من الذراع الآلية البسيطة إلى التنفيذ على نطاق واسع، كانت هناك العديد من التحديات التي يتعين على الروبوتات الصناعية التغلب عليها، بما في ذلك الأسعار المرتفعة والأجهزة المعقدة. تم إعاقة الأمثلة المبكرة بسبب بنيتها التحتية، حيث اضطرت إلى الاعتماد على أشياء مثل المسارات أو القضبان أو المغناطيس. لقد اعتمدوا أيضًا على طاقة البطارية، مما حد بشكل خطير من نطاقهم وأدائهم.

في العقدين الماضيين، دفع زخم الصناعة 4.0 التطورات إلى الأمام بوتيرة أسرع بكثير. هذا لا يعني أن الأمر سيكون سهلاً من الآن فصاعدًا، إذ لا تزال هناك العديد من التحديات في مجال الروبوتات الصناعية. هذه السبعة هي الأكثر شيوعا:

التكاليف

تعد تكاليف التنفيذ المرتفعة أحد التحديات الرئيسية عند تركيب الروبوتات الصناعية. من المرجح أن تكون عملية التكامل الأولية طويلة وشاقة ومكلفة. قد تتطلب مواصفات المهام الجديدة إعادة تصميم مساحة العمل وإعادة استخدام الروبوتات العاملة لأغراض أخرى. حتى التعديلات الطفيفة على خط التصنيع قد تتطلب وجود متخصص في التكامل.

إن محاولة تنفيذ أنظمة روبوتية جديدة باستخدام البنى التحتية والتقنيات الحالية ليس بالأمر السهل بالنسبة للمخاوف الكبيرة. وكثيراً ما تجد الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم أن التكاليف غير مبررة أو باهظة. بالإضافة إلى ذلك، يجب الحفاظ على أحجام الإنتاج ومستويات المبيعات خلال فترة عائد الاستثمار المتوقعة لاسترداد الاستثمار الأولي.

عدم المرونة

ويشكل هذا النقص في التنسيق تحديًا آخر في مجال الروبوتات الصناعية. لن تقوم الشركة المصنعة الواحدة بتوفير الأجهزة الخاصة بها فحسب، بل حلول البرامج الخاصة بها. ومن ثم يلزم وجود العديد من واجهات برمجة التطبيقات للتنسيق عبر الأجهزة المختلفة، وقد يتطلب الأمر برامج مخصصة. لا يمكن دائمًا إعادة استخدام تقنيات الروبوتات الحالية بسهولة، مما يحد من الأدوار المحتملة للروبوتات. حتى العاملين في الخطوط ذوي المعرفة والخبرة غالبًا ما يكونون غير قادرين على تحسين عمليات التصنيع بهذه الوسيلة.

من شأن المرونة الأكبر أن تسمح للأنظمة الروبوتية بالتعامل مع أوقات التكامل وإعادة الدمج بشكل أسرع وإمكانية إعادة استخدام الروبوت. ويمكنه أيضًا تمكين خطوط التصنيع وخلايا العمل القابلة لإعادة التشكيل، بالإضافة إلى فرصة الإنتاج العالي والمنخفض الحجم. يمكن تقليل بصمة الطاقة للمصنع عن طريق تصنيع منتجات متعددة باستخدام خط إنتاج واحد.

مخاوف تتعلق بالسلامة

تتطلب التكنولوجيا الجديدة إجراءات جديدة، وهذا يؤدي على الفور إلى مخاطر جديدة على السلامة في مكان العمل. الروبوتات الصناعية ليست استثناءً، وهناك لوائح صارمة تحيط بسلامة الروبوتات، فضلاً عن العقوبات الصارمة.

قبل دمج أي نظام روبوت صناعي، يتعين على الشركات المصنعة الاستعداد لذلك والاستعداد لإنشاء بيئة آمنة للعمال تضمن الامتثال الكامل. سيتم تشجيع الاستثمار في الروبوتات الصناعية إذا تمكنت الشركات المصنعة من إيجاد التوازن الأمثل بين السلامة والتنوع والسرعة.

مهارات القوى العاملة

يتعين على المشغلين أيضًا اكتساب مستوى جديد من الخبرة. لا يفهم العمال عادةً كيفية تشغيل أنواع جديدة من المعدات، وفي حالة الروبوتات المتنقلة، فإنهم لا يعرفون كيفية التصرف بشكل صحيح حولهم. غالبًا ما يعيقون طريق الروبوت أو يشعرون بالارتباك بشأن توزيع الأنشطة بين البشر والعاملين الآليين.

لا تزال التكنولوجيا جديدة نسبيًا، لذلك لا يوجد تدريب أكاديمي مدمج كما هو الحال مع المهارات القديمة. ولذلك سيحتاج العديد من الموظفين إلى التدريب، وفي هذه الأثناء، سيتعين تعيين موظفين آخرين يمتلكون بالفعل التعليم والشهادات والخبرة المطلوبة.

تدريب القوى العاملة

تهدف الروبوتات الصناعية إلى تحسين الأداء العام للمنشأة. وهذا يعني أنه يجب عليهم التفاعل مع البشر في حالة من التبعية المتبادلة. وإلى أن يكتسب الموظفون المهارات اللازمة، سيكون المرفق أقل كفاءة بكثير وبالتالي أقل فعالية من حيث التكلفة. سيؤدي التدريب الأساسي على الروبوتات إلى زيادة وعي الموظفين بكيفية تصرف الأنظمة الروبوتية وكيف يجب أن يستجيب البشر. ويمكن تحسين الكفاءة الشاملة من خلال إظهار الاعتماد المشترك بين البشر والروبوتات الصناعية.

ويمكن المساعدة في ذلك من خلال استخدام التحليلات المتقدمة وجمع البيانات لتحديد المشكلات الرئيسية. ينبغي للمشغلين جمع أكبر قدر ممكن من البيانات، بما في ذلك عدد الرحلات التي تتم بواسطة الأنظمة الآلية وعددها، ووقت التوقف عن العمل بسبب الأخطاء والأخطاء، وأوقات شحن البطارية، والوقت الذي يقضيه في وضع الخمول. وباستخدام هذه المعلومات، يمكن للمشغلين ضبط العمليات اللازمة لاستهداف مشكلات محددة وزيادة كفاءة الروبوت.

إدارة سير العمل

يجب تقييم سير عمل المنتج لمعرفة المكاسب التي يمكن تحقيقها من خلال دمج الروبوتات. يتضمن ذلك حساب سرعة واتجاه عرض الأجزاء للروبوتات لضمان أقصى قدر من الإنتاجية، دون زيادة التحميل على الأنظمة الحالية. يمكن تقديم الأدلة القصصية والتجريبية من العمال لتحليل البيانات لتحسين سير العمل وتقييم مدى تأثير مساهماتهم على عمليات التصميم والتكامل. يمكن أن يساعد هذا أيضًا في تقييم التأثير الإجمالي على الأداء ودورات الإنتاج، للتخلص من عدم الكفاءة.

أحدث التطورات

في حين أنها قد تخدم جميع أنواع الأغراض، فإن القضايا المتعلقة بالروبوتات الصناعية متشابهة نسبيًا. مع كل التطورات التكنولوجية للصناعة 4.0 التي تدعم الأنظمة الروبوتية الحديثة، تتم معالجة العديد من هذه التحديات.

ومع التدريب الأفضل، سيكون لدى الناس فهم أكبر لكيفية عمل المنصات الآلية. وعلى المدى الطويل، سيكتسب عدد أكبر من الأشخاص المهارات المطلوبة ويمكنهم تعلم كيفية تطوير منصاتهم الآلية الخاصة. ويجري تطوير حلول البرمجة التي تستخدم بيئات مفتوحة المصدر، بالإضافة إلى الحلول التي لا تحتاج إلى تعليمات برمجية أو منخفضة التعليمات البرمجية.

بدأ مطورو الروبوتات في التركيز بشكل أكبر على الوعي بالموقف، باستخدام مصفوفات حسية معقدة تعمل على تعزيز ذكاء الروبوتات التعاونية بشكل كبير. سيكونون قادرين على فهم محيطهم بشكل أفضل وتعلم كيفية التصرف مع البشر، تمامًا كما سيتعلم البشر كيفية التصرف من حولهم. والنتيجة النهائية هي تحسين التفاعلات الروبوتية التي تزيد الإنتاجية وتخفض التكاليف.