1.6. Выводы на основе результатов обследования

До сих пор было приведено несколько примеров, объясняющих, зачем нужны промышленные роботы. Чтобы подкрепить эти соображения, необходимо выяснить, для каких целей в настоящее время применяются промышленные роботы и где их собираются использовать потребители. Результаты обследования, проведенного Японской ассоциацией содействия развитию электронной промышленности, изложены во второй части этой книги. В данном разделе приводятся лишь ссылки на те сведения, которые потребуются для подкрепления приведенных выше соображений и помогут рассмотреть под этим углом результаты обследования (подробнее см. гл. 8).

1) Использование промышленных роботов для замены рабочих на производстве. Анализ ответов на анкеты относительно требований к промышленным роботам (процент ответивших - 60,7%), полученных от 82 предприятий, которые можно рассматривать как "потребителей" роботов, дал следующие результаты. Величина вертикального перемещения руки в пределах 50-100 см устраивает максимальное количество потребителей - 34,1%. Еще 32,9% потребителей ответили, что они хотели бы, чтобы эта величина была до 50 см. Те и другие вместе составляют 67%, т. е. подавляющее большинство потребителей устраивает величина вертикального хода указанного порядка. Сопоставление этих пределов с вертикальными перемещениями руки человека при работе сидя или стоя дает основание полагать, что потребители рассматривают промышленный робот как замену человека.

Величина желательного продольного перемещения руки в 39% ответов указывается в пределах 0,5-1 м, что также соответствует движению руки человека. Количество таких ответов вместе с теми 18,3%, которые указывают величину до 0,5 м, составляет более половины ответов потребителей; следовательно, более половины всех потребителей хотели бы иметь продольное перемещение в пределах обычного перемещения руки человека.

С другой стороны, результаты обследования существующих конструкций промышленных роботов показывают, что 89% моделей из числа обследованных имеют пределы перемещения руки от 0,1 до 1 м. Последняя цифра определяет максимально возможное перемещение руки человека. Это позволяет утверждать, что как изготовители, так и потребители рассматривают робот как замену человека.

Величину желаемой грузоподъемности 40,2% потребителей определили в пределах 5-30 кг, а 39% указали цифру до 5 кг, т. е. 80% ответивших высказались за грузоподъемность, соответствующую возможностям человека при продолжительной работе или несколько превышающую ее. Кроме того, 26,8% ответов указали для грузоподъемности величины в пределах от 30 до 100 кг, что в основном превышает вес груза, с которым кратковременно может работать один человек.

Грузоподъемность выпускаемых в настоящее время промышленных роботов в большинстве случаев составляет 10-50 кг. Если сопоставить эти данные с запросами потребителей, то оказывается, что предпочтение отдается роботам с грузоподъемностью, несколько превышающей возможности человека.

Относительно желательной скорости перемещения половина потребителей (точнее, 48,8%) указала величину 0,5 м/с; 35,4% ответивших считают достаточной более низкую скорость. Отсюда следует, что современным требованиям отвечают роботы со скоростью перемещения, соответствующей (или уступающей) средней скорости движения руки человека.

Из выпускаемых промышленных роботов 98% имеют скорость движения 0,1-1 ^м/_с, что в основном совпадает с запросами потребителей. Но эти скорости значительно ниже возможной скорости движения руки человека.

Из приведенных данных следует, что современный промышленный робот по своим техническим параметрам должен соответствовать физическим возможностям одного человека.

2) Функции промышленных роботов, обеспечивающие возможность замены человека на производстве.а) Степени свободы движения. На основании анкетного опроса установлено, что 46,3% потребителей считают достаточными 3-5 степеней свободы; большее число степеней свободы - от 5 до 7 - считают необходимыми 26,8% потребителей. Что касается точности позиционирования, то 51,2% ответивших хотели бы иметь в месте захвата погрешность в пределах 1-5 мм, а 41,5% предпочитают иметь более высокую точность - менее 1 мм.

Из выпускаемых в настоящее время роботов количество моделей с 3 степенями свободы составляет около 20%, а с 5 степенями свободы - около 40%, что в основном совпадает с запросами потребителей; модели с 1, 2, 4 и 6 степенями свободы составляют около 10% в каждом случае. Совпадение с запросами здесь вряд ли возможно.

По точности позиционирования роботы разделяются на две группы: роботы с точностью ±1 - ±5 мм и роботы с точностью ±0,1 - ±1 мм. Первых выпускается в два раза больше, чем вторых.

На основании приведенных данных можно утверждать следующее. При сравнении подвижности исполнительных органов робота с подвижностью пальцев и руки человека оказывается, что промышленные роботы значительно уступают человеку, хотя точность позиционирования у промышленных роботов вполне соизмерима с возможностями руки человека. Несмотря на то что требования в отношении точности позиционирования достаточно жестки, все же роботы, необходимые потребителям и выпускаемые промышленностью, следует рассматривать как машины, предназначенные лишь для выполнения операций, не требующих высокой квалификации, так как движения их более грубы, чем движения руки человека.

б) "Интеллектуальные роботы" с искусственным мозгом, имеющие искусственное зрение и другие органы чувств, еще не достигли стадии практического использования, так что из признаков интеллектуального робота современные роботы обладают пока только памятью. Что касается желательного объема памяти, то число ответов, определивших его в 100 и менее команд, составляет 51,2%, а 31,7% потребителей считают, что память роботу вообще не нужна.

Принимая во внимание сказанное выше, следует считать, что потребность в интеллектуальных промышленных роботах еще не назрела, промышленность же нуждается главным образом в роботах, предназначенных для механизации не требующего высокой квалификации физического труда.

3) Роботы и улучшение условий труда.а) Окружающая обстановка и условия труда. Результаты обследования условий, при которых потребители собираются использовать промышленные роботы, приведены на фиг. 8.9 во второй части книги. Как следует из диаграмм, подавляющее большинство потребителей намереваются использовать роботы на опасных операциях, в условиях высоких температур, в загрязненной среде, в условиях шума и т. д. Это можно рассматривать как стремление к улучшению условий труда. В будущем при проведении работ в подобных условиях степень зависимости от роботов, вероятно, еще больше усилится.

б) Простые однообразные операции. Судя по результатам обследования (см. фиг. 8.8), уже предпринимаются попытки заменить роботами рабочих при обслуживании станков, на операциях транспортировки, штамповки, сборки и т. д. Подобные операции в большинстве случаев являются простыми и однообразными и быстро утомляют рабочих как морально, так и физически. Помочь освободить от них человека и призваны промышленные роботы.

4) Стоимость промышленных роботов. Как показали результаты обследования (фиг. 8.11), 41% потребителей считают, что робот должен стоить не более 1-2 млн. иен, а 38,5% -что стоимость его не должна превышать 2-5 млн. иен. Те и другие вместе составляют подавляющее большинство. Как уже отмечалось, внедрение роботов не требует больших капиталовложений, и после создания новой автоматической линии их можно использовать на любом производственном участке, т. е. они обладают большой универсальностью. С этой точки зрения они, очевидно, более подходят для мелких и средних предприятий с многономенклатурным мелкосерийным производством, где, судя по результатам обследования, требуются очень дешевые роботы.

Однако очевидно, что, чем меньшими возможностями обладает робот, тем ниже должна быть его стоимость, а чем выше его технические характеристики, тем выше, неизбежно, будет и его стоимость. Поэтому каждый потребитель должен определить приемлемую стоимость робота, увязанную с его техническими возможностями в соответствии с потребностями данного производства, и вместе с тем продумать возможности ассигнований на приобретение роботов.

Приемлемая цена робота определяется множеством факторов, помимо изложенных выше, поэтому из того, что часто наблюдается спрос на сравнительно недорогие роботы стоимостью 1-2 млн. иен (для производственного оборудования это сравнительно недорого), опасно делать вывод о том, что "это машины, предназначенные для средних и мелких предприятий". По результатам проведенного обследования еще нельзя прийти к заключению, что робот отвечает именно запросам мелких и средних предприятий, занимающих столь значительное место в японской промышленности, хотя и вероятность этого достаточно велика.

Можно было бы привести еще множество доказательств необходимости внедрения роботов, но после прочтения второй части книги (гл. 8 и далее) читатели без труда это сделают сами.