Teollisuusrobottien voitettavana on ollut monia haasteita yksinkertaisesta robottikädestä laajaan toteutukseen, mukaan lukien korkeat hinnat ja monimutkainen laitteisto. Varhaisia ​​esimerkkejä vaikeutti niiden infrastruktuuri, koska heidän piti luottaa asioihin, kuten raiteisiin, kiskoihin tai magneetteihin. He luottivat myös akkuvirtaan, mikä rajoitti vakavasti niiden kantamaa ja suorituskykyä.

Kahden viime vuosikymmenen aikana Teollisuus 4.0:n sysäys on johtanut kehitystä paljon nopeampaan tahtiin. Tämä ei tarkoita, että tästä eteenpäin kaikki on pelkkää purjehdusta – ja monia haasteita teollisuusrobotiikassa on edelleen jäljellä. Nämä seitsemän ovat yleisimpiä:

Kustannukset

Toteutuksen korkeat kustannukset ovat yksi suurimmista haasteista teollisuusrobotiikkaa asennettaessa. Alkuperäinen integraatioprosessi on todennäköisesti pitkä, työläs ja kallis. Uusien tehtävien spesifikaatiot saattavat edellyttää työtilan uudelleensuunnittelua ja robottityöntekijöiden uudelleenkäyttöä. Pienetkin muutokset tuotantolinjaan voivat vaatia asiantuntija-integraattorin.

Uusien robottijärjestelmien käyttöönotto olemassa olevien infrastruktuurien ja teknologioiden kanssa ei ole helppoa suurille yrityksille. Pienemmät pk-yritykset pitävät kustannuksia usein perusteettomina tai kohtuuttomina. Lisäksi tuotantomääriä ja myyntitasoja on säilytettävä odotetun sijoitetun pääoman tuottoprosentin aikana, jotta alkuinvestointi saadaan takaisin.

Joustamattomuus

Tämä koordinoinnin puute on lisähaaste teollisuusrobotiikassa. Yksi valmistaja ei tarjoa vain omia laitteistojaan, vaan omia ohjelmistoratkaisujaan. Tällöin tarvitaan lukuisia sovellusohjelmointirajapintoja koordinoidakseen eri laitteiden välillä, ja ne voivat jopa vaatia mukautettuja ohjelmistoja. Nykyisiä robotiikkateknologioita ei aina voida helposti käyttää uudelleen, mikä rajoittaa robottien mahdollisia rooleja. Edes asiantuntevat ja kokeneet linjatyöntekijät eivät usein pysty parantamaan valmistusprosesseja tällä keinolla.

Suurempi joustavuus antaisi robottijärjestelmille mahdollisuuden selviytyä nopeammista integraatio- ja uudelleenintegrointiajoista sekä robotin uudelleenkäytettävyydestä. Se voisi myös mahdollistaa uudelleenkonfiguroitavat tuotantolinjat ja työsolut sekä mahdollisuuden korkean sekoituksen ja vähäisen volyymin tuotantoon. Tehtaan energiajalanjälkeä voitaisiin pienentää valmistamalla useita tuotteita yhdellä tuotantolinjalla.

Turvallisuusnäkökohdat

Uusi tekniikka vaatii uusia menettelytapoja, jotka tuovat välittömästi uusia turvallisuusriskejä työpaikalle. Teollisuusrobotit eivät ole poikkeus, ja robottien turvallisuutta koskevat tiukat määräykset sekä ankarat rangaistukset.

Ennen minkään teollisuusrobottijärjestelmän integroimista valmistajien on valmistauduttava tähän ja oltava valmiita luomaan työntekijöille turvallinen ympäristö, joka takaa täydellisen vaatimustenmukaisuuden. Investointeja teollisuusroboteihin rohkaistaisiin, jos valmistajat löytäisivät optimaalisen tasapainon turvallisuuden, monipuolisuuden ja nopeuden välillä.

Työvoiman taidot

Operaattoreiden on myös hankittava uutta asiantuntemusta. Työntekijät eivät yleensä ymmärrä, miten uudentyyppisiä laitteita käytetään, ja liikkuvien robottien tapauksessa he eivät osaa käyttäytyä oikein niiden lähellä. He jäävät usein robotin tielle tai ovat hämmentyneitä toimintojen jakamisesta ihmisten ja automatisoitujen työntekijöiden välillä.

Tekniikka on vielä suhteellisen uutta, joten siinä ei ole sulautettua akateemista koulutusta, kuten vanhempien taitojen kanssa. Monet työntekijät tarvitsevat siksi koulutusta, ja sillä välin on palkattava muuta henkilöstöä, jolla on jo tarvittava koulutus, todistukset ja kokemus.

Työvoiman koulutus

Teollisuusrobotit on tarkoitettu parantamaan laitoksen yleistä suorituskykyä. Tämä tarkoittaa, että heidän on oltava vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa keskinäisessä riippuvuudessa. Ennen kuin henkilökunta hankkii tarvittavat taidot, laitos on paljon vähemmän tehokas ja siten vähemmän kustannustehokas. Robotiikan peruskoulutus lisää työntekijöiden tietoisuutta siitä, miten robottijärjestelmät käyttäytyvät ja miten ihmisten tulisi reagoida. Kokonaistehokkuutta voidaan parantaa osoittamalla ihmisten ja teollisuusrobotiikan rinnakkaisriippuvuutta.

Tätä voidaan auttaa käyttämällä kehittynyttä analytiikkaa ja tiedonkeruuta keskeisten ongelmien tunnistamiseen. Operaattoreiden tulisi kerätä mahdollisimman paljon tietoa, mukaan lukien robottijärjestelmien tekemät ja kuinka monta matkaa, virheiden ja bugien aiheuttamat seisokit, akun latausajat ja tyhjäkäynti. Näiden tietojen avulla käyttäjät voivat säätää tarvittavia prosesseja tiettyihin ongelmiin ja lisätä robotin tehokkuutta.

Työnkulkujen hallinta

Tuotteiden työnkulkuja on arvioitava, jotta nähdään, mitä hyötyjä robottien integroiminen voisi saada aikaan. Tämä sisältää osien esittelyn nopeuden ja suunnan laskemisen roboteille maksimaalisen tuottavuuden varmistamiseksi ilman olemassa olevien järjestelmien ylikuormitusta. Työntekijöiltä saadut anekdoottiset ja kokemukselliset todisteet voidaan toimittaa tietojen analysointiin, jotta työnkulkua voidaan parantaa ja miten heidän panoksensa vaikuttaa suunnittelu- ja integrointiprosesseihin. Tämä voisi myös auttaa arvioimaan kokonaisvaikutusta suorituskykyyn ja tuotantosykleihin tehottomuuden poistamiseksi.

Uusimmat edistykset

Vaikka ne voivat palvella kaikenlaisia ​​tarkoituksia, teollisuusrobotiikan ongelmat ovat suhteellisen samanlaisia. Kaiken Teollisuus 4.0:n teknologisen kehityksen myötä, joka tukee nykyaikaisia ​​robottijärjestelmiä, moniin näistä haasteista vastataan.

Paremman koulutuksen myötä ihmiset ymmärtävät paremmin robottialustojen toimivuuden. Pitkällä aikavälillä useammat ihmiset hankkivat tarvittavat taidot ja voivat oppia kehittämään omia robottialustojaan. Ohjelmointiratkaisuja kehitetään, joissa käytetään avoimen lähdekoodin ympäristöjä sekä koodittomia tai matalakoodiratkaisuja.

Robottikehittäjät ovat alkaneet keskittyä enemmän tilannetietoisuuteen monimutkaisilla sensorijärjestelmillä, jotka parantavat suuresti kobottien älykkyyttä. He voivat ymmärtää ympäristöään paremmin ja oppia käyttäytymään ihmisten seurassa, aivan kuten ihmiset oppivat käyttäytymään heidän ympärillään. Lopputuloksena on parantunut robottivuorovaikutus, joka lisää tuottavuutta ja alentaa kustannuksia.