Автоматизация и робототехника: развитие технологий производства будущего




 

В последние несколько десятков лет производство в мире развивается стремительными темпами. Открываются новые способы, методы и технологии. Нынешнее поколение ученых и исследователей предпринимает все усилия, чтобы максимально внедрить роботов в производственные процессы.

В основе робототехники стоит идея автоматизация технологических систем и процессов. Опираясь на классические отрасли такие, как электроника, механика и другие, робототехника способствует модернизации заводов и находит применение в различных областях современной жизни: в быту, строительстве и т.д.


История развития отрасли

Первейшие зачатки робототехники прослеживаются еще в древнейшие времена. В ходе раскопок были обнаружены части «живых» статуй, которые были изготовлены еще до нашей эры в Античном мире. Особым мастерством отличились древнегреческие механики, которые начали изобретать первые механические устройства и движущиеся фигуры. В Новое время создателями механических устройств были, в том числе, Леонардо да Винчи, Пьер Жаке-Дроз.

К тридцатым годам прошлого века изобретателями были созданы первые андроиды, которые могли дублировать фразы оператора. В середине XX столетия были созданы автоматизированные устройства, предназначенные для работы с опасными радиоактивными изотопами. С их помощью человек, находясь на безопасном расстоянии, мог осуществлять все необходимые ему действия. В дальнейшем, восприняв идею с радиоактивностью, были разработаны управляемые на расстоянии механические устройства для проведения анализа и забора радиоактивных материалов.

Автоматизация производства получила развитие во второй половине нашего века, первые промышленные роботы появились в 60-х годах в Соединенных Штатах Америки. Если на тот момент роботизированные системы требовали больших затрат, что влекло увеличение их стоимости, то сейчас наблюдается противоположный процесс: неуклонное сокращение затрат влечет повсеместное удешевление роботов и распространение их в различных областях производства.

Сферы использования роботов

Внедряясь в производственные процессы, роботы либо осуществляют помощь работникам, либо полностью начинают их замещать. Для эффективного внедрения роботизированных систем понадобилась разработка электроники и автоматизированных систем управления. В среднем на данный момент в мире на 10 тысяч работников приходится около 100 роботов. Наибольшее количество роботов создаются в восточных, технологически развитых странах, к которым относятся Япония, Южная Корея, Сингапур. В этих государствах на те же 10 тысяч работников приходится свыше 300 роботов.

Наиболее быстрыми темпами процессы роботизации наблюдаются в следующих сферах:

1) Образование. Использование автоматизированных комплексов в учебных заведениях разного уровня позволяет совмещать теоретические основы с возможностью развития профессиональных качеств в разных дисциплинах: механике, сфере управления, компьютерных технологиях и некоторых других. Благодаря роботам обучающиеся решают конкретные задачи, встречающиеся на практике;
2) Промышленность. Роботы применяются в наиболее тяжелых и опасных для человека отраслях производства: автомобилестроении, атомной энергетике и химической промышленности;
3) Космонавтика. В последнее время активно внедряются роботы на летательные аппараты для проведения исследований космического пространства и поверхности планет (например, марсоходы);
4) Медицина. Наибольшую популярность автоматизированные комплексы приобретают в области восстановления и замены функций опорно-двигательной системы: так, например, создаются специальные экзоскелеты;
5) Военное дело. Несмотря на активное развитие технических комплексов дистанционного управления для ведения боевых действий на международной арене возникают предложения официально запретить их применение.

В ближайших перспективах предполагается постепенно полное вымещение человека из производства в сферу обслуживания. В некоторых странах рассматриваются предложения заменить работников на роботов в наиболее массовых профессиях.