку их траектория может быть легко изменена в режиме реального времени, в отличие от транспортных средств с автоматическим управлением. На заводах некоторых автопроизводителей AMR постепенно заменяет даже конвейерную ленту, которая со времен Генри Форда была непоколебимой глыбой в основе производства автомобилей.
Неудивительно, что комбинация кобот / AMR выглядит очень многообещающей. Сохраняя все преимущества коботов, мобильная платформа дает им новые возможности, например, еще больше расширяет круг задач, которые они могут выполнять, особенно в области транспортировки объектов, высвобождая квалифицированный персонал для более ответственной и сложной работы. Кроме того, мобильный кобот может быть перемещен в другое место производственного цеха самостоятельно, без вмешательства человека, что еще больше сокращает время простоя оборудования.
Еще одним преимуществом использования коботов в производстве может быть сокращение выбросов углекислого газа на предприятии. Во-первых, точность коллаборативных роботов помогает снизить количество отходов при производстве, а небольшие размеры и универсальность позволяют оптимизировать пространство производственных цехов, тем самым экономя энергию на освещение и обогрев помещений. Повышение энергоэффективности производства - еще одна тенденция, которая в ближайшее время станет все более популярной. Это необходимо, прежде всего, для снижения стоимости конечной продукции, чтобы оставаться конкурентоспособной. К счастью, многие производители оснащают роботов для совместной работы энергоэффективными функциями, одновременно улучшая конструкцию коботов, чтобы сделать их более энергоэффективными. Например,
Как показывает практика, опасения, что роботы заменят нас на рабочих местах, сильно преувеличены. Сотрудничество между людьми и промышленными роботами стало намного более эффективным, особенно в прошлом году, когда производителям стало очевидно, что коллаборативные роботы становятся незаменимым инструментом для обеспечения непрерывности производства и создания устойчивых цепочек поставок. Дальнейшее развитие коботов позволит им выполнять еще больше задач почти полностью автономно, позволяя людям высвободить энергию и время для выполнения важных функций, доступных только человеку с его аналитическим умом и творческой энергией. В то же время точность коботов и другие преимущества позволяют нам создавать меньше отходов, меньше вредить окружающей среде, значительно сокращать непроизводственные травмы, и лучше позаботьтесь о здоровье нашего персонала. Все это является важной частью интеллектуального производства, где новые технологии работают не только на максимальное увеличение производства, но и на повышение комфорта людей.
