Технические науки/11. Робототехника.

Сатмаганбетова Ж.З. ст. преподаватель, Манасбаев С.Ш магистрант

Костанайский государственный университет имени А.Байтурсынова

Особенности и эффективность промышленных роботов

Рынок робототехники делится на два больших сегмента: промышленная и сервисная робототехника. Сервисная робототехника делится, в свою очередь, на два больших блока по сфере применения: для профессионального использования и для персонального использования.

Промышленные роботы, получившие самое широкое применение в производственной деятельности человека, являются одним из наиболее эффективных средств комплексной механизации и автоматизации технологических и транспортно-перегрузочных процессов. Примерами реализации такого подхода являются “интеллектуальные жилища”, бытовая роботизированная техника, беспилотные транспортные средства с использованием технологий глобальных космических навигационных систем и т.п.

В целом, технические системы указанного типа классифицируются как роботы - устройства, позволяющие освободить человека от необходимости выполнения рутинных операций, действий, связанных с риском для здоровья, и расширяющие его физические возможности[1]. Употребление термина робототехнические системы подразумевает частичное замещение функций человека в комплексах, содержащих полный набор функциональных подсистем, включая сенсорные, управляющие, актуаторные и энергетические. Тенденция роботизации проявляется в нарастающем увеличении доли замещаемых функций, повышении уровня обучаемости и адаптируемости робототехнических систем.

Основными трендами рынка промышленной робототехники на 2015-2018 гг., по данным International Federation of Robotics (IFR), являются[2]:

- Совершенствование взаимодействия человека и робота: роботы помогают рабочим выполнять широкий круг задач, повышают качество производственного процесса, увеличивают продуктивность, выполняют самую опасную, утомительную и грязную часть работы, исполнение которой человеком невозможно или опасно;

- Упрощение использования роботов открывает большие возможности во всех сферах промышленности, в том числе для малого и среднего бизнеса, для мелко- и среднесерийной производства;

- Индустрия 4.0, связывающая реальное производство с виртуальной реальностью, будет играть значительную роль в мировой промышленности;

- Глобальная конкуренция требует продолжения модернизации производственных мощностей;

- Оптимизация энергопотребления и использование новых материалов, таких как углеродные композиты, потребуют продолжения переоборудования производства;

- Растущие потребительские рынки формируют запрос на расширение

производственных мощностей;

- Снижение срока использования продукции и ее растущее разнообразие влекут необходимость в гибкой автоматизации;

- Рост спрос на простых в использовании роботов с ограниченным применением, коротким жизненным циклом и низкой ценой. Частично он поступает от производителей электроники (смартфоны, планшетные компьютеры и пр.), например, для выполнения простых низкоуровневых задач, которые не требуют высокой точности;

- Одновременно с этим, продолжающееся улучшение качества продукции

формирует запрос на сложные высокотехнологичные роботизированные системы.

Потребность роботизации промышленного производства, разумеется, не исчерпывается рассмотренными тенденциями. Существенное значение имеет сам характер технологического процесса - его сложность, стабильность, специфичность и т.п. Так, сравнительная простота многих технологических операций, устойчивость условий их выполнения, специфика труда (монотонность, вредность, опасность) обусловили широкое применение роботов в машиностроении, причем большинство этих роботов относятся к роботам первого поколения[3].

Роботизация таких отраслей, как строительство, горная промышленность, сельское хозяйство и др., осложняется необходимостью применения для ряда сложных процессов (например, монтажа работ на строящемся объекте, селективной подземной добычи полезных ископаемых, сборки плодов с одновременной оценкой их качества и сортировкой) роботов второго и третьего поколений. Однако мировой опыт свидетельствует о последовательном движении и в этом направлении.

Важную роль в строительной индустрии призвана сыграть роботизация отдельных видов операций. Высвобождая рабочих, занятых физическим трудом и прежде всего на опасных, утомительных и неквалифицированных работах, промышленные роботы позволяют более рационально использовать трудовые ресурсы и дают не менее важный для нашего общества социальный эффект. Росту производительности труда также способствует повышение качества производства работ и снижение брака при выпуске строительных материалов и изделий вследствие устранения индивидуальных и субъективных факторов. Масштаб строительной отрасли, ее зависимость от ручного труда создают явный экономический потенциал для автоматизации и роботизации строительных процессов

Литература

1 Юревич Е.И. Основы робототехники. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПБ.:БХВ - Петербург,2005.

2 A Study of Personal Service Robot Future Marketing Trend With The Foresight of Technological Innovation : URL: http://www.foresightfordevelopment.org

3 Булгаков А.Г., Воробьев В.А. Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление. Монография Москва, 2008.