Роботизация производства в мире

Совершенствуясь, человечество постоянно облегчает себе работу, перекладывая ее на искусственный интеллект. Роботизация производства позволила избавиться от целого ряда профессий, например, обслуживание телефонной связи сегодня производится только электроникой, хотя в начале прошлого века телефонистки-девушки соединяли двух абонентов. Сегодня прогресс шагнул еще дальше, и люди начали создавать реальные искусственные машины, способные осуществлять определенные механические операции – роботов.

Что такое роботизация производства? Данный процесс следует рассматривать в качестве компонента автоматизации производства, когда человеческие мощности заменяются роботизированными системами в промышленных масштабах. Чаще всего на крупных предприятиях стараются использовать универсальных роботов, которые могут позитивно повлиять на работу всего комплекса в целом. Их главное достоинство заключается в том, что они могут быть в любой момент перенастроены для изготовления совершенно других деталей и изделий, достаточно просто лишь ввести в оборудование другую программу. За счет использования подобной робототехники многим предприятиям удается добиться существенной экономии. Процесс роботизации производства играет огромную роль на предприятиях, занимающихся обработкой различных деталей. До 50% продукции здесь производится достаточно небольшими партиями, и если на промышленных линиях отсутствуют роботы, то на само создание изделий будет уходить порядка 5% от всего рабочего дня. Все остальное время уйдет на перенастройку оборудования, замену деталей и инструментов. Подобное функционирование производства не выгодно ни одному предприятию, поскольку каждое из них преследует цель по увеличению производительности. У автоматизации создания деталей есть еще один положительный эффект – роботы позволяют сэкономить большое количество материалов и сырья, однако здесь все зависит от рациональной организации рабочего процесса.

Каких роботов используют на предприятиях? В производственной сфере существует понятие «промышленный робот», под которым понимается специфическое устройство, имеющее определенное количество функций и способное работать по 5 и более программам. Главная задача робота – выполнение поставленных задач, а именно: манипулирование инструментами, деталями и дополнительными материалами. Опытные специалисты говорят о существовании как минимум трех поколений подобной техники. К первому поколению относят программируемую робототехнику, которая может только лишь исполнять заданную программу. Ко второму – адаптивных роботов, которые обладали сенсорами и с их помощью могли получать из окружающей среды информацию, анализировать ее, и при необходимости корректировать собственные задачи и поведение. Третье поколение сплошь состоит из интеллектуальных роботов, способных различать объекты окружающей среды и осуществлять определенные действия самостоятельно. Как правило, если речь заходит о роботизации производства, от компании, затеявшей ее, ждут закупок самой современной техники. Промышленных роботов также принято делить по их непосредственному функционалу. Некоторые из них выполняют задачи для изготовления продукции, другие – осуществляют работы по подъему и транспортировке изделий, третьи – обслуживают основное производственное оборудование и т. д. Робототехника в некоторых случаях может выполнять вспомогательные функции, в частности, заниматься уборкой помещений. Все роботы, задействованные в промышленности, являются основой роботизированных технологических комплексов (РТК). Последние являются совокупностью техники и чаще всего используются для проведения более масштабных операций – захвата изделия, выполнения задач в экстремальных условиях (например, под водой), предоставления информации о ходе проведения смежных производственных процессов и т. д.

Интеллектуальные роботы (ИР) - это роботы, которые могут распознавать объекты и их состояние и на основе такого распознавания автоматически определять действия, которые им следует выполнить. ИР должен обладать способностью решать задачи, сформулированные в общем виде. Поведение ИР выглядит внешне "разумным" и "осмысленным".

По назначению известные в настоящее время роботы могут быть укрупненно распределены на следующие пять групп: Промышленные, Поисковые, Военные, Бытовые, Исследовательские. Промышленные роботы находят своё применение на промышленных производствах и в научных лабораториях. Поисковые роботы используются для инспекции территорий, зараженных химическими веществами или находящихся под угрозой заражения, работа в условиях сильной задымленности во время тушения пожара, самостоятельное патрулирование назначенных территорий, взятие проб, передача телеметрической и визуальной информации о состоянии объекта. Бытовые роботы предназначены для помощи человеку в повседневной жизни. Сейчас бытовые роботы не слишком распространены, однако есть все основания предполагать широкое их распространение в ближайшем будущем.

Для выполнения операций с использованием интеллектуального робота необходимо осуществлять обмен информацией между человеком и роботом. У интеллектуальных роботов, как говорилось ранее, существует большое различие в "уровнях интеллекта". В соответствии с этим существуют средства обмена информацией, соответствующие тому или другому уровню. При обмене информацией между человеком и интеллектуальным роботом имеется информация, которую человек должен передать роботу, и информация, которую интеллектуальный робот направляет человеку. К первой относятся подаваемые роботу команды и информация обучения. Вторая включает сообщения человеку о ходе выполнения операций, об окончании операций, их результатах и т. д. или обращения к человеку за помощью.

Чтобы хорошо наладить обмен информацией между интеллектуальным роботом и человеком, можно использовать зрительную и слуховую связь. При зрительной связи средством получения интеллектуальным роботом информации от человека может быть распознавание букв и распознавание фигур и чертежей, а средством взаимной передачи информации - сочетание дисплея со световым пером. Преимущество зрительной связи состоит в том, что если человек во время подачи команд или обучения использует буквы, чертежи, фигуры и т.д., то это помогает организации его мышления.

При слуховой связи средством передачи информации является распознавание голоса. Используя технику синтеза речи, можно подавать команды и обучать робот человеческим голосом. Если окажется возможным создать говорящий робот, это значительно улучшит его взаимодействие с человеком. В Стэнфордском университете и других местах уже ведутся исследования в области управления роботом человеческим голосом.
В плане конкретизации перечисленных выше методов связи, важное значение имеют разработка аппаратуры для предварительной обработки информации и исследования в области структуры информации и машинных языков.

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Роботизация производства в мире