От простого робота-манипулятора до повсеместного внедрения промышленные роботы столкнулись со множеством трудностей, включая высокую стоимость и сложную аппаратную часть. Ранние образцы были ограничены своей инфраструктурой, поскольку им приходилось полагаться на такие элементы, как рельсы, гусеницы или магниты. Кроме того, они работали от аккумуляторов, что серьёзно ограничивало их дальность и производительность.

За последние два десятилетия импульс Индустрии 4.0 значительно ускорил развитие. Это не значит, что дальше всё пойдёт гладко, и многие проблемы в промышленной робототехнике всё ещё остаются нерешёнными. Ниже перечислены семь наиболее распространённых:

Расходы

Высокая стоимость внедрения — одна из основных проблем при внедрении промышленной робототехники. Первоначальный процесс интеграции, вероятно, будет долгим, трудоёмким и дорогостоящим. Спецификация новых задач может потребовать перепроектирования рабочего пространства и перепрофилирования роботов. Даже незначительные изменения в производственной линии могут потребовать привлечения специалиста-интегратора.

Внедрение новых роботизированных систем с использованием существующей инфраструктуры и технологий — непростая задача для крупных предприятий. Малые и средние предприятия часто считают затраты неоправданными или непомерными. Кроме того, для окупаемости первоначальных инвестиций необходимо поддерживать объёмы производства и уровень продаж в течение ожидаемого периода окупаемости.

Негибкость

Отсутствие координации является ещё одной проблемой в промышленной робототехнике. Каждый производитель выпускает не только собственное оборудование, но и собственные программные решения. Для координации работы различных устройств требуются многочисленные интерфейсы прикладного программирования, а иногда даже требуется разработка специального программного обеспечения. Современные робототехнические технологии не всегда легко перепрофилировать, что ограничивает потенциальные возможности роботов. Даже опытные и знающие своё дело рабочие зачастую не могут оптимизировать производственные процессы с помощью этих средств.

Повышенная гибкость позволит роботизированным системам быстрее интегрироваться и реинтегрироваться, а также обеспечит возможность повторного использования роботов. Это также позволит создавать реконфигурируемые производственные линии и производственные ячейки, а также обеспечит возможность производства с высокой номенклатурой и малыми объемами. Энергопотребление завода может быть снижено за счет производства нескольких видов продукции на одной производственной линии.

Проблемы безопасности

Новые технологии требуют новых процедур, которые немедленно создают новые угрозы безопасности на рабочем месте. Промышленные роботы не являются исключением, и существуют строгие правила безопасности робототехники, а также суровые штрафы.

Прежде чем интегрировать любую промышленную робототехническую систему, производители должны быть к этому готовы и создать безопасную среду для работников, гарантирующую полное соблюдение требований. Инвестиции в промышленные роботы будут стимулироваться, если производителям удастся найти оптимальный баланс между безопасностью, универсальностью и скоростью.

Навыки рабочей силы

Операторам также необходимо приобретать новый уровень знаний. Рабочие обычно не понимают, как работать с новым оборудованием, а в случае с мобильными роботами — как правильно себя вести рядом с ними. Они часто мешают роботу двигаться или не понимают, как распределять задачи между людьми и автоматизированными работниками.

Эта технология всё ещё относительно нова, поэтому в ней нет встроенной академической подготовки, как в случае со старыми навыками. Поэтому многим сотрудникам потребуется обучение, а тем временем придётся нанимать других сотрудников, уже обладающих необходимым образованием, сертификатами и опытом.

Обучение персонала

Промышленные роботы предназначены для повышения общей производительности предприятия. Это означает, что они должны взаимодействовать с людьми во взаимозависимости. Пока персонал не приобретёт необходимые навыки, предприятие будет значительно менее эффективным и, следовательно, менее рентабельным. Базовое обучение робототехнике повысит осведомлённость сотрудников о том, как ведут себя роботизированные системы и как должен реагировать человек. Общую эффективность можно повысить, продемонстрировав взаимозависимость человека и промышленной робототехники.

Этому может способствовать использование расширенной аналитики и сбора данных для выявления ключевых проблем. Операторам следует собирать как можно больше данных, включая данные о количестве и характере поездок роботизированных систем, времени простоя из-за ошибок и сбоев, времени зарядки аккумуляторов и времени простоя. Используя эту информацию, операторы могут корректировать необходимые процессы для решения конкретных проблем и повышения эффективности роботов.

Управление рабочими процессами

Необходимо оценить рабочие процессы производства, чтобы определить, какие преимущества может дать интеграция роботов. Это включает в себя расчет скорости и ориентации подачи деталей роботам для обеспечения максимальной производительности без перегрузки существующих систем. Отдельные примеры и опыт работы рабочих могут быть использованы для анализа данных, чтобы улучшить рабочие процессы и оценить, как их вклад влияет на процессы проектирования и интеграции. Это также может помочь оценить общее влияние на производительность и производственные циклы, чтобы устранить неэффективность.

Последние достижения

Хотя промышленные роботы могут служить самым разным целям, проблемы, с которыми они сталкиваются, относительно схожи. Благодаря всем технологическим разработкам Индустрии 4.0, поддерживающим современные робототехнические системы, многие из этих проблем решаются.

Благодаря более качественному обучению люди будут лучше понимать принципы работы роботизированных платформ. 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 программирования или с минимальным написанием кода.

Разработчики робототехники всё больше внимания уделяют ситуационной осведомлённости, используя сложные сенсорные системы, которые значительно повышают интеллект коботов. Они смогут лучше понимать своё окружение и учиться вести себя с людьми, так же как люди учатся вести себя с ними. Конечным результатом является улучшение взаимодействия роботов, что повышает производительность и снижает затраты.