Lansarea roboţilor colaborativi în industria 4.0

Piaţa este în continuă schimbare, precum şi nevoile consumatorilor. În prezent, este aproape imposibil să satisfaci clienţii cu un produs de masă dezvoltat pentru toată lumea şi, în acelaşi timp, pentru nimeni în particular, conform unui comunicat remis redacţiei. Cererea de produse unice, personalizate creşte tot mai mult, ceea ce obligă producătorii să se îndepărteze de paradigma producţiei în masă, să reducă din ce în ce mai mult dimensiunea lotului, crescând în acelaşi timp varietatea produselor pentru a rămâne competitivi. Conceptul de Industrie 4.0 a apărut tocmai pentru a schimba radical mediul industrial şi a ajuta companiile să răspundă noilor nevoi ale pieţei globale moderne.

Potrivit sursei citate, termenul "Industrie 4.0" a fost folosit pentru prima dată în Germania în 2011 la una dintre expoziţiile industriale de la Hanovra. Germanii au fost primii care au început în mod consecvent şi la nivel de ţară să promoveze ideea necesităţii unei utilizări mai ample a tehnologiilor informaţionale în producţie pentru a menţine şi creşte avantajele competitive ale industriei naţionale. Acest lucru trebuia să fie realizat prin integrarea îmbunătăţită a "sistemelor ciber-fizice" (CPS) în procesele de producţie. Alte ţări au urmat exemplul Germaniei, aşa că acum Industria 4.0 este puternic asociată cu a patra revoluţie industrială şi adesea acţionează ca sinonim.

Conceptul de Industrie 4.0 sugerează o nouă abordare a producţiei, care se bazează pe integrarea în masă a tehnologiilor informaţionale în producţie, automatizarea pe scară largă atât a proceselor de afaceri, cât şi a proceselor de producţie, precum şi implementarea pe scară largă a inteligenţei artificiale. Aceasta nu este doar o regândire a principiului liniei de asamblare în sine, ci şi o creare activă a unei reţele de maşinării care nu numai că vor putea produce mărfuri cu mai puţine erori şi defecte, dar vor putea şi schimba în mod independent şabloanele de producţie în funcţie de nevoi, rămânând în acelaşi timp foarte eficiente. Există într-adevăr multe avantaje ale implementării acestui concept: începând cu creşterea productivităţii, flexibilitatea producţiei şi pregătirea companiei pentru noile provocări ale pieţei, şi terminând cu creşterea siguranţei angajaţilor prin utilizarea roboţilor pentru activităţi periculoase şi multe altele.

În ciuda faptului că a treia revoluţie industrială, care a început în anii 1970, a presupus automatizarea intensivă şi robotizarea proceselor de producţie, iar primul robot industrial UNIMATE a început să lucreze la uzina General Motors la începutul anilor 60, roboţii, în special cei colaborativi, sunt fără exagerare una dintre componentele principale ale sistemului Industry 4.0. Treptat, coboţii devin un atribut obligatoriu al oricărei fabrici "inteligente" moderne. Şi acest lucru se datorează mai multor motive.

În primul rând, noile cerinţe ale pieţei şi schimbările în cererile consumatorilor conduc la o reducere treptată a dimensiunii loturilor de produse fabricate, dar în acelaşi timp la necesitatea creşterii nivelului de personalizare ale acestora, prin diversificarea sortimentelor. În condiţiile în care ciclul de viaţă al produsului este din ce în ce mai scurtat, companiile trebuie să expedieze în mod regulat loturi mici de comenzi într-un timp relativ scurt. Şi pentru a rămâne competitivă, producţia modernă trebuie să aibă un grad ridicat de flexibilitate, capacitatea de a se reconfigura cu timpi de nefuncţionare minimi, precum şi de a produce diverse produse cu un nivel constant de calitate. Şi, dacă luăm în considerare lipsa de personal înalt calificat, pe care companiile o experimentează deja la nivel global, atunci ameninţarea pierderii competitivităţii devine şi mai reală, subliniază sursa citată.

În al doilea rând, trăim într-o lume descrisă tot mai relevant de acronimul VUCA: Volatilitate, Incertitudine, Complexitate şi Ambiguitate. Aceste patru cuvinte caracterizează mediul de afaceri actual, care se schimbă rapid şi, în multe privinţe, chiar haotic. Iar evenimentele din ultima perioadă doar ne-au arătat mai clar că într-o astfel de "lume VUCA" nu poţi sta pe loc, trebuie să fii flexibil, să te adaptezi constant şi să înveţi lucruri noi. Iar automatizarea intuitivă cu ajutorul roboţilor colaborativi este o soluţie naturală atunci când schimbările au loc rapid, limitând timpul de planificare, bugetare, angajare şi formare a angajaţilor în abilităţi noi sau efectuare a unor schimbări ample în fabrică şi în companie.

Roboţii colaborativi oferă producţiei flexibilitatea necesară în lumea Industriei 4.0, deoarece sunt uşor de reprogramat şi reechipat pentru a îndeplini sarcini noi, nu necesită construirea de bariere de siguranţă în jur, au dimensiuni reduse, sunt uşor de mutat în noi locuri de producţie. În plus, pot lucra aproape fără pauze, în mai multe schimburi, ceea ce permite, printre altele, rezolvarea problemei lipsei de personal calificat. În cele din urmă, roboţii colaborativi oferă o rată ridicată de rentabilitate a investiţiei (perioada medie de rambursare a coboţilor este de doar 1-2 ani), făcând în acelaşi timp automatizarea mai accesibilă pentru companiile mici şi mijlocii.

În acelaşi timp, gama de aplicaţii pe care aceştia le pot efectua în producţie este extrem de largă. Roboţii sunt capabili să efectueze diverse acţiuni: operaţiuni de asamblare, operare maşini-unelte, sudare, ambalare şi paletizare, testare, controlul calităţii etc. Precizia lor şi nivelul ridicat de repetabilitate a operaţiunilor reduce numărul de produse defecte, reduce consumul de materiale, şi în consecinţă, cantitatea de deşeuri de producţie.

O altă caracteristică importantă a roboţilor colaborativi, care îi face esenţiali pentru implementarea conceptului Industrie 4.0, este siguranţa pe care o reprezintă pentru oameni. În fabricile "inteligente", roboţii nu lucrează în locul oamenilor, ci în cooperare cu aceştia. La urma urmei, cel mai important avantaj al lucrului împreună între un robot şi un om este capacitatea de a combina avantajele automatizării cu flexibilitatea umană, abilităţile cognitive şi aşa-numitele "abilităţi soft". Un studiu realizat de MIT a arătat că echipele mixte de roboţi şi oameni au avut timp de nefuncţionare cu 85% mai scăzut atunci când lucrau împreună, comparativ cu echipele în care erau doar oameni. Procesele de producţie devin mai rapide, mai eficiente şi mai rentabile atunci când oamenii şi roboţii lucrează împreună. Munca colaborativă între oameni şi roboţi este viitorul producţiei.

În plus, roboţii nu obosesc şi sunt capabili să îndeplinească sarcini pentru care sunt programaţi, cu un nivel ridicat de precizie şi viteză inaccesibile oamenilor. Nu sunt supuşi leziunilor fizice, în special aşa-numitelor RSI (Repetitive Strain Injuries) - leziuni cauzate de deformări repetate, şi sindromului de suprasolicitare ocupaţională, cum sunt disconfortul, durerea în muşchi şi articulaţii, boli ale sistemului musculo-scheletic cauzate de repetarea frecventă a mişcărilor monotone pentru o lungă perioadă de timp. Acestea sunt leziuni obişnuite pentru lucrătorii care efectuează operaţiuni de încărcare şi descărcare, precum şi pentru cei angajaţi pe banda transportoare. Prin transferarea unor astfel de sarcini către coboţi, companiile reduc semnificativ accidentările la locul de muncă, preciează sursa citată.

Dezvoltarea inteligenţei semantice va face roboţii colaborativi şi mai siguri, deoarece le va permite să evalueze mai bine şi să răspundă mai adecvat mediului, precum şi să recunoască mai bine vorbirea şi gesturile oamenilor din jurul lor. De exemplu, robotul nu numai că va recunoaşte că obiectul din faţa sa este o persoană, nu o maşinărie, dar va putea şi să prezică acţiunile sale ulterioare. Dacă un angajat se îndreaptă spre uşă şi traiectoria mişcării sale se intersectează cu traiectoria robotului, robotul îşi va ajusta calea în mod corespunzător în timp real şi va continua să se mişte în loc să se oprească.

În cele din urmă, capacitatea roboţilor colaborativi de a fi conectaţi la serviciile cloud le permite să se integreze cu uşurinţă în Industria 4.0. Marea majoritate a modelelor moderne de coboţi au capacitatea de a se conecta la reţelele întreprinderii. Acest lucru permite programarea şi controlul lor de la distanţă, precum şi efectuarea unei analize aprofundate a proceselor de producţie, inclusiv a unei analize predictive.

Prin urmare, roboţii colaborativi sunt o componentă esenţială în implementarea conceptului Industria 4.0. Fără aceştia, este aproape imposibil pentru companiile producătoare să atingă nivelul de flexibilitate şi adaptabilitate pe care li-l cere mediul de afaceri modern. Dezvoltarea ulterioară a coboţilor îi va face capabili să îndeplinească şi mai multe sarcini aproape complet autonom, oferindu-le oamenilor mai mult timp şi energie pentru a îndeplini funcţii importante care sunt disponibile doar unei persoane dotată cu o minte analitică şi creativitate. În acelaşi timp, precizia coboţilor şi celelalte avantaje ale acestora ne vor permite să generăm mai puţine deşeuri, mai puţine daune aduse mediului, să reducem semnificativ numărul de accidente şi să avem mai multă grijă de sănătatea personalului. Şi toate acestea reprezintă o parte importantă a producţiei "inteligente", în care noile tehnologii funcţionează nu numai pentru a maximiza producţia, ci şi pentru a creşte confortul uman, se menţionează în comunicat.