Что такое промышленные роботы. Какие виды промышленных роботов существуют. Где применяются промышленные роботы в производстве. Каковы преимущества использования роботов на производстве. Как роботизация влияет на рынок труда.
Что такое промышленные роботы и для чего они нужны
Промышленные роботы — это автоматизированные программируемые устройства, предназначенные для выполнения различных производственных операций. Основные задачи промышленных роботов:
- Перемещение и позиционирование деталей и заготовок
- Выполнение сборочных операций
- Сварка
- Окраска
- Резка и обработка материалов
- Контроль качества и тестирование продукции
- Упаковка и паллетирование
Использование роботов позволяет повысить производительность, точность и качество выпускаемой продукции, а также снизить влияние человеческого фактора в производственных процессах.
Основные виды промышленных роботов
Существует несколько основных типов промышленных роботов, различающихся по конструкции и функциональным возможностям:
Манипуляционные роботы
Это наиболее распространенный вид промышленных роботов. Они имеют многозвенную конструкцию, напоминающую человеческую руку. Манипуляционные роботы обладают высокой гибкостью и могут выполнять разнообразные операции.
Декартовы роботы
Имеют простую конструкцию с линейными приводами, обеспечивающими перемещение по трем осям координат. Отличаются высокой точностью позиционирования.
SCARA-роботы
Роботы с избирательной податливостью. Имеют рычажную конструкцию с вращательными сочленениями. Эффективны при выполнении операций в горизонтальной плоскости.
Дельта-роботы
Имеют параллельную кинематическую структуру. Обеспечивают высокие скорости перемещения. Применяются для сортировки и упаковки мелких изделий.
Коллаборативные роботы
Роботы нового поколения, способные безопасно работать рядом с человеком. Имеют встроенные системы контроля усилий и датчики для обнаружения контакта с человеком.
Области применения промышленных роботов
Промышленные роботы нашли широкое применение во многих отраслях производства:
Автомобилестроение
Это крупнейший потребитель промышленных роботов. Роботы используются на всех этапах сборки автомобилей — от сварки кузова до окраски и установки компонентов.
Электронная промышленность
Роботы применяются для сборки электронных компонентов, печатных плат, мобильных устройств. Они обеспечивают высокую точность и скорость операций.
Пищевая промышленность
Роботизированные системы используются для сортировки, упаковки и паллетирования пищевых продуктов. Это повышает гигиеничность производства.
Фармацевтика
Роботы применяются для дозирования и упаковки лекарственных средств, а также для проведения лабораторных исследований.
Металлообработка
Роботизированные комплексы выполняют операции фрезерования, сверления, шлифования металлических деталей.
Преимущества использования роботов в производстве
Внедрение промышленных роботов позволяет получить ряд важных преимуществ:
- Повышение производительности за счет непрерывной работы
- Улучшение качества и стабильности технологических процессов
- Снижение влияния человеческого фактора
- Возможность работы в опасных и вредных условиях
- Экономия производственных площадей
- Быстрая переналадка производства
- Снижение себестоимости продукции в долгосрочной перспективе
Влияние роботизации на рынок труда
Внедрение промышленных роботов оказывает существенное влияние на структуру занятости:
Как роботизация меняет потребность в рабочей силе?
С одной стороны, роботы заменяют людей на монотонных и тяжелых работах. С другой — создают спрос на новые профессии, связанные с обслуживанием роботизированных систем.
Какие новые профессии появляются?
Возникает потребность в операторах и программистах промышленных роботов, специалистах по интеграции робототехнических комплексов, инженерах по обслуживанию роботов.
Как меняются требования к квалификации работников?
Растет спрос на высококвалифицированных специалистов, способных работать со сложным автоматизированным оборудованием. Требуется постоянное повышение квалификации персонала.
Перспективы развития промышленной робототехники
Основные тенденции развития промышленных роботов:
- Повышение интеллектуальности и автономности
- Развитие коллаборативных роботов для совместной работы с людьми
- Интеграция промышленного интернета вещей и облачных технологий
- Применение искусственного интеллекта и машинного обучения
- Использование цифровых двойников для оптимизации работы
Эксперты прогнозируют дальнейший рост рынка промышленной робототехники и расширение сфер применения роботов в производстве.
О промышленных роботах | ROBOMATIC Промышленные роботы и автоматизация производства
Промышленный робот — автономное устройство, состоящее из механического манипулятора и перепрограммируемой системы управления, которое применяется для перемещения объектов в пространстве и для выполнения различных производственных операций, таких как сварка, окраска, сборка, загрузка оборудования, перемещение и перепозиционирование и др.
Робот загружает заготовку в станок
Роботизированная точечная сварка кузова автомобиля
Паллетизация упаковок с напитками
Окраска автомобильных комплектующих
Появлению промышленных роботов предшествовало распространение механических манипуляторов и перепрограммируемых систем обработки с числовым программным управлением (ЧПУ). Первые образцы промышленных роботов были созданы в середине 50-х годов 20 века в США.
Один из первых промышленных роботов Unimate
Робот Unimate модели Puma
В современном мире промышленные роботы применяются большинством высокотехнологичных компаний, которые делают ставку на эффективность собственного производства и качество производимых продуктов.
Робот упаковывает бутылки с напитками
Робот выполняет сварку детали
Пара дельта-роботов выполняют сборку мелких деталей
Роботы выполняют сборку трансмиссии
Робот с клещами для точечной сварки
Робот выполняет окраску автомобильных комплектующих
На современных автоматизированных производствах промышленные роботы выполняют множество задач:
- Паллетизация и депаллетизация
- Упаковка продукции
- Сортировка продукции
- Маркировка и нанесение этикеток
- Переработка и обработка пищевых продуктов
- Дуговая и точечная сварка
- Плазменная резка
- Лазерная резка и сварка
- Полировка, зачистка, снятие заусенцев, шлифовка
- Загрузка станков
- Фрезерование и сверление
- Обслуживание литейных машин
- Обслуживание прессов
- Сборка
- Окраска
- Нанесение клея и герметиков
виды использования, для чего нужны, примеры применения в производстве и разновидности
Автоматизация производства — выгодный подход к ведению любого бизнеса.
Решающую роль в этом процессе играют промышленные роботы, которые все чаще встречаются на крупных предприятиях и заводах. В этой статье речь пойдет о видах подобных устройств, сферах их применения, а также о хорошо зарекомендовавших себя производителей этой чудо-техники.
Что такое промышленные роботы?
Промышленные роботы — техника, которая полностью автоматизирована. Она состоит из манипулятора и системы управления. Роботы перед началом работы программируются: им задают параметры, необходимые для выполнения определенных задач, включающих перемещение по траектории и движение органов манипулятора.
Перемещение промышленного робота внутри зданий и сооружений происходит путем передвижения по монорельсам либо напольной колее, а процесс управления им выполняется с помощью:
- программного обеспечения — это способ считается самым простым и подходит для роботов-манипуляторов;
- адаптивного управления — такие роботы оснащены сенсорными датчиками, основная функция которых состоит в том, что они могут самостоятельно определять и анализировать процесс выполнения работы и принимать решение о дальнейших действиях;
- искусственного интеллекта;
- дистанционного управления человеком.
Роботы в промышленности имеют большой перечень использования. Основными направлениями можно назвать следующие категории:
- сварочные;
- машиностроительные;
- режущие;
- комплектовочные;
- сборочные;
- упаковочные;
- складские;
- малярные.
Виды
Далее рассмотрим основные виды промышленных роботов и принципы их работы.
Специализированные роботы
Специализированные промышленные роботы используются в области паллетирования, сварочных работ и покраске. Поговорим о каждой более детально.
Покрасочные работы
Покраска деталей любого типа с помощью промышленного робота всегда приносит желаемый и качественный результат. При правильном программировании материал наносится равномерно, без капель и разводов. Также благодаря роботизированной окраске исключается риск отравления организма опасными парами краски.
Сварочные работы
Сварочные работы, производимые специализированными роботами, значительно экономят время и затраты на рабочую силу.
Они способны создавать конструкции, от простейших до самых сложных. Разделить сварочные роботы можно на следующие категории:
- Лазерные. Благодаря лазерной сварке металл не подвергается деформации, а сами сварочные работы проходят на высоких скоростях и требуют незначительных затрат.
- Дуговые. Во время сварочных работ возникает электрическая дуга, которая расплавляет материал, заполняя им шов. Электроды для сварки бывают расходуемые и нерасходуемые.
- Точечные. Это самый распространенный вид сварки, который применяется при обработке большинства металлических изделий.
- Газовые. Преимуществом такой сварки является быстрое схватывание материала путем непрерывной подачи газа к наконечнику. Образованное пламя выдает температуру 2 500–3 000 градусов.
- Плазменные. Такую технологию применяют для сварки сложных металлических соединений. В работе используется сжатый ионизированный газ, который проходит через медное сопло промышленного робота.
Паллетирование
Робот-паллетизатор способен как загружать товар на поддон, так и разгружать его для дальнейшей транспортировки. Робот-укладчик умеет передвигать грузы от нескольких килограммов до тонн. Он может работать сутками, сортируя любую продукцию при помощи программирования.
Для справки. Паллетирование — процесс размещения предметов на транспортируемые поддоны в рамках логистического цикла.
Роботы-манипуляторы
В основном робот-манипулятор состоит из 7 сегментов:
- датчик обратной связи;
- захватное устройство;
- кисть манипулятора;
- рука манипулятора;
- колонка;
- несущая конструкция;
- привод руки.
Благодаря слаженной работе всех сегментов, движения робота осуществляются плавно и точно.
Традиционные роботы-манипуляторы
Такие роботы способны совершать сложные манипуляции под разными углами. Для перемещения деталей техника может использовать специальные захваты или пневматические присоски.
Дельта-роботы
Такие роботы чаще всего применяются в пищевой, фармацевтической и электронной промышленности. Дельта-роботы трудятся на конвейерах, раскладывая мелкие детали с высокой точностью и скоростью.
Роботы типа SCARA
Для справки. SCARA — это кинематика, основанная на рычажной системе. За счет вращательного рычажного механизма происходит перемещение конечного звена в плоскости.
Роботы типа SCARA — незаменимые работники в условиях ограниченного пространства. Такие автоматизированные устройства особенно выгодно использовать для сборки узлов, которые вкладывают одну деталь в другую и не требуют соединения. Важной функцией в работе робота является способность выпрямлять и сгибать рабочий «локоть» в одной плоскости, используя при этом минимальное пространство.
Роботы для обслуживания станков
Такие роботы трудятся совместно со станками, обеспечивая загрузку последних материалами в круглосуточном режиме. Так, производительность станка увеличивается на 20 %.
Процесс проходит следующим образом: рука-манипулятор загружает сырье в станок, а после обработки робот вынимает готовую деталь.
Обратите внимание! Один робот может обслуживать сразу несколько станков.
Коллаборативные роботы
Коллаборативные роботы (сокращенное название «коботы») работают совместно с человеком. Коботы очень компактны и безопасны для человека. Это отличный помощник, который не знает усталости и не теряет внимательности.
Основная сфера применения коботов — это автомобилестроение и производство электроники. Не менее популярными операциями являются погрузка, перемещение и сборка.
Для чего нужны: области применения
Чаще всего промышленные роботы находят применение на крупных заводах и предприятиях. Их главная особенность в том, что они способны работать в круглосуточном режиме без участия человека. Достаточно только специальной программы, которая будет управлять роботом.
На заметку. С помощью промышленных роботов можно создать полный производственный цикл, который будет отличаться особой точностью и в то же время снизит риск возникновения ошибок вследствие человеческого фактора.
Автомобильная промышленность
Автомобильная промышленность — лидер по использованию в производственном цикле роботов. Такое решение позволяет существенно сократить время и обезопасить процесс.
Автопром потребляет треть всех автоматизированных систем в мире, выступая в роли основного двигателя в развитии промышленной робототехники.
Сегодня на любом автомобильном заводе или конструкторском бюро можно встретить все меньше людей и все больше роботов. Будущие машины практически полностью производят роботы: они проектируют, сваривают, собирают и даже окрашивают транспортные средства. Такой подход позволяет повысить рентабельность и сделать гибким сам процесс производства, минимизируя при этом риск возможных ошибок.
Производство электроники
Использование промышленных манипуляторов при производстве электроники позволяет оптимизировать процесс. Промышленные роботы дают возможность любой компании автоматизировать график производства и практически полностью исключить ручные задачи.
Подобные манипуляторы быстро окупаются за счет существенного снижения себестоимости продукции. Перечислим основные преимущества от использования промышленных роботов при производстве электроники:
- снижение производственного травматизма;
- высокая точность при выполнении поставленной задачи;
- минимальное вмешательство людей в производственный цикл;
- высокое качество готовой продукции.
Пищевая промышленность
Использование роботов в пищевой промышленности набирает все большую популярность. Подобные автоматизированные механизмы применяют как при первичной, так и при вторичной переработке продуктов. Перечислим основные сферы производства, в которых успешно применяют труд роботов:
- разделка мяса;
- сортировка фруктов и овощей;
- резка продуктов;
- сортировка продукции;
- оформление кондитерских изделий;
- промывка пищевых продуктов.
Роботы в пищевой промышленности — это не просто дань модным тенденциям.
Такой подход к ведению бизнеса позволит быстро окупить затраты на автоматизированные устройства и в дальнейшем снизить себестоимость продукции.
Сельское хозяйство
Чаще всего в сельском хозяйстве используют так называемых полевых роботов. Есть и другие категории. Перечислим их:
- беспилотники;
- доильные роботы;
- роботы для уборки навоза;
- автоматические раздатчики корма;
- роботизированные тракторы и комбайны.
Рост затрат на сельскохозяйственную продукцию, повышение спроса и увеличение численности населения стимулируют массовую автоматизацию сельского хозяйства. Сегодня роботы помогают справиться с несколькими задачами — они обрабатывают и удобряют почву, занимаются посадкой растений и надоем скота, кормят и поят животных. Использование такой техники в сельском хозяйстве позволяет достичь положительных результатов, а именно:
- снизить себестоимость производимой продукции;
- улучшить показатели качества;
- снизить экологическую нагрузку на сельское хозяйство;
- повысить уровень безопасности.
Лучшие производители в мире
На рынке существует большое количество промышленных роботов, но стоит рассмотреть основных лидеров в этой сфере.
Fanuc
Fanuc — японская компания, поставляющая на рынок высокопроизводительные роботы-манипуляторы. Одной из лучших моделей разработчика является робот FANUC LR Mate 200iD/7LC. Он предназначен для лабораторий и чистых помещений. Эта модель обладает высокой досягаемостью и производительностью.
Hanwha
Hanwha — ведущая южнокорейская компания, которая представила рынку коллаборативный робот HCR-5A, хорошо зарекомендовавший себя во всем мире.
HCR-5A — робот, обладающий высокой точностью к производимым операциям. Может выполнять любые поставленные задачи, а именно:
- сборка;
- полировка;
- обслуживание станков;
- сортировка;
- упаковка;
- паллетирование.
Kuka
Kuka — немецкая компания, специализирующаяся на производстве промышленных роботов. Фирма может похвастаться своей моделью KR 420 R3080 (KR 500 FORTEC).
Данный робот имеет увеличенную рабочую зону и может справляться с большими весами при своих небольших размерах. Монтирование устройства возможно как на полу, так и на потолке. Робот характеризуется высокой производительностью и эффективностью.
Перспектива использования и преимущества
Решения по автоматизации производства на базе применения промышленных роботов наиболее верные. Такой подход позволит обеспечить полный цикл производства с минимальным вмешательством человеческого труда.
Преимущества использования промышленных роботов в производстве следующие:
- высокие показатели производительности труда;
- улучшение экономических показателей отрасли;
- качество;
- безопасность;
- минимизация рабочего пространства.
Пандемия, вызванная коронавирусной инфекцией, ускорила внедрение цифровых технологий абсолютно во все сферы жизни. Более 40 % компаний из 45 стран планируют автоматизировать производственные процессы полностью или частично.
И если раньше роботы были доступны только для крупного производства, то в условиях посткризисной реальности малые и средние заказчики все чаще проявляют интерес к подобной технике.
- 18 декабря 2020
- 2151
Получите консультацию специалиста
Готовы вы или нет, робототехника в производстве на подъеме
По мере того, как промышленные роботы становятся быстрее, умнее и дешевле, все больше и больше компаний начинают интегрировать эту технологию в свою рабочую силу. Однако это не означает, что роботы заменяют людей. Хотя верно то, что некоторые из наиболее нежелательных рабочих мест заполняются машинами, эта тенденция имеет еще несколько положительных результатов для обрабатывающей промышленности.
Вот краткий обзор того, как робототехника в производстве используется для изменения отраслевого ландшафта за счет повышения производительности и точности, а также защиты сотрудников от небезопасной рабочей среды.
Быстрые ссылки:
- Обзор робототехники в производстве
- Отрасли, использующие роботизированную автоматизацию
- Экономьте деньги с помощью производственных роботов
- Робототехника как конкурентоспособное бизнес-решение
- Возможности для роста в сфере робототехники
- Подготовка вашего бизнеса к роботизированному производству
Обзор робототехники в производстве
Слово «робот» происходит от чешского слова «robotnik», что означает «раб». Заводы начали использовать эти машины в начале 19 века.60-х, чтобы справиться с некоторыми из наиболее опасных или приземленных задач, которые люди не хотели делать. Однако они сделали больше, чем заполнили нежелательные рабочие места на фабриках; они выполнили работу с беспрецедентной скоростью и точностью. Сегодня роботы выполняют все виды задач и могут быть классифицированы по различным критериям, таким как:
- Тип движения
- Применение
- Архитектура
- Марка
По мере роста стоимости рабочей силы и усиления конкуренции за низкооплачиваемую работу за границей все больше и больше производителей используют роботизированные технологии.
На самом деле 90 процентов всех современных роботов можно найти на заводах.
Типы роботов
Существует шесть основных типов робототехники, используемых для различных задач, в том числе:
Шарнирно-сочлененные
Шарнирно-сочлененные роботы имеют вращающиеся соединения, обеспечивающие полный диапазон движений. Это позволяет им достигать очень точных и контролируемых движений повышенной гибкости и ловкости.
Декартовы
Декартовы роботы, также известные как прямолинейные или портальные роботы, имеют три линейных шарнира, которые перемещаются по разным осям (X, Y и Z). Эта уникальная жесткая конструкция позволяет выполнять простые движения с повышенной точностью и повторяемостью. Поскольку они не требуют обширных движений, они являются одними из самых дешевых промышленных роботов. Эти преимущества делают декартовых роботов идеальными для применения на сборочных линиях, например, для подъема и перемещения бутылок.
Цилиндрический
Как следует из названия, цилиндрические роботы имеют цилиндрическую рабочую зону.
Они имеют роботизированную руку, которая соединена с основанием через один шарнир, а еще один линейный шарнир соединяет звенья руки. Эти машины оснащены одной роботизированной рукой, которая перемещается вверх, вниз и вокруг цилиндрического стержня. Подобно декартовой робототехнике, цилиндрические роботы обычно используются для сборочных операций, обработки и точечной сварки, но могут быть более предпочтительными из-за их способности быстрее перемещаться между требуемыми точками.
Сферический
Одни из первых промышленных роботов, когда-либо использовавшихся на фабриках, сферические роботы представляют собой более сложную вариацию декартовых и цилиндрических роботов. Они могут выполнять задачи, требующие движения в трехмерном пространстве, благодаря тому, что роботизированная рука соединена с основанием через поворотное соединение, что придает механизму рабочую зону сферической формы.
Манипулятор робота с селективным соответствием в сборе (SCARA)
Робот-манипулятор в сборе с селективным соответствием (сокращенно SCARA) имеет руки, похожие на человеческие запястья, с соединениями, способными двигаться как по вертикали, так и по горизонтали.
Придаток, похожий на запястье, имеет ограниченное движение, что делает его идеальным для сборочных работ, таких как захват и размещение, комплектация, упаковка и другие операции с материалами.
Дельта
Дельта-роботы, построенные из сочлененных параллелограммов, соединенных с единой базой, имеют паукообразную форму и выполняют тонкие и точные движения, полезные в пищевой, фармацевтической и электронной промышленности. Они могут выполнять часто повторяющиеся задачи, такие как сборка мелких деталей, каждый раз быстро и точно. Поскольку известно, что такие повторяющиеся движения вызывают нарушения опорно-двигательного аппарата у сотрудников в течение длительного времени, роботы Delta полезны не только с точки зрения их эффективности, но и с точки зрения здоровья и безопасности сотрудников.
Что делают промышленные роботы?
Из-за большого разнообразия робототехники и их возможностей промышленные роботы находят множество применений в производстве. Как правило, роботы в обрабатывающей промышленности необходимы для:
- Сварки
- Картина
- Самовывоз
- Упаковка и маркировка
- Сборка и разборка
- Проверка продукции
- Тестирование продукта
- Укладка на поддоны
- Полировка
- Шлифование
- Полировка
Все эти приложения выполняются со скоростью и точностью, которые не могут сравниться с ручным трудом.
Отрасли, использующие роботизированную автоматизацию
Благодаря постоянному развитию роботизированной автоматизации промышленная робототехника продолжает становиться влиятельными игроками на мировом рынке. Вот некоторые из отраслей, использующих автоматизацию для повышения эффективности, производительности и точности.
Автомобильная промышленность
Автомобильная промышленность во многом обязана автоматизации. Уже более 50 лет роботизированная автоматизация используется в автомобильной промышленности в процессе сборки и тестирования продукции. На многих автомобильных предприятиях люди работают вместе с роботами, чтобы ускорить производство. Поскольку роботы более гибкие и им не нужен отдых, они могут выполнять те же монотонные задачи быстро и точно.
Производство электроники
Производители должны удовлетворять постоянный спрос на смартфоны, телевизоры с плоским экраном и другую электронику. Это возможно с помощью технологии автоматизации.
Эти типы роботов способны увеличить производительность на производственных площадках, не увеличивая потребность в ценном пространстве. Эта отрасль специально использовала использование коботов из-за их вариативности в выполнении задач и способности работать вместе с сотрудниками.
Медицина
Медицинское сообщество получило большую пользу от достижений в области автоматизации роботов. В настоящее время роботы помогают хирургам выполнять операции, требующие точности. В одном сценарии хирургический полуавтономный робот работал лучше, чем люди-хирурги, с большей точностью и меньшим повреждением окружающих тканей. Когда даже кровь, прокачиваемая через руку хирурга, может повлиять на точность операции, точность роботов может обеспечить более высокие показатели успеха в деликатных медицинских процедурах.
Пищевое производство
Робототехника в производстве продуктов питания и напитков помогает улучшить качество продукции путем обнаружения дефектов в производственном процессе с помощью датчиков и камер машинного зрения, а также аппаратных и программных алгоритмов обработки.
Результатом является более стабильное качество пищевых продуктов и повышение безопасности для потребителей.
Сельское хозяйство
В сельском хозяйстве робототехника используется для повышения производительности при одновременном снижении затрат. С помощью сенсорной технологии фермеры могут отслеживать болезни и вредителей, которые негативно влияют на урожайность. Автоматизированные системы, выполняющие такие операции, как обрезка, опрыскивание и удаление сорняков, становятся все более популярными.
Экономьте деньги с помощью производственных роботов
Производственные роботы предлагают множество преимуществ, включая экономию средств. Это может показаться удивительным, поскольку небольшие производственные предприятия могут считать приобретение робототехники дорогостоящим вложением. Хотя первоначальная стоимость может быть высокой, преимущества могут сэкономить производителям тысячи долларов за счет снижения затрат и повышения производительности.
Первый и, вероятно, наиболее очевидный способ снижения производственных затрат с помощью роботов заключается в том, что они не требуют компенсации.
Хотя первоначальная стоимость может показаться пугающей, компании-производители увидят долгосрочную окупаемость своих инвестиций. Это связано с несколькими ключевыми преимуществами:
- При необходимости роботы могут работать 24/7 без перерыва
- Они не требуют включения света, что снижает потребление энергии
- Высокоточные и воспроизводимые движения сокращают время, затрачиваемое на исправление ошибок
Промышленные роботы обеспечивают производителям большую согласованность и лучшее качество при выполнении повторяющихся задач. Их поведение предсказуемо, а движения точны. Это означает, что они могут производить высококачественные продукты с небольшими вариациями и большей стабильностью, чем их коллеги-люди.
Кроме того, рабочие-роботы не нуждаются в перерывах и могут работать 24 часа в сутки без смены смен или других перерывов. Как только робот правильно запрограммирован и обучен выполнять определенную работу, он может ускорить производство, сократив время цикла обработки деталей и создав более эффективные производственные процессы, что приведет к увеличению прибыли.
Робототехника как конкурентоспособное решение для бизнеса
Автоматизация производства очень рентабельна для компаний любого размера. Вместо того, чтобы отдавать работу за границу на аутсорсинг, небольшие компании могут использовать роботов для выполнения отдельных задач с меньшими затратами и с более качественными результатами, чем при аутсорсинге.
Это важно, поскольку позволяет производителям продолжать свою деятельность в США и по-прежнему конкурировать на мировом рынке. Фактически, автоматизация становится все более необходимой для компаний, которые хотят создать больше рабочих мест в США и оставаться конкурентоспособными.
Возможности для роста занятости в сфере робототехники
Одно из самых больших преимуществ роботов в обрабатывающей промышленности заключается в том, что они откроют новые возможности для трудоустройства людей. Вместо того, чтобы перемещать тяжелые детали или выполнять монотонные задачи, рабочие могут научиться программировать и проводить техническое обслуживание машин.
В отчете швейцарского аналитического центра прогнозируется, что, хотя к 2022 году роботы заменят 75 миллионов рабочих мест во всем мире, они создадут 133 миллиона новых рабочих мест, что составляет 58 миллионов рабочих мест.
Поскольку производство и робототехника продолжают расти бок о бок, создается множество новых рабочих мест. Эти виды работ не только более желательны, но и выводят людей из потенциально опасных ситуаций. Роботы могут выполнять часто повторяющиеся задачи без риска травм, таких как синдром запястного канала, или использоваться для опасных задач, когда сотрудники будут подвергаться воздействию опасных паров или окружающей среды. Например, роботы несли ответственность за обращение с радиоактивными отходами еще до XIX века.80-е годы.
Подготовка вашего бизнеса к роботизированному производству
Благодаря промышленным роботам обрабатывающая промышленность находится на пороге революции. По мере того, как робототехника в производственных процессах становится еще более интеллектуальной, эффективной и экономичной, роботы все чаще используются для решения более сложных задач.
Но это не означает, что робототехника недоступна для малых и средних производственных компаний.
При правильном руководстве вы сможете определить, какая производственная робототехника подходит для ваших производственных помещений и производственных процессов. Обратитесь к экспертам по робототехнике из CMTC и узнайте, как производство роботов может изменить ваш бизнес!
Автоматизация | Технология, типы, рост, история и примеры
Жаккардовый ткацкий станок
Смотреть все СМИ
- Ключевые сотрудники:
- Жак де Вокансон
- Похожие темы:
- компьютерно-интегрированные производства программируемая автоматика промышленный робот гибкая автоматизация стационарная автоматика
Просмотреть весь соответствующий контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
автоматизация , применение машин к задачам, которые когда-то выполнялись людьми или, все чаще, к задачам, которые иначе были бы невозможны.
Хотя термин механизация часто используется для обозначения простой замены человеческого труда машинами, автоматизация обычно подразумевает интеграцию машин в самоуправляемую систему. Автоматизация произвела революцию в тех областях, в которых она была внедрена, и едва ли найдется аспект современной жизни, на который она не повлияла.
Термин «автоматизация» был придуман в автомобильной промышленности примерно в 1946 году для описания более широкого использования автоматических устройств и средств управления на механизированных производственных линиях. Происхождение слова приписывают Д. С. Хардеру, в то время техническому директору Ford Motor Company. Этот термин широко используется в производственном контексте, но он также применяется вне производства в связи с различными системами, в которых механическое, электрическое или компьютеризированное действие в значительной степени заменяет человеческие усилия и интеллект.
В общем случае автоматизацию можно определить как технологию, связанную с выполнением процесса с помощью запрограммированных команд в сочетании с автоматическим контролем обратной связи для обеспечения надлежащего выполнения инструкций.
Полученная система способна работать без вмешательства человека. Развитие этой технологии все больше зависит от использования компьютеров и связанных с ними технологий. Следовательно, автоматизированные системы становятся все более изощренными и сложными. Усовершенствованные системы представляют собой уровень возможностей и производительности, которые во многих отношениях превосходят способности людей выполнять те же действия.
Технологии автоматизации созрели до такой степени, что ряд других технологий развился из них и получил собственное признание и статус. Робототехника — одна из таких технологий; это специализированная отрасль автоматизации, в которой автоматическая машина обладает определенными антропоморфными или человекоподобными характеристиками. Наиболее типичной человеческой характеристикой современного промышленного робота является его механическая рука с приводом. Рука робота может быть запрограммирована на выполнение последовательности движений для выполнения полезных задач, таких как загрузка и разгрузка деталей на производственной машине или выполнение последовательности точечных сварок на листовых частях кузова автомобиля во время сборки.
Как показывают эти примеры, промышленные роботы обычно используются для замены людей в фабричных операциях.
Викторина «Британника»
Гаджеты и технологии: правда или вымысел?
В этой статье рассматриваются основы автоматизации, включая ее историческое развитие, принципы и теорию работы, применение на производстве и в некоторых сферах услуг и отраслях, важных в повседневной жизни, а также влияние на человека и общество в целом. В статье также рассматривается разработка и технология робототехники как важная тема в области автоматизации. Связанные темы см. в разделе Информатика и обработка информации.
Историческое развитие автоматизации
Технология автоматизации развилась из родственной области механизации, начало которой положила промышленная революция. Механизация относится к замене силы человека (или животного) механической силой той или иной формы. Движущей силой механизации была склонность человечества к созданию инструментов и механических устройств.
Здесь описаны некоторые важные исторические разработки в области механизации и автоматизации, приведшие к созданию современных автоматизированных систем.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Ранние разработки
Первые инструменты из камня представляли собой попытки доисторического человека направить свою физическую силу под контроль человеческого разума. Тысячи лет, несомненно, потребовались для разработки простых механических устройств и машин, таких как колесо, рычаг и шкив, с помощью которых можно было увеличить силу человеческих мышц. Следующим расширением стала разработка механических машин, для работы которых не требовалась человеческая сила. Примеры этих машин включают водяные колеса, ветряные мельницы и простые устройства с паровым приводом. Более 2000 лет назад китайцы разработали отбойные молотки, приводимые в движение проточной водой и водяными колесами. Первые греки экспериментировали с простыми реактивными двигателями, работающими от пара.
Механические часы, представляющие собой довольно сложный узел с собственным встроенным источником питания (гирей), были разработаны около 1335 года в Европе. Ветряные мельницы с механизмами автоматического поворота парусов были разработаны в средние века в Европе и на Ближнем Востоке. Паровой двигатель стал крупным достижением в развитии механических машин и положил начало промышленной революции. В течение двух столетий, прошедших с момента появления паровой машины Уатта, были изобретены механические двигатели и машины, получающие энергию от пара, электричества, химических, механических и ядерных источников.
Каждая новая разработка в истории механических машин влекла за собой повышенные требования к устройствам управления для использования мощности машины. Самые ранние паровые двигатели требовали, чтобы человек открывал и закрывал клапаны, чтобы сначала впустить пар в поршневую камеру, а затем выпустить его. Позже был разработан механизм золотникового клапана для автоматического выполнения этих функций.
Единственная потребность человека-оператора заключалась в том, чтобы регулировать количество пара, которое контролировало скорость и мощность двигателя. Это требование человеческого внимания при работе паровой машины было устранено регулятором летающих шаров. Это устройство, изобретенное Джеймсом Уаттом в Англии, состояло из утяжеленного шара на шарнирном рычаге, механически соединенного с выходным валом двигателя. По мере увеличения скорости вращения вала центробежная сила заставляла утяжеленный шар двигаться наружу. Это движение управляло клапаном, который уменьшал подачу пара в двигатель, тем самым замедляя двигатель. Регулятор летающих шаров остается элегантным ранним примером системы управления с отрицательной обратной связью, в которой увеличение выходной мощности системы используется для снижения активности системы.
Отрицательная обратная связь широко используется как средство автоматического управления для достижения постоянного уровня работы системы. Типичным примером системы управления с обратной связью является термостат, используемый в современных зданиях для контроля температуры в помещении.
