История промышленных роботов
Именно с этой целью создаются промышленные роботы. Первое подобное устройство появилось в 1961 году. Оно называлось Unimate. Это был 4-тонный роботизированный манипулятор, который перемещал изделия из форм для литья под давлением и приваривал получившиеся детали к кузовам на конвейере автопроизводителя GM в Нью-Джерси (США).Авторы литературных произведений и кинолент, принадлежащих жанру научной фантастики, часто описывают роботов как автономные, гуманоидные и одержимые уничтожением человечества механизмы. На самом же деле роботы гораздо менее опасны и гораздо более полезны.
За полвека с момента своего появления промышленные роботы превратились в мощный драйвер мировой экономики, увеличивая производство и снижая затраты. Кроме того, роботы часто используются для замены людей при выполнении процедур, вовлечение в которые человека было бы невозможным, непрактичным или небезопасным.
Самый первый промышленный робот Unimate был разработан для решения именно такой задачи. Транспортируя отлитые детали с конвейера, а также приваривая их к кузовам автомобилей, Unimate осуществил процесс, который мог бы привести к отравлению рабочих выхлопными газами или к серьезным механическим травмам – вплоть до утраты конечностей.
Применение промышленных роботов
Роботы не могут быть отравлены выхлопными газами, а их конечности, если они есть, можно отремонтировать в случае повреждения. В связи с этим и совокупностью других факторов и причин промышленные роботы давно стали критически важными компонентами промышленных предприятий.Согласно Ассоциации робототехники (Robotic Industries Association; RIA), занимающейся разработкой релевантных стандартов, робот представляет собой "автоматически управляемый, перепрограммируемый многоцелевой манипулятор, программируемый по трем или более осям, который может быть зафиксирован на месте или являться мобильным и использоваться в области промышленной автоматизации".
Именно такое определение содержится в релевантном международном добровольном стандарте на основе консенсуса ANSI / RIA R15.06-2012: "Промышленные роботы и робототехнические системы - Требования безопасности".
Робототехника быстро развивалась со времен Unimate. Внедрение микропроцессоров и современных двигателей, появление у роботов способности поддерживать почти 30 осей, возможности синхронизации (коллаборативные роботы или "коботы" - роботы, которые предназначены для физического взаимодействия с людьми в совместной рабочей среде), датчики и поддержка искусственного интеллекта, дающая возможность учиться и адаптироваться к окружающей среде, ускорили развитие и повысили эффективность роботов.
По мере развития робототехники сфера применения промышленных роботов стала выходить далеко за рамки автомобильной промышленности. Сегодня они применяются для множества целей в производстве резиновых и пластмассовых изделий, электронике, пищевой промышленности и производстве напитков, фармацевтике, прецизионном машиностроении, оптике, а также во многих других отраслях. Там промышленные роботы выполняют такие операции как пайка и сварка, обработка материалов, сборка и разборка, покраска и дозирование, фрезерование, резка и так далее.
Да, существуют и другие серийно производимые роботы, включая бытовые устройства, которые считаются "домашними роботами": от полу-интеллектуальных машин, которые устраивают уборки в квартирах, до семейных компаньонов вроде роботов-щенков. Но сейчас на рынке робототехники доминируют именно промышленные роботы. Фактически 90 процентов всех роботов, эксплуатируемых сегодня, находятся на фабриках и аналогичных объектах.
Безопасность и эффективность промышленных роботов
Хотя некоторые из атрибутов, которыми обладают современные промышленные роботы, можно описать как способность ощущать и учиться, проблемы безопасности, связанные с промышленными роботами, вряд ли вытекают из трех законов робототехники Азимова.Вместо этого в их случае проблемы безопасности связаны с установкой, эксплуатацией и обслуживанием промышленных роботов. Признавая особые опасности, связанные с промышленными роботами и системами на их основе, авторы стандарта ANSI / RIA R15.06-2012 изложили в его тексте руководящие принципы по обеспечению безопасности конструкции и использования таких устройств. В документе также имеется раздел, посвященный их интеграции с другими системами.
В общем и целом стандарт определяет положения, связанные с органами управления робота, функциями его остановки, управлением скоростью, совместной работой, ограничителями осей и электрическими разъемами, а также со многими другими темами.
Будущее промышленных роботов
С помощью положений, изложенных в тексте стандарта RIA R15.06-2012 и других релевантных документах, направляющих отрасль робототехники и повышающих безопасность роботов, эти устройства становятся основой промышленности.Каждый год на фабриках устанавливаются десятки тысяч новых роботов. И это число продолжает расти. По прогнозам специалистов консалтинговой компании Credence Research, мировой рынок промышленной робототехники в течение периода с 2018 по 2026 г. будет расти в среднем на 8,3% в год.
Согласно исследованию World Robotics 2018 от Международной федерации робототехники (International Federation of Robotics; IFR), к концу 2017 года насчитывалось около 2.0975 млн. действующих промышленных роботов. По оценкам экспертов из Credence Research, к концу 2021 года это показатель достигнет отметки в 3.788 млн.
По оценкам IFR, во всем мире в 2017 году за счет продажи промышленных роботов было выручено 48 млрд. долларов США с учетом стоимости программного обеспечения, периферийных устройств и системного проектирования. Эксперты Credence Research оценили годовой оборот рынка промышленных роботизированных систем в 2017 году в 32,9 млрд. долларов США и ожидают, что в 2026 году этот показатель вырастет до 67,4 долларов США.
Преимущества промышленных роботов хорошо известны. Такие факторы, как снижение производственных затрат, повышение качества и надежности, сокращение отходов, повышение безопасности и общее увеличение рентабельности инвестиций уже давно стимулируют автоматизацию. Количество активных промышленных роботов, безусловно, будет лишь расти на фоне появления на горизонте таких концепций как интеллектуальное производство. И зависимость мировой экономики от робототехники, вероятно, будет лишь усиливаться.
Роботы - основа нашего будущего, и при этом они не являются злыми кибер-существами, которых описывали в старой научной фантастике. В настоящее время и, вероятно, в обозримом будущем промышленные роботы будут выступать практичным средством обеспечения эффективности, безопасности и доступности производства.
