2.4. Промышленные роботы

2.4.1. Промышленные роботы (история начального развития)

1961 год – Массачусетский технологический институт: робот с 7 степенями свободы.

1962 год – роботы промышленные фирмы «Юнимейшн» США (на автомобильных заводах).

1965 год – 1-е роботы в СССР (ИММ АНСССР, МВТУ и др.).

1969 год – 1-е адаптивные промышленные роботы в США и Японии (тактильные датчики, ЭВМ РDР II).

2.4.2. Необходимость роботов

1. Возникли трудности с трудовыми ресурсами рабочей силы для малоквалифицированного и физического труда, причем доля последнего на протяжении десятков лет держится на уровне 20–40 %. Основные технологические процессы автоматизируются, а вспомогательные отстают. Человек становится придатком машины (пример – операторы токарных станков с ЧПУ).

2. В ряде производств повышение производительности труда, качества и надежности продукции, исключения человека из опасной среды возможны только на основе внедрения роботов.

3. Роботы были нужны давно, но их производство оказалось возможным только сейчас. Благодаря достижениям современной микроэлектроники и информатики появились быстродействующие электроприводы и адаптивные системы управления.

2.4.3. Сферы применения роботов

1. При автоматизации ряда технологических процессов человеку остались лишь несложные однообразные, повторяющиеся, утомительные вспомогательные операции. Например, токарь, фрезеровщик, работая на универсальных станках, являются профессионалами своего дела. Оператор станка с ЧПУ совершает операции типа: подать, закрепить, снять. Эти операции необходимо автоматизировать.

2. Есть необходимость автоматизировать ряд основных технологических операций: сборка, сварка, окраска, очистка литейного отбоя, раскрой листа, тканей, складские, транспортные, погрузочные операции и т.д.

3. Есть ряд производств, где нет места человеку (подводная среда, радиация, вакуум, загазованность и т.д.). Без робототехнических устройств здесь не обойтись.

4. При применении роботов удешевляется оборудование – не нужны площади (робот может быть в любой позиции), освещение, отопление, робот может работать 24 часа в сутки, без отдыха и столовой, без соцкультбыта, стрессов и эмоций, без прибавки к зарплате и пенсии, хотя забастовки тоже могут быть.

5. Экономически применение робота выгодно, если его стоимость не превышает тройной годичной заработной платы высвобождаемого человека. В условиях дешевой рабочей силы в России применение роботов не всегда выгодно. В этом и состоит причина пока малого их применения в России.

2.4.4. Примеры применения роботов

1. Завод «Мерседес» в Зиндельфингене (ФРГ): 35 секунд – автомобиль. 47 тыс. сотрудников, 550 роботов (выполняют 95 % сварки). Сборка, окраска, защитные покрытия (до 10 покрытий). Перечень пожеланий содержит 1100 пунктов: цвет автомобиля, салона, сиденья (26 наименований), материал сиденья, марка магнитолы и т.д. Машина готова через 12 недель – так функционирует гибкое производство.

2. Орловское объединение «Промприбор» (около 100 роботов): позволили вдвое сократить число рабочих при росте надежности в 1,5 раза и количества изделий в 3,5 раза.

3. Ленинградский электромеханический завод: свою нагрузку на штамповочном участке взяли на себя роботы.

4. Петродворцовский часовой завод: роботы-сборщики позволили не привлекать 1800 человек.

5. Великолукский завод «Реостат»: профессии «штамповщица» больше нет, есть штампы и РТК.

6. Днепропетровский электровозостроительный завод, Московский станкостроительный завод «Красный пролетарий» имеют гибкие автоматизированные цеха, включающие станки с ЧПУ, роботами-манипуляторами, устройствами для уборки стружки, автоматизированными складами и кранами-штабелерами и внутрицеховым транспортом (робокары).

7. В Японии имеются фирмы, предоставляющие роботов в аренду для сборки, сварки, окраски, – в месяц это обходится в 4–5 раз дешевле, чем рабочий соответствующей квалификации. Роботы являются главной ударной силой японских автопромышленников в борьбе с американскими конкурентами. Благодаря им на каждого рабочего этой отрасли производится 60 автомобилей в год, в США – всего 20.

Завод «Фанук» (рост производства за 10 лет в 14 раз):

• производство роботов М10, М20 – занято 40 роботов, 100 рабочих. В цехе обработки автоматизация – на 95 %, в цехе сборки на 65 %. Завод работает круглые сутки. По ночам за механической обработкой наблюдает один человек – наблюдается только мигание тусклых сигнальных огоньков;

• производство электродвигателей с постоянными магнитами: 60 центров механической обработки (многооперационных станков) производят 900 типов и размеров деталей партиями от 20 до 1000 комплектов, 101 робот, 60 рабочих днем (в основном труд по уходу и профилактике), несколько ночью, итог работы – 10 тысяч электромоторов в месяц.