В расчете на робота

Научно-технический прогресс поставил перед учеными цель: ориентируясь на роботов, изменить само производство. До сих пор роботов искусственно привязывают к технологии, которая создавалась в расчете на физические характеристики человека. Но при этом условии параметры оборудования зачастую приходится ограничивать, считаясь с требованиями техники безопасности, охраны здоровья, санитарных норм. Скажем, сборочный конвейер может двигаться с большей скоростью, но приходится учитывать быстроту реакции и степень утомляемости сборщика средней квалификации. Человек, кроме того, не может обойтись без обеденных перерывов, пауз для кратковременного отдыха. Его рабочее место по площади и высоте должно быть не менее соответствующих санитарных норм. Нужны вентиляция, отопление, освещение и т. д. Рабочие органы металлорежущих станков должны находиться на уровне рук рабочего, что требует массивных станин. В полностью роботизированном комплексе агрегаты могут находиться на полу, на стенах, даже на потолке - лишь бы механическая рука могла до них дотянуться.

Включение робота в технологический процесс, сориентированный на человека, его возможности, в определенной мере снижает преимущества, заложенные в автоматизированном оборудовании. И вот возникла идея: вместо того чтобы подстраивать робота под "человеческую" технологию, надо изменить технологический процесс в расчете на параметры "стального помощника". Переход на роботизированную технологию позволит уплотнить производственный режим, компактнее разместить станки и коммуникации.

Вопреки традиционной планировке, вокруг робота можно установить несколько прессов, стеллажи с заготовками и инструментами, накопители для готовой продукции. Это экономит площади, расходы на транспортировку, открывает широкие возможности для совершенствования и удешевления производства. При создании такой технологии речь идет о комплексном характере роботизации, ибо, как уже говорилось, робот-одиночка весомого экономического эффекта на производстве не дает.

Однако совсем не обязательно каждый раз заново проектировать роботизированный комплекс. Ведь существует немало схожих по основным параметрам участков и цехов. Поэтому ученые и конструкторы считают, что очень перспективно создание типовых, базовых вариантов. Типовые комплексы становятся основой, которую можно видоизменять в зависимости от нужд заказчика, конкретных условий и задач производства. Такой подход позволяет резко сократить сроки перевооружения предприятий на базе робототехники, в несколько раз сократить расходы на автоматизацию.

При этом нужно не только приспособить действующие производства к внедрению роботов, но и выполнить расчеты, подготовить проекты, а затем создать роботизированные производства, специально предназначенные для работы в комплексе с робототехникой. Именно такой путь, как показывает практика, сулит наибольший выигрыш. И когда мы говорим о гибких технологиях, то речь идет о производствах, где без роботов, органически вписавшихся в технологические цепочки, работать вообще нельзя.

Приведем такой пример. Длительное время сложные робототехнические комплексы на Минском автомобильном заводе были обузой для предприятия. Деньги, как говорится, вложены, а отдачи никакой. Выяснилось, что к внедрению робототехники не готово... само производство. Заводчане подумали, прикинули, перестроили технологическую схему, "перевели" роботов на более подходящий участок. Сегодня эффективность применения комплекса составляет десятки тысяч рублей в год.

Что и говорить, пример обнадеживающий. Конечно, на нынешнем этапе развития робототехники, при достаточно высоком уровне организации производства подобные расчеты и прикидки нужно делать заблаговременно. Ведь простой даже одного робототехнического комплекса обходится государству недешево. Ну а все-таки, как избежать потерь?

За ответом отправимся в Литву, на паневежеский завод "Экранас". Послушаем генерального директора завода В. Новицкаса: "Сейчас уже можно говорить о первых результатах внедрения робототехнологических комплексов на предприятии. Недавно мойщик баллонов кинескопов, например, перемещал за смену в общей сложности более 10 т тяжестей. Не легче была работа и на других 29 операциях, связанных с изготовлением и сборкой кинескопов. Теперь все трудоемкие операции на этих и других участках выполняют механические грузчики, оснащенные программным управлением. На заводе создано восемь автоматизированных участков, где все операции по прессованию экранов и конусов кинескопов выполняют роботы. Всего у нас действует 70 роботов, благодаря которым высвобождено более 200 рабочих, а еще для 150 труд значительно облегчен".

Подобные результаты закономерны, но вот что хотелось бы отметить, знакомясь с опытом "Экранаса": внедрение комплекса здесь ведется поэтапно, предварительно соответствующие участки переводятся на наиболее приближенный к автоматизированной схеме режим работы. С помощью специалистов научно-производственного комплекса "Электроника" на заводе к внедрению робото-технического комплекса готовятся тщательно: преобразуют участки и встраивают роботы в оборудование, приспосабливают к производственным условиям, характерным для данного цеха и участка.

При внедрении робототехники неизбежно встают и вполне конкретные экономические проблемы. Промышленные роботы должны поставляться вместе с оснасткой и приспособлениями. Необходимо также, чтобы они были сопряжены с остальным оборудованием. Это, по оценкам специалистов, увеличивает их стоимость в полтора раза. Нужны и дополнительные затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание, программирование, наладку и многое другое. Внедрение роботов - на уровне сегодняшнего дня - увеличивает численность обслуживающего и ремонтного персонала, требует повышения их квалификации. Все это, так сказать, расходы. Причем руководители предприятий подчас идут на них с неохотой. Однако эти расходы необходимы, ибо они создают условия для эффективной работы новой техники.

Правда, есть и немалая компенсация: с применением роботов снижаются трудоемкость изготовления изделий, затраты основных и вспомогательных материалов, энергии, потери от брака, становится возможной трехсменная эксплуатация технологического оборудования, сокращается длительность производственного цикла.

Однако не каждому предприятию под силу сразу внедрять роботы десятками. Многие начинали и начинают с двух-трех - для пробы сил. Конечно, такой этап надо пройти непременно. Но порой тут и наступает разочарование: ведь, как известно, проводить значительные организационно-технические мероприятия ради единичного внедрения роботов нерентабельно, ощутимая эффективность появляется лишь при комплексной роботизации. Важно, чтобы внедрение первых роботов и возникающие в связи с этим трудности не отпугнули производственников.

Учитывая это, некоторые министерства, например Минприбор, лишь с 1985 г. начали планировать предприятиям экономическую эффективность от внедрения роботов, давая производственникам время для "разбега".

Эффективность промышленных роботов резко возрастает при их групповом использовании. В этом случае одна система управления способна руководить действиями нескольких роботов, а наблюдение за работой всей группы роботов можно поручить одному оператору. Производительность на единицу обслуживающего персонала может увеличиться в отдельных случаях в 6-8 раз, уменьшаются капитальные вложения и расходы на обслуживание. Открываются принципиально новые возможности, присущие только комплексно-автоматизированному производству, - повышается интенсивность, ритмичность и сменность, качество продукции, сокращается брак.