Научная статья на тему 'Основные тенденции изменения технико-экономических показателей промышленных роботов'

Основные тенденции изменения технико-экономических показателей промышленных роботов Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
819
99
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ / ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ / INDUSTRIAL ROBOT / FEASIBILITY INDICATOR

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Варшавский А.Е., Дубинина В.В.

Предмет. Анализ тенденций развития промышленных роботов ведущих зарубежных компаний на основе рассмотрения закономерностей изменения их основных технико-экономических показателей (цена, масса, грузоподъемность, радиус действия, точность позиционирования). Цели. Выявление закономерностей и тенденций изменения основных технико-экономических показателей промышленных роботов во времени, а также взаимосвязи между показателями в целях использования их в дальнейшем для оценки и прогнозирования показателей отечественной робототехники. Методология. Методология исследования основана на изучении и моделировании показателей промышленных роботов большой, средней и малой грузоподъемности. Результаты. Показано, что технико-экономические характеристики промышленных роботов изменяются в соответствии с определенными тенденциями, о чем свидетельствует близость результатов, выявленных для роботов обеих рассмотренных компаний. Выводы. Установлено наличие общих тенденций изменения основных технико-экономических показателей роботов обеих компаний в течение достаточно длительного периода времени. Во всех трех группах роботов различной грузоподъемности наблюдаются в целом рост цены, снижение массы и повышение точности позиционирования. При этом при росте грузоподъемности роботов каждой из выделенных групп наблюдается повышение их цены. Повышение точности позиционирования роботов большой грузоподъемности также ведет к росту их стоимости. Масса роботов, как правило, также повышается при росте грузоподъемности (характерно для всех роботов Fanuc и роботов большой грузоподъемности компании ABB) и радиуса действия. В то же время статистически значимая зависимость цены от точности роботов средней и малой грузоподъемности и от радиуса действия робота во всех трех группах роботов не была выявлена. Результаты проведенного анализа основных тенденций изменения технико-экономических показателей промышленных роботов, разработанных в последние десятилетия за рубежом, могут послужить основой для оценки и прогнозирования показателей отечественной робототехники, развитие которой необходимо для обеспечения научно-технологической безопасности России.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Principal trends in feasibility indicators of industrial robots

Importance We analyze development trends of industrial robots manufactured by the leading foreign companies by reviewing how key feasibility indicators change (price, mass, payload capacity, working range, positioning accuracy). Objectives The research identifies patterns and trends in developments of feasibility indicators of industrial robots over time. We also trace the correlation between the indicators in order to use them in the future for evaluating and forecasting the Russian robotics. Methods In this research, we examine and model indicators of large, mediumand light-weight robots. Results Feasibility indicators of industrial robots are showed to change in line with trends, being evidenced with the close correlation between results on robots of both companies under study. Conclusions There are common trends in developments of key feasibility indicators of robots manufactured by the companies throughout a long period of time. Growing prices, decreasing mass and higher positioning accuracy are observed in all the three groups of robots. The higher the payload capacity of the robots, the higher their price. Higher positioning accuracy of heavy weight robots also boosts their cost. The mass of robots also tends to increase in line with their payload capacity and working range. The findings can lay the basis for evaluating and forecasting indicators of the national robotics, which should be moved forward in order to ensure the scientific and technological security of Russia.

Текст научной работы на тему «Основные тенденции изменения технико-экономических показателей промышленных роботов»

pISSN 2073-2872 eISSN 2311-875X

Экономическая безопасность

ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ*

Александр Евгеньевич ВАРШАВСКИЙ % Виктория Васильевна ДУБИНИНАь

а доктор экономических наук, кандидат технических наук, профессор, заведующий лабораторией, Центральный экономико-математический институт РАН, Москва, Российская Федерация varshav@cemi .ш ORCID: отсутствует SPIN-код: 7987-6250

ь ведущий инженер, Центральный экономико-математический институт РАН, Москва, Российская Федерация

Viktoria@li.ru

ORCID: отсутствует

SPIN-код: отсутствует

' Ответственный автор

История статьи:

Получена 16.04.2018 Получена в доработанном виде 11.05.2018 Одобрена 13.08.2018 Доступна онлайн 15.10.2018

УДК 330.4 014, 033

Ключевые слова:

промышленные роботы, технико-экономические показатели

Аннотация

Предмет. Анализ тенденций развития промышленных роботов ведущих зарубежных компаний на основе рассмотрения закономерностей изменения их основных технико-экономических показателей (цена, масса, грузоподъемность, радиус действия, точность позиционирования).

Цели. Выявление закономерностей и тенденций изменения основных технико-экономических показателей промышленных роботов во времени, а также взаимосвязи между показателями в целях использования их в дальнейшем для оценки и прогнозирования показателей отечественной робототехники. Методология. Методология исследования основана на изучении и моделировании показателей промышленных роботов большой, средней и малой грузоподъемности. Результаты. Показано, что технико-экономические характеристики промышленных роботов изменяются в соответствии с определенными тенденциями, о чем свидетельствует близость результатов, выявленных для роботов обеих рассмотренных компаний.

Выводы. Установлено наличие общих тенденций изменения основных технико-экономических показателей роботов обеих компаний в течение достаточно длительного периода времени. Во всех трех группах роботов различной грузоподъемности наблюдаются в целом рост цены, снижение массы и повышение точности позиционирования. При этом при росте грузоподъемности роботов каждой из выделенных групп наблюдается повышение их цены. Повышение точности позиционирования роботов большой грузоподъемности также ведет к росту их стоимости. Масса роботов, как правило, также повышается при росте грузоподъемности (характерно для всех роботов Fanuc и роботов большой грузоподъемности компании ABB) и радиуса действия. В то же время статистически значимая зависимость цены от точности роботов средней и малой грузоподъемности и от радиуса действия робота во всех трех группах роботов не была выявлена. Результаты проведенного анализа основных тенденций изменения технико-экономических показателей промышленных роботов, разработанных в последние десятилетия за рубежом, могут послужить основой для оценки и прогнозирования показателей отечественной робототехники, развитие которой необходимо для обеспечения научно-технологической безопасности России.

© Издательский дом ФИНАНСЫ и КРЕДИТ, 2018

Для цитирования: Варшавский А.Е., Дубинина В.В. Основные тенденции изменения технико-экономических показателей промышленных роботов // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. - 2018. - Т. 14, № 10. - С. 1916 - 1935. https://doi.org/10.24891/ni. 14. 10. 1916

Введение

В настоящее время большое внимание уделяется IV промышленной революции, реализация которой основана на развитии робототехники, информащоннокоммуникационньк и других прогрессивных технологий.

Центральным звеном в программе Industry 4.0 является сотрудничество человека и робота. Промышленные роботы (ПР) будут помогать работникам в решении различных задач, помимо повышения производительности труда повысится возможность трудиться для более пожилых рабочих, можно будет выпускать небольшие партии това ра благода ря возможности быстрой перена стройки оборудования.

Тенденции развития промышленных роботов характеризуются следующими особенностями: повышением простоты использования, развертывания и обслуживания; созданием коллаборативных роботов; новыми способами управления роботами; усовершенствованием органов «чувств» роботов; повышением показателей эффективности производства при использовании роботов и обучением новых сотрудников с помощью роботов.

П р омы ш ле н ны е р о б оты вы п ол н яю т следующие задачи: погрузочно-разгрузочные работы, перемещение и упаковку изделий, укладку на паллеты; сварку, монтаж, обработку деталей, нанесение различных составов на поверхность, сборку [1].

Наиболее широко роботы используются в автомобильной промышленности (ежегодные отгрузки выросли с 69,1 тыс. в 2013 г. до 98,9 тыс. роботов в 2014 г.), однако в структуре парка используемых промышленных роботов доля этой отрасли несколько сокращается1. Так, внедрение коллаборативных роботов привело к росту доли электронной промышленности в парке

* Статья подготовлена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 17-06-00163а.

1 Karabegovic I., Husak E. Significance of Industrial Robots in Development of Automobile Industry in Europe and the World //

Journal Engineering Economics. 2012. Vol. 23. No. 4. P. 368-378.

роботов и отгрузках (с 36,1 тыс. ед. в 2013 г. до 48,4 тыс. ед. в 2014 г.).

Однако наша страна отстает от развитых и целого ряда развивающихся стран по числу установленных роботов. При этом производство роботов у нас практически отсутствует, что создает риски для научно-технологической безопасности России2 [2].

В настоящее время промышленные роботы в России производят несколько компаний: ООО «Торговый дом «АРКОДИМ» (с 2016 г. роботы серии ARKODIM поставляются заказчикам - робот-сварщик, паллетайзер и др.); «БИТ Роботикс» (Москва) - разработчик и производитель дельта-роботов (для пищевой, фармацевтической и упаковочной промышленности); «Рекорд-Инжиниринг» (Екатеринбург) проектирует и производит промышленные манипуляторы, грузозахватные и грузоподъемные приспособления; Eidos Robotics («Эйдос-Робототехника», Казань) - резидент инновационного центра «Сколково» (занимается разработками в области компьютерного зрения, адаптивного управления роботами и коллаборативной робототехники, производит манипуляторы серии Hexapod с шестью степенями свободы). Волжский машиностроительный завод, ко т о р ы й р а н е е б ы л е д и н с т в е н н ы м производителем промышленных роботов в стране, прекратил их выпуск в 2015 г., однако его универсальные промышленные роботы все еще используются на российских предприятиях.

В России продажи промышленных роботов составляют около 600 ед. в год, плотность роботизации составляет около 2 роботов на 10 тыс. рабочих; в 2017 г. у нас насчитывалось 8 тыс. ед. промышленных роботов (в мире - 1,6 млн ед.), причем около 40% заняты в автомобилестроении (в мире -38%). При этом основными поставщиками промышленной робототехники в Россию являются компании Kuka и Fanuc, а также

2 Варшавский А.Е. Основные тенденции и показатели развития робототехники // Концепции. 2015. № 1. С. 16-25.

ABB, которые занимают около 90% рынка, так как отечественных производителей промышленных роботов очень мало3 [3].

В связи с необходимостью перехода на реиндустриализацию экономики при значительном расширении производства промышленных роботов у нас в стране целесообразно проанализировать, каким образом происходило развитие роботов ведущих зарубежных компаний, рассмотреть основные тенденции изменения технико-экономических показателей основных типов промышленных роботов, разработанных в последние десятилетия, с тем чтобы иметь возможность оценивать и прогнозировать показатели отечественной робототехники4 [4-7].

Основное внимание уделим анализу развития роботов компаний ABB и Fanuc5. При этом рассмотрим основные характеристики, области применения, технико-экономические показатели роботов, в том числе проведем анализ изменения цены и массы во времени, а также стоимости единицы массы робота и других удельных показателей в соответствии с методологией, изложенной в работах [8-10].

Основные экономические показатели компаний

Компания ABB производит промышленные роботы с 1974 г., когда был выпущен электрический промышленный робот IRB 6. В 1975 г. ею был создан первый в мире промышленный робот грузоподъемностью 60 кг, который был использован на

3 Конюховская А. Рынок промышленной робототехники в России и мире // Control Engineering. 2016. № 3; Робототехника в России: кто сегодня производит промышленных роботов?

URL: https://robo-hunter. com/news/robototehnika-v-rossii-kto-segodnya-proizvodit-promishlennih-robotov10381

4 Громов Л.М. Руководство по научно-техническому прогнозированию. М.: Прогресс, 1977. 351 с.

5 Дубинина М.Г. Инновационные робототехнические фирмы и перспективные направления развития робототехники

// Анализ и моделирование экономических и социальных процессов: Математика. Компьютер. Образование. 2014. Т. 21. № 2. С. 75-82; Shimon Y. Nof: Handbook of Industrial Robotics,

2nd Edition, 1999. 1378 p.; Siciliano B., Khatib O. Springer Handbook of Robotics, Springer Science & Business Media, 2008.

1611 p.

автомобильном заводе Saab (Швеция). Роботы компании ABB используются в автомобильной, электронной и пищевой промышленности, фармацевтике, металлургии и при производстве пластмассы. Всего установлено более 300 тыс. роботов, выпускаемых компанией6.

Компания Fanuc была основана как дочерняя компания Fujitsu Limited в 1955 г. К 1974 г. ею был разработан и успешно внедрен в производство первый промышленный робот, в 1975 г. - первый электроэрозионный проволочно-вырезной станок Fanuc Robocut, а в 1977 г. начался экспорт промышленных р о б о т о в . Р о б о т ы ко м п а н и и F a n u c используются в автомобильной, пищевой, легкой и химической отраслях, в аэрокосмической отрасли, производстве медицинских изделий, электроники, пластмасс. Компания производит 5 тыс. роботов ежемесячно7.

Таким образом, для обеих компаний х а р а к т е р е н в ы с о к и й у р о в е н ь производительности труда, рентабельности по валовой прибыли. Показатель наукоемкости (затраты на НИОКР к общей сумме доходов) компаний находится в диапазоне 3,4-6%. Обе компании производят широкий спектр промышленных роботов. Представляют интерес основные виды и технико-экономические показатели производимых компаниями роботов.

Основные типы роботов компаний ABB и Fanuc. В данном разделе представлены основные характеристики и рассмотрены главные области применения трех групп роботов компаний ABB и Fanuc - большой (свыше 100 кг), средней (до 80 кг) и малой (до 15 кг) грузоподъемности.

Роботы компании ABB. Далее рассмотрены следующие роботы компании ABB: большой грузоподъемности - серии IRB 6400 -для точечной сварки, сборки, обслуживания станков, погрузочно-разгрузочных работ и

6 ABB Robotics. URL: http://new.abb.com/products/robotics

7 Fanuc. URL: http://fanuc.eu/ru/ru

паллетирования и IRB 6600 - для резки, сварки, упаковки, шлифования, чистки и напыления, обработки материалов, снятия заусенец; средней грузоподъемности - серия IRB 4400 - для резки и удаления заусенец, шлифования и полировки, обслуживания станков, обработки материалов; малой грузоподъемности - серия IRB 2400 -для резки и удаления заусенец, склеивания и герметизации, шлифования и полировки, обработки материалов, обслуживания станков.

Развитие роботов происходило следующим образом. Роботы большой грузоподъемности: 1991 г. - модульный IRB 6000 для точечной сварки: грузоподъемность 200 кг; 1994 г. -IRB 6400 для обработки тяжелых предметов и деталей, грузоподъемность 120-200 кг; 1997 г. - IRB 6400R для применения в обрабатывающей промышленности, грузоподъемность 100-200 кг; 2001 г. -IRB 7600 для обслуживания станков и прессов, точечной сварки, погрузки/разгрузки, грузоподъемность 150-500 кг; 2002 г. -IRB 6600 используется большинством производителей автомобилей во всем мире, грузоподъемность 125-225 кг; 2005 г. -I R B 6 6 0 д л я п а л л е т и р о в а н и я , погрузки/ра згру зки, гру зоподъемность 180-250 кг; 2007 г. - универсальный IRB 6640, грузоподъемность 130-235 кг; IRB 6620 для точечной сварки, грузоподъемность 150 кг; 2010 г. - IRB 460 для паллетирования, грузоподъемность 110 кг; 2013 г. - IRB 6700 (7-е поколение роботов) для точечной сварки, обслуживания станков и погрузки/разгрузки, грузоподъемность 150-300 кг; 2015 г. -IRB 8700 (8-е поколение) используется в литейном производстве, добыче полезных ископаемых, грузоподъемность 800 кг8.

Роботы средней грузоподъемности: 1979 г. -первый электрический робот IRB 60 для точечной сварки; 1982 г. - IRB 90 с гидроприводом, разработан для точечной сварки; 1986 г. - IRB 2000, приводимый в движение двигателями переменного тока,

8 Robotics. IRB 6700. The Next Generation of Large Industrial Robots. URL:

http://robotforum.ru/assets/files/ABB_pdf/ABB_IRB_6700.pdf

отличался большим рабочим диапазоном и высокой точностью, грузоподъемность 10 кг; 1994 г. - компактный IRB 4400, который может работать с грузами до 60 кг на больших скоростях; 2005 г. - IRB 260, может быть в м о н т и р о в а н в м а л о г а б а р и т н ы е производственные ячейки, используется для упаковки, грузоподъемность 30 кг; 2009 г. -IRB 2600, для дуговой сварки, перемещения материалов и работы со станками; грузоподъемность 12-20 кг.

Роботы малой грузоподъемности: 1974 г. -IRB 6, робот с а нтропоморфической конфигурацией и микропроцессорной системой управления; предназначен для дуговой сварки; грузоподъемность 6 кг; 1996 г. - IRB 2400, самый популярный промышленный робот, грузоподъемность 5-16 кг; 1998 г. - IRB 340 FlexPicker для подбора и размещения, грузоподъемность 1-2 кг; 2005 г. - IRB 1600, для дуговой сварки, о б р а б отк и матер и а ло в , ск ле ив а н и я, ш ли ф о ва н и я и уд а л ен и я зау с ен цев , грузоподъемность 6-8 кг; 2006 г. - IRB 5500, самый крупный и наиболее гибкий покрасочный робот; грузоподъемность 13 кг; 2008 г. - IRB 360, высокоскоростной робот-укладчик, отличается увеличенной грузоподъемностью (1-8 кг); 2009 г. -IRB 1 20, самый ма ленький в мире многофункциональный промышленный робот, грузоподъемность 3 кг; 2010 г. - IRB 52, комп а ктн ы й п о к р а с оч н ы й р о б о т; грузоподъемность 7 кг; 2012 г. - IRB 1520ID, высокоточный дуговой сварочный аппарат; грузоподъемность 4 кг9 [11].

Роботы компании Fanuc. Среди роботов компании Fanuc выделены следующие: большой грузоподъемности - S-420, S-430,

9 Маршал Д., Бредин К. История успеха. Вклад АББ в промышленную робототехнику.

URL: http://docplayer.ru/33801365-Istoriya-uspeha-vklad-abb-v-promyshlennuyu-robototehniku-devid-marshal-kristina-bredin-vsegda-v-pervyh-ryadah.html; Hedge G.S. A Texbook of Industrial Robotics. Laxmi Publications, 2006. 219 p.; Miller R.K. Industrial Robot Handbook. Springer Science & Business Media, 1989. 686 p.; Дубинина М.Г. Технико-экономический анализ военных БПЛА Израиля // Концепции. 2017. № 1. С. 20-28; Комкина Т.А Особенности развития рынка роботизированных хирургических систем // Концепции. 2017. № 1. С. 29-36.

S-900, R-1000i, R-2000i, M-410, M-900i; применяются для обработки материалов, транспортировки, погрузки/выгрузки деталей, склеивания, точечной сварки, укладки на паллеты, лазерной резки; средней грузоподъемности - M-10i, M-16i, M-20i, M-420i, M-710i, Arc Mate 120i; применяются для дуговой сварки, сборки деталей, погрузки/выгрузки, транспортировки деталей, о б р а б о т к и м а т е р и а л о в ; м а л о й грузоподъемности - M-2i, M-3i, M-6i, M-10i, LR Mate 200i, Arc Mate 100i; применяются для транспортировки, погрузки/выгрузки деталей, сварки и резки, см. также [12, 13].

Развитие роботов происходило следующим образом. Роботы большой грузоподъемности: M-900iA - 6-осевой робот для погрузки/разгрузки, сварки, обслуживания пресса, укладки на паллеты, транспортировки деталей; R-2000 - наиболее востребованные роботы Fanuc в мире; применяются для выполнения любых задач с материалами и точечной сварки; M-2000iA - наиболее грузоподъемный промышленный робот (грузоподъемность 2 300 кг), а радиус действия - 4 700 мм; обладает защитой запястья и плеча от проникновения воды и может использоваться в тяжелых условиях; п р и м е н я е т с я в а в т о м о б и л ь н о й промышленности (может поднимать готовые автомобили).

Роботы средней грузоподъемности: M-20iA -легкий и компактный робот с полым запястьем для обработки, транспортировки деталей, погрузки/разгрузки, сварки; M-20iA/20M -применяется для погрузки/разгрузки, сборки и транспортировки деталей; M-10iA/12 -высокоскоростной робот с полым запястьем; применяется в пищевой промышленности для подбора и упаковывания, погрузки/разгрузки, у к л а д к и н а п а л л е т ы , с к л е и в а н и я , герметизации, резки, полировки; серия R-1000 -многоцелевые высокоскоростные роботы; применяются при сварке, погрузке/разгрузке и укладке на паллеты.

Роботы малой грузоподъемности: Arc Mate 0iA - легкий и компактный робот для

дуговой сварки; Arc Mate 100iB - сварочный робот с электрическим сервоприводом для высокоскоростной сварки и резки, подбора и размещения; обладает узким запястьем, что обеспечивает легкий доступ к деталям; M-2iA - компактный дельта-робот для подбора и размещения, транспортировки и упаковки; подходит для использования в пищевой промышленности; обладает гладкой, легко очищающейся поверхностью; M-1iA -легкий дельта-робот; может использоваться на сборочной линии для перемещения материалов небольшого веса; применяется при сборке, упаковке в фармацевтической и электронной промышленности, при п рои з водс тве п лас тмасс ; M - 3 i A -используется для сбора, перемещения, погрузки/выгрузки; может подавать детали с разных сторон рабочей зоны.

Тенденции изменения технико-экономических показателей роботов

В данном разделе рассматриваются тенденции изменения цены и технических показателей (грузоподъемность, радиус действия, точность позиционирования, масса) роботов компаний ABB и Fanuc. Динамика цены и технических показателей роботов рассматривается для трех выделенных групп роботов, отличающихся по грузоподъемности (см. ранее): роботы большой, средней и малой грузоподъемности; источники данных10. Ввиду ограниченного объема статьи, далее приводятся несколько графиков только для роботов большой грузоподъемности.

Динамика цены роботов. Роботы большой грузоподъемности. За период 1997-2013 гг. цена роботов ABB серии IRB 6400-6600 возросла с 9 тыс. (IRB 6400-120/2.4, 1997 г.) до 29 тыс. долл. США (IRB 6640, 2007 г.), что можно объяснить увеличением сложности,

10 ABB. Robot Selector. URL: http://new.abb.com/products/robotics/industrial-robots/robot-selector; Global robots. URL: http://globalrobots.com/robots.aspx; Machineseeker.

URL: https://machineseeker. com/fy/inserat/inseratliste/index? stichwort=industrial+robots&kategorieId=; Fanuc. Промышленные роботы.

URL: http:/Дanuc.eu/ru/ru/роботьI/страница-ассортимент-роботов

повышением точности роботов. В целом для всех рассмотренных роботов ABB зависимость цены P от времени описывается следующим уравнением:

P = 1 628,4T - 79,186,

где T = t - 1 990, коэффициент детерминации R2 = 0,76.

При этом без учета крупного робота IRB 6700 (№ 32) зависимость цены от времени описывается уравнением

P = 2 168,3T - 5 414, где T = t - 1 990, R2 = 0,87.

За период 1998-2017 гг. цена роботов Fanuc возросла с 8 тыс. (S-420iW, 1999 г.) до 55 тыс. долл. США (R-2000iC/210L, 2016 г.). Для роботов Fanuc аналогичная зависимость имеет вид:

P = 1 868,3T - 10 391,

здесь и далее T = t - 1 990, где t - текущий год, R2 = 0,64.

Таким образом, тенденции роста цены роботов, выпускаемых двумя компаниями, достаточно близки: за 10 лет прирост цены п р о м ы ш л е н н о г о р о б о т а б о л ь ш о й грузоподъемности составляет примерно 16-21 тыс. долл. США (рис. 1).

В табл. 1 представлены марки роботов большой грузоподъемности компаний ABB и Fanuc, номера которых используются на графиках.

Роботы средней грузоподъемности. За период 1994-2007 гг. цена роботов ABB серии IRB 4400 возросла с 13 тыс. (IRB 4400-60, 1994 г.) до 30,5 тыс. долл. США (IRB 4400-60, 2007 г.). В целом для всех рассмотренных роботов ABB зависимость цены P от времени описывается следующим уравнением:

P = 1 393,4T + 4 828,9, R2 = 0,87.

За период 1998-2016 гг. цена роботов Fanuc возросла с 15 тыс. (M-710i, 1998 г.) до

30,9 тыс. долл. США (ARC Mate 120iC, 2015 г.). Зависимость цены P роботов Fanuc от времени описыва ется следующим уравнением:

P = 783,76T + 9 337,2, R2 = 0,58.

Таким образом, за 10 лет прирост цены п р о м ы ш л е н н о г о р о б о т а с р е д н е й грузоподъемности составляет примерно 7 тыс. долл. США для компании Fanuc и примерно 14 тыс. долл. США - для компании ABB.

Роботы малой грузоподъемности. За период 1996-2006 гг. цена роботов ABB серии IRB 2400 возросла с 11,8 тыс. (IRB 240010/1.5, 1996 г.) до 26,4 тыс. долл. США (IRB 2400L, 2006 г.). В целом для всех рассмотренных роботов ABB зависимость цены P от времени описывается следующим уравнением:

P = 1 258,7T + 4 864,5, R2 = 0,83.

За период 1995-2014 гг. цена роботов Fanuc возросла с 8,5 тыс. (M6i/Arcmate 100i, 1995 г.) до 22,1 тыс. долл. США (LR Mate 200iD/4S, 2014 г.). Зависимость цены P роботов Fanuc от времени описыва ется следующим уравнением:

P = 885,74T + 4 553,1, R2 = 0,69.

Таким образом, за 10 лет прирост цены робота малой грузоподъемности составляет примерно 8-13 тыс. долл. США.

Динамика массы роботов. Роботы большой грузоподъемности. За период 1997-2013 гг. масса роботов ABB снизилась с 2 100 кг (IRB 6400-120/2.8, 1997 г.) до 1 250 кг (IRB 6700, 2013 г.). В целом для всех рассмотренных роботов серии IRB 6400-6600 зависимость массы M от времени для t > 1 995 описывается следующим уравнением:

M = -72,986T + 148 017, R2 = 0,48.

В период 1994-2017 гг. также произошло снижение массы роботов Fanuc: если в начале периода она находилась в диапазоне 1 5002 000 кг, то к концу периода уменьшилась

примерно до 1 100-1 300 кг. Исключение составляют роботы M-900iA/600, M-900iA/200P, M-900iB/400L, применяемые для резки стекловолокна (Fiberglass Cutting), подбора и перемещения деталей. Зависимость массы от времени для всех рассмотренных роботов Fanuc описывается уравнением

M = -4,066T + 9 698,1, R2 = 0,002 (t > 1 994).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При исключении трех ранее указанных роботов эта зависимость описывается уравнением

M = -20,853T + 43 303, R2 = 0,16.

Таким образом, можно предположить, что в 2020 г. масса роботов ABB в среднем составит 1 130 кг, а масса роботов Fanuc -1 390 кг; в 2025 г. - 1 045 кг и 1 370 кг соответственно, а без учета роботов Fanuc M-900iA/600, M-900iA/200P и M-900iB/400L масса составит 1 240 кг (2020 г.) и 1 200 кг (2025 г.).

Роботы средней грузоподъемности. Масса роботов ABB составляет в среднем 1 200 кг (за исключением моделей с массой 1 040 кг, производство которых началось с 2005 г.). Зависимость массы M роботов ABB от времени для t > 1 994 описывается уравнением

M = -6,4468T + 14 082, T = t - 1 990, R2 = 0,23.

Можно выделить два основных диапазона изменения массы роботов Fanuc: около 130-370 кг и 500-700 кг, за исключением модели M-710iW (2000 г.) массой 845 кг. Зависимость массы M для всех рассмотренных роботов Fanuc от времени описывается уравнением

M = -11,883T + 24 253, T = t - 1 990, R2 = 0,10.

Таким образом, можно выделить три диапазона изменения уровня массы роботов средней грузоподъемности: 1 040-1 200 кг, 560-845 кг, 130-370 кг. Кроме того, можно предположить, что в 2020 г. масса роботов

ABB составит около 1 120 кг, а масса роботов Fanuc - 250 кг, в 2025 г. - 1 110 кг и 230 кг соответственно.

Роботы малой грузоподъемности. У роботов малой грузоподъемности компании ABB масса рассмотренных моделей составляет 380 кг. У роботов компании Fanuc прослеживается снижение массы со временем. Масса роботов снизилась с 290 кг (M6i/Arcmate 100i, 1995 г.) до 14-170 кг. При этом с конца 2000-х гг. масса большей части моделей находится в диапазонах примерно 14-50 кг и 110-170 кг. Зависимость массы M роботов Fanuc от времени описывается уравнением

M = -12,178T + 24 570, T = t - 1 990, R2 = 0,48.

Можно предположить, что в 2020 г. масса роботов Fanuc в среднем составит 32 кг, а в 2025 г. - 26 кг.

Изменение грузоподъемности роботов.

Роботы большой грузоподъемности. Можно выделить несколько диапазонов изменения грузоподъемности роботов ABB: 120-125 кг, 150-160, 180, 200, 225-235 кг. При этом в 1997-1999 гг. в среднем уровень грузоподъемности был несколько ниже, чем после 2000 г. У роботов Fanuc можно выделить шесть уровней грузоподъемности: 100 кг, 125, 165, 200, 250, 350-400 кг. В целом роботы компании Fanuc отличаются более высоким уровнем грузоподъемности по сравнению с роботами компании ABB.

Роботы средней грузоподъемности. С конца 1990-х гг. можно выделить четыре уровня грузоподъемности роботов ABB: 10 кг, 30, 45 и 60 кг. Грузоподъемность роботов Fanuc преимущественно находится в диапазоне 10-70 кг, однако начиная с 2011 г. производятся роботы грузоподъемностью 80 кг.

Роботы малой грузоподъемности. Можно выделить три уровня грузоподъемности роботов компании ABB: 7 кг, 10 кг и 16 кг. До 2013 г. можно выделить два диапазона изменения грузоподъемности роботов

компании Fanuc: 5-8 кг и 2-3 кг, а затем этот диапазон расширился от 0,5 кг до 8 кг.

Изменение радиуса действия роботов.

Роботы большой грузоподъемности. Можно выделить два основных диапазона изменения радиуса действия роботов ABB - 2 4002 550 мм, 2 800-3 000 мм (за исключением роботов IRB 6650-125/3.2 и IRB 6650 с радиусом действия 3 200 мм, которые применяются для точечной сварки и погрузочно-разгрузочных работ; и модели IRB 6620, которая применяется для перемещения предметов, точечной сварки и обслуживания станков с радиусом действия

2 200 мм). У роботов Fanuc можно выделить четыре диапазона изменения радиуса действия: 2 200 мм, 2 400-2 600, 3 100,

3 500-3 700 мм.

Роботы средней грузоподъемности. Можно выделить два относительно постоянных диапазона изменения радиуса действия роботов ABB: 1 950 мм и 2 450-2 550 мм. Со временем радиус действия роботов Fanuc расширяется: если до 2010 г. он находился в пределах 1 500-1 800 мм, то затем его максимальная величина повысилась до 2 000-2 200 мм, а минимальная снизилась до 1 400 мм.

Роботы малой грузоподъемности. Можно выделить два относительно стабильных диапазона изменения радиуса действия роботов ABB: 1 500-1 550 мм и 1 800 мм. У роботов Fanuc можно выделить два основных диапазона изменения радиуса действия: около 800 мм и 1 400 мм. Однако с 2013 г. диапазон радиуса действия расширился - от 300 мм до 2 000 мм.

Изменение точности позиционирования роботов. Роботы большой грузоподъемности. Точность позиционирования роботов ABB в основном находится в диапазоне 0,07-0,2 мм. Зависимость точности позиционирования A роботов ABB от времени описывается следующим уравнением:

A = -0,0057T + 11,44, R2 = 0,31.

Если в 1990-х гг. точность позиционирования роботов Fanuc составляла 0,4-0,5 мм, то с 2003 г. стали выпускаться роботы с более высокой точностью позиционирования -порядка 0,2-0,3 мм. Зависимость точности позиционирования A роботов Fanuc от в р е м е н и о п и с ы в а е т с я с л е д у ю щ и м уравнением:

A = -0,0086T + 17,525, R2 = 0,29.

Роботы обеих компаний используются для точечной сварки, однако компания ABB выпускает в целом более точные роботы. Можно предположить, что в 2020 г. средняя точность позиционирования роботов ABB составит 0,06 мм, в 2025 г. - 0,055 мм, роботов Fanuc 0,24 и 0,23 мм соответственно.

Роботы средней грузоподъемности. Точность позиционирования роботов ABB в основном находится в диапазоне 0,05-0,1 мм, за исключением моделей IRB 4400-60 и IRB 4400-60 (0,19 мм). При этом роботы с более высокой точностью позиционирования (0,05 и 0,07 мм) стали выпускаться с 1998 г. Точность позиционирования роботов Fanuc находится в диапазоне 0,04-0,2 мм. Таким об разом, можно п ред п оложи ть, что в 2020-2025 гг. точность позиционирования роботов ABB составит около 0,077 мм, а роботов Fanuc - около 0,07 мм.

Роботы малой грузоподъемности. Зависимость точности позиционирования A роботов ABB описывается следующим уравнением:

A = -0,0003T + 0,58, R2 = 0,005.

Зависимость точности позиционирования A роботов Fanuc описывается следующим уравнением:

A = -0,0029T + 5,85, R2 = 0,24.

Таким образом, можно предположить, что в 2020 г. точность позиционирования роботов ABB и Fanuc составит 0,0459 и 0,03 мм, а в 2025 г. - 0,0452 и 0,026 мм соответственно.

Зависимость цены от технических показателей

В данном разделе рассматриваются з а в и с и м о с т и ц е н ы о т м а с с ы , г р у з о п о д ъ е м н о с т и и т о ч н о с т и позиционирования (статистически значимая зависимость цены от радиуса действия для всех групп роботов не была выявлена).

Зависимость цены от массы. Роботы большой грузоподъемности. Зависимость цены P роботов ABB от массы M описывается уравнением

P = 3-107-M"0>98, R2 = 0,31.

Увеличение массы на 1% ведет к снижению цены на 0,98%. Цена роботов Fanuc слабо зависит от их массы; можно лишь отметить некоторое снижение цены с увеличением массы. Соответствующая зависимость для роботов Fanuc описывается уравнением

P = 153 269M"0'26, R2 = 0,02.

Увеличение массы на 1% ведет к снижению цены на 0,26%. При исключении роботов сверхбольшой массы (M-900iA/600, M-900iA/200P, M-900iB/400L) зависимость описывается уравнением

P = 1107 •M"0'89, R2 = 0,15.

Рост массы на 1% ведет к снижению цены на 0,89%.

Роботы средней грузоподъемности. Можно выделить два диапазона изменения цены роботов ABB: примерно 13-17 тыс. и 22-30 тыс. долл. США. У роботов Fanuc выделяются четыре основных диапазона: 14-15 тыс. долл. США, 19-21 тыс., 25-28 тыс. и 30-32 тыс. долл. США. Для них получено следующее уравнение:

P = 49 327M"0,13, R2 = 0,06.

Увеличение массы на 1% ведет к снижению цены на 0,13%. При исключении роботов M-16iB/20 и M-710iB/70 уравнение имеет вид:

P = 7 3942M"0,2, R2 = 0,22.

Таким образом, рост массы на 1% ведет к снижению цены на 0,2%.

Роботы малой грузоподъемности. Масса роботов компании ABB одинакова у всех моделей. Более ранние модели роботов компании Fanuc отличались большой массой (около 290 кг) и относительно низкой ценой. Однако диапазон изменения цены для роботов с массой около 150 кг и роботов более легких (20-50 кг) примерно одинаков - от 15 до 30 тыс. долл. США.

Зависимость цены от грузоподъемности.

Роботы большой грузоподъемности. Зависимость цены P от грузоподъемности C роботов ABB описывается следующим уравнением:

P = 41,27c1-18, R2 = 0,44.

При увеличении грузоподъемности на 1% цена увеличивается на 1,18% (рис. 2а). Для роботов Fanuc при исключении робота сверхбольшой грузоподъемности (M-900iA/600) эта зависимость описывается уравнением

P = 2 325,2c0'43, R2 = 0,08.

При увеличении грузоподъемности на 1% цена увеличивается на 0,43% (рис. 2b).

Роботы средней грузоподъемности. Можно выделить три основных диапазона изменения цены роботов ABB: 13-15 тыс., 16-17 тыс. и 22 тыс. долл. США. Средняя цена роботов ABB и Fanuc слабо зависит от их грузоподъемности. В среднем для ABB примерно 19,5 тыс. долл. США, Fanuc -23,7 тыс. долл. США.

Роботы малой грузоподъемности. Можно выделить три основных диапазона изменения грузоподъемности роботов ABB: 5-7 кг, 10 кг и 16 кг. Средняя цена роботов Fanuc также незначительно зависит от грузоподъемности.

Зависимость цены от точности позиционирования. Роботы большой грузоподъемности. Повышение точности позиционирования роботов также сопряжено с ростом цены. Однако при одной и той же

точности позиционирования цена роботов может значительно отличаться. Зависимость цены P роботов ABB от точности позиционирования A описывается следующим уравнением:

P = 1 855,8A-1'01, R2 = 0,49.

Повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению цены на 1,01%. Зависимость цены P роботов Fanuc от точности позиционирования A описывается уравнением

P = 132 46A"0,43, R2 = 0,06.

Повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению цены на 0,43%. При этом роботы большой грузоподъемности компании Fanuc в целом менее точны по сравнению с роботами компании ABB.

Роботы средней грузоподъемности. Статистически значимая зависимость цены от точности позиционирования роботов компаний ABB и Fanuc не выявлена.

Роботы малой грузоподъемности. При одной и той же точности позиционирования цена роботов обеих компаний может значительно отличаться из-за различной сложности и назначения.

Зависимость массы от технических показателей

В данном разделе рассматриваются зависимости массы от таких технических показателей, как точность позиционирования, грузоподъемность, радиус действия.

Зависимость массы от точности позиционирования. Роботы большой грузоподъемности. Зависимость массы M всех роботов ABB от точности позиционирования A описывается уравнением:

M = 4 513,8A0,39, R2 = 0,24.

Повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению массы на 0,39% (рис. 3а).

Более легкие роботы Fanuc отличаются более высокой точностью позиционирования. Для всех роботов Fanuc эта зависимость описывается уравнением

M = 2 900,4A0,58, R2 = 0,41.

При исключении роботов S-420FD (№ 1), S-900H (№ 5), M-410iHW (№ 6), S-430iW (№ 7), S-430iF (№ 8), S-900iB/200 (№ 9), M-900iB/400L (№ 39), точность позиционирования которых наиболее низка и равна 0,5 мм, зависимость имеет вид

M = 4 278,3A0,85, R2 = 0,52,

т о е с т ь п о в ы ш е н и е т о ч н о с т и позиционирования на 1% ведет к снижению массы на 0,85% (рис. 3b).

Роботы средней грузоподъемности. Масса роботов ABB средней грузоподъемности находится в диапазоне 1 040-1 200 кг и практически не зависит от точности позиционирования. В отличие от роботов ABB более легкие роботы компании Fanuc имеют более высокую точность позиционирования. Зависимость массы M роботов Fanuc от точности позиционирования A описывается следующим уравнением:

M = 2 138,2A0,79, R2 = 0,4.

Повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению массы на 0,79%.

Роботы малой грузоподъемности. Масса рассмотренных роботов ABB одинакова (380 кг). В начале рассматриваемого периода масса роботов Fanuc изменялась в широком диапазоне - от 14 до 290 кг, но затем этот диапазон уменьшился до 45-57 кг. Зависимость массы M роботов Fanuc от точности позиционирования A достаточно хорошо описывается уравнением

M = 5 901,9a1'45, R2 = 0,93.

Таким образом, повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению массы на 1,45%.

Зависимость массы от грузоподъемности.

Роботы большой грузоподъемности. Можно отметить рост массы роботов ABB при снижении грузоподъемности. Масса роботов Fanuc возрастает с увеличением их грузоподъемности. Зависимость массы M всех роботов Fanuc от грузоподъемности C описывается следующим уравнением:

M = 176,92c0'4, R2 = 0,27.

Повышение грузоподъемности на 1% ведет к увеличению массы на 0,4%. Для роботов с массой 2 000 кг и менее (без M-900iA/600, M-900iA/200P, M-900iB/400L) зависимость описывается уравнением

M = 399,19c0-24, R2 = 0,11.

Повышение грузоподъемности на 1% ведет к увеличению массы на 0,24%.

Роботы средней грузоподъемности. Масса роботов ABB средней грузоподъемности зависит от грузоподъемности. Зависимость массы M роботов Fanuc от грузоподъемности c описывается уравнением

M = 42,143c0'65, R2 = 0,67.

Повышение грузоподъемности на 1% ведет к увеличению массы на 0,65%.

Роботы малой грузоподъемности. Масса рассмотренных роботов ABB составляет 380 кг. В начале периода можно выделить три основных диапазона изменения массы роботов Fanuc: 290 кг, 110-175 кг и 14-39 кг. Затем диапазон изменения массы снизился до 24-150 кг. В целом масса M роботов Fanuc возрастает с ростом грузоподъемности c в соответствии с уравнением

M = 30-063C0'54, R2 = 0,11.

Повышение грузоподъемности на 1% ведет к увеличению массы на 0,54%. При исключении роботов M-6i, ArcMate 100i зависимость описывается уравнением

M = 34,259c0'25' R2 = 0,04.

Повышение грузоподъемности на 1% ведет к увеличению массы на 0,25%.

Зависимость массы от радиуса действия.

Роботы большой грузоподъемности. Зависимость массы M роботов ABB от радиуса действия r описывается уравнением

M = 6,4751 r0'72, R2 = 0,08.

При росте радиуса действия на 1% масса увеличивается на 0,72%. При исключении роботов IRB 6400R-150/2.5 (№ 17), IRB 6400R-200/2.5 (№ 18) и IRB 6650-125/3.2 (№ 19) уравнение имеет вид:

M = 0,3041r1'11, R2 = 0,17 (рис. 4а).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

С ростом радиуса действия роботов компании Fanuc масса также возрастает. Соответствующее уравнение имеет вид:

M = 0,36r1'05, R2 = 0,26.

При росте радиуса действия на 1% масса увеличивается на 1,05% (рис. 4b).

Роботы средней грузоподъемности. Зависимость массы M роботов ABB от радиуса действия r описывается уравнением

M = 568,95r0'1, R2 = 0,06.

Повышение радиуса действия на 1% ведет к увеличению массы на 0,1%. Зависимость массы M от радиуса действия r роботов Fanuc описывается следующим уравнением:

M = 2-10"6 •r2'51, R2 = 0,3.

Повышение радиуса действия на 1% ведет к увеличению массы на 2,51%.

Роботы малой грузоподъемности. Масса роботов компании ABB одинакова для всех роботов (380 кг). Зависимость массы M от радиуса действия r роботов Fanuc описывается следующим уравнением:

M = 3-10"5 •r2'14, R2 = 0,74.

Повышение радиуса действия на 1% ведет к увеличению массы на 2,14%. При исключении

роботов M-6i, ArcMate 100i зависимость описывается уравнением

M = 0,0005r1'7, R2 = 0,74.

Повышение радиуса действия на 1% ведет к увеличению массы на 1,7%.

Взаимосвязь технических показателей

Проведенный анализ не выявил статистически значимой зависимости радиуса действия от точ но с ти п оз ици он ир овани я и г руз оп одъ емно с ти, п олучена ли ш ь зависимость грузоподъемности от точности позиционирования.

Зависимость грузоподъемности от точности позиционирования. Роботы большой грузоподъемности. Зависимость грузоподъемности С роботов ABB от точности позиционирования A описывается следующим уравнением:

C = 73,184A"0,37, R2 = 0,21.

Повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению грузоподъемности на 0,37%. Соответствующая зависимость для всех роботов Fanuc описывается уравнением

C = 268,84A0,30, R2 = 0,63.

Повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению грузоподъемности на 0,3%. При исключении роботов сверхбольшой грузоподъемности - M-900iA/600 и M-900iA/400L - зависимость описывается уравнением

C = 209,1A0,13, R2 = 0,02.

Повышение точности позиционирования на 1% ведет к снижению грузоподъемности на 0,13%.

Роботы средней грузоподъемности. Зависимость грузоподъемности C роботов ABB от точности позиционирования A описывается следующим уравнением:

C = 542,8a1'09, R2 = 0,43.

При повышении точности позиционирования на 1% грузоподъемность снижается на 1,09%. Зависимость для роботов Fanuc описывается уравнением

C = 180,18A0'84, R2 = 0,23.

При повышении точности позиционирования на 1% грузоподъемность снижается на 0,84%.

Роботы малой грузоподъемности. Зависимость грузоподъемности C роботов ABB от их точности позиционирования A описывается следующим уравнением:

C = 0,2961a"1'2, R2 = 0,5.

Для роботов Fanuc уравнение имеет вид:

C = 8,5279A0'19, R2 = 0,06.

При повышении точности позиционирования на 1% грузоподъемность снижается на 0,19%.

Заключение

Проведенный анализ развития промышленных р о б о т о в р а з л и ч н о г о н а з н ач е н и я , производимых двумя компаниями - ABB и Fanuc, свидетельствует о наличии общих тенденций изменения основных технико-экономических показателей в течение достаточно длительного периода времени.

Анализ выявил достаточно близкие тенденции роста цены трех групп роботов различной грузоподъемности. При этом происходило снижение массы во всех трех группах роботов ( з а и с ключе ние м роб ото в малой грузоподъемности компании ABB). Наблюдается также в среднем повышение точности позиционирования роботов. Соответственно, снижение массы роботов сопровождается ростом их цены (исключением являются роботы малой грузоподъемности компании ABB, масса которых одинакова, но цена изменяется в достаточно широком диапазоне).

В то же время при росте грузоподъемности роботов каждой из трех групп наблюдается повышение их цены. Однако зависимость

цены от радиуса действия робота во всех трех группах роботов не была выявлена. Повышение точности позиционирования роботов большой грузоподъемности также ведет к росту их стоимости. При этом статистически значимая зависимость цены от точности роботов средней и малой грузоподъемности не была выявлена.

Роботы более высокой точности позиционирования, производимые компанией Fanuc, характеризуются меньшей массой (эта зависимость наблюдается во всех трех группах роботов). Такой характер зависимости наблюдается также для роботов компании ABB, имеющих наибольшую грузоподъемность.

При росте грузоподъемности в большинстве случаев происходит рост массы роботов.

Однако если такая зависимость характерна для всех трех групп роботов компании Fanuc, то для роботов компании ABB она характерна лишь для группы роботов большой г р у з о п о д ъ е м н о с т и . М а с с а р о б о т о в повышается также с ростом радиуса действия. Более точные роботы имеют чаще всего меньш ую груз оп одъе мн о сть ( такая зависимость характерна для роботов Fanuc всех трех групп грузоподъемности). С помощью выявленных однофакторных зависимостей была проведена также оценка эластичностей изменения ряда показателей, что позволяет оценить различные варианты возможного влияния изменения одних технико-экономических показателей на другие.

Таблица 1

Роботы большой грузоподъемности компаний ABB и Fanuc

Table 1

ABB and Fanuc large capacity robots

№ робота Модель робота

Роботы большой грузоподъемности компании ABB

1 IRB 6400-120/2.8

2 IRB 6400-120/2.4

3 IRB 6400-120/2.4

4 IRB 6400-120/2.8

5 IRB 6400-200/2.4

6 IRB 6400S

7 IRB 6400-120/2.4

8 IRB 6400-150/2.4

9 IRB 640

10 IRB 6400R-150/2.5

11 IRB 6400R-150/2.8

12 IRB 6400R-150/2.8

13 IRB 6400 Foundry Prime

14 IRB 6600-175/2.55

15 IRB 6600-225

16 IRB 6600-175/2.8

17 IRB 6400R-150

18 IRB 6400R-200

19 IRB 6600-125

20 IRB 6650S

21 IRB 6400R-150/2.8

22 IRB 6400R-200/2.8

23 IRB 6600-175/2.55

24 IRB 6600-175/2.8

25 IRB 6600-175/2.55

26 IRB 6600-225/2.55

27 IRB 6640 Foundry Plus

28 IRB 6650

29 IRB 6620

30 IRB 6600-175/2.8

31 IRB 6640

32 IRB 6700

Роботы большой грузоподъемности компании Fanuc

1 S-420FD

2 S-420S

3 S-420iF

4 S-420iW

5 S-900H

6 M-410i HW

7 S-430iW

8 S-430iF

9 S-900iB/200

10 R-2000iA/200F

11 S-430iR

12 S-430iL

13 F-200iB

14 R-2000iA/165

15 R-2000iA/165F

16 R-2000iA/165EW

17 R-2000iA/165R

18 R-2000iB/165R

19 R-2000iB/200T

20 R-2000iA 125L

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

21 R-2000ÏA/200EW

22 M-900ÏA/350

23 R-2000iB/100H

24 R-2000iB/165F

25 R-2000iB/125L

26 R-2000iB/210F

27 R-1000iA/100F

28 M-900iA/260L

29 R-2000iA/210F

30 R-2000iB/200R

31 M-900iA/600

32 R-2000iB/150U

33 R-2000iB/170CF

34 M-900iA/350

35 R-2000iB/100P

36 R-2000iC/165F

37 M-900iA/200P

38 R-2000iB/210WE

39 M-900iB/400L

40 R-2000iC/125L

41 R-2000iC/210F

42 R-2000iC/270F

43 R-2000iC/210L

44 M-900iB/360

45 R-2000iB/220U

46 M-900iB/280L

Источник: авторская разработка

Source: Authoring

Рисунок 1

Зависимость цены (долл. США) роботов большой грузоподъемности от времени: a) ABB; b) Fanuc Figure 1

The correlation of the price (USD) for large capacity robots and time: a) ABB; b) Fanuc

60 000

50 000

40 000

30 000

20 000

10 000

24 26 2 г ^32

14 1813, ♦

y-id 1 S9

2 ♦♦ 8 3 457 11

0

1995 2000 2005 2010 2015 2020

a

Источник: авторская разработка Source: Authoring

60 000-,

50 000

40 000

30 000

20 000

10 000

28 ♦ 43

29 394445

27< 15 ► о, зб: 42 > 35

78 24 7

f5 +34 ► 26

4> 17 13 Ъ i

b

1995

2000

2005

2010

2015

2020

Рисунок 2

Зависимость цены (долл. США) роботов большой грузоподъемности от грузоподъемности (кг): a) ABB; b) Fanuc

Figure 2

The correlation of the price (USD) for large capacity robots and carrying capacity (kg): a) ABB; b) Fanuc

33 000

28 000

23 000

18 000

13 000

(000

31 24 + 32 26 ж

28 ф 29< ► 25 ♦ ф27

19 ♦ 23 ^20

17^ 6 ^гГ y^s-^ 14 ' . ♦э ' ♦ 15 18 Тз

itT 10Т12 2^4 ♦ 8

100

150

200

250

Грузоподъемность, кг

Источник: авторская разработка Source: Authoring

Рисунок 3

Зависимость массы (кг) роботов большой грузоподъемности от точности позиционирования (мм): а) ABB; b) Fanuc

Figure 3

The correlation of mass (kg) of large capacity robots and positioning accuracy (mm): a) ABB; b) Fanuc

2 700

2 200

1 700

1 200

700

10(< 17 on 21< И820 11 < 6 ►12 ► 22^—^

2514 < fÎio Гв 3 < 5

27 ♦ ♦31 < 3 24 ► 3?

► 29

0,05

0.1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,15

0,2

Точность позиционирования, мм

Источник: авторская разработка Source: Authoring

ЗООО

2 500

2 ООО

1 500

1 ООО

500

0,25

0,1

b

► 37 ► 31

10 17

22j 43 11i ►28-18 ^ ► 4

14 23 iß Иl36 $ \ 45 313

33 < 4U 19 ► 27 38

0,2

0,3

0,4

Точность позиционирования, мм

0,5

Рисунок 4

Зависимость массы (кг) роботов большой грузоподъемности от радиуса действия (мм): a) ABB; b) Fanuc Figure 4

The correlation of mass (kg) of large capacity robots and working range (mm): a) ABB; b) Fanuc

2 700

2 200

1 7oa

1 200

700

10 3 7i 12 *9

2f8 15 .^rfe^ ♦JS^TO t-ßp Г20 Ф-28

♦ 23 ♦ ф 427

♦ 29 31 32

2 000

2 500

3 000

Радиус действия, мм

3 500

3 500

3 000

2 500

2 000

1 500

1 000

500

♦39

♦ 31 ♦ 37

3 9 10 17

4 ^♦162 v T > 44k. i ч-тв30 6 4 35

Ж ♦« J413 46„o ifXl843

ф-8У 27^ 29 32 262324 ^ 4U

1 400

1 900

2 400

2 900

3 400

Радиус действия, мм

3 900

Источник: авторская разработка Source: Authoring

Список литературы

1. McKerrow P.J. Introduction to Robotics. Sydney: Addison-Wesley Publishing Company, 1991. 811 p.

2. Варшавский А.Е. Проблемы развития прогрессивных технологий: робототехника // МИР (Модернизация. Инновации. Развитие). 2017. Т. 8. № 4s. С. 682-697.

URL: https://doi.org/10.18184/2079-4665.2017.8.4.682-697

3. Матюшок В.М., Красавина В.А. Мировой рынок новейших ИТ-технологий и национальные интересы // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2017. Т. 13. Вып. 11.

С. 1988-2004. URL: https://doi.org/10.24891/ni.13.11.1988

4. Martino J.P. Technological Forecasting for Decision Making. McGraw-Hill, 1993. 462 p.

5. Варшавский А.Е., Дубинина М.Г. Синергия производства военной и гражданской продукции (на примере авиационной промышленности) // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2017. Т. 13. Вып. 1. С. 20-33. URL: https://doi.org/10.24891/ni.13.1.20

6. Камараева Е.Я., Максимов Н.А., Пьянова М.В. О налоговых последствиях роботизации

// Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2017. Т. 13. Вып. 9. С. 1608-1622. URL: https://doi.org/10.24891/ni.13.9.1608

7. Ларин С.Н., Баранова Н.М., Хрусталёв Е.Ю. Развитие IT-индустрии как определяющая тенденция роста экономики знаний: анализ опыта США и России // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2017. Т. 13. Вып. 4. С. 615-630.

URL: https://doi.org/10.24891/ni.13.4.615

8. Сахал Д. Технический прогресс: концепции, модели, оценки / под ред. А.А. Рывкина. М.: Финансы и статистика, 1985. 366 с.

9. Мартино. Дж. Технологическое прогнозирование. М.: Прогресс, 1977. 591 с.

10. Леонов А.В., Пронин А.Ю. Методология управления созданием высокотехнологичной продукции на этапах формирования научно-технического задела // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2018. Т. 14. Вып. 2. С. 200-220.

URL: https://doi.org/10.24891/ni.14.2.200

11. Ross L.T., Fardo S.W., Masterson J.W., Towers R. Robotics: Theory and Industrial Applications. Goodheart-Willcox Company, 2010. 156 p.

12. Макаров И.М., Топчеев Ю.И. Робототехника: история и перспективы. М.: Наука; Изд-во МАИ, 2003. 349 с.

13. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника / пер. с англ. М.: Мир, 1989. 624 с. Информация о конфликте интересов

Мы, авторы данной статьи, со всей ответственностью заявляем о частичном и полном отсутствии фактического или потенциального конфликта интересов с какой бы то ни было третьей стороной, который может возникнуть вследствие публикации данной статьи. Настоящее заявление относится к проведению научной работы, сбору и обработке данных, написанию и подготовке статьи, принятию решения о публикации рукописи.

pISSN 2073-2872 eISSN 2311-875X

Economic Security

PRINCIPAL TRENDS IN FEASIBILITY INDICATORS OF INDUSTRIAL ROBOTS Aleksandr E. VARSHAVSKII % Viktoriya V. DUBININAb

a Central Economics and Mathematics Institute, Russian Academy of Sciences (CEMI RAS), Moscow, Russian Federation varshav@cemi .rssi .ru ORCID: not available

b Central Economics and Mathematics Institute, Russian Academy of Sciences (CEMI RAS), Moscow, Russian Federation Viktoria@li.ru ORCID: not available

• Corresponding author

Article history:

Received 16 April 2018 Received in revised form 11 May 2018 Accepted 13 August 2018 Available online 15 October 2018

JEL classification: O14, O33

Keywords: industrial robot, feasibility indicator

Abstract

Importance We analyze development trends of industrial robots manufactured by the leading foreign companies by reviewing how key feasibility indicators change (price, mass, payload capacity, working range, positioning accuracy).

Objectives The research identifies patterns and trends in developments of feasibility indicators of industrial robots over time. We also trace the correlation between the indicators in order to use them in the future for evaluating and forecasting the Russian robotics.

Methods In this research, we examine and model indicators of large, medium- and lightweight robots.

Results Feasibility indicators of industrial robots are showed to change in line with trends, being evidenced with the close correlation between results on robots of both companies under study.

Conclusions There are common trends in developments of key feasibility indicators of robots manufactured by the companies throughout a long period of time. Growing prices, decreasing mass and higher positioning accuracy are observed in all the three groups of robots. The higher the payload capacity of the robots, the higher their price. Higher positioning accuracy of heavy weight robots also boosts their cost. The mass of robots also tends to increase in line with their payload capacity and working range. The findings can lay the basis for evaluating and forecasting indicators of the national robotics, which should be moved forward in order to ensure the scientific and technological security of Russia.

© Publishing house FINANCE and CREDIT, 2018

Please cite this article as: Varshavskii A.E., Dubinina V.V. Principal Trends in Feasibility Indicators of Industrial Robots. National Interests: Priorities and Security, 2018, vol. 14, iss. 10, pp. 1916-1935. https://doi.org/10.24891/ni. 14. 10. 1916

Acknowledgments

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

The article was supported by the Russian Foundation for Basic Research, grant No. 17-06-00163a. References

1. McKerrow P.J. Introduction to Robotics. Addison-Wesley Publishing, 1991, 811 p.

2. Varshavskii A.E. [Problems of the development of advanced technologies: robotics]. MIR (Modernizatsiya. Innovatsii. Razvitie) = MIR (Modernization. Innovation. Research), 2017, vol. 8, no. 4s, pp. 682-697. (In Russ.) URL: https://doi.org/10.18184/2079-4665.2017.8A682-697

3. Matyushok V.M., Krasavina V.A. [Global market of brand new information technology and the national interests]. Natsionalnye interesy: prioritety i bezopasnost' = National Interests: Priorities and Security, 2017, vol. 13, iss. 11, pp. 1988-2004. (In Russ.)

URL: https://doi.org/10.24891/ni.13.11.1988

4. Martino J.P. Technological Forecasting for Decision Making. McGraw-Hill, 1993, 462 p.

5. Varshavskii A.E., Dubinina M.G. [Synergy of the military and civilian production: A case study of the aircraft industries]. Natsionalnye interesy: prioritety i bezopasnost' = National Interests: Priorities and Security, 2017, vol. 13, iss. 1, pp. 20-33. (In Russ.)

URL: https://doi.org/10.24891/nL13.L20

6. Kamaraeva E.Ya., Maksimov N.A., P'yanova M.V. [On tax implications of robotification]. Natsionalnye interesy: prioritety i bezopasnost' = National Interests: Priorities and Security, 2017, vol. 13, iss. 9, pp. 1608-1622. (In Russ.) URL: https://doi.org/10.24891/ni.13.9.1608

7. Larin S.N., Baranova N.M., Khrustalev E.Yu. [Development of the IT-industry as a growth trend in the knowledge economy: Analyzing the evidence from the USA and Russia]. Natsionalnye interesy: prioritety i bezopasnost' = National Interests: Priorities and Security, 2017, vol. 13, iss. 4, pp. 615-630. (In Russ.) URL: https://doi.org/10.24891/ni.13.4.615

8. Sahal D. Tekhnicheskii progress: kontseptsii, modeli, otsenki [Patterns of Technological Innovation]. Moscow, Finansy i Statistika Publ., 1985, 366 p.

9. Martino J.P. Tekhnologicheskoe prognozirovanie [Technological Forecasting for Decision Making]. Moscow, Progress Publ., 1977, 591 p.

10. Leonov A.V., Pronin A.Yu. [The methodology for managing high-tech production during the formation of Science and Technology knowledge resources]. Natsionalnye interesy: prioritety i bezopasnost' = National Interests: Priorities and Security, 2018, vol. 14, iss. 2, pp. 200-220. (In Russ.) URL: https://doi.org/10.24891/ni.14.2.200

11. Ross L.T., Fardo S.W., Masterson J.W., Towers R. Robotics: Theory and Industrial Applications. Goodheart-Willcox Company, 2010, 156 p.

12. Makarov I.M., Topcheev Yu.I. Robototekhnika: istoriya i perspektivy [Robotics: History and prospects]. Moscow, Nauka, Moscow Aviation Institute Publ., 2003, 349 p.

13. Fu K.S., Gonzalez R.C., Lee C.S.G. Robototekhnika [Robotics: Control, Sensing, Vision, and Intelligence]. Moscow, Mir Publ., 1989, 624 p.

Conflict-of-interest notification

We, the authors of this article, bindingly and explicitly declare of the partial and total lack of actual or potential conflict of interest with any other third party whatsoever, which may arise as a result of the publication of this article. This statement relates to the study, data collection and interpretation, writing and preparation of the article, and the decision to submit the manuscript for publication.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.