رباتیک در صنعت

صنعت 5 صنعت همزیستی ربات ها و انسان ها

رباتیک در صنعت

پیچیدگی در صنعت با توجه به رشد چشمگیر صنایع در جهان، پیشرفت علم و تکنولوژی، اهمیت جان نیروی انسانی ، کمبود نیروی انسانی در قرن جدید، افزایش رقابت در میان تمامی صنایع و سایر عوامل دیگر روز به روز قابل تامل تر می شود بگونه ای که سایر صنایع از جمله خطوط مونتاژ خودرو، آزمایشگاه ها و صنعت داروسازی، کشاورزی و ... از بازوهای صنعت رباتیک استفاده می کنند.

صنعت رباتیک یا همان صنعت پنجم جهان در صنعت مدرن، با توجه به مسایل زیر، اهمیت بسیاری پیدا کرده است و ربات ها بطور فزاینده ای  در حال افزایش در تمامی سطوح صنایع پیش می روند:

• نیروی رباتیک نیاز به مرخصی ندارد.
• بیمار نمیشود.
• ساعات کاری محدودی ندارد و لذا خط تولید را به افزایش درآمد سوق می دهند.
• کارهایی را که انسان توانایی یا قدرت انجام دادنش را نداشته باشد به راحتی میتواند انجام دهد.
• در محیط کثیف کمتر دچار مشکل می شود.
• امنیت بالایی دارند.
• توانایی انجام کارهای تگراری را بدون خستگی و با کمترین میزان اشتباه در مقایسه با نیروی انسانی را دارند.
• و ...

اولین ربات در جهان

اولین ربات در جهان در سال 1937 میلادی توسط شخصی به نام Taylor ساخته شد که با یک موتور الکتریکی کار می کرد. دستورات را از یک صفحه کاغذی دریافت می کرد و طبق یک الگوی مشخص شده، چوب ها و الوار را روی هم میچید.

اما اولین رباتی که در جهان بصورت رسمی ثبت شد در سال 1954 میلادی توسط George Devol اتفاق افتاد که می توانست اشیاء را در شعاع 5 متر جابجا کند. به مرور زمان صنعت رباتیک با دستورپذیری از ریزپردازنده ها همراه با پیشرفت علم الکترونیک، مکانیک و شکل گیری دانش مکاترونیک توسعه پیدا کرد و در سال 1975 میلادی، کشور ژاپن سرمایه گذاری های هنگفتی را در صنعت تولید رباتیک انجام داد که این امر باعث توسعه چشمگیر توسعه تولیدات صنعتی در این کشور شد.

در این مقاله به بررسی اهمیت استفاده از ربات ها می پردازیم:

1.افزایش بهره وری و کاهش نرخ خطا

تاثیر مهم استفاده از ربات ها در چرخه صنعت افزایش قابل توجه بهره وری، کم کردن هزینه های تولید و زمان، چرخش سریع تر در تولیدات صنایع می باشد. ربات ها کارهای تکراری را با سرعت و دقت بالایی انجام می دهند به گونه ای که برای نیروهای انسانی خسته کننده و مخاطره آمیز است. این عوامل به شرکت ها و صنایع این اجازه را میدهد تا در مقایسه با رقابت های جهانی بتوانند نیازهای روزافزون مصرف کنندگان را سریع تر برآورده کنند.

2.کاهش هزینه ها

انجام کارهای تکراری در صنایع تولیدی پرهزینه است که استفاده از ربات ها می تواند این هزینه ها را به حداقل برساند و هزینه های کلی را کاهش داده تا منابع مالی شرکت در راستای سایر اهداف دیگر بکار برده شود.

3. بهبود استاندارد های ایمنی

افزایش ایمنی در محیط های صنعتی از جمله محیط های خطرناک در مناطق گرمسیر یا مناطق سمی که در آن کارگران انسانی با خطرات جدی مواجه هستند، ربات ها می توانند تمامی این مسائل را پوشش دهند. همچنین کار در مناطقی که غیرقابل دسترس می باشد را فراهم کرده و امکانات صنعتی را گسترش می دهد. فناوری رباتیک در چرخه صنعت خود باعث می شود فناوری و نوآوری در صنعت دائم در حال بروز شدن باشد و کارخانجات و صنایع تولیدی همگام با این فناوری ها پیش بروند.

4.تصمیم گیری و تحیل داده ها

ربات ها به دلیل پیچیدگی های منحصر به فرد خود می توانند داده ها را با دقت بسیار زیادی تحلیل کرده و تصمیمات مستقلی بگیرند. از اینرو نسل جدید ماشین ها و ربات های هوشمند قادر به بهینه سازی فرایندهای تولید، شناسایی نواقص احتمالی و توسعه راه حل های نوآورانه هستند. در این میان نقش مشترک انسان و ربات ها همچنان دامه دارد و خواهد داشت.

5.انعطاف پذیری و سازگاری

ربات های مدرن و پیشرقته قابلیت برنامه ریزی را مطابق با تقاضای موجود در صنعت، مجدد برنامه ریزی می کنند  و این امر منجر به صرفه جویی در تامین منابع مالی، انسانی و سایر موارد می باشد.

ربات ها در مرحله اول نیاز به سرمایه گذاری اولیه جهت خرید، نگهداری و پشتیبانی و ... را دارد اما در کل برای شرکت ها و انواع صنایع، هزینه های نیروی کار را کاهش داده و راندمان بهره وری را بالا خواهد برد.

6.تحول و پویایی نیروی کار

از آنجایی که ربات ها در صنعت می توانند کارهای تکراری و مخاطره آمیز را انجام دهند می توانند حل خلاقانه مشکلات، نوآوری و همکاری متمرکز را همگام با منابع نیروی انسانی پیش ببرند. آینده صنعت جهان با ربات ها در هم تنیده شده است و این تغییر تمامی صنایع را متحول خواهد کرد و ما با عصر جدید صنعت ربات ها روبرو شده ایم. بگونه ای که در صنعت 5 جهان صنعت همزیستی انسان ها و ربات ها شکل گرفته است و جای دارد تا کشور ایران هرچه زودتر در این صنعت ورود پیدا کند و از حالت صنعت 2 که ماشین آلات می باشد خارج شود. کشور ایران با توجه به صنعت گران حرفه ای در تمامی صنایع تولیدی بسی حرف برای گفتن در توسعه صادرات دارد اما می طلبد که سیاست های اجرایی دولت در کنار تولیدکنندگان به بهترین نحو همگام شود.

به عنوان مثال ربات ها در انجام مونتاژ خطوط تولید وظایف پیچیده ای را انجام می دهند و این امر باعث می شود تا نیروی انسانی وقت و تمرکز خود را بر روی طراحی، کنترل کیفیت و نواوری فناوری ارتقا دهند. این امر رضایت شغلی را افزایش داده و کارکنان با چالش های جدیدی روبرو خواهند شد که منجر به رشد شرکت و صنعت می گردد.

مهمترین ربات های صنعتی:

ربات هایی که می توانند اتوماسیون تولید را متحول کنند شامل موارد زیر می باشد:

1.ربات جا به جایی (handling)

ربات‌های جابه‌جایی در صنایع مختلف از جمله انتخاب و جابجایی مواد، پالت گذاری ها، بسته بندی و بارگیری مورد استفاده قرار میگیرند.

2.ربات برشکاری

برشکاری سه بعدی یکی از پرچالش ترین مباحث در صنعت می باشد که دستگاه های CNC این مسایل را به خوبی در دست گرفته اند و ظرافت و دقت و رعایت جزئیات بسیار پیچیده در اشکال هندسی بسیار خاص، هوشمندانه چالش ها را برطرف می کند.

3. ربات جوشکاری (welding)

ربات های صنعتی جوشکاری در انقلاب صنعتی جهان یکی از پرکاربردترین ربات ها در چرخه صنعت می باشند. اینگونه ربات ها با دقت و سرعت بالا، وظایف پرخط جوشکاری را بر عهده می گیرند و از وقوع حوادث برای کارگران جلوگیری می کند.

جوشکاری ربات ها با گذشت زمان به خطوط تولید لوازم آشپزخانه، از جمله یخچال و ماشین لباسشویی، لوازم الکتریکی مانند تلویزیون و کامپیوتر، و حتی محصولات ظریف‌تر مانند تلفن همراه و ... راه یافتند . این روند نشان می‌دهد که ربات‌های جوشکاری نه تنها برای صنایع بزرگ و سنگین بلکه برای خطوط تولید محصولات متنوع، اعم از کالاهای مصرفی خانگی تا محصولات الکترونیکی پیشرفته، راهگشای ایمنی و افزایش کارایی هستند.

4.ربات پرسکاری

دستگاه پرس یکی از خطرناکترین دستگاه های صنعتی می باشد که سالیانه صدها کارگر و نیروی انسانی را قفربانی می کند. ربات های پرسکار چایگزینی امن و کارآمد برای اپراتورهای انسانی می باشند و وظایفی مانند جایجایی قطعات و انتقال به دستگاه را با کمترین ریسک ممکن انجام می دهند همچنین کیفیت و کارایی بیشتری را به همراه دارند.

۵.ربات رنگ‌پاش

رنگ آمیزی ظاهری آسان اما پیچیده دارد. خطرات ناشی از استنشاق مواد شیمیایی رنگ برای انسان ها، عدم یکنواختی در کار دستی و ... ، تبدیل به یک ضرورت در این صنعت گردید و ربات های رنگ پاش در اتوماسیون این صنعت جای گرفتند.

6.ربات تزریق

فرایند تولید پلاستیک در صنعت پلاستیک، طی سال های اخیر به استفاده از ربات ها گرایش پیدا کرده است. این ربات ها با استفاده از مکانیزم های مختلف مانند مکش یا انبر، وظایف گرفتن و جایجایی قطعات را با دقت بالایی انجام می دهند. مهمترین وظیفه این ربات ها انتقال قطعات پلاستیکی به تسمه نقاله و همچنین جابه‌جایی ضایعات به دستگاه چرخ کننده است. این ربات ها مجهز به سنسورهای بینایی پیچیده می باشد که از هرگونه انحراف در فرایند شناسایی جلوگیری کرده و تصحیح می کنند.

7.ربات مونتاژ

ربات های مونتاژ در خطوط تولید مهمترین نقش کاربردی خود را ایفا می کنند. بگونه ای که از مونتاژ قطعات بزرگ خطوط تولید گرافته تا قرار دادن تراشه‌های ریز در بوردهای الکترونیک.
 

8.ربات پولیش‌کاری

سلامت کارگران و نیروهای انسانی یک مساله حیاتی برای همه صنایع تولیدی است. ذرات معلق در هوا و حرکات تکراری، سلامت نیروهای انسانی را به مخاطره می اندازد و در نهایت استفاده از این ربات ها میتواند دقت و کیفیت پولیشکاری را افزایش دهد. منجر به کاهش زمان گردد و راندمان و سوددهی بالاتری داشته باشد.

این ربات ها در صنایع حساس مانند الکترونیک، خودروسازی و فلزکاری استفاده می شود.

9.ربات ماشین‌کاری

یکی از مهمترین فرایندهای تولیدی، ماشینکاری می باشد که با پیشرفت و ظهور ربات ها در این عرصه، صنعت ماشینکاری را متحول کرده است. ربات های ماشین کاری به نسبت تجهیزات سنتی، به طور فزاینده‌ای جایگزین ماشین‌های تراشکاری، CNC و فرز دستی می‌شوند. این دستگاه ها انعطاف پذیری بالا، ظرفیت و دقت فوق العاده، کیفیت تضمین شده و ... را شامل می شود.

در نتیجه صنعت هر روز به نسبت قبل،  به علت امنیت، سرعت، دقت، کارایی، بهره وری و .. به سمت رباتیک پیش می رود چرا که قرن تکنولوژی صنایع خیلی سرع تر از تفکر انسان ها در حال رشد است. ما باید از چرخه صنعت ماشین آلات و ابزارهای دیجیتال و اینترنت اشیا به سمت صنعت ربات ها پیش برویم.

جهان در قرن تنهایی و صنعت به چالش کشیده شده است و درنهایت با کمبود منابع نیروی انسانی و تغییرات چشمگیر صنعت روبرو خواهیم شد. حضور ربات ها تمامی صنایع و کسب و کارها را تحت سلطه خود گرفته است و این تاثیرگذاری در فرایندهای تولیدات و عمق پیکره صنعت، ملموس شده است.

این مقاله به کوشش عارفه مرحمتی و بخش تحقیقات و توسعه شرکت اندیشه صنعت مهرزاد تدوین و جمع آوری گردیده است.