Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Роботы широко используются в автомобилестроении, производстве электро- и радиооборудования, пластмасс, в металлообработке. Особенно впечатляющие успехи по масштабам и оригинальности технических разработок достигнуты в роботизации автомобильной промышленности. В результате энергичной и целеустремленной робо. тизации япония добилась резкого увеличения производительности труда, в настоящее время представляет серьезную угрозу внутренним и экспортным рынкам как США, так и Европы. Роботы, например, стали главной ударной силой японских автопромышленников в борьбе с американскими конкурентами. Благодаря им, на каждого рабочего этой отрасли в стране производится около 60 автомобилей в год, в то время как в США — лишь 20.
За последние 10 лет японская промышленность добилась также заметного успеха в снижении себестоимости промышленных роботов: так, если в 1971 г. соотношение годовой зарплаты рабочего к стоимости ° робота составляло 10,5: 1, то сейчас это соотношение равно 3 — 3,5: 1.
Этот существенный сдвиг позволяет, по мнению японских экономистов, надеяться, что в ближайшие годы роботы будут все больше внедряться в производство. Тем более, что созданию и широкому использованию промышленных роботов особое внимание уделяет японское правительство, считающее эту проблему третьей по важности национальной научно-технической задачей вслед за охраной окружающей среды и освоением морских ресурсов, что определяет постоянные крупные инвестиции в эту динамично развивающуюся отрасль. Когда в сентябре 1982 г. премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер во время своего визита в Японию посетила завод фирмы "Ро)(тзи Раппс", расположенный в префектуре Яманаси, то она была поражена: "Никогда прежде мне не доводилось видеть подобных предприятий. Это одно иэ самых сильных моих впечатлений от посещения японии.
Особенно поразительно то, что при таком невообразимом скоплении оборудования в цехах очень тихо". На этом ультрасовременном заводе, изготавливающем ежемесячно 10 тыс, электродвигателей, для полной автоматизации технологического процесса (от механообработки деталей до сборки готовои продукции) используется 101 робот, а в производстве занято всего 60 человек управляющего и обслуживающего персонала, из них 21 - в механическом цехе(в одну смену) и 19 - на сборке.В "безлюдные" смены в машинном зале находится один диспетчер, контролирующий производство с помощью телекамер, установленных в цехах.
"На наших заводах роботов изготавливают роботы'* — этот лозунг в один день принес фирме "Рп)йтзп Раппс" всемирную известность. Только в 1982 г. на ее заводах побывало свыше 2000 иностранных специалистов, которые имели возможность воочию убедиться, что скачок производительности на японских предприятиях достигнут, в первую очередь, за счет применения промышленных роботов. По словам президента фирмы Исиэ Кадо, сопровождающего Маргарет Тэтчер во время ее экскурсии по заводу, внедрение промышленных роботов позволяет втрое повысить производительность труда в пересчете на одного рабочего.
В последнив годы японские наука, техника и производство берут резкий курс на создание наиболее сложных очувствленных и интеллектуальных роботов и применение их в самых сложных сферах исследовательской и производственной деятельности, в технологических процессах сборки и монтажа, в комплексных системах гибкой автоматизации: гибких автоматизированных и автоматических производствах (ГАП), гибких производственных системах и т.п. Министерство внешней торговли и промышленности Японии объявилооб осуществлении с весны 1982 г.
семилетней программы по разработке промышленных роботов новых поколений, способных выполнять самостоятельно, например, такие сложные операции, как сборка автомобиля. В области научно. исследовательских и опытно-конструкторских работ, проводимых в японии, следует выделить три направления: 1) усовершенствование существующих и разработка новых моделей промышленных роботов с уменьшенными габаритными размерами, повышенной грузоподъемностью на единицу собственного веса, модульной конструкцией, повышенными сроками эксплуатации и надежностью в работе, упрощенной механикой, простым программным обеспечением и универсальным захватным устройством; 2) разработка новых комплектующих устройств и элементов, позволяющих расширить область применения роботов, главным образом дпя сборочных и монтажных операций (датчики, телекамеры, лазерные системы, электронные системы для цифрового анализа изображений и др.); 3) раскрытие новых областей применения роботов (сельское хозяйство, рыболовство, горнодобывающая промышленность, коммунальное хозяйство, исследование космоса, использование морских ресурсов и др.).
Высокие темпы научно. технического прогресса в японском роботостроении, прежде всего освоение массового промышленного производства очувствленных и "интеллектуальных" промышленных роботов, способствуют расширению их использования не только в обрабатывающей, пои в добывающей промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, в сфере услуг, уборке улиц и помещений, здравоохранении, освоении космоса и т.д., что отражается в повышенном внимании ведущих фирм-продуцентов к новым сферам использования промышленных роботов. Ведущие капиталистические страны (в первую очередь, США и ФРГ), несмотря на ряд неблагоприятных социально-экономических последствий роботизации (например, возрастание безработицы), а также в интересах сохранения своих позиций на мировом рынке вынуждены отвечать на "японский вызов" роботизацией своей промышленности.
Крупнейшим после Японии продуцвнтом и потребителем промыш- 31 ленных роботов являются США, где первый промышленный робот был установлен в 1961 г. на автомобильном заводе фирмы н6епега! Мо!оган в г. Трентон штата Нью-Джерси и использовался для извлечения и складирования раскаленных металлических слитков литья под давлением. По парку промышленных роботов (13 тыс.
— в 1984 гн 20 — в 1985 г.) США значительно уступают Японии. Разработкой и выпуском роботов в США занимается около 20 фирм, основными же производителями в настоящее время являются фирмы "С!пс!ппа!! Мдасгоп" н уфпипа!юпн (перешедшая в начале 1980-х гг. во владение концерна *'ввез!!пдноозе". Наиболее интенсивно внедрение промышленных роботов проис. ходит в автомобильной индустрии в фирмах чдепега! Мо!огз", ''Робб", "Снбуз!ег" и дрн где основной областью их применения становится точечная сварка автомобильных кузовов. Так, к 1981 г„на предприятиях фирмы чдепега! Мо!оган работало уже 270 роботов Потребности в промышленных роботах постоянно нарастают.
Если в начале 1980 г. в промышленности использовались 3500 роботов, то в 1982 г. — Уже свыше 6000, а в 1989 г. — 35000. В США используются промышленные роботы как собственного, так и японского и европейского изготовления, причем продукция американских компаний обычно более разнообразна и сложна, чем импортная. Основное внимание разработчиков обращается на создание более совершенных роботов путем их оснащения устройствами очувствления.
Хотя США значительно отстают от японии в области проектирования и применения робототехнических систем, они все еще являются ведущей страной в области фундаментальных исследований, сосредоточенных главным образом е высших учебных заведениях, и получают значительные субсидии не только от частных фирм, но и от правитель. ства, которое стимулирует, в первую очередь, долговременные фундаментальные работы. Крупным центром по разработке и исследованию роботов является Институт робототехники при университете "Сагпен!е-Ме!!оп", в котором около 150 сотрудников, а годовой бюджет превышает 8 млн.
дол. Здесь выполняются главным образом не прикладные, а такие фундаментальные исследования, как анализ и распознавание трехмерных изображений, тактильное очувствление и т.д. Несмотря на довольно широкое развертывание работ, развитие исследований и разработок в области робототехники в США идет относительно скромными темпами. Правительство США не проводит целенаправленного плана, поощряющего широкомасштабные исследования и разработки. Частные фирмы также не особенно форсируют развитие робототехники, ссылаясь на слишком долгий и не вполне определенный период окупаемости роботов, хотя по официальным источникам в среднем промышленный робот стоимостью 250 тыс.
дол.'окупается через 3 года, стоимостью от 100 до 150 тыс. дол. — через 2 года и стоимостью 50 тыс. дол. — в течение немногим более года, 32 Доля промышленных роботов,% Сфера применения 22 18 10 1,8 1,5 1,2 8 15 0,8 2,7 19 Точечная сварка Дуговая сварка Загрузка-разгрузка станков Литье Прессование Ковка Окраска и отделка Сборка Удаление заусенцев Исследование Прочие операции 3 Соновн Вобококекнини Кроме того, широкое внедрение промышленных роботов содержит возможные социальные последствия роботизации, например, рост безработицы в связи с уменьшением числа рабочих мест.
Предполагается, что в 1990-х гг. в США дуговая сварка будет выполняться в значительной мере роботами, что уменьшит число рабочих мест на 50%. Статистические данные мирового состояния промышленной робототехники, выполненные Британской ассоциацией (ВЯА), свидетельствуют, что в настоящее время число используемых в промышленности Западной Европы роботов больше, чем в США. Таким обрезом, Западная Европа становится вторым после Японии регионом по оснащенности промышленными роботами. Крупнейшим же продуцентом промышленных роботов Западной Европы, занимающим третье место в капиталистическом мире по выпуску промышленных роботов и масштабам роботизации производства, является Федеративйая республика Германия, где в 1980 г. насчитывалось 22 фирмы, выпускающие про. мышленных роботов, а в настоящее время — свыше 90 компаний, предлагающих около 200 различных моделей.
Однако не менее 50 % , всех применяемых промышленных роботов произведены ведущими фирмами нАВЕА", нКиха", нуо(Кзвнадеп". Парк промышленных роботов в ФРГ в 1980 г. составлял около 1300, в 1984 г. — 6600, в 1986 г. 12400, а к началу 1988 г. — 14900 единиц, примерно половина из которых используется в автомобильной промышленности. По прогнозу Союза западно-германских машиностроительных компаний парк промышленных роботов в 90-х гг. возрастет до 20 тыс. единиц. Структура западно-германского парка ПР по сферам применения в 1987 г. характеризовалась следующими данными (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
