מזרוע רובוטית פשוטה ועד ליישום נרחב, היו אתגרים רבים עבור רובוטים תעשייתיים להתגבר עליהם, כולל מחירים גבוהים וחומרה מורכבת. דוגמאות מוקדמות נפגעו על ידי התשתית שלהם, הצורך להסתמך על דברים כמו מסילות, מסילות או מגנטים. הם גם הסתמכו על כוח הסוללה, מה שהגביל ברצינות את הטווח והביצועים שלהם.

בשני העשורים האחרונים, הדחף של Industry 4.0 דחף את ההתפתחויות קדימה בקצב מהיר הרבה יותר. זה לא אומר שמכאן והלאה הכל מסתובב פשוט - ועדיין נותרו אתגרים רבים ברובוטיקה תעשייתית. שבעה אלה הם הנפוצים ביותר:

עלויות

העלויות הגבוהות של ההטמעה הן אחד האתגרים העיקריים בעת התקנת רובוטיקה תעשייתית. תהליך האינטגרציה הראשוני עשוי להיות ארוך, מפרך ויקר. המפרטים של משימות חדשות עשויות לדרוש תכנון מחדש של סביבת העבודה ושינוי ייעוד של עובדי רובוט. אפילו שינויים קלים בקו ייצור עשויים לדרוש אינטגרטור מומחה.

הניסיון להטמיע מערכות רובוטיות חדשות עם תשתיות וטכנולוגיות קיימות אינו קל לחברות גדולות. חברות קטנות ובינוניות בקנה מידה קטן יותר מוצאות לעתים קרובות שהעלויות אינן מוצדקות או אוסרות. בנוסף, היקפי הייצור ורמות המכירות צריכים להישמר במהלך תקופת ה-ROI הצפויה כדי להחזיר את ההשקעה הראשונית.

נוּקְשׁוּת

חוסר התיאום הזה הוא אתגר נוסף ברובוטיקה תעשייתית. יצרן יחיד לא רק יספק חומרה משלו, אלא פתרונות תוכנה משלו. לאחר מכן נדרשים ממשקי תכנות יישומים רבים לתיאום בין התקנים שונים, ועשויים אפילו לחייב תוכנה מותאמת אישית. לא תמיד ניתן לשנות בקלות את טכנולוגיות הרובוטיקה הנוכחיות, מה שמגביל את התפקידים הפוטנציאליים של הרובוטים. אפילו עובדי קו בעלי ידע ומנוסה לרוב אינם מסוגלים לשפר את תהליכי הייצור באמצעי זה.

גמישות רבה יותר תאפשר למערכות רובוטיות להתמודד עם זמני אינטגרציה ושילוב מחדש מהירים יותר ועם שימוש חוזר של רובוטים. זה גם יכול לאפשר קווי ייצור ותאי עבודה הניתנים להגדרה מחדש, בתוספת הזדמנות לייצור במיקס גבוה ובנפח נמוך. ניתן לצמצם את טביעת הרגל האנרגטית של מפעל על ידי ייצור מוצרים מרובים באמצעות קו ייצור אחד.

חששות בטיחות

טכנולוגיה חדשה דורשת נהלים חדשים, ואלה מכניסים מיד סכנות בטיחותיות חדשות למקום העבודה. רובוטים תעשייתיים אינם יוצאי דופן ויש תקנות מחמירות סביב בטיחות רובוטית, כמו גם עונשים חמורים.

לפני שילוב מערכת רובוט תעשייתית כלשהי, היצרנים צריכים להתכונן לכך ולהיות מוכנים ליצור סביבה בטוחה לעובדים המבטיחה תאימות מלאה. השקעה ברובוטים תעשייתיים תעודד אם היצרנים יוכלו למצוא איזון אופטימלי בין בטיחות, צדדיות ומהירות.

כישורי כוח אדם

מפעילים צריכים גם לרכוש רמה חדשה של מומחיות. עובדים בדרך כלל לא מבינים כיצד להפעיל סוגים חדשים של ציוד, ובמקרה של רובוטים ניידים, הם לא יודעים איך להתנהג נכון סביבם. לעתים קרובות הם מפריעים לדרכו של רובוט או מבולבלים לגבי הקצאת הפעילויות בין בני אדם לעובדים אוטומטיים.

הטכנולוגיה עדיין חדשה יחסית, כך שאין הכשרה אקדמית משובצת כפי שתמצא עם מיומנויות ישנות יותר. עובדים רבים ידרשו אפוא הכשרה, ובינתיים יצטרכו להעסיק עובדים אחרים שכבר יש להם את ההשכלה, ההסמכות והניסיון הנדרשים.

הכשרת כוח אדם

רובוטים תעשייתיים נועדו לשפר את הביצועים הכוללים של מתקן. זה אומר שהם חייבים לקיים אינטראקציה עם בני אדם בתלות הדדית. עד שהצוות ירכוש את הכישורים הדרושים, המתקן יהיה הרבה פחות יעיל ולכן פחות חסכוני. הכשרה בסיסית ברובוטיקה תעלה את מודעות העובדים לאופן שבו מערכות רובוטיות מתנהגות וכיצד בני אדם צריכים להגיב. ניתן לשפר את היעילות הכוללת על ידי הדגמת התלות המשותפת של בני אדם ורובוטיקה תעשייתית.

ניתן לסייע בכך על ידי שימוש בניתוח מתקדם ואיסוף נתונים כדי לזהות בעיות מפתח. יש לאסוף כמה שיותר נתונים על ידי המפעילים, כולל אילו וכמה נסיעות מתבצעות על ידי מערכות רובוטיות, זמן השבתה שנחווה עקב שגיאות ובאגים, זמני טעינת הסוללה וזמן השבתה. באמצעות מידע זה, המפעילים יכולים להתאים את התהליכים הדרושים כדי למקד בעיות ספציפיות ולהגביר את יעילות הרובוט.

ניהול תהליכי עבודה

יש להעריך זרימות עבודה של מוצרים כדי לראות אילו רווחים ניתן להשיג על ידי שילוב רובוטים. זה כולל חישוב המהירות והכיוון של הצגת חלקים לרובוטים כדי להבטיח פרודוקטיביות מרבית, מבלי להעמיס יתר על המידה על מערכות קיימות. ניתן להגיש עדויות אנקדוטיות וחווייתיות מעובדים לניתוח נתונים כדי לשפר את זרימת העבודה ולהעריך כיצד תרומתם משפיעה על תהליכי התכנון והאינטגרציה. זה יכול גם לעזור להעריך את ההשפעה הכוללת על הביצועים ומחזורי הייצור, כדי למנוע חוסר יעילות.

ההתקדמות האחרונות

למרות שהם עשויים לשרת כל מיני מטרות, הבעיות ברובוטיקה תעשייתית דומות יחסית. עם כל הפיתוחים הטכנולוגיים של Industry 4.0 התומכים במערכות רובוטיות מודרניות, רבים מהאתגרים הללו מקבלים מענה.

עם הכשרה טובה יותר, לאנשים תהיה הבנה טובה יותר כיצד פועלות פלטפורמות רובוטיות. בטווח הארוך, יותר אנשים ירכשו את הכישורים הנדרשים ויוכלו ללמוד כיצד לפתח פלטפורמות רובוטיות משלהם. מפותחים פתרונות תכנות המשתמשים בסביבות קוד פתוח, כמו גם פתרונות ללא קוד או קוד נמוך.

מפתחים רובוטיים מתחילים להתמקד יותר במודעות למצב, עם מערכים תחושתיים מורכבים המשפרים מאוד את האינטליגנציה של הקובוטים. הם יוכלו להבין טוב יותר את סביבתם וללמוד כיצד להתנהג סביב בני אדם, בדיוק כפי שבני אדם ילמדו כיצד להתנהג סביבם. התוצאה נטו היא שיפור באינטראקציות רובוטיות המגדילות את הפרודוקטיביות ומפחיתות עלויות.