От простых роботизированных манипуляторов до широкого внедрения промышленных роботов пришлось преодолеть множество трудностей, включая высокую стоимость и сложную конструкцию. Ранние модели были ограничены своей инфраструктурой, поскольку им приходилось полагаться на такие элементы, как направляющие, рельсы или магниты. Кроме того, они зависели от батарейного питания, что серьезно ограничивало их дальность действия и производительность.

За последние два десятилетия импульс развития Индустрии 4.0 значительно ускорил прогресс. Однако это не означает, что дальше всё будет гладко – в промышленной робототехнике по-прежнему остаётся множество проблем. Вот семь наиболее распространённых из них:

Затраты

Высокие затраты на внедрение являются одной из главных проблем при установке промышленных роботов. Начальный процесс интеграции, как правило, длительный, трудоемкий и дорогостоящий. Для выполнения новых задач может потребоваться перепроектирование рабочего пространства и перепрофилирование роботов-работников. Даже незначительные изменения производственной линии могут потребовать привлечения специализированного интегратора.

Внедрение новых роботизированных систем в существующую инфраструктуру и технологии — непростая задача для крупных предприятий. Для малых и средних предприятий затраты часто оказываются неоправданными или непомерно высокими. Кроме того, для окупаемости первоначальных инвестиций необходимо поддерживать объемы производства и продаж в течение ожидаемого периода возврата инвестиций.

Негибкость

Отсутствие координации является еще одной проблемой в промышленной робототехнике. Один производитель предоставляет не только собственное оборудование, но и собственные программные решения. В результате требуется множество интерфейсов прикладного программирования для координации работы различных устройств, и это может даже потребовать разработки специализированного программного обеспечения. Современные роботизированные технологии не всегда легко поддаются перепрофилированию, что ограничивает потенциальные возможности роботов. Даже опытные и квалифицированные работники производственной линии часто не могут улучшить производственные процессы таким образом.

Повышенная гибкость позволит роботизированным системам справляться с более быстрыми процессами интеграции и реинтеграции, а также с возможностью повторного использования роботов. Это также позволит создавать реконфигурируемые производственные линии и рабочие ячейки, а также предоставит возможность для мелкосерийного производства с широким ассортиментом продукции. Энергопотребление завода может снизиться за счет производства нескольких видов продукции на одной производственной линии.

Вопросы безопасности

Новые технологии требуют новых процедур, которые немедленно создают новые угрозы безопасности на рабочем месте. Промышленные роботы не являются исключением, и в отношении безопасности роботов действуют строгие правила, а также предусмотрены серьезные штрафы.

Прежде чем внедрять какую-либо систему промышленных роботов, производители должны подготовиться к этому и быть готовыми создать безопасную среду для работников, обеспечивающую полное соблюдение всех норм. Инвестиции в промышленных роботов будут поощряться, если производители смогут найти оптимальный баланс между безопасностью, универсальностью и скоростью.

Навыки рабочей силы

Операторам также приходится приобретать новый уровень квалификации. Рабочие, как правило, не понимают, как управлять новыми типами оборудования, а в случае с мобильными роботами — не знают, как правильно вести себя рядом с ними. Они часто мешают роботу на его пути или путаются в распределении задач между людьми и автоматизированными работниками.

Технология всё ещё относительно новая, поэтому в ней нет встроенной академической подготовки, как это бывает с более старыми навыками. Следовательно, многим сотрудникам потребуется обучение, а тем временем необходимо будет нанять других сотрудников, уже обладающих необходимым образованием, сертификатами и опытом.

Обучение персонала

Промышленные роботы призваны повысить общую эффективность работы предприятия. Это означает, что они должны взаимодействовать с людьми во взаимозависимости. Пока персонал не приобретет необходимые навыки, предприятие будет работать значительно менее эффективно и, следовательно, менее экономично. Базовое обучение робототехнике повысит осведомленность сотрудников о том, как работают роботизированные системы и как должны реагировать люди. Общая эффективность может быть улучшена за счет демонстрации взаимозависимости человека и промышленной робототехники.

В этом может помочь использование передовых методов аналитики и сбора данных для выявления ключевых проблем. Операторы должны собрать как можно больше данных, включая информацию о том, какие и сколько перемещений совершают роботизированные системы, время простоя из-за ошибок и сбоев, время зарядки аккумуляторов и время простоя. Используя эту информацию, операторы могут корректировать необходимые процессы для решения конкретных проблем и повышения эффективности работы роботов.

Управление рабочими процессами

Необходимо оценить производственные процессы, чтобы определить, какие преимущества может принести интеграция роботов. Это включает в себя расчет скорости и ориентации подачи деталей роботам для обеспечения максимальной производительности без перегрузки существующих систем. Данные, полученные от работников в ходе личного опыта и наблюдений, могут быть использованы для анализа с целью улучшения рабочих процессов и оценки их влияния на процессы проектирования и интеграции. Это также может помочь оценить общее влияние на производительность и производственные циклы, чтобы устранить неэффективность.

Последние достижения

Хотя они могут служить самым разным целям, проблемы в промышленной робототехнике относительно схожи. Благодаря технологическим разработкам Индустрии 4.0, поддерживающим современные роботизированные системы, многие из этих проблем решаются.

Благодаря более качественной подготовке люди будут лучше понимать, как работают роботизированные платформы. В долгосрочной перспективе больше людей приобретут необходимые навыки и смогут научиться разрабатывать собственные роботизированные платформы. Разрабатываются программные решения, использующие среды с открытым исходным кодом, а также решения без кода или с минимальным количеством кода.

Разработчики роботов начинают уделять больше внимания ситуационной осведомленности, используя сложные сенсорные системы, которые значительно повышают интеллект коллаборативных роботов. Они смогут лучше понимать окружающую среду и учиться вести себя рядом с людьми, подобно тому как люди учатся вести себя рядом с ними. В результате улучшается взаимодействие роботов, повышается производительность и снижаются затраты.