robogeek.ru

все о роботах и робототехнике

edu.robogeek.ru

все об обучении робототехнике

26.05.2015 2

Что такое «промышленный робот» и когда он нужен

29 апреля этого года на ВДНХ проходило мероприятие «Робофорум», в ходе которого были организованы различные дискуссии. В одной из них - «Эра роботизации: на пути к прогрессу» - как спикер участвовал и я. Были интересные вопросы, которые я считаю важными для понимания смысла робототехники и ее состояния в России. Предлагаю вашему вниманию расширенные версии моих ответов.

В настоящее время понятие «робот» довольно размыто и в широком смысле описывает невероятно большой класс объектов. Роботами принято называть не только классические манипуляторы, человекоподобные механизмы и мобильные платформы, но даже, в пределе, смартфоны и автомобили с автоматической парковкой. Более того, роботами называют программы-сканеры Интернета поисковых систем Google, Yandex и пр.

Однако, я попытаюсь разобраться только с одним видом - промышленные роботы. Несмотря на такое сужение темы, даже для такого классического направления нет однозначного определения, отличающего промышленного робота от всех прочих устройств, применяемых в автоматизации производств. Возможно это связанно с тем, что большинство определений были введены в оборот еще около 30-40 лет назад, на заре бума электроники и массового применения роботов.

Согласно ГОСТ 25868-85 промышленный робот — это «автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных (обработка деталей тоже подразумевается - прим. авт.) и управляющих функций».

Если верить ГОСТу, то роботом можно признать, например, любой станок с ЧПУ и не только. Но мы же разделяем эти два класса объектов. Более того, в России и во всем мире идут отдельные серьезные целевые программы по развитию робототехники. Почему роботы выделены отдельно из всех средств автоматизации и так важны? Почему к роботам, а не к станкам приковано внимание СМИ, правительства, технических специалистов и простых людей?

Все дело в их важности в грядущей промышленной революции.

Представим себе задачу: взять деталь из печи, опустить ее для закалки в воду и положить на транспортер. Как это сделать автоматически? Ответ исполнителя заказа на автоматизацию простой - использовать манипулятор.

Первый вариант. Сделать установку целиком, включая манипулятор, «с нуля» на основе промышленных комплектующих (рельсовые направляющие, шарико-винтовые передачи, сервомоторы и пр.).

Чем хорош этот вариант? Тем, что при разработке мы заложим только те характеристики и те комплектующие, что необходимы для выполнения задачи с заданным качеством. Теоретически это дает нам возможность сэкономить. Но так ли это? Дело в том, что разработка манипулятора «с нуля» приводит к значительным затратам на проектирование, испытания и доработки (по нашему, да и мировому опыту, они могут быть кардинальные и происходят не один раз). Ведь первому промышленно работающему изделию предшествуют стенды и опытные образцы. Все это вместе называется «научно исследовательские и опытно-конструкторские работы» или сокращенно НИОКР. В случае штучного заказа все затраты НИОКР грозят лечь на один образец. И не стоит себя обманывать — все это предстоит пройти. Ведь надежная работа годами на конвейере изо дня в день это не тоже самое, что разовое испытание собранного на коленке прототипа.

Второй вариант. Использовать как основу серийных промышленных роботов. Чем хорош это вариант? Тем, что решение задачи можно апробировать у поставщика робота буквально завтра, и, при наличии робота, начать работу, условно говоря, послезавтра. А ведь, как говорят, «время - деньги». И, что очень важно, может оказаться, что, не смотря на возможно излишние характеристики, стоимость такого решения будет меньше, чем суммарная стоимость по первому варианту. Это связанно с тем, что затраты на НИОКР уже «отбились» на большом числе роботов, а серийность их производства дает значительное снижение издержек и, как следствие, цены.

Надо сказать, что правильное встраивание робота в процесс может позволить максимально использовать заложенные в него ресурсы. Так, если их больше чем надо при первоначальной постановке, например, если остается много лишнего времени, то можно добавить операцию откола облоя с отливки или другую нужную операцию. Универсальность кинематики робота это позволяет. Еще одним большим плюсом серийных систем является их постоянное совершенствование производителем и устранение недостатков.

Таким образом, каждый раз, когда мы беремся за проект, мы стоим перед выбором: делать свое или использовать серийных промышленных роботов. С каждым годом выбор в сторону роботов делается все чаще и становится всё более оправданным для проведения даже простых операций.

Итак, мы видим, что роботы являются важнейшей частью промышленной революции. Именно они способны снизить себестоимость продукции и повысить ее качество. Более того, они просто необходимы при создании установок, нацеленных на выпуск индивидуализированных продуктов, выпадающих за пределы стандартов.Хочу также отметить, что необходимо четко понимать границы, когда роботы эффективны, а когда нужно применять или разрабатывать именно станки (установки).

Так что же такое промышленный робот в моем понимании? Опираясь на практику современного использования предлагаю следующее определение:

Промышленный робот - это серийно производимые манипулятор или мобильная платформа, обладающие высокой степенью кинематической универсальности, оснащенные перепрограммируемым устройством управления, конструктивно рассчитанные на встраивание и применение в разных областях техники, используемые при производстве продукции как массовой, так и единичной.

В своем определении я делаю акцент на технико-экономическую сторону использования роботов, выделяющую их из прочих средств автоматизации производства.В завершение хочется сказать, что в настоящее время промышленные роботы не имеют по настоящему широкого применения, т.к. охватили только самые окупаемые сегменты.Но парадокс в том, что чем больше применений, тем они более окупаемые!Поэтому нужны новаторы, которые готовы создавать будущее!

В следующей статье отвечаем на вопрос:«Почему в России так мало роботов?»

Комментарии

(2) Добавить комментарий