Από τον Steve Crowe |4 Ιανουαρίου 2021

Το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) κυκλοφόρησε πρόσφατα μια μελέτη με τίτλο «Η κατάσταση της βιομηχανικής ρομποτικής: αναδυόμενες τεχνολογίες, προκλήσεις και βασικές κατευθύνσεις έρευνας» που περιέγραφε τις προκλήσεις της υιοθέτησης και χρήσης της βιομηχανικής ρομποτικής. Έκανε επίσης συστάσεις για το πώς να προχωρήσει ο κλάδος.
Επικεντρώθηκε κυρίως στη βιομηχανική ρομποτική στην Ευρώπη, η έκθεση λεπτομερώς ευρήματα από συνεντεύξεις με κατασκευαστές ρομπότ, κατασκευαστές πρωτότυπου εξοπλισμού που χρησιμοποιούν τεχνολογίες ρομποτικής και ιδρύματα βιομηχανικής έρευνας. Η έκθεση χρησιμοποίησε τον ορισμό της Διεθνούς Ομοσπονδίας Ρομποτικής για τα βιομηχανικά ρομπότ, λέγοντας ότι είναι «αυτόματα ελεγχόμενοι, επαναπρογραμματιζόμενοι χειριστές πολλαπλών χρήσεων, προγραμματιζόμενοι σε τρεις ή περισσότερους άξονες».
Μπορείτε να διαβάσετε την πλήρη έκθεση εδώ (PDF). Η έκθεση δημιουργήθηκε ως μέρος της πρωτοβουλίας του MIT Work of the Future. Η αντίσταση των εργαζομένων δεν φαίνεται να παίζει μεγάλο ρόλο στην επιβράδυνση της υιοθέτησης βιομηχανικών ρομπότ, σύμφωνα με το MIT. Αυτό οφείλεται εν μέρει στην προστασία των εργαζομένων στην Ευρώπη που περιορίζει τις απολύσεις και εν μέρει επειδή κορυφαίες εταιρείες έχουν αναγνωρίσει ότι η συμμετοχή των εργαζομένων στις αποφάσεις για τον επανασχεδιασμό των γραμμών παραγωγής έχει ως αποτέλεσμα καλύτερες τεχνικές αποφάσεις και μεγαλύτερη αποδοχή της νέας τεχνολογίας.

Προκλήσεις που συγκρατούν τα βιομηχανικά ρομπότ

Υψηλό κόστος ενσωμάτωσης: Ενώ το υλικό ρομπότ έχει γίνει φθηνότερο, το κόστος του ρομπότ είναι ένα μικρό κλάσμα της συνολικής τιμής της εισαγωγής του αυτοματισμού σε μια γραμμή παραγωγής. Η μελέτη ανέφερε έναν μεγάλο, γνωστό ολοκληρωμένο ρομποτικής που είπε: «Τα ρομπότ είναι πλέον φθηνά, αλλά η ενσωμάτωση δεν είναι». Και όχι μόνο η αρχική διαδικασία ολοκλήρωσης μπορεί να είναι μακρά, επίπονη και δαπανηρή, ακόμη και μικρές αλλαγές σε μια γραμμή παραγωγής συχνά απαιτούν την εισαγωγή ενός ολοκληρωτή για τον επανασχεδιασμό και την επαναχρησιμοποίηση των κυψελών εργασίας ρομπότ ώστε να πληρούν τις προδιαγραφές νέων εργασιών.
Σύμφωνα με την έκθεση, πολλές εταιρείες ανέφεραν το υψηλό κόστος της ένταξης ως εμπόδιο στην υιοθεσία. Οι μεγάλοι κατασκευαστές που χρησιμοποιούν βιομηχανικά ρομπότ μπορούν να βαρεθούν προσπαθώντας να ενσωματώσουν υπάρχουσες τεχνολογίες και υποδομές ηλικίας 15 έως 20 ετών με νέες τεχνολογίες ρομποτικής στην ίδια γραμμή παραγωγής. Από την άλλη πλευρά, οι ΜΜΕ με διαδικασίες παραγωγής που εκτελούνται σε μικρότερη κλίμακα, συχνά θεωρούν ότι το κόστος ολοκλήρωσης είναι απαγορευτικό ή αδικαιολόγητο λόγω των μικρότερων μεγεθών παρτίδων παραγωγής τους.

Έλλειψη προτύπων: Η απουσία τυποποίησης σε πολλές πτυχές της ρομποτικής κατέστησε δύσκολο για ορισμένες εταιρείες να εκμεταλλευτούν πλήρως τις δυνατότητες των πολλά υποσχόμενων τεχνολογιών ή να ενσωματώσουν νέους τύπους ρομπότ στις γραμμές παραγωγής. Ορισμένες εταιρείες ανέπτυξαν εγχώρια συστήματα και δυνατότητες με τα χρόνια που θα προτιμούσαν να συνεχίσουν να χρησιμοποιούν. Άλλες, συχνά μικρότερες εταιρείες, σχεδιάζουν γραμμές παραγωγής ή αγοράζουν νέες τεχνολογίες από την αρχή. Κάθε τύπος ρομπότ μπορεί να απαιτεί γνώση διαφορετικών γλωσσών προγραμματισμού, διεπαφών ή πρωτοκόλλων επικοινωνίας για χρήση. Η τυποποίηση θα πρέπει να καλύπτει όλα αυτά τα ζητήματα, εκτός από τα πρότυπα ασφαλείας και το υλικό.
«Η τυποποίηση δεν είναι τόσο εύκολη όσο νομίζει κανείς», σύμφωνα με μια μεγάλη εταιρεία ρομποτικής που αναφέρεται στη μελέτη. «Υπάρχουν πολλοί ειδικοί για να ακούσετε. Πρέπει να συμβαδίζει με το ποιες τεχνολογίες είναι ικανές για ποια πράγματα και την κατανόηση των διαδικασιών στις οποίες αποτελούν μέρος».

Ανελαστικότητα: Το γεγονός ότι οι τρέχουσες τεχνολογίες ρομποτικής δεν μπορούν πάντα να επαναχρησιμοποιηθούν γρήγορα περιόρισε τις πιθανές περιπτώσεις χρήσης ρομπότ, καθώς και την ικανότητα των έμπειρων εργαζομένων να αξιοποιήσουν τις βαθιές γνώσεις τους για τη βελτίωση των διαδικασιών παραγωγής μέσω του άμεσου επαναπροσδιορισμού των ρομπότ.
Η ευελιξία θεωρήθηκε επίσης σημαντική για την αύξηση της δυνατότητας εφαρμογής της ρομποτικής σε διαφορετικά επίπεδα παραγωγής, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής υψηλής ανάμειξης και χαμηλού όγκου. ταχύτεροι χρόνοι ένταξης και επανένταξης· επαναδιαμορφώσιμα κυψέλες εργασίας και γραμμές παραγωγής· μείωση του αποτυπώματος του εργοστασίου επιτρέποντας την κατασκευή πολλαπλών προϊόντων σε μία μόνο γραμμή· και επιτρέποντας την επαναχρησιμοποίηση των ρομπότ.

Καλύτερη ισορροπία ταχύτητας και ασφάλειας: Τα συνεργατικά ρομπότ είναι εγγενώς πιο ασφαλή, αλλά η πρόσληψη παραμένει περιορισμένη σε ορισμένα περιβάλλοντα. Η έκθεση ανέφερε ότι οι μεγάλες εταιρείες προτιμούν την ταχύτητα παρά την ενσωμάτωση με τους ανθρώπους, ειδικά επειδή τα cobot δεν είναι βέλτιστα για ορισμένες εργασίες. Μια ισορροπία μεταξύ ασφάλειας, ταχύτητας και ευελιξίας θα ενθάρρυνε τις επενδύσεις σε cobots.

Πρωτόκολλα δεδομένων: Οι καλύτερες υποδομές δεδομένων θα μπορούσαν να βοηθήσουν τις εταιρείες να παράγουν «έξυπνα δεδομένα από μεγάλα δεδομένα», όπως το έθεσε μια μεγάλη πολυεθνική. Ως έχει, οι εταιρείες αντιστέκονται στις επενδύσεις σε αυτές τις υποδομές, καθώς επί του παρόντος δεν υπάρχει σαφές όφελος.

Βελτιώσεις στις τεχνολογίες ενεργοποίησης: Η εξαιρετική στιβαρότητα, η ταχύτερη ενοποίηση και η αφαίρεση τεχνολογικών σημείων συμφόρησης που σχετίζονται με την αίσθηση, την αντίληψη και το κράτημα είναι κρίσιμα για την ενθάρρυνση των επενδύσεων και τη μαζική υιοθέτηση του αυτοματισμού. Για παράδειγμα, η μελέτη ανέφερε ότι ενώ οι τεχνολογίες όρασης είναι πολλά υποσχόμενες για τη διασφάλιση της ασφάλειας των ρομπότ και τη μείωση του κόστους ελέγχου ποιότητας, απέχουν ακόμη πολύ από το να είναι βέλτιστες.
«Η έρευνά μας δείχνει ότι τα συστήματα όρασης και οι αντίστοιχοι αλγόριθμοι συχνά είχαν καλή απόδοση σε ερευνητικά περιβάλλοντα ή άλλες καλά ελεγχόμενες ρυθμίσεις, αλλά κατέρρευσαν, με διαφορετικούς τρόπους, σε πραγματικά εργοστάσια. Χωρίς σταθερή αξιοπιστία, οι πρόσφατες εξελίξεις στους αλγόριθμους (όπως οι αρχιτεκτονικές που βασίζονται σε βαθιά μάθηση) δεν είναι αρκετά στιβαρές για να χρησιμοποιηθούν».