8.3. Обследование потребителей

1) Общие сведения. В целом критерием удачной разработки новых изделий можно считать то, насколько умело в них сочетается новая техника с выявленными запросами рынка. С целью выявления потребностей рынка РГ-1 было поручено провести анкетное обследование потребителей. Основными аспектами этой работы были: 1) составление анкет, 2) выбор адресатов для рассылки анкет и, что явилось наиболее важным, 3) обеспечение получения большого числа ответов и эффективная статистическая обработка полученных ответов. В результате изучения мнений авторитетных лиц и внесения соответствующих корректив решено было придерживаться следующей последовательности:

а) провести предварительное обследование с помощью анкет и непосредственного опроса, выяснить степень понимания содержания анкет; в случае необходимости внести соответствующие поправки в анкеты, провести второе обследование путем рассылки анкет по почте;

б) при предварительном обследовании выбрали по одной фирме в каждой отрасли в "первичной", "вторичной" и "третичной" сферах экономики - всего 23 фирмы. После ознакомления с их ответами уточнили список фирм для рассылки анкет по почте и характер материала для обследования.

В настоящее время, когда отсутствует четкое определение и ясное представление о том, что такое промышленные роботы, составление текста анкет является крайне трудным делом. Вопросы, включенные в анкеты, составленные на основе опыта Ассоциации электронной промышленности с соответствующими добавлениями и изменениями, приведены в следующем разделе. Кроме того, на стадии составления отчета решено было вместо термина "технологический робот" принять единое наименование "промышленный робот".

Вместе с 23 предварительно обследованными фирмами анкеты были разосланы в общей сложности 161 фирме (232 предприятия). Процент ответивших довольно высок и составляет 58,2%.

2) Анкетное обследование.

3) Предварительное обследование путем опроса. Успех или неудача анкетного обследования определяются тем, как составлены тексты анкет, а именно, легко ли ответить на поставленные вопросы и понятны ли таблицы. Но если проводить обследование путем непосредственного опроса, то при взаимном обмене информацией можно получить от опрашиваемых основательные и достоверные ответы и избежать ошибочных ответов, которые встречаются при посылке анкет по почте. Кроме того, непосредственный опрос имеет и много других достоинств. Например, во время опроса и бесед можно получить дополнительную информацию, помимо запрашиваемой в анкетах. Вообще говоря, один человек в день может провести 4 опроса, однако составители данной анкеты не являются специалистами в этой области, а работа в Комитете не являлась их постоянным занятием.

Возникли также проблемы времени и трудности географического порядка, связанные с размещением опрашиваемых фирм. Поэтому решено было установить норму 2 опроса в день, а в отношении районов обследования ограничиться Токио и Осакой ,и их окрестностями, занимающими ведущее положение на внутреннем рынке.

Остается только выразить удовлетворение по поводу того, что обследование проводилось под эгидой Ассоциации электронной промышленности и что благодаря предварительной договоренности о графике встреч ответственные лица фирм-изготовителей и потребителей выделили достаточное время для таких встреч и откровенно высказывали свое мнение.

А. Универсальные магазины. Результаты опроса в универмагах "М" и "Д" сводятся к следующему:

1) Различие между универмагом и магазином самообслуживания состоит в том, что в универмаге даются консультации при покупках и в нем необходимо оформление витрин. Прежде товары распределялись по этажам и существовали отделы товаров для мужчин, товаров для женщин, продовольственных товаров. В последнее время создают такие системы торговли, в которых оформляют уголок ребенка, уголок "отдыха в горах", уголок путешественников, уголок советов относительно подарков по случаю праздников и т. д. Если пойти в такой универмаг, можно купить там все необходимое, начиная от одежды и кончая продуктами. Поэтому прилавки, где главное - продажа товара продавцом покупателю лицом к лицу, рассматриваются как важное дополнение к системе самообслуживания, которая возникла из-за снижения деловых качеств продавцов и общей нехватки наемной рабочей силы. Но роботы в роли консультантов при покупках использовать трудно.

2) Контрмерой против перегрузки универмагов при наплыве покупателей во время праздника Бон и в канун Нового года является рациональная механизация торговли, в частности автоматический расчет маршрутов и последовательности рассылки товаров с использованием ЭВМ, автоматизация погрузки и т. д.

3) С приемом на работу новых служащих в системе торговли дело обстоит лучше, чем в других отраслях хозяйства, но новые работники часто бросают работу из-за проблемы питания. В плане автоматизации и механизации сферы торговли интересно было бы наладить доставку на рабочие места горячего чая, питьевой воды и т. д. Обеспечение разнообразного меню в этих условиях невозможно, но ограниченное число блюд приготовить нетрудно. Имея в виду здоровье работников, можно подумать об использовании роботов и в этой области.

4) Проблемой является упаковка товаров на прилавке и транспортировка их до места рассылки, расположенного обычно в подвальных помещениях. В некоторых универмагах прибегают к транспортировке товаров на конвейерах. Но товары очень разнообразны и требуют различных видов упаковки; особенно трудно обстоит дело с упаковкой мебели. Можно подумать об использовании транспортировочных роботов, предназначенных для несложной упаковки или транспортировки; такие роботы позволили бы продавцам не отлучаться от црилавка. По этому поводу часто возникают столкновения с покупателями, поэтому рассматривается вопрос о создании такой системы транспортировки, при которой работа, связанная с рассылкой покупок, заканчивается после закрытия магазина, систему же транспортировки используют для пополнения запаса товаров у прилавков.

5) Охрану универмагов по ночам поручают специальным фирмам, присылающим сторожей, поэтому администрация универмагов не планирует использования роботов для ночной охраны магазинов.

6) Если будут созданы специальные роботы, которые можно использовать в универмагах, администрация универмагов непременно хотела бы ознакомиться с ними.

Б. Отели. Результаты опроса в отелях "Т" и "К" сводятся к следующему:

1) В гостиничном хозяйстве в среднем на один номер приходится 1,7 чел. обслуживающего персонала, но содержание такого штата, за исключением самых первоклассных отелей, представляет трудности.

2) Обслуживание при встрече клиентов - самый важный момент в работе отеля, поэтому здесь не имеют в виду замену роботами швейцаров, портье и др. Но ощущается острая нехватка, например, в кельнерах. Необходимо механизировать^ и автоматизировать труд кельнеров, посыльных и другого обслуживающего персонала.

3) С наступлением эры "аэробусов" и реактивных лайнеров число номеров в современных отелях увеличилось с 500 до 1000, и предполагается дальнейшее укрупнение отелей. Поэтому в дальнейшем, вероятно, в отелях будет ощущаться все более острая нехватка кельнеров и другого обслуживающего персонала. В настоящее время рассматриваются вопросы о расчетах с клиентами с помощью ЭВМ, о внедрении методов обслуживания на основе статистических данных и о повышении экономической эффективности гостиничного хозяйства.

4) Приготовление пищи осуществляется централизованным порядком, но вкусы клиентов весьма разнообразны, поэтому применение роботов в данной области затруднительно.

В. Обслуживание в парках и других местах массового отдыха.

1) На площадках для болинга (разновидность кегельбана) для полировки дорожек, уборки, регулировки машин, для продажи и проверки билетов в среднем требуется 1,5 чел. на одну дорожку. Работа эта сравнительно проста, но из-за продолжительности рабочего дня и шума трудно найти желающих здесь работать. Администрация хочет сократить число требующегося для обслуживания площадок персонала.

2) На уборке территории одного из парков постоянно занято около 20 чел. После окончания игры уборку трибун поручают временным рабочим. Здесь требуется около 30 чел. на два часа. Работы по уборке можно рассматривать как область возможного использования робота.

3) При автоматической продаже билетов использование роботов для такого обслуживания посетителей, как размен денег, выдача сдачи и т. д., не предполагается. Интерес представляют здесь, скорее, торговые автоматы.

4) Обслуживание средств передвижения в парках очень несложно, но, исходя из соображения безопасности управление ими без человека не разрешено законом.

5) В пунктах общественного питания приготовление пищи само по себе не представляет трудностей, но осложнения возникают при большом наплыве отдыхающих. Однако использовать здесь выпускаемые в настоящее время роботы не представляется возможным.

Г. Машины-роботы в прядильных цехах. Фирма "Тоё Босэки" дала разъяснения по этому вопросу на основании материалов о работе системы AYP (автомат для соединения пряжи), опубликованных в журнале Японского машиностроительного общества в мае 1959 г., и материалов Японской ассоциации текстильной промышленности. Ниже дано их краткое изложение.

1) Прядильное производство издавна считалось отраслью интенсивного труда, в которой заняты молодые работницы. Но в последние годы в связи с ухудшением положения с рабочей силой и с целью повышения конкурентоспособности на международном рынке здесь прилагаются усилия к ускоренной модернизации оборудования. Прядильное производство стремятся превратить в отрасль с высокой концентрацией капитала. В рационализации процессов прядения в последний период наряду с высокоскоростным производством крупных паковок, созданием непрерывного технологического процесса, частичной автоматизацией и другими мероприятиями в области усовершенствования самого прядильного оборудования отчетливо бросается в глаза внедрение машин нового, не встречавшегося до сих пор типа с целью полной автоматизации технологического процесса.

Действие таких "подлинных" автоматов заключается не в изготовлении пряжи, а в автоматизации вспомогательных операций прядения, которые прежде выполнялись человеком, например смены паковок, транспортировки, обрезания и соединения волокнистого продукта (включая пряжу, ровницу или ленту). Тем самым непрерывно обеспечивается выполнение рабочего цикла за счет автоматизации вспомогательных операций. Эти машины не имеют ничего общего с нашими прежними представлениями о текстильном оборудовании. Машины эти создавались не с целью рационализации операций обработки пряжи, а с целью механизации и автоматизации тонких и сложных операций, относительно которых раньше считалось, что они под силу только человеку. Такие машины, как механизмы, заменяющие человека, обладают признаками, которые позволяют называть их роботами. Если наряду с автоматизацией процессов и организацией непрерывного производственного цикла обеспечить возможность полноценного практического использования такой машины-робота, полная автоматизация прядильного производства, т. е. выполнение всех операций без вмешательства человека, перестанет быть несбыточной мечтой.

Для прядильного производства, испытывающего затруднения в связи с нехваткой рабочей силы, важность машин-роботов с каждым днем возрастает. Предприятия просто вынуждены обратиться к их использованию независимо от того, нравится ли это им или нет. По-видимому, еще более ускорит темпы внедрения такого рода машин переход к трехсменной системе работы. Можно считать, что в прядильном производстве еще не установились четкие представления о возможностях применения роботов. Поэтому здесь уместно сообщить для сведения и дальнейшего рассмотрения некоторую информацию о характере машин-роботов, которые могут использоваться на прядильных фабриках.

2) Основные операции, выполняемые вручную в процессе прядения, подразделяются на 4 вида:

а) смена питающих паковок и заправка начального конца питающего продукта в машину (пустая → полная) ;

б) смена наработанных паковок и подсоединение вырабатываемого продукта к пустой паковке (полная → пустая);

в) транспортировка паковок между машинами, осуществляющими различные технологические операции;

г) ликвидация обрыва волокнистого продукта (пряжи, ровницы, ленты) в процессе работы машины.

Кроме тот, очень важны такие вспомогательные операции, как очистка станков, пола, уборка мусора и отходов.

3) Автоматизация технологических процессов, предшествующих прядению, в целом завершена. Проблема теперь заключается в самом прядении. На данном этапе, когда автоматизация уже достигла таких масштабов, что существуют автосъемщики, само прядение все еще остается "узким местом" и роботизация, вероятно, коснется в первую очередь процессов прядения. В момент, когда в Японии постепенно налаживается практическое применение автомата для ликвидации обрыва пряжи (AYP) как типичной машины-робота, наряду с системой непрерывного прядения разработано также устройство для автоматической подачи в мотальном автомате. По внедрению их Япония также намного опережает страны Запада. Сохранение и в дальнейшем такого превосходства крайне важно для развития японской прядильной промышленности.

4) Используемые в прядении машины-роботы - это механизмы, полностью автономные от производственного оборудования. Их определяют по функциональному действию как автоматы, которые непосредственно не выполняют технологического процесса, а специально предназначены для замены человека на операциях, выполнявшихся ранее вручную. Применяемый в прядении робот не обладает способностью обучаться и универсальностью. Его действие заключается в автоматизации чрезвычайно сложных операций, требующих от человека высокой квалификации. Кроме того, сам робот передвигается между многочисленными машинами, и тем, что он в соответствии ic возникающей производственной необходимостью сам выбирает объект обслуживания среди множества рабочих мест, он существенно отличается от обычных роботов, поступающих в настоящее время на рынок. По сравнению с роботами широкого назначения "мозг" его прост, но действие узлов, соответствующих рукам и ногам человека, весьма сложно, поэтому его можно считать роботом высокого класса. Попробуем перечислить харак^ терные особенности робота, применяемого в прядильном производстве, взяв за основу автосъемщик типа Auto Doffer и автомат для ликвидации обрыва пряжи.

а) Выполняемые им действия - это сложные операции, требующие даже от человека высокой квалификации; роботу приходится манипулировать с тонким не прочным продуктом непостоянной толщины - пряжей, поэтому как по своей конструкции, так и по системе регулирования это сложное устройство.

б) Сложность ситуации состоит также в том, что это не просто транспортировка материала. Роботу необходимо работать во взаимодействии с производственным Оборудованием. Отсюда большие ограничения, налагаемые на его конструкцию, невозможность разрабатывать конструкцию только "с точки зрения" самого робота, не принимая во внимание особенностей достаточно тонкого технологического процесса в целом.

в) Обычно, исходя из соображений экономичности, один робот используется для обслуживания многих машин, поэтому он должен иметь возможность передвигаться, а для этого нужны дополнительные устройства, что усложняет конструкцию робота. Из-за того что это робот передвигающегося типа, существуют большие пространственные ограничения. Исходя из этого, приходится обеспечивать малогабаритность робота, облегчать его вес и придавать ему форму, отличную от формы роботов широкого назначения.

г) Как правило, это специализированные устройства, не обладающие универсальностью. Команды обычно выполняются при помощи программного управляющего устройства; обратной связи и цифровых команд в этом устройстве нет.

д) Устройство приводится в действие командами человека или сигналами от специальных датчиков. Это не механизм, который просто повторяет одну и ту же обычную операцию, поэтому к. п. д. его, за исключением случаев "патрульного" обхода, ниже, чем у универсальных роботов.

5) Автомат для соединения пряжи AYP - это робот, который непрерывно обходит прядильные машины, останавливаясь при обнаружении обрыва пряжи, соединяет ее и затем продолжает "обход". С помощью этого устройства автоматизированы операции обхода машин, наблюдения за ними и ручные операции. Это машина одноцелевого назначения, но по своему характеру она может быть названа роботом. Работницы, обслуживающие прядильные машины, около 1000 раз в день выполняют операции соединения пряжи. При этом уровень их квалификации влияет не только на производительность труда, но и на качество пряжи. Для обучения квалифицированной работницы обычно требуется не менее года. Узлы от соединений, выполненных автоматом, имеют небольшие размеры и незначительно отличаются друг от друга по величине. Скорость соединения пряжи таким автоматом в настоящее время почти в два раза меньше, чем у человека, и скорость обхода также меньше, поэтому можно считать, что по своим возможностям автомат почти в два раза менее производителен, чем человек.

6) Выше была отмечена специфика робота, предназначенного для использования в прядильном производстве. Ниже перечисляются еще не решенные проблемы и задачи дальнейших разработок.

а) При использовании робота производственный участок функционирует без участия человека, поэтому возникающие в нем неисправности представляют большую угрозу для нормальной работы предприятия. В этом смысле наиболее важной проблемой является повышение надежности.

б) Применение робота не оказывает непосредственного влияния на повышение выпуска. Продукции, поэтому для обеспечения эффективности автоматизации производства стоимость роботов должна быть ограниченной.

в) В сложившихся условиях специалисты конструируют роботы для существующего производственного оборудования, но в будущем, по-видимому, целесообразно будет с самого начала разрабатывать конструкцию производственного оборудования с учетом специфики роботов. Только таким путем можно будет в полной мере использовать достоинства роботов специального назначения.

Д. Направления автоматизации в рыболовном промысле. По мнению специалистов фирмы "Т", очень велик интерес к роботам в связи с проблемой освоения ресурсов океана. В этой области автоматизация значительно отстает, и здесь остро ощущается нехватка рабочих рук; поэтому активно изучается возможность применения роботов в этой области.

1) Роботы для глубоководных наблюдений и измерений распределения температур, ведущие поиск косяков рыбы и сообщающие об их размерах, а также прогнозирующие объем улова путем точных измерений распределения температуры воды и определяющие целесообразность лова.

2) Роботы для работ на плавучих рыбозаводах, которые способны сортировать рыбу по видам и размерам и могут использоваться, например, для закатки консервных банок с крабами. Занятые на такой работе рыбаки длительное время находятся на судах в очень трудных для человека условиях. Поэтому в последнее время набор людей на такие суда вызывает большие трудности.

3) Можно подумать о создании глубоководных бульдозеров для освоения морского дна, для морских ферм, а также роботов для обслуживания рыбных пастбищ.

4) Уже становится возможным практическое использование роботов для промысла тунца.

Е. Направления автоматизации в черной металлургии. В черной металлургии имеется много непрерывных производственных процессов, поэтому здесь усиленно развивается автоматизация за счет управления процессами с помощью роботов. Следующие операции считаются желательными для роботизации этой области в будущем:

1) операции упаковки труб и других изделий;

2) операции количественных подсчетов;

3) операции транспортировки тяжестей.

Было высказано мнение, что основная причина того, что такие операции нельзя выполнять с помощью предлагаемых в настоящее время роботов, заключается в отсутствии у них диагностических функций распознавания, позволяющих, например, различать форму труб, обнаруживать дефекты и т. д. В дальнейшем, если будут разработаны роботы с такими техническими возможностями, их можно будет использовать вместо кранов.

Ж. Направления автоматизации в полиграфической промышленности. Интерес здесь к .автоматизации с помощью устройств типа роботов велик, но автоматизация таких операций, как набор, в том виде, в каком они существуют до сих пор, невозможна; поэтому эти методы выявляются почти "на ощупь".

При цветной офсетной печати требуется точность порядка 0,05 мм и для того, чтобы предупредить растяжение и сжатие бумаги, работа в настоящее время выполняется в специальных помещениях. При автоматизации в будущем потребуется наличие способности к распознаванию цвета.

Погрузка и разгрузка на складах является серьезной эоблемой также и в полиграфической промышленности. Специалисты считают, что нужны будут мощные поботы-штабелеры грузоподъемностью 1 т.

3. Направления автоматизации в горнорудной промышленности. Вопрос о роботах активно изучался в связи с опасностью горнорудных работ и нехваткой рабочей силы в этой отрасли. Однако есть основания предположить, что при их внедрении возникнет много проблем. На рудниках Японии рудные жилы тонкие - толщина их порядка нескольких сантиметров, - и их разведка требует чрезвычайно больших усилий. Кроме того, сами по себе японские горные машины трудно сопоставить с зарубежными. Вероятно, будет сделано заключение, что существующие в Японии условия не позволяют использовать роботы.

И. Направления автоматизации в электротехнической промышленности. По мнению специалистов фирмы "М", занимающейся тяжелым электромашиностроением, в многономенклатурном мелкосерийном производстве могут встретиться процессы, где не нужна фиксация положения робота каждый раз, когда меняется последовательность производственных операций. Фирма рассчитывает на появление робота, обладающего способностью к зрительному распознаванию образов. Это робот, который в отличие от автоматов может перемещаться и определять свое местоположение в соответствии с последовательностью операций в изменившемся процессе производства.

К. Направления автоматизации в складском хозяйстве.

1) Содержанием работы складского хозяйства является доставка потребителю грузов, прибывающих по морю, по воздуху и по суше. Назначение складов состоит в хранении грузов в чистоте и в их распределении. Работа включает следующие этапы: заход судна в порт → разгрузочно-погрузочные операции → сортировка грузов → смешанная погрузка → транспортировка к месту доставки, указанному потребителем.

2) Полагают, что роботы могут найти применение при размещении грузов и погрузочно-разгрузочных операциях. С точки зрения рациональной организации циркуляции грузов роботы могут, вероятно, пригодиться при операциях транспортировки и раскладки грузов на стеллажах и их съема. В складском хозяйстве объем работ по транспортировке растет быстрее, чем объем работ по хранению. Для единичной партии грузов используют подъемники с крюком, но почти во всех операциях на складе нужны рабочие руки, поэтому из-за острой нехватки рабочей силы необходимо чем-то ее заменить.

3) Движение грузов на складах происходит не по стандартным схемам. Даже при разработке системы, определяющей, куда далее направляется груз и когда он должен быть отправлен, конечные пункты доставки (например, воздушным путем) и ряд других факторов остаются неопределенными. В этом заключается причина отставания автоматизации в области складского хозяйства. На некоторых фирмах проводится автоматизация и создана автоматизированная система складирования, но на обычных складах, как правило, заранее неизвестно, куда и когда будет отправлен такой-то груз, поэтому постоянную систему здесь разработать трудно. Есть примеры успешной механизации складов с помощью подъемников и кранов, но владельцы складов хотели бы получить не такие средства. С другой стороны, склады имеют дело с различными грузами - от грузов большого объема типа контейнеров до мелких товаров вроде мужских сорочек. Поэтому здесь трудно провести стандартизацию.

4) Управление циркуляцией грузов на складах отстает по сравнению с другими отраслями хозяйства. В дальнейшем преуспеть смогут только те фирмы, которые хорошо наладят такое регулирование. Можно полагать, что будет происходить скорее стремительное, чем постепенное, шаг за шагом, развитие автоматизации в этой области. Для того, чтобы повысить окупаемость капиталовложений в механизацию складского хозяйства, необходимы будут роботы, используемые для мелкосерийного многономенклатурного производства, и роботы, способные перемещаться.

Л. Прочее. В результате личных бесед со специалистами было выяснено, что в сфере торговли и в банках в настоящее время не предполагается внедрения роботов. Предприятия пищевой промышленности не были включены в число объектов обследования путем непосредственных бесед ввиду того, что в этой отрасли автоматизация касается главным образом поточных линий. В обследовании химических предприятий и предприятий по производству стекла нам было отказано по соображениям секретности.

4) Статистические данные обследования.а) Распределение потребителей, которым были разосланы анкеты и приславших ответы, по отраслям промышленности. При проведении обследования предполагалось, что промышленные роботы предназначены для автоматизации ручных операций, поэтому считалось, что потребителей роботов можно встретить во всех отраслях. Кроме того, предполагалось, что все отрасли, исходя из тенденции возрастания нехватки рабочей силы, рассматривают вопросы автоматизации, поэтому, как было сказано в разд. 8.1, анкеты были разосланы на предприятия всех отраслей промышленности. Есть предприятия, которые с энтузиазмом приступили к внедрению существующих "промышленных роботов", есть отрасли, которые намерены начать рассматривать вопрос о внедрении роботов только после ожидаемого в будущем появления первоклассных интеллектуальных роботов, и, наконец, есть предприятия, которые из-за отраслевой специфики хотели бы иметь роботы специального назначения. Одной из важнейших задач РГ-1 было выявление таких тенденций и запросов. Эти цели нашли свое отражение в тексте анкеты, но были и предприятия, затруднявшиеся дать ответы на вопросы анкеты из-за отсутствия единого четкого представления о роботах и из-за неясности условий их будущего развития. Поэтому обследование таких отраслей промышленности было проведено в форме бесед с сотрудниками предприятий, результаты которых изложены в п. 3. В итоговые данные обследования включены и сведения, полученные в результате таких бесед.

На основе ответов, полученных от потребителей роботов, были составлены различные таблицы и диаграммы, приведенные в п. "б". Было составлено распределение потребителей по отраслям промышленности и определен удельный вес различных групп предприятий, проявляющих особенную заинтересованность во внедрении роботов. Но открытым остается вопрос, насколько типичными представителями своей отрасли являются предприятия, ответившие на вопросы анкеты. Возможно, что высказанные ими мнения отражают узкие интересы данного предприятия и являются скорее отклонением от нормы. Поэтому ниже авторы рассматривают лишь распределение по отраслям промышленности потребителей роботов - адресатов, которым были разосланы анкеты и которые прислали ответы.

Включая предварительное обследование, анкеты были разосланы 232 предприятиям, входящим в состав 161 фирмы из всех отраслей промышленности, а ответы получены от 135 предприятий 101 фирмы. Процент ответов высок и составляет 58,2%. Ниже приведены данные о распределении предприятий по отраслям промышленности.

В сфере производства электрических машин и аппаратуры анкеты были разосланы 57 предприятиям 20 фирм (в том числе в тяжелом электромашиностроении - 21 заводу 5 фирм; в производстве аппаратуры управления - б заводам 2 фирм; в сфере электроники, связи и вычислительной техники - 16 заводам 4 фирм; в отрасли производства бытовых электроприборов - 6 заводам 3 фирм; в сфере производства контрольно-измерительных приборов промышленного назначения - 3 заводам 3 фирм; в отрасли, производящей электродетали и электронные компоненты, - 2 фирмам; 1 фирме сигнальной аппаратуры и 1 фирме аккумуляторов). Из них ответы присл.али 60%, а именно 35 заводов 16 фирм (в том числе по тяжелому машиностроению - 13 заводов 5 фирм; по аппаратуре управления - 3 завода 2 фирм; по электронике, связи и вычислительной технике - 14 заводов 4 фирм; по бытовым электроприборам - 1 завод 1 фирмы; по контрольно-измерительным приборам промышленного назначения - 2 фирмы; по производству аккумуляторов - 1 фирма). Процент ответивших достаточно высок; при этом приславшие ответы предприятия в общем является типичными и охватывают все виды производств данной отрасли промышленности.

В области транспортного машиностроения анкеты были направлены на 36 предприятий, входящих в 18 фирм (в том числе 12 заводам 6 фирм тяжелой промышленности, судостроения и авиационной промышленности; 18 заводам 8 автомобильных фирм; 1 вагоностроительной фирме; 1 фирме, выпускающей штамповоч-но-прессовое оборудование, и 2 фирмам, выпускающим гидравлическое оборудование). Из них ответы прислали 16 предприятий 10 фирм, т. е. 45% (в том числе 6 заводов 5 фирм тяжелой промышленности, судостроения и авиационной промышленности; 3 завода двух автомобильных фирм; 1 вагоностроительная фирма; 1 фирма по производству штамповочно-прессового оборудования и 2 завода, выпускающие гидравлические установки). Особенно мало ответов прислали изготовители автомобилей. Можно предположить, что они уклонились от ответов из соображений, связанных с обострением конкурентной борьбы между ними и соблюдением секретов фирм.

В машиностроительной промышленности анкеты были разосланы 39 предприятиям 26 фирм (в том числе 12 заводам 6 станкостроительных фирм; 5 заводам 3 фирм, выпускающих строительные машины; 5 заводам 3 фирм по производству сельскохозяйственных машин, 5 заводам 3 фирм по производству холодильной техники и установок для обработки воды; 4 заводам 4 фирм по производству конвейеров и транспортеров; 2 заводам 2 фирм, выпускающих швейные машины; 5 заводам 3 фирм по производству подшипников; 1 фирме, выпускающей оргтехнику; 1 фирме по производству ткацких станков). 22 завода 18 фирм, т. е. 56% опрошенных предприятий, прислали ответы (в том числе 8 станкостроительных заводов 6 фирм, 1 фирма строительных машин, 1 фирма швейных машин, 2 фирмы по производству подшипников, 2 фирмы ткацких станков, 1 фирма, выпускающая конвейеры и транспортеры, и 1 фирма конторского оборудования). Эта отрасль промышленности является изготовителем промышленных роботов и одновременно их потребителем.

В области точного приборостроения в качестве адресатов было выбрано 9 предприятий 9 фирм (в том числе 1 фирма, выпускающая физические и химические приборы и аппаратуру; 1 фирма авиационных контрольно-измерительных приборов, 2 фирмы оптических приборов, 1 часовая фирма, 2 фирмы по производству полиграфического оборудования, 1 фирма музыкальных инструментов, 1 фирма, выпускающая авторучки). Ответы были получены от 6 предприятий 6 фирм (в том числе от 1 фирмы физических и химических приборов, от 1 фирмы, выпускающей авиационные контрольно-измерительные приборы, 2 фирм оптических приборов и 2 фирм полиграфического оборудования). Процент ответов оказался хорошим и составил 67%, Можно считать, что в целом эти предприятия являются типичными для данной отрасли. Здесь имеются возможности для изготовления деталей промышленных роботов, и эти "руги заинтересованы в производстве роботов.

В области текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности было выбрано 10 предприятий 8 фирм, которым были разосланы анкеты (в том числе 3 прядильные фабрики 2 фирм; 1 фирма искусственного шелка; 1 фирма по производству целлюлозы; 2 бумагоделательных предприятия 2 фирм; 1 фирма, выпускающая бумажные изделия). Из них ответы прислали 8 заводов и фабрик б фирм (в том числе 3 прядильные фабрики 2 фирм; 1 фирма по выпуску искусственного шелка; 2 бумагоделательных предприятия 1 фирмы; 1 фирма, выпускающая целлюлозу; 1 фирма, выпускающая бумажные изделия). Процент ответивших оказался хорошим и составил 80%. Это отрасль, предприятия которой с энтузиазмом относятся к автоматизации и внедрению роботов, а некоторые из фирм, например текстильная фирма "Т", даже ведут самостоятельные разработки в области роботов и публикуют их результаты.

В области черной металлургии в качестве адресатов при рассылке анкет были выбраны 11 предприятий 10 фирм (в том числе 7 заводов 6 фирм с доменным производством; 2 фирмы по производству специальных сталей; 1 фирма, выпускающая стальной прокат и листовое железо; 1 чугунолитейная фирма). Ответы прислали 6 предприятий 5 фирм, т. е. 55% опрошенных предприятий (4 фирмы с доменным производством и 1 фирма специальных сталей). Можно считать, что эти предприятия являются типичными для данной отрасли.

В области цветной металлургии анкеты были разосланы 5 предприятиям 5 фирм (в том числе 2 фирмам по производству рудных минералов, 1 фирме, занятой производством алюминия, и 2 фирмам, выпускающим кабели и провода). Ответы были получены от 3 фирм (1 фирмы по производству алюминия и 2 фирм, выпускающих кабели и провода), т. е. ответили 60% опрашиваемых.

В области химической промышленности адресатами при проведении обследования были 17 предприятий 13 фирм (в том числе 9 заводов 6 фирм, занятых производством синтетических продуктов, удобрений и цемента; 1 фирма, выпускающая пластмассы на основе хлорвиниловых соединений; 2 фирмы по производству кино- и фотопленки; 2 фирмы по производству медикаментов; 1 фирма, выпускающая красители; 1 фирма косметических товаров). Ответы прислали 9 предприятий 6 фирм (в том числе 6 заводов 3 фирм синтетических химических продуктов, 2 фирмы, выпускающие кино- и фотопленку, и 1 фирма, производящая пластмассы). Процент ответивших составил 53%. Предприятия по производству медикаментов на анкету не ответили. По мнению организаторов обследования, производство синтетических химических продуктов и кино- и фотопленки являются типичными для данной отрасли.

В области пищевой промышленности, морского и речного промыслов, горнорудной промышленности и строительства в качестве адресатов было выбрано 14 предприятий 14 фирм (в том числе 2 фирмы, занятые морским и речным промыслом; 3 горнорудные фирмы; 2 строительные фирмы; 7 фирм, выпускающих пищевые продукты). Ответы были получены от 2 фирм, занятых морским и речным промыслом, 1 горнорудной фирмы, 1 строительной фирмы и 4 фирм продовольственных товаров, что составляет 57% всех опрошенных. В этих отраслях экономики предприятия заняты самыми различными направлениями деятельности, ввиду чего у них в связи с внедрением роботов возникает множество вопросов. Поэтому было проведено дополнительное обследование 4 фирм, т. е. половины ответивших на анкету, и проведены личные беседы с представителями этих фирм (1 фирма, занятая морским и речным промыслом, 1 фирма, выпускающая пищевые продукты, 1 горнорудное предприятие и 1 строительная фирма).

В области нефтяной и газовой промышленности анкеты были направлены 5 предприятиям 5 фирм (в том числе 2 нефтеперерабатывающим фирмам, 1 фирме, выпускающей резину, 1 - изготовляющей автопокрышки и 1 - производящей приводные ремни и конвейерные ленты). Ответила на анкету только 1 фирма, выпускающая покрышки (в процентном отношении это составляет 20%)- Можно сказать, что это свидетельствует о сложности внедрения роботов в этой отрасли и малой степени заинтересованности в них.

В области производства металлоизделий, стекла и строительных материалов при рассылке анкет было выбрано 7 предприятий 6 фирм (в том числе 1 фирма по изготовлению стекла; 1 фирма, выпускающая цемент; 1 фирма фарфорово-фаянсовых изделий; 1 фирма, выпускающая металлическую посуду и емкости; 1 фирма, выпускающая щетки; 4 завода 1 фирмы, занятой изготовлением пружин и рессор). Ответы были получены от 5 предприятий 2 фирм (от 1 фирмы, выпускающей щетки, и 4 предприятий 1 фирмы, выпускающей пружины и рессоры). Процент ответивших составляет 18%. Предприятия, связанные с производством строительных материалов и стекла, на анкету не ответили. По-видимому, это также свидетельствует о сложности внедрения роботов в этих отраслях. Следовательно, правильнее было бы эту область экономики назвать отраслью производства металлоизделий.

В области торговли и транспорта мы разослали анкеты 10 предприятиям 10 фирм (в том числе 4 торговым фирмам; 1 фирме, имеющей универмаги; 1 частной железнодорожной компании; 2 фирмам, занимающимся морскими перевозками). Ответы были получены от 2 фирм (занимающихся морскими перевозками и универмагами). При этом с представителями универмагов была проведена личная беседа. Поэтому название этой области следует уточнить и иметь в виду, что речь фактически идет только об универмагах и морских перевозках. Вероятно, это такие области, где невозможно дать ответ из-за недостаточно четкого представления о существующих в настоящее время промышленных роботах. Частные железные дороги должны были бы серьезно заинтересоваться вопросами автоматизации.

В области складского хозяйства и связи для обследования были выбраны 3 фирмы (2 фирмы, имеющие склады, и 1 радиотелевизионная компания). Ответы на вопросы дали 2 фирмы (складское хозяйство). Обследование одной из них было проведено путем личной беседы с ее представителями. Это область, где трудно внедрить существующие сейчас роботы. В названии этой области следовало бы оставить только складское хозяйство.

В области производства электроэнергии и добычи газа анкеты разосланы 5 предприятиям 5 фирм (3 фирмам по производству электроэнергии и 2 газодобывающим фирмам). Ответили все предприятия, т. е. 100% опрошенных. По результатам обследования, однако, видно, что это область, где внедрение роботов затруднительно.

Кроме того, было выяснено, что различные проблемы в связи с внедрением роботов возникают у 4 фирм, в том числе в сфере финансов (банки) у 1 фирмы; у 2 фирм в сфере услуг (индустрия досуга, гостиницы) и у 1 фирмы по производству атомной энергии. Ответы на вопросы дали 100% опрошенных фирм. Это предприятия, на которых были проведены личные беседы со специалистами с целью выяснения вопроса о том, в каких направлениях в будущем должно идти внедрение роботов.

На фиг. 8.6 приведенные данные о количестве полученных ответов представлены в целом по промышленности и по отдельным отраслям. Сплошной линией показано число предприятий, приславших ответы, пунктирной - не ответивших на анкету. Те и другие в сумме дают число предприятий, которым были разосланы анкеты.

Фиг. 8.6. Степень заинтересованности предприятий в роботах (по материалам анкетного обследования)

При комплексном подходе к анализу ответов по отраслям видно, что электротехническая промышленность и приборостроение, машиностроение и точное приборостроение - это отрасли, которые в настоящее время являются уже потребителями роботов и в то же время сами имеют возможности для изготовления современных и будущих роботов. Можно считать, что эти предприятия прислали достоверные ответы на вопросы анкеты. Промышленные круги, связанные с текстильной и бумажной промышленностью, черной и цветной металлургией, выпуском металлоизделий, химией, пищевой и резиновой промышленностью, проявляют интерес к внедрению роботов только как потребители. Их ответы на анкету можно рассматрвать, как отражение запросов этих отраслей промышленности. В промышленных кругах, связанных с производством электроэнергии и газа и складским хозяйством, обнаруживается следующая тенденция. Они заинтересованы в роботах, но испытывают трудности при внедрении современных моделей роботов. Однако предприятия в этих сферах хозяйства намерены принимать в расчет тенденции дальнейшего развития роботов. В настоящее время возможностей для проникновения роботов в сферу торговли и финансов мало.

б) Анализ данных, содержащихся в ответах на анкету.

1) Степень заинтересованности потребителей. Из общего числа 135 предприятий, которые прислали ответы на анкету, 132, т. е. 97,8%, дали ответ на п. 1.1 "Проявляете ли Вы интерес к промышленным роботам?" Из них 125 предприятий, т. е. 94,7%, дали утвердительный ответ, и всего лишь 7 предприятий, что составляет не более 5,3%, ответили отрицательно. Это значит, что почти все фирмы и заводы заинтересованы в роботах. А это является свидетельством того, что роботы как средство автоматизации имеют большую будущность и широкие потенциальные возможности.

2) Использование роботов и изучение вопроса об их внедрении. В п. 1.2 анкеты потребителей просили ответить, применяют ли они промышленные роботы в настоящее время, изучают ли вопрос об их внедрении в будущем или использовать их не собираются. На фиг. 8.7 в виде диаграмм показаны итоговые данные ответов на эти вопросы по всем предприятиям в целом и по отраслям.

Фиг. 8.7. Использование роботов и изучение вопроса об их применении в различных отраслях

Ответы по данному пункту дали 130 предприятий, что составляет 96% всех ответивших иа анкету. В целом по всем фирмам и заводам получены следующие результаты. 21 предприятие, т. е. 17,6% всех ответивших, уже в настоящее время используют роботы. Вопрос об их внедрении изучается на 62 предприятиях, что составляет 52,1%, а 47 предприятий, т, е. 39,5%, не намерены внедрять роботы. Большинство обследованных предприятий исследует возможности внедрения роботов.

3) Обследование содержания операций, на которых применяют (или пред полагают использовать) роботы. В п. 1.3.1 был задан вопрос относительно содержания операций, на которых применяют или собираются применять промышленные роботы. Типы операций были разбиты на 12 пунктов. В анкете содержалась просьба включить и иные операции, которые не были перечислены, если таковые окажутся. Итоговые данные ответов по всем предприятиям в целом и по отраслям показаны в виде диаграмм на фиг. 8.8.

Фиг. 8.8. Операции, автоматизируемые с помощью роботов

На этот вопрос анкеты ответило 90 предприятий из 135, т. е. 66,7% всех ответивших на анкету.

Если проанализировать результаты в целом по предприятиям, выявляется следующая картина. Из 12 видов работ количественно преобладают операции съема деталей с оборудования. Их указали 56 предприятий (62,2%). 52 предприятия (57,8%) указали операции установки деталей на оборудование. Затем идут транспортировочные операции (перемещение на конвейерные линии и т. д.) - 35 предприятий (38,9%); далее идут: операции прессовки и штамповки - 24 предприятия (26,7%); сборочные операции - 18 предприятий (20%); операции упаковки - 18 предприятий (20%); операции ковки - 11 предприятий (12,2%); операции окраски - 10 предприятий (11,1%); обработка литьем под давлением - 8 предприятий (8,9%); сварочные операции - 7 предприятий (7,8%); обработка изделий из пластмассы - 5 предприятий (5,6%); опередии нанесения покрытий - 3 предприятия (3,3%); 18 предприятий указали и другие операции.

Отсюда очевидно, что на всех предприятиях актуальной является задача автоматизации операций съема деталей и установки их на оборудование, которые составляют подавляющее большинство операций, затем идет автоматизация процессов транспортировки, штамповки и сборки.

4) Запросы относительно условий работы. Одна из целей применения роботов - работа в условиях, тяжелых для человека. Поэтому в п. 1.3.2 содержался вопрос относительно условий окружающей среды, в которых потребители используют или собираются использовать роботы, и перечислены 14 пунктов, касающихся этих условий. Результаты анализа ответов приведены на фиг. 8.9.

Фиг. 8.9. Условия работы

На этот вопрос анкеты ответили 76 предприятий, т. е. 56,3% общего числа ответивших.

Анализ данных в целом по предприятиям дал следующие результаты: большинство - 32 предприятия (42,1 %) указали опасные работы. 30 предприятий (39,5%) указали на повышенное загрязнение, запыленность и высокие температуры; 29 предприятий (38,1%) - на повышенный уровень шума; 25 предприятий (32,9%) - на ограниченность рабочих площадей; 21 предприятие (27,6%) - на работы с тяжелыми грузами; 10 предприятий (13,2%) -на повышенную загазованность; 8 предприятий (10,5%)-на работу в токсичной среде и столько же - на работу в условиях вы-Рсокой влажности; 4 предприятия (5,3%) - на высотные работы; 2 предприятия (2,6%) - иа условия высокого давления и 1 предприятие (1,3%) - на наличие радиоактивного излучения.

Привлекает внимание тот факт, что потребители в настоящее время стараются заменить человека роботами прежде всего на таких операциях, как опасные работы (в широком смысле этого слова), в грязной обстановке, в условиях высоких давлений, там где шумно, тесно и т. д. - одним словом, в труднопереносимых для человека условиях.

5) Требования к технически м возможностям промышленных роботов. С целью выяснения запросов потребителей в отношении технических данных промышленных роботов и получения сведений о характеристиках существующих в настоящее время роботов в анкету были включены вопросы п. 1.3.3. В них ! потребителей просили указать следующие данные: рабочую зону (вертикальное и горизонтальное перемещения и поворот), грузоподъемность, методы программирования, количество степеней свободы, точность, скорость движения, методы управления (замкнутая или разомкнутая системы), запоминающее устройство (объем памяти). Результаты обследования графически представлены на фиг. 8.10.

Фиг. 8.10. Требования к техническим возможностям роботов

Ответы по этим пунктам дали 82 предприятия, что составляет 60,7% всех приславших ответы.

Анализ ответов по всем промышленным предприятиям в целом дал следующие результаты. Потребителям хотелось бы иметь роботы, которые обладали бы следующими характеристиками в отношении рабочей зоны.

Вертикальное перемещение. Больше всего потребителей высказалось за расстояние 50-100 см (34,1%) и приблизительно столько же (32,9%) - за расстояние до 50 см. За расстояние не менее 200 см высказалось 18,3%, а за 100-200 см - 15,9%.

Горизонтальное перемещение. Здесь получилось следующее распределение: больше всего потребителей (39,0%) высказалось за 50-100 см, затем идет интервал 100-200 см (23,2%); за перемещение не менее 200 см высказалось 20,7%, а до 50 см - 18,3%.

Поворот. Больше всего потребителей (45,1%) указало интервал 90-180°; за интервал 180-240° высказалось приблизительно столько же - 35,4%; за величину до 90° высказалось значительно меньше (13,4%), а за 240° и более - 7,3%.

В отношении грузоподъемности ответы распределились следующим образом: больше всего (40,2%) потребителей указало 5-30 кгс; до 5 кгс - 39,0%. Заметим, что количество первых и вторых почти одинаково. За 30-100 иге высказалось 26,8%, и цифру не менее 100 кгс указало лишь незначительное число потребителей (7,3%).

Количество степеней свободы. Больше всего опрошенных (46,3%) высказалось за 3-5 степеней свободы; 5-7 степеней свободы указало 26,8%; до 3 - 13,4%; менее всего (6,1%) высказалось за 7 и более степеней свободы.

Точность позиционирования. Большинство (51,2%) ?потребовало точности 1-5 мм; за более высокую точность - менее 1 мм - высказалось 41,5%; за точность 5-50 мм - 9,6%, а грубая точность свыше 50 мм оказалась приемлемой для 6,1%.

Скорость перемещения. Больше всего потребителей (48,8%) высказалось за скорость 50 ^см/_с; скорость до 50 ^см/_с удовлетворила 35,4%, а высокой скорости не менее 1 ^м/_с потребовало лишь 13,4 % опрошенных.

В отношении систем управления получены следующие результаты. Замкнутой системы потребовало 57,3%, но много оказалось и требований разомкнутой системы- 43,9%- Таким образом, ни одной из систем не отдается явного предпочтения.

Память. Большинство (51,2%) высказалось за объем памяти до 100 шагов; сравнительно много потребителей (31,7%) оказалось заинтересовано в роботах без запоминающего устройства; объема памяти более 100 шагов потребовало лишь 20,7%. Таким образом, можно отметить, что большинство потребителей хотело бы иметь роботы с простой памятью или вовсе без таковой.

Механизм схвата. Подавляющее большинство (93,9%) хотело бы иметь на роботе механический схват. Значительно меньшее число опрошенных (28,0%) высказалось за вакуумный схват; далее идут требования электромагнитного схвата (13,4%) и других видов схвата (6,1%).

Если обобщить приведенные выше данные, получается, что требованиям наибольшего числа потребителей удовлетворяют следующие технические характеристики: расстояние перемещения по вертикали 50-100 см, по горизонтали 50-100 см; поворот 90-180°; (грузоподъемность 5-30 кгс; количество степеней свободы 3-5; точность 1-5 мм; скорость перемещения 50-1 ^м/_с; система управления - замкнутая; объем памяти до 100 шагов, тип схвата - механический. Именно такие характеристики имеют ныне существующие промышленные роботы.

6) Изучение запросов потребителей в отношении стоимости промышленных роботов. В связи с желательным для потребителей рас-(ширением возможностей роботов в п. 1.3.4 анкеты был задан вопрос относительно приемлемой для потребителей стоимости роботов; желательные для них цены были подразделены на 6 категорий. Итоговые данные графически представлены на фиг. 8.11.

Фиг. 8.11. Желательная стоимость промышленных роботов

При анализе данных по всем предприятиям в целом были получены следующие результаты. Наиболее желательной для предприятий оказалась стоимость 1-2 млн. иен; за нее высказались 41,0% всех приславших ответы; за стоимость 2-5 млн. иен высказалось 38,5%. Число тех и других приблизительно одинаково и в сумме составляет почти 80% всех предприятий. За стоимость 5-7 млн. иен высказалось 17,9% потребителей. Наконец, одинаковое число ппежтиятий (по 9°УИ высказалось за стоимость роботов не более 1, 7-10 и более 10 млн. иен.

Исходя из этих данных, можно утверждать следующее. Предприятия чаще всего используют роботы стоимостью до 5 млн. йен, считают приемлемой цену 1-2 или 2-5 млн. иен и особенно не настаивают на том, чтобы роботы были дешевле 1 млн. иен. Есть и такие предприятия, которые не выражают беспокойства в связи с появлением в продаже роботов ценой 7-10 млн. и даже дороже 10 млн. иен.

7) Изменения в производственном процессе в связи с внедрением роботов. В п. 1.3.5 анкеты спрашивалось о том, какие изменения в производственном процессе приходится вносить в связи с внедрением роботов. Результаты анализа ответов представлены на фиг. 8.12.

Фиг. 8.12. Характер изменений в использовании производственного оборудования в связи с применением роботов

Ответы были присланы 81 предприятием, что составляет 60%) всех ответивших на анкету. По промышленности в целом были получены следующие данные. 54 фирмы (66,7%) ответили, что нужно менять расстановку смежного оборудования, 49 фирм (60,5%) - что необходима дополнительная оснастка, 19 фирм (23,5%) - что необходимо останавливать производственный процесс и 10 фирм (12,3%) указали другие изменения. Следовательно, на подавляющем большинстве предприятий потребовались изменения в размещении производственного оборудования и разработка дополнительной оснастки. Можно предположить, что причина этого заключается в следующем. В связи с механизацией с помощью роботов выполнявшихся человеком ручных операций, естественно, требуются дополнительные приспособления к оборудованию, изменение пространства между станками, изменение производственного процесса, обусловленное изменением скорости работы. Напрашивается также вывод, что сравнительно небольшой процент случаев, когда потребовалась остановка производственного процесса (это не относится к вновь создаваемым автоматизированным заводам), объясняется тем, что остановка линии на уже действующих производственных участках немедленно сказывается на выпуске продукции, поэтому при разработке проектов внедрения роботов этого всячески стараются избежать.

8) Причины отказа от внедрения промышленных роботов. В анкете были два пункта, касающиеся причин, по которым предприятия не внедряют выпускаемые в настоящее время промышленные роботы: а) проблема использования производственного оборудования (пп. 3 и 5) и б) недостаточные возможности существующих роботов (п. 4). Итоговые данные ответов на эти вопросы графически представлены на фиг. 8.13.

Фиг. 8.13. Причины, препятствующие внедрению роботов

Ответы на данный вопрос прислали 59 предприятий, т. е. 43,7% всех ответивших на анкету. Более половины из них (точнее, 36, т. е. 61%) отказываются от внедрения роботов из-за недостаточных технических .возможностей последних, а 27 предприятий (45,8%) - из-за проблем, связанных с использованием обслуживаемого оборудования.

9) Направление улучшения технических данных существующих роботов. В п. 8 говорилось о недостаточных возможностях современных промышленных роботов как одной из причин отказа предприятий от их внедрения. 31 предприятие (61%) указало именно эту причину. Поэтому :в п. 4 запрашивалось мнение потребителей относительно направлений улучшения технических характеристик роботов, в частности п. 4.1 "Пути расширения технических возможностей", п. 4.2 "Придание новых функций" и п. 4.3 "Содержание операций по п. 4.2".

а) Пути расширения технических возможностей. При анализе итогов обследования были обобщены сведения, касающиеся необходимости улучшения характеристик и их желательных числовых значений, содержащиеся в ответах на п. 4.1 (пп. 1-9, в которых перечислены технические возможности). На фиг. 8.14 эти данные представлены графически.

Ответы на п. 4.1 прислали 65 предприятий, т. е. 48,1% ответивших на анкету. По количеству указавших их предприятий пункты, по которым желательны улучшения, распределяются в следующем порядке: п. 3 - повышение точности указало больше всего предприятий, а именно 31 (47,7%); п. 2 - увеличение грузоподъемности - 27 предприятий (41,5%); прочие улучшения - 22 (33,8%); п. 6 - увеличение числа рук и п. 7 - o уменьшение размеров роботов - по 19 предприятий (29,2%); п. 1 - повышение скорости - 15 (23,1%); п. 5 - увеличение объема памяти и п. 8 - увеличение рабочей зоны - по 14 (по 21,5%); п. 4 - увеличение количества степеней свободы - 13 (20%).

По итоговым цифрам нельзя обнаружить значительной разницы между отдельными характеристиками, но как тенденцию следует отметить, что -многие потребители стремятся к повышению точности и увеличению грузоподъемности, заинтересованных же в увеличении количества степеней свободы сравнительно немного.

Из конкретных указаний на желательные улучшения, выраженных в цифрах, больше всего оказалось следующих: точность от ±0,1 до ±0,5 мм; увеличение грузоподъемности до 100-1000 кгс; желательная скорость 1-2 м/с; количество рук 2-4. Из других улучшений потребители чаще всего указывают на желательность снижения стоимости.

б) Придание новых функций. В п. 4.2 анкеты запрашивалось мнение потребителей относительно придания новых дополнительных функций промышленным роботам. В анкете были перечислены следующие функции: 1) возможность перемещения; 2) теплостойкость; 3) различного рода датчики; 4) специальные механизмы схвата по спецзаказам; 5) прочие добавления. Кроме того, каждый из этих пунктов имеет подпункты, касающиеся методов управления и числовых значений характеристик. По-видимому, в придании новых функций заинтересованы как потребители, так и изготовители. Есть основания предполагать, что роботы с дополнительными функциями, которые находятся в стадии разработки, различаются по своим возможностям и что различия эти зависят от специфических условий в каждой отрасли. Задача состоит не столько в том, чтобы выявить количественное значение новых параметров, сколько в том, чтобы выработать определенную точку зрения на качественное содержание новых свойств роботов.

На фиг. 8.14 показаны итоговые данные анализа анкет 65 предприятий (48,1%), ответивших на вопросы п. 4.2.

Фиг. 8.14. Желательное расширение технических возможностей промышленных роботов

1. На вопрос относительно добавления способности перемещения ответили 40 предприятий, что составляет 29,6% ответивших на анкету. При этом относительно систем управления при перемещении получены следующие данные. 21 предприятие (52,5%) хотело бы иметь систему управления по радио (п. 3); 19 предприятий (47,5%) дали ответ относительно технических данных перемещения (числовые значения расстояния и скорости, п. 1); 18 предприятий (45%) считают возможным управление по проводам (п. 2); 16 (40%) высказалось за возможность изменения направления (п. 4) и (14,35%) - за возможность изменения скорости (п. 5).
2. 23 предприятия (17%) высказали пожелание об обеспечении теплостойкости.
3. Ответы на вопрос относительно добавления различных датчиков дали 43 (предприятия (31,9%), т. е. требований добавления датчиков оказалось довольно много. Чаще всего требуются два типа датчиков: позиционные и тактильные. За датчики других видов высказались только 4 предприятия (9,3%).
4. Желание иметь специальные механизмы схвата выразили 37 предприятий (27,4%). По содержанию требований, предъявляемых IK типу схвата, ответы распределяются в следующей последовательности. Больше всего предприятий, точнее 33 (89,2% всех ответивших на данный вопрос), предъявляют к схватам требование обеспечения захвата даже при недостаточной точности позиционирования, 17 предприятий (45,9%) требуют возможности обращения с хрупкими изделиями (п. 2), 16 (43,2%) - возможности обращения с легко деформируемыми изделиями (п. 1). 7 предприятий (18,9%) выдвинули прочие требования (п. 4).
5. На вопрос о прочих желательных функциях ответило 19 предприятий, т. е. 51,4%.

Промышленные круги, занятые производством электрических машин и оборудования, выразили следующие пожелания:

1. Относительно придания роботу дополнительных функций посредством движений самого робота: из 11 ответивших на данный вопрос предприятий 5 высказались за управление по проводам (п. 2) и за возможность изменения скорости (п. 5), 3 - за возможность изменения направления перемещения и 2 - за управление по радио. Обращает на себя внимание тот факт, что многие потребители считают подходящей систему управления передвижением робота по проводам и хотят иметь возможность изменения скорости перемещения.
2. Относительно добавления различного рода датчиков: из 13 ответивших на данный вопрос электротехнических заводов 10 выразили пожелание иметь позиционные датчики (п. 1), 9 - тактильные датчики (п. 2) и 3 - датчики других видов (п. 3). Из последних 2 фирмы хотят иметь датчики, обеспечивающие простейшее зрительное распознавание образов, т. е. выполняющие функцию глаза.
3. Относительно специальных (механизмов схвата: из 17 ответивших предприятий 13 высказались за возможность захвата даже при недостаточной точности позиционирования (п. 3); 10 - за возможность обращения с хрупкими изделиями (п. 2); 8 - за (возможность обращения с легко деформируемыми изделиями (п. 1); 4 - за прочие требования к специальным схватам (п. 4). Здесь обращает на себя внимание значительное количество требований, (касающихся возможности захвата даже при недостаточной точности позиционирования. В отношении прочих требований к специальным схватам по спецзаказам высказаны следующие пожелания: а) обеспечить выполнение дополнительных функций при дополнительной комплектации специальными типами схвата; б) получить возможность приспособления к конкретным условиям работы посредством регулирования точности позиционирования и силы захвата; .в) в отношении содержания пп. 1-3 потребители роботов, выпускающие электрические машины и оборудование, считают необходимым решать проблему мягкой установки деталей с помощью амортизирующих пневматических и других устройств.

В ответах, касающихся придания прочих желательных функций (п. 5), высказаны следующие пожелания: а) возможность выполнения операций высокой точности во время перемещения; б) возможность распознавания образов, сортировки предметов, обратной связи; в) уменьшение размер01В узлов, большая транспортабельность конструкции; г) придание роботу определенного уровня искусственного интеллекта; д) создание роботов с функциями наблюдения и проверки (форма, дефекты, цвет и т. д.), но здесь возникает проблема премлемого соотношения затрат и технических характеристик; е) возможность работы не только в установленном режиме, но и в известных пределах с диагностированием условий и приспособлением к ним. Потребители дали исчерпывающие ответы на этот вопрос. Например, они хотят, чтобы в случае, когда в ящике имеется большое количество разнообразных деталей, робот мог установить наличие определенной детали, в каком бы месте ящика она ни находилась; ж) возможность легкой смены операций, на которых используется робот, и т. д. В этих ответах содержится ценная информация.

12 машиностроительных заводов дали ответ на п. 4.2, касающийся новых дополнительных функций. Они высказали следующие пожелания: 6 заводов - добавление способности перемещения (п. 1), 4 - добавление теплостойкости (п. 2), 7 - добавление различных датчиков (п. 3), 8 - специальные механизмы схвата (п. 4), 5 - прочие функции (п. 5). Запросы, касающиеся конкретных способов управления перемещением, следующие: 4 предприятия высказались за управление без проводов (п. 3), 2 - за управление но проводам (п. 2), 2 - за возможность изменения направления движения (п. 4), 1 - за возможность изменения скорости (п. 5). Следует обратить внимание на значительное число требований беспроводного управления перемещением и малочисленность запросов, касающихся возможности изменения скорости перемещения. Содержание требований в отношении добавления различного рода датчиков (п. 3) таково: 5 предприятий высказались за тактильные датчики (п. 2), 4 - за позиционные датчики (п. 1), в то время как за прочие датчики не высказалось ни одного предприятия. В отношении специальных механизмов схвата 3 завода высказались за обеспечение возможности захвата даже при недостаточной точности позиционирования (п. 3) и 1 - за захваты, обеспечивающие сохранность хрупких предметов (п. 2). В пункте 5 о прочих желательных функциях, включая улучшение технических данных, были названы такие, как увеличение числа сигналов управления внешним оборудованием, устройство искусственного зрения, управление усилием, захват предметов произвольной формы, взрывобезопасность, сборка деталей с натягом, способность перемещения и др.

в) В п. 4.3 анкеты запрашивались сведения относительно 'конкретного содержания операций, выполнение которых должно быть обеспечено новыми дополнительными функциями роботов. 18 предприятий ответили на этот вопрос. Приведем примеры таких операций.

В электротехнической промышленности потребители указали следующие операции, которые можно выполнять при придании новых дополнительных функций:

1. установка роботом прутков в вертикальном положении на специальном отрезном оборудовании;
2. захват одного из горизонтально уложенных прутков, перемещение его к месту выполнения технологической операции, выполнение сложных движений и возврат его в прежнее положение;
3. потребители намерены использовать робот для выполнения однообразных операций, но при этом они испытывают затруднения, поскольку не могут заменить человека роботом на "слепых" механических операциях из-за того, что при этом требуется распознавание объемных тел, которое, например, становится возможным благодаря стереоскопическому зрению человека. Ставится вопрос о разработке систем, способных выполнять ограниченные зрительные функции;
4. позиционирование и установка элементов конструкции;
5. сборка и регулировка электронных приборов;
6. правильный захват находящихся в определенном месте неориентированных предметов;
7. укладывание в правильном порядке ящиков, коробок и т. п.;
8. использование робота для обслуживания прессов в многономенклатурном мелкосерийном производстве;
9. операции загрузки заготовок в электропечи;
10. операции закалки токами высокой частоты. Следует обратить внимание на то, что большинство операций относится к операциям (автоматической сборки. В области точного приборостроения указаны следующие примеры:
11. установка деталей сложной формы в специальные направляющие;
12. отыскание беспорядочно расположенных предметов;
13. использование в литейном производстве (разливка металла, установка стержней). Предприятия черной металлургии указали такие операции, как
14. смена фурм в домнах;
15. горячая ковка крупных заготовок. Представляет интерес также пример, указанный в области строительства:
16. подводные операции (сочетание управления по радио и управления по проводам с промышленным телевидением и др.).

Исходя из интересов потребителей выпускаемых ныне обычных роботов, потребителей роботов с улучшенными функциями и потенциальных потребителей будущих роботов, организаторы обследования сочли необходимым путем анкетного опроса (п. 10) и личных бесед определить содержание операций, на которых предполагается применение роботов, принимая при этом в расчет и специальные сферы экономики.

10) Содержание операций, на которых потребители хотели бы использовать роботы в будущем, усовершенствование роботов и придание им дополнительных функций. Для того чтобы исследования и разработки промышленных роботов и методов их использования в будущем могли вестись на достаточно высоком уровне, необходимо выяснить, какие операции они будут выполнять, какие функции для этого надо придать роботам, какие внести в них усовершенствования и дополнения. С этой целью в п. 5 анкеты были перечислены пп. 1-7, касающиеся содержания операций, и пп. 1-7, касающиеся усовершенствования роботов и придания им дополнительных функций.

Предполагалось, что данный пункт (анкеты должен отразить неудовлетворенность возможностями нынешних промышленных роботов и содержанием операций, ограниченных этими возможностями, неудовлетворенность положением, при котором не может быть осуществлена давнишняя мечта о передаче роботу операций, на которых он действительно заменит человека, или операций, которые человек не в состоянии выполнять. Рассматривая содержание ответов на эти вопросы как действительный голос потребителей, отражающий идеал, к которому стремятся специалисты, можно считать, что эти ответы указывают изготовителям будущих роботов, какие цели они должны ставить перед собой, и представляют поэтому большой интерес как для изготовителей, так и для потребителей.

Результаты анализа ответов представлены в виде диаграмм на фиг. 8.15.

Фиг. 8.15. Технологические операции и функции, выполнение которых желательно будущими моделями роботов

На вопрос п. 5 анкеты прислали ответы 92 предприятия, что составляет 68,1% всех ответивших на анкету. Процент ответивших довольно высок и занимает следующее место после процента ответивших на пп. 1.1 и 1.2.

Операции, которые потребители хотели бы выполнять с помощью роботов, по своему содержанию распределяются в соответствии с числом высказавшихся за них предприятий в следующей последовательности. На первом месте стоят .автоматическая сборка (п. 6) и автоматическая установка и снятие деталей (п. 1) - по 39 предприятий, т. е. по 42,4%; затем следуют автоматическая упаковка (п. 7) - 31 предприятие (33,7%), автоматическая окраска (п. 5) - 30 (32,6%), автоматическая укладка в ящики (п. 4) - 22 (23,9%), автоматический поиск и обследование (п. 2) - 16 (17,4%) и автоматическая очистка и уборка (п. 3) - 15 предприятий (16,3 %).

В отношении усовершенствований и придания дополнительных функций картина следующая. Больше всего требований касается придания роботу функции зрительного распознавания (п. 1), за что высказались 56 предприятий (60,9%), что составляет подавляющее их большинство. Функция осязательного распознавания не была указана, но можно полагать, что подавляющее большинство потребителей за сенсорную функцию, в которой сочетаются зрение и осязание. Другие пожелания высказало значительно меньшее число предприятий: за функцию усиления мощности (п. 7) высказались 17 предприятий (18,5%), за возможность вертикального перемещения робота (п. 4) - 16 (17,4%), за функцию слухового распознавания (п. 2) - 11 (12,0%), за возможность работы под водой (п. 5) - 10 (10,9%), за способность перевода с языка на язык (п. 3) - 6 (6,5%), за возможность разламывания и раскалывания (п. 6) - 1 предприятие (1,1%).

По отдельным отраслям промышленности были получены следующие данные. На п. 5 анкеты ответили 26 заводов, выпускающих электрические машины и оборудование. Из них за автоматическую сборку (п. 6) высказались 16 (28%), за автоматическую окраску (п. 5) - 12 (21%), за автоматический сбор и распределение деталей (in. 1) - 10 (18%) (эти операции заняли первые три места по количеству ответов), за автоматическую упаковку (п. 7) - 7 (12%), за автоматическую укладку в ящики (п. 4) - 5 (9%), за автоматический поиск ,и обследование (п. 2) - 3 (4%). За автоматическую очистку и уборку (п. 3) не высказался никто.

Ценную информацию дает содержание прочих желательных операций, (Примеры которых приведены ниже (следует, впрочем, указать, что содержание п. 4.3 и подп. 1.3.1 в какой-то степени дублируется; кроме того, возникает вопрос о том, как здесь следует определить различия между роботами и автоматами):

1. автоматы (автоматическая намотка, автоматический монтаж проводов, автоматическая сортировка, маркировка, наклейка ярлыков) - 5 предприятий;
2. установка деталей на обрабатывающее оборудование и съем с него (литье под давлением, штамповка и т. д.) - 4 предприятия;
3. операции в горячих цехах и термообработка (ковка, отжиг и т. д.) - 4 предприятия;
4. сварочные работы - 2 предприятия;
5. опасные работы (высотные, в разреженной атмосфере) - 2 предприятия;
6. обычные простые операции - 1 предприятие;
7. тяжелые физические работы - 1 предприятие.

В отношении желательных в будущем усовершенствований роботов и придания им дополнительных функций высказаны следующие пожелания: 14 предприятий выдвигают требование о придании роботу функции зрительного распознавания (п. 1), что составляет подавляющее большинство (61%); требований, касающихся других функций, немного: по 2 предприятия (9%) высказались за функцию слухового распознавания (п. 2), за функцию перевода с языка на язык (п. 3), за возможность ведения подводных работ (п. 5) и за функцию усиления мощности (п. 7); за функцию вертикального перемещения (п. 4) высказалось одно предприятие (4%). Требований, касающихся функции разламывания и раскалывания, не оказалось.

В числе прочих желательных функций есть примеры, которые относятся также и к п. 4.2. Ниже приведены примеры прочих желательных свойств:

1. свойство универсальности - 2;
2. выполнение операций, превышающих возможности человека - 1;
3. выбор перемещений - 1;
4. раздельное выполнение элементов движения - 1;
5. автоматическая смена инструмента - 1;
6. усовершенствование схвата и других механизмов - 1;
7. тактильные и позиционные датчики - 1;
8. обеспечение высокой (менее 1 мм) точности - 1.

В машиностроительной промышленности ответы на п. 5 дали 18 заводов. Здесь оказалось больше всего требований, касающихся операций, которые в будущем желательно поручить роботам. Интересно, что 8 предприятий (32%) высказались за автоматическую окраску (п. 5); по 5 предприятий (20%) - за автоматическую сборку (п. 6) и автоматическую установку и снятие деталей (п. 1); по 3 завода (12%) - за автоматическую упаковку (п. 7) и автоматическую очистку и уборку (п. 3). За автоматическую укладку в ящики (п. 4) высказалось одно предприятие (4%)- Требований автоматизации поиска и обследования нет.

Из прочих требований было указано пять, в том числе транспортировка деталей к станкам и их съем (п. 3), установка и съем заготовок на станках с числовым программным управлением и погрузочно-разгрузочные операции.

В отношении желательных дополнительных функций высказаны следующие пожелания: за функцию зрительного распознавания (п. 1) высказались 4 завода (40%), за функцию усиления мощности (п. 7) - 3 (30%). Этих пожеланий высказано больше, чем прочих. Затем идут пожелания, касающиеся функции слухового распознавания (п. 2), функции перевода с языка на язык (п. 3) и функции вертикального перемещения (п. 4), каждое из которых выдвинуто одним предприятием (10%). Требований, касающихся возможности проведения подводных работ (п. 5) и функции разламывания и раскалывания (п. 6), не оказалось. Были сделаны также замечания по поводу защиты от аварий, долговечности и т. д.

В текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности на п. 5 ответили 6 фирм. В отношении перечисленных в анкете операций, которые в будущем желательно будет поручить роботам, требования распределились в следующем порядке: автоматическая упаковка (п. 7) - 4 фирмы (29%), автоматическая укладка в ящики (п. 4) и автоматический подбор и распределение (п. 1) - 3 фирмы (21%). Привлекает внимание обилие требований автоматической упаковки и укладки в ящики в этих отраслях. За автоматический поиск и обследование (п. 2) высказались 2 фирмы (14%), а за автоматическую очистку и уборку (п. 3) и автоматическую сборку (п. 6) - по 1 фирме (7%). Пожеланий в отношении автоматической окраски (п. 5) здесь не было. В отношении прочих желательных операций некоторые фирмы высказали ряд конкретных пожеланий, указав, в частности, на следующие операции: а) распаковка и загрузка порошкообразных химикатов, загрузка пульпы из бумажных отходов (фирма, выпускающая бумагу); б) операции автоматической распаковки мешков и пакетов (фирма, выпускающая бумагу). В отношении желательных функций в результате обследования выявлены следующие запросы. В основном потребители высказались за функцию зрительного распознавания (п. 1) - 5 фирм (50%); за функцию усиления мощности (п. 7) и возможность проведения операций под водой (п. 5) высказалось по 2 фирмы (20%), за функцию вертикального перемещения (п. 4) - 1 фирма (10%). Требований относительно функций слухового распознавания, перевода с языка на язык и разламывания и раскалывания не было.

В пищевой и горнорудной промышленности и в сфере морских и речных промыслов на п. 5 ответили 8 фирм. В отношении содержания желательных в будущем операций следует отметить большое число требований автоматического подбора и распределения (п. 1) - 6 фирм (35%). Затем идут автоматическая упаковка (п. 7) - 4 фирмы (24%), автоматическая укладка в ящики (п. 4) и автоматический поиск и обследование (п. 2) - по 3 фирмы (18%), и есть пожелания, касающиеся упаковки и укладки в ящики; за автоматическую сборку (п. 6) высказалась 1 фирма (6%). В этих отраслях не было высказано пожеланий, касающихся автоматической очистки и уборки (п. 3) и автоматической окраски (п. 5). В отношении прочих желательных операций были выдвинуты следующие предложения: а) операции погрузки продукции (фирма, выпускающая продовольственные товары); б) подводные работы во время строительства в портах и на реках, топографическая съемка рельефа морского и речного дна, транспортировка машин под водой, монтаж конструкций и другие подводные работы. Результаты обследования говорят о том, что в этой сфере интерес к подводным операциям, которые можно выполнять при помощи роботов, больше, чем у строительных фирм.

В отношении желательных функций 5 фирм (55%. т. е. значительное большинство) высказались за функцию зрительного распознавания (п. 1), 2 (22%) - за функцию вертикального перемещения (п. 4) и 2 - за обеспечение возможности работать под водой (п. 5).

В области черной металлургии на п. 5 анкеты ответили 4 фирмы. В отношении желательных в будущем операций получены следующие результаты. За автоматическую упаковку (п. 7) и автоматические подбор и распределение (п. 1) высказались по 3 фирмы (23%), за автоматическую сборку (п. 6) и уборку и очистку (п. 3) - по 2 фирмы (15%), за автоматическую окраску (п. 5) и автоматическую укладку в ящики (п. 4) - по одной фирме (8 %).

Из прочих операций были названы, например, операции смены фурм и удаления шлака.

В отношении желательных в будущем функций получены следующие результаты: за функцию зрительного распознавания (п. 1) и функцию усиления мощности (п. 7) высказались по 4 фирмы (33%), за функцию вертикального перемещения (п. 4) - 3 фирмы (25%), за функцию слухового распознавания (п. 2) - одна фирма (8%). Требований, касающихся прочих функций, не было.

На данный вопрос анкеты ответили также две фирмы, занятые производством электроэнергии. Одна из них высказалась за операции автоматической очистки и окраски и за возможность вертикального перемещения, другая - за высотные работы, и за операции автоматического осмотра в трудной для человека окружающей среде или там, где нет людей. Для этих целей потребители в этой отрасли хотели бы иметь у робота функцию зрительного распознавания. Из двух фирм, занятых производством газа, одна предложила выполнять в будущем при помощи роботов операции флотации пористого кокса и гашения кокса. Для этого потребителям нужна функция зрительного распознавания. Другая фирма хочет автоматизировать при помощи роботов поиск, обследование и другие операции в условиях высоких температур. В функциональном плане им нужна способность к зрительному распознаванию.

В качестве примера специфических требований в других сферах экономики можно назвать данные Научно-исследовательского института атомной энергии, который указал разнообразные операции, выполняемые в условиях сильной радиоактивности: сборку, поиск и обследование, очистку и уборку и ряд других операций. В качестве желательных свойств были названы надежность работы в радиоактивной среде, функция зрительного распознавания, возможность работы под водой и т. д.