Robotização da produção no mundo: escopo, exemplos, prós e contras

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Melhorando, a humanidade constantemente facilita para si mesma, deslocando-a para a inteligência artificial. A robotização da produção permitiu livrar-se de várias profissões, por exemplo, o serviço telefônico hoje é realizado apenas por eletrônicos, embora no início do século passado, as operadoras de telefonia femininas conectassem dois assinantes. Hoje, o progresso avançou ainda mais e as pessoas começaram a criar máquinas artificiais reais capazes de realizar certas operações mecânicas - robôs.

O que é fabricação robótica?

Este processo deve ser considerado como um componente da automação industrial, quando as capacidades humanas são substituídas por sistemas robóticos em escala industrial. Na maioria das vezes, grandes empresas tentam usar robôs universais que podem afetar positivamentefuncionamento de todo o complexo. Sua principal vantagem reside no fato de poderem ser reconfigurados a qualquer momento para a fabricação de peças e produtos completamente diferentes, bastando inserir outro programa no equipamento. Ao usar esse tipo de robótica, muitas empresas podem obter economias significativas.

O processo de robotização da produção desempenha um grande papel nas empresas envolvidas no processamento de várias peças. Até 50% dos produtos são produzidos aqui em lotes bastante pequenos e, se não houver robôs nas linhas industriais, a criação de produtos em si levará cerca de 5% de todo o dia de trabalho. O restante do tempo será gasto na reconfiguração de equipamentos, substituição de peças e ferramentas. Tal funcionamento da produção não é benéfico para nenhuma empresa, pois cada uma delas persegue o objetivo de aumentar a produtividade. Automatizar a criação de peças tem outro efeito positivo - os robôs podem economizar uma grande quantidade de materiais e matérias-primas, mas aqui tudo depende da organização racional do fluxo de trabalho.

Que tipo de robôs são usados nas empresas?

No setor de manufatura, existe o conceito de "robô industrial", que se refere a um dispositivo específico que possui um determinado número de funções e é capaz de trabalhar em 5 ou mais programas. A principal tarefa do robô é realizar as tarefas atribuídas, a saber: a manipulação de ferramentas, peças e materiais adicionais.

Profissionais experientes falam sobrea existência de pelo menos três gerações de tais equipamentos. A primeira geração inclui a robótica programável, que só pode executar um determinado programa. Para o segundo - robôs adaptativos que possuíam sensores e com a ajuda deles podiam receber informações do ambiente, analisá-las e, se necessário, corrigir suas próprias tarefas e comportamento. A terceira geração consiste inteiramente em robôs inteligentes que são capazes de distinguir entre objetos ambientais e realizar certas ações por conta própria. Via de regra, quando se trata de robotização da produção, espera-se que a empresa que a iniciou adquira os equipamentos mais modernos.

Robôs industriais também são geralmente divididos de acordo com sua funcionalidade direta. Alguns realizam tarefas para a fabricação de produtos, outros realizam o trabalho de elevação e transporte de produtos, outros mantêm os principais equipamentos de produção, etc. A robótica em alguns casos pode desempenhar funções auxiliares, em particular, a limpeza das instalações.

Todos os robôs envolvidos na indústria são a base dos complexos tecnológicos robóticos (RTC). Estes últimos são uma combinação de equipamentos e são mais frequentemente usados para realizar operações maiores - capturar um produto, executar tarefas em condições extremas (por exemplo, debaixo d'água), fornecer informações sobre o andamento dos processos de produção relacionados, etc.

Onde a automação é necessária?

A robotização da produção deve substituir os recursos humanos, que são mais frequentementesão usados para criar produtos e movê-los. Na maioria das vezes, os mecanismos usados são atribuídos às tarefas mais simples, que são executadas constantemente várias vezes ao dia. O uso de robôs é indispensável na embalagem de produtos, carga e descarga, bem como na transferência de produtos entre diferentes locais de produção. Até o momento, existem dificuldades com a criação de peças, pois apenas equipamentos muito caros conseguem reproduzir com precisão as peças de acordo com o desenho, e seu uso ainda não é viável economicamente para muitas empresas.

Se falarmos sobre onde a robotização da produção foi introduzida com sucesso no passado, um exemplo disso pode ser as empresas envolvidas na soldagem, corte, realização de testes de controle, etc. Os robôs também são usados ativamente para operações de montagem simples, processos mais difíceis ainda são realizados por pessoas, pois exigem manipulações adicionais. A principal tarefa da automação industrial é dar à mercê da tecnologia processos simples que se repetem várias vezes. Sempre que possível, os robôs são comprados com frequência e duram muito tempo.

Quais são os benefícios de usar robôs?

Os proprietários de grandes empresas têm uma atitude positiva em relação à robotização da produção, consideram os prós e os contras deste processo com especial cuidado, pois têm um impacto direto nos lucros. Se falamos sobre as vantagens do uso da robótica, antes de tudo vale a pena mencionaratuação. Uma empresa de robótica tem uma vantagem inegável - suas oficinas podem trabalhar sem parar por horas a fio.

Com uma organização racional da automação da produção, a quantidade de produção mensal pode ser uma ordem de grandeza maior. É muito importante ao robotizar evitar trocas frequentes de equipamentos, caso contrário, o valor do lucro recebido pode ser reduzido significativamente. Além disso, substituir recursos humanos por robótica pode economizar significativamente nos salários. Para realizar todos os processos, basta um operador para controlar absolutamente todos os sistemas.

A necessidade de criar bens de alta qualidade é outra necessidade empresarial que obriga as empresas a recorrerem à robotização da produção, as vantagens da utilização de tais equipamentos são a elevada precisão das peças obtidas. No processo ajustado de criação de peças, a quantidade de material rejeitado é significativamente reduzida, em muitos aspectos isso se torna possível devido à eliminação do fator humano.

Vale a pena notar que o trabalho em algumas áreas de produção é extremamente prejudicial ao corpo humano, e é aí que a robótica é simplesmente insubstituível. Estamos falando de soldagem, siderurgia, materiais de pintura, etc. O robô instalado na oficina tem sua própria área de trabalho, que é moldada para que uma pessoa não possa entrar nela.

Muitas vezesos alunos que escrevem o WRC "Robótica de produção industrial" percebem que o uso de inteligência artificial pode reduzir significativamente o espaço de trabalho. Em alguns casos, os robôs podem ser pendurados ou até guardados em ambientes fechados até o próximo uso. Os equipamentos utilizados em plantas industriais possuem redutores e motores modernos, materiais resistentes ao desgaste são usados para criá-los e, portanto, requerem manutenção mínima.

Quais desvantagens podem ser vistas nesta atualização?

O custo bastante alto do equipamento é uma desvantagem significativa na robotização da produção, exemplos e desvantagens de tal mudança na capacidade de produção podem ser rastreados em quase todas as empresas. Por exemplo, o custo de substituição de uma máquina varia de 500 mil rublos a vários milhões, e esse processo requer preparação financeira preliminar. Se o equipamento quebrar repentinamente, você terá que procurar dinheiro para reparos com urgência, o que não é muito conveniente.

Outra desvantagem encontrada com mais frequência na modernização da produção é a redução de pessoal. Os robôs são projetados para realizar trabalhos de baixa qualificação e substituir pessoas neste posto, mas nem sempre as empresas conseguem oferecer a seus funcionários um substituto adequado na forma de um novo cargo. De acordo com especialistas do Fundo Econômico Mundial, os robôs “expulsarão” mais de 5 milhões de pessoas do planeta de seus empregos nos próximos dois ou três anos. Do ano. Esse número de desempregados precisará ser acomodado em algum lugar, e mesmo agora os maiores estados do planeta estão tentando encontrar as melhores soluções para esse problema.

Os países desenvolvidos estão introduzindo ativamente a robotização da produção, discutem constantemente os prós e contras desse processo em fóruns econômicos internacionais. Como resultado dessas reuniões, novas opções para automatizar fluxos de trabalho estão sendo formadas, bem como ideias para organizar novos empregos para funcionários que ficaram desempregados devido à introdução da inteligência artificial.

Quais são as etapas da robotização?

A introdução da inteligência artificial em operação em qualquer empresa consiste em quatro etapas, sendo a primeira a preparação técnica para mudanças nas linhas de produção. Aqui é necessário levar em conta absolutamente todos os recursos da empresa, que terão um certo impacto nos novos equipamentos. Algumas organizações usam o design econômico e matemático, cujo objetivo é a introdução de computadores para cálculos matemáticos técnicos em todos os departamentos. A análise das atividades necessárias para a preparação da robótica é realizada manualmente, não sendo possível obter imediatamente economia, otimização competente e alta qualidade do produto. Se a maior parte da produção for atendida por inteligência artificial, então uma combinação de todas as qualidades acima é muito mais fácil de alcançar.

Automação e robotização da produção nunca são completas sem a formação de uma gestão controladora, que está sempreconsiste em três componentes: a estrutura de gestão, o sistema de comunicação e a organização de medição e informação. Essa divisão da organização deve ser suficientemente flexível e versátil, capaz de responder rapidamente às mudanças nas necessidades de negócios e também monitorar a conformidade com todos os critérios especificados no programa. Ao escolher um sistema que irá controlar o trabalho da robótica, é necessário levar em consideração sua precisão, custo, versatilidade, além de uma série de outros parâmetros.

Você deve prestar atenção ao fato de que o custo do componente de controle é aproximadamente 60% do preço de um robô industrial, razão pela qual sua escolha deve ser abordada com cuidado especial. Algumas empresas, infelizmente, escolhem os sistemas de controle mais baratos - analógicos e cíclicos, isso se justifica apenas quando a empresa está envolvida na produção de bens em massa e raramente é necessário reprogramar equipamentos. Se você precisa criar peças em pequena escala, é melhor usar sistemas de controle numérico e posicional que podem ser facilmente reprogramados.

A seguir vem a etapa mais importante - programação direta. A robotização da produção moderna prevê quatro etapas de controle sobre o trabalho da inteligência artificial: formação de ciclos, memorização de programas, reprodução e execução direta. Atenção especial deve ser dada aqui à programação, que hoje é realizada usando dois métodos -analítico e educativo. O primeiro envolve cálculos e depuração, após o qual o algoritmo de operação é inserido no sistema de controle. A segunda é a criação de um programa de controle já na sala de trabalho por meio de um controle remoto especial, que faz parte do equipamento. Especialistas experientes aconselham o uso de ambas as opções para obter o efeito da mais alta qualidade da robotização.

A etapa final é o lançamento da produção automatizada em plena capacidade. É muito importante garantir que as linhas de produção funcionem da forma mais eficiente possível, somente após todos os testes necessários serem realizados, a robótica pode ser colocada em operação. Observe que nas primeiras horas é necessário testar as capacidades disponíveis e fazer os ajustes necessários.

Como os robôs ajudam na soldagem?

A era da introdução da inteligência artificial começou com a robotização da produção de soldagem, com sua ajuda foi possível alcançar resultados significativos. As máquinas industriais automatizadas na década de 1970 foram reorientadas para a soldagem por pontos e, desde então, essa se tornou sua principal linha de negócios. Desde o início do uso de robôs, a qualidade da soldagem aumentou várias vezes, o que beneficiou a indústria. Hoje, o perfil a partir do qual as peças são feitas e a junção não desempenham nenhum papel, a inteligência artificial é capaz de conectar absolutamente tudo.

Robotização da produção de soldagem continua a ganhar força no século 21, hoje utilizadaos dispositivos têm sensores adicionais capazes de processar dados táteis e visuais recebidos. Todos os robôs são capazes de soldar duas superfícies metálicas e obter uma solda de alta qualidade em um arco estável. Os industriais acreditam que no futuro tais equipamentos poderão ser usados para soldagem a laser, bem como para corte adicional do material que está sendo processado.

Os robôs podem ser usados para criar comida?

Como a humanidade está aumentando constantemente em número, a questão de como alimentar a todos está se tornando cada vez mais urgente. A robotização da produção de alimentos pode ajudar, permitindo que você crie novos produtos de alta qualidade no menor tempo possível. Há um ponto de vista entre os especialistas de que os robôs serão cada vez mais usados nessa área e, mais cedo ou mais tarde, eles substituirão os chefs profissionais.

O progresso avançou tanto que hoje a inteligência artificial é capaz de processar produtos de coalhada de forma independente: cortar, classificar e até embalar, enquanto a mais estrita esterilidade é observada na produção. Os confeiteiros gostam especialmente de usar a robótica, com sua ajuda é possível criar desenhos originais e precisos em bolos e doces, bem como embalar os produtos resultantes, o que economiza muito tempo. Os robôs também são usados na indústria pesqueira, onde ajudam a cortar a captura em porções, o que é muito conveniente para cozinheiros que trabalham na indústria de catering.

Robóticaa produção de alimentos deve afetar as áreas onde os funcionários das empresas estão expostos a influências ambientais perigosas e prejudiciais. Estamos falando de mudanças de temperatura, umidade, ruído, aumento de vibração e poeira. No entanto, os especialistas não excluem a possibilidade de que os robôs criem produtos alimentícios do zero, mas essa inteligência artificial não será desenvolvida em breve.

Como eles automatizam o trabalho em nosso país?

Se falarmos sobre a robotização da produção na Rússia, aqui está apenas começando a ganhar força. A maioria dos dispositivos são utilizados em operações de soldagem e carregamento, bem como na indústria automotiva. O número de empresas que usam inteligência artificial está aumentando a cada ano, pois seus proprietários perceberam todos os benefícios da implementação da automação. A partir de 2018, há apenas um robô por 10.000 pessoas na Rússia, no entanto, até 2025, os especialistas prevêem um aumento no número de robótica na indústria nacional em 20%.

Uma atenção especial merece o fato de que a grande maioria dos trabalhadores russos tem uma atitude negativa em relação à robótica. Por um lado, eles podem ser compreendidos, pois o uso da robótica pode significar a perda de um emprego para alguém, mas por outro lado, o progresso científico e tecnológico é projetado para facilitar a existência da humanidade e não pode ser abandonado. No entanto, a robotização total das capacidades de produção na Rússia ainda está longe, então a automação total não acontecerá nos próximos anos.

O governo, entretanto, está pensando emQuais os benefícios que a robotização da produção pode trazer, Moscou agora está desenvolvendo ativamente uma nova geração de inteligência artificial, que será enviada ao espaço no futuro. A capital organiza anualmente uma conferência, “RoboSector”, onde todos podem se familiarizar com os mais recentes desenvolvimentos de cientistas na área de automação de produção e os empresários podem descobrir novas oportunidades.

Como está o mercado mundial?

Robotização da produção no mundo há muito se tornou comum, segundo as estatísticas, em janeiro de 2017, existem mais de 70 robôs para cada 10 mil funcionários em nosso planeta. O maior número de robôs é usado na Coreia do Sul com 631 por 10.000 trabalhadores, Cingapura com 488 e Alemanha com 309. Analistas dizem que Ásia e América são os mais afetados pela automação do fluxo de trabalho, com robôs aumentando 9 e 7% a cada ano, respectivamente.

O recordista de introdução da robótica é a China, se em 2013 a densidade média de dispositivos era de 25 unidades por 10 mil trabalhadores, então no final de 2016 esse número cresceu para 68 e continua aumentando. Até 2020, as autoridades do Império Celestial pretendem ingressar nos principais estados-líderes da robotização. A Coréia do Sul é o país com a maior densidade de robôs desde 2010, eles não podem ficar sem eles na criação de carros e eletrônicos.

Os detentores de antirrecordistas para robotização da produção a partir de 2018 são Rússia, Índia e Filipinas. Nessespaíses, o mercado de robótica ainda está em desenvolvimento, então os fabricantes de equipamentos estão oferecendo ativamente seus serviços a clientes em potencial. Representantes das indústrias de engenharia e automotiva estão demonstrando grande interesse no uso da inteligência artificial, pois sua implementação aliviará significativamente os recursos humanos das empresas.

Os especialistas acreditam que o sucesso de muitas empresas no futuro dependerá da robotização da produção, o escopo das máquinas automáticas está em constante expansão e requer cada vez mais desenvolvimento e pesquisa. Na opinião deles, a automação não deve ser definida como um fim em si mesma, as máquinas artificiais podem ser introduzidas apenas nas situações em que uma pessoa, por um motivo ou outro, não pode fazer um trabalho melhor do que eles. A estabilização do processo técnico, o aumento da precisão das peças fabricadas e a velocidade de alcance das metas são apenas uma pequena parte dos motivos que forçam as empresas de todo o mundo a introduzir robôs na produção.