Введение

Современное состояние многих производственных процессов таково, что автоматизация основной части технологического процесса оставляет человеку выполнение лишь несложных, но однообразно повторяющихся утомительных вспомогательных ручных операций типа подать, закрепить, снять обрабатываемые детали. В других случаях большая доля монотонного ручного труда сохранилась еще в основных технологических операциях, в том числе сборочных, сварочных, окрасочных, по очистке литейного облоя и т. д.

Велико число рабочих, занятых однообразным ручным трудом и в легкой промышленности, где также имеются различные виды ручных технологических операций.

Металлургию, добычу угля и других полезных ископаемых, строительную промышленность и вообще многие отрасли народного хозяйства можно охарактеризовать значительной долей ручного труда, подчас тяжелого и опасного. При складских, транспортных, погрузочно-разгрузочных и других операциях также широко применяется ручной труд.

Вредными и опасными представляются многие операции по обслуживанию и ремонту атомных энергетических установок, подводно-технические водолазные операции, особенно на больших глубинах.

В ряде случаев не удается автоматизировать многие ручные операции традиционными техническими средствами механизации и автоматизации. Наличие ручного труда, участие человека в технологическом процессе сдерживают дальнейшее развитие и интенсификацию производства, повышение производительности технологических линий и качества продукции.

Для решения проблемы комплексной автоматизации производства нужно создание принципиально новых машин, имитирующих действия человека в трудовых процессах. Именно промышленные роботы и являются таким классом производственных машин. Исполнительными устройствами в них стали многозвенные манипуляторы с управляемыми приводами по каждой степени подвижности. Система управления промышленного робота быстро переналаживается на выполнение различных видов ручных операций. Создание таких промышленных роботов оказалось в наше время реальным благодаря достижениям современной микроэлектроники.

Наряду с указанными технико-экономическими требованиями необходимость широкого применения промышленных роботов определяется и социальными факторами. Освобождение людей от монотонного утомительного и неинтересного ручного труда и перевод их на работу, связанную с элементами творчества, меняет в условиях социалистического общества социальную природу труда, способствует духовному и профессиональному росту трудящихся, приводит к сглаживанию различия между умственным и физическим трудом, способствует тому, чтобы труд на производстве был все более жизненной потребностью, увлекательной для человека.

В настоящее время в нашей стране поставлены важнейшие экономические и социальные задачи по увеличению выпуска продукции без расширения производств при существенном уменьшении занятых на нем людей. Эти задачи могут быть выполнены только на основе комплексной автоматизации производств с широким применением промышленных роботов (наряду с другими техническими средствами) и с использованием современной вычислительной техники.

Надо иметь в виду, что выгодным является не единичное применение системы робот-станок, а создание достаточно крупной роботизированной технологической линии. В этом случае, как показал опыт, производительность ее может быть повышена в несколько раз с одновременным сокращением обслуживающего персонала.

Важнейшая проблема роботизации - надлежащая технологическая подготовка производства, вызывающая часто необходимость пересмотра самого технологического процесса. Это связано с тем, что, во-первых, для получения ощутимого эффекта от применения роботов нет смысла использовать их совместно с устаревшим малопроизводительным технологическим оборудованием, во-вторых, при имитации в роботе производственных движений человека нет необходимости размещать обрабатываемые детали на уровне рук или глаз, обеспечивать удобство подхода к станку или прессу, создавать определенную освещенность и многое другое. Роботы могут действовать с любой позиции и на любом уровне в пространстве цеха. Например, при сварочных операциях на кузове автомобиля без изменения его положения могут работать одновременно несколько роботов, расположенных с боков, сверху, снизу.

Одним словом, применяя промышленные роботы можно значительно рационализировать и ускорить технологический процесс, придать ему более четкий ритм и создать условия для повышения качества изделия. А сочетание роботов с более производительным оборудованием, особенно с числовым программным управлением, позволит одновременно с увеличением выпуска продукции высвободить производственные площади для расширения производства.

Важными свойствами робота является его неутомимость и неподверженность эмоциям. Он может одинаково ритмично работать в три смены без отдыха (за исключением времени на профилактику или ремонт), выходных дней, отпусков и сокращения рабочего дня на вредном производстве.

Роботизация - комплексная проблема, требующая решений вопроса совместного использования роботов с различным оборудованием системы с единым управлением от ЭВМ и встроенных микропроцессоров. Это задача не только техническая, но и социально-психологическая. Прежде всего для правильного восприятия человеком "нововведения" и преодоления возможного психологического барьера нужно обучить людей пользованию новой техникой и пониманию ее значения для будущей деятельности предприятия.

Вполне естественно, что современные достижения НТР неразрывно связаны с пересмотром всей технической политики и коренным переоснащением промышленного производства. Целесообразность последнего часто определяется необходимостью быстрой перенастройки технологических участков, линий и цехов на изготовление модернизированной или совершенно новой продукции. Вследствие этого требуется строить каждую технологическую линию так, чтобы на ней можно было изготовлять попеременно сериями различные детали определенного класса с быстрой перенастройкой линии. Такая необходимость и заставила сейчас, как было указано июньским (1983 г.) Пленумом ЦК КПСС, придать особое значение созданию гибких автоматизированных производственных систем на базе широкого применения роботов и вычислительной техники.

В понятие гибких производственных систем в их завершенном виде входит не только переналаживаемый процесс производства, но и автоматизированное проектирование технологии изготовления, когда ЭВМ выдает непосредственно цифровые программы технологических процессов изготовления продукции для управляющих ЭВМ в производственных цехах. Кроме того, проводится автоматизация складских работ и транспортирования деталей, заготовок, инструмента с автоматической адресовкой их по назначению. Автоматизируются контроль и испытание продукции, упаковка и т. п.

Большие трудовые и материальные затраты, связанные с созданием гибких производственных систем, как показывает отечественный и зарубежный опыт, достаточно быстро оправдываются за счет многократного повышения производительности промышленных предприятий при существенном трудосбережении.

Разумеется, что необходима определенная этапность работ по созданию гибких производственных систем с глубоким научно-техническим и социально-экономическим обоснованием. При этом особенно важное значение должно быть придано одной из центральных проблем в этой области - информационно-управляющим системам и их программному обеспечению. Именно они являются тем средством, которое связывает воедино все элементы производственного процесса и обеспечивает гибкую оперативную перенастройку процессов производства, оптимальность, ритмичность технологических режимов и такую четкую взаимосвязь производственных участков, которая позволяет существенно уменьшить промежуточные (межоперационные) запасы Деталей и узлов.