CC BY
1
УДК 337.523.3
ПРОБЛЕМЫ ВВЕДЕНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
В. И. Афанасьев Научный руководитель - В.Г. Сидоров
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, Красноярск, пр. имени газеты «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: Vector19900613@mail.ru
В рамках данной работы рассматриваются проблемы автоматизации производственных процессов, некоторые причины и способы их решения.
Ключевые слова: автоматизация, производство, роботы.
PROBLEMS OF INTRODUCTION OF NEW TECHNOLOGIES FOR AUTOMATION
OF PRODUCTION PROCESSES
V. I. Afanasev Scientific adviser - V.G. Sidorov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: Vector19900613@mail.ru
In this paper, we the problems of automation ofproduction processes, some reasons and ways to solve them are considered.
Keywords: automation, manufacturing, robots.
Автоматизация - это процесс исключения человека из как можно большего числа этапов производства изделия или же - роботизация. На пути развития автоматизации путем внедрения новых технологий в мировом производстве стоит несколько препятствий, которые неизбежно возникают при нововведениях: экономические и технологические - эти проблемы крайне тесно связаны [1].
Экономические проблема автоматизации является основополагающими, так как именно они являются определяющими в выборе направления развития производства, поскольку экономическая выгода, рентабельность производства всегда стоит на первом месте при проектировании или модернизации любого предприятия. Экономическая эффективность определяется нормой прибыли и, при введении роботизированных манипуляторов на замену человеку, стоимость продукции неизменно будет падать, следовательно, приведет к росту прибыли. Однако, крупные заводы-изготовители, например, автопроизводитель АвтоВАЗ не стремится к наращиванию прибыли путем повсеместной роботизации. Автоконцерн использует манипуляторы исключительно при сварочных работах и покраске готовых изделий. Данная ситуация случилась по причине того, что сварка и покраска являются простейшими технологическими операциями, которые могут выполняться примитивными роботами. Это одна из технологических проблем, плотно связанная с экономическими, и состоит она в следующем: человек сегодня может являться менее квалифицированной, но гораздо более универсальной производственной единицей. Именно универсальность
Секция «Автоматика и электроника»
человека при сборке изделий препятствует введению роботов. Следовательно, чтобы робот стал эффективнее человека, он должен быть более универсальным. Этого можно добиться следующими двумя путями: изготовить технологически продвинутого робота для выполнения всевозможных задач. Второй путь - максимально унифицировать, упростить производимые изделия и узлы в них, чтобы даже примитивный робот справлялся с поставленными задачами.
Первый путь наиболее трудоемок и сложен, и заключается в необходимости использовании искусственного интеллекта (ИИ) и нейронных сетей, задачей которых, как предполагается, станет моделирование аналитических механизмов, осуществляемых человеческим мозгом, классификация и распознавание. На данном этапе развития промышленности ИИ в данном качестве на производстве не применяется. Искусственный интеллект сегодня - это совокупность всевозможных ситуаций, загруженных в память робота, и, в ходе работы, робот производит поиск сложившейся ситуации в памяти, а при отсутствии соответствия не может самостоятельно её проанализировать и перестает выполнять поставленную задачу. Изготовление крайне сложного манипулятора, способного выполнять нетривиальные задачи, в итоге может оказаться как нерентабельным, так и технологически бесперспективным [2]. Сложный робот на сегодняшний день стоит огромных денег, и нет никаких гарантий, что в недалеком будущем производству не потребуется робот более сложной конструкции или с большим набором исполняемых операций, а поскольку такие высокотехнологичные устройства очень сложно модернизировать, это приведет к их стремительному моральному устареванию. В пример можно привести производство микроэлектроники, в которой заводам-производителям постоянно приходится менять оборудование для достижения лучшего качества и сохранения конкурентоспособности.
Второй путь, по которому никто не согласится идти - проведение массовой унификации деталей и узлов [3]. Огромная номенклатура производимых изделий на современных производствах не позволяет хоть сколько-нибудь значительно автоматизировать изготовление продукции, а нерентабельность создания наукоемких и сложных роботов приводит к тому, что человек выполняет всю работу, кроме самых простых операций. Сокращение номенклатуры значительно повысит качество и надежность выпускаемых изделий, но неизбежно ударит по норме прибыли, именно поэтому данный вариант для производителя неприемлем.
К тому же, не все процессы можно автоматизировать. И это ещё одна из технологических проблем - специфичность некоторых производственных процессов, которые робот произвести не в состоянии. Речь идет об особых технологических приемах и хитростях, о которых знает только опытный заводской работник [4]. Например, литейный цех на металлургическом заводе. Только главный литейщик знает нужную консистенцию и цвет металла, какой звук тот издает при ударе, когда и сколько заливать металла. Данную технологию он не раскроет ни под каким предлогом из-за страха лишиться работы.
В рамках данной статьи были рассмотрены проблемы роботизации промышленных производств и были предложены некоторые пути решения этих проблем. Первым решением являются внушительные траты денежных средств, людских и прочих ресурсов на исследования в области искусственного интеллекта и нейронных сетей, позволившие создавать роботов сложнейших конструкций, подверженных глубокой модификации, обладающих достаточными возможностями для решения поставленных производственных задач, способных анализировать информацию с огромного числа датчиков и самостоятельно принимать решения без участия человека. Вторым решением является массовая унификация деталей и узлов, которая приведет к ситуации, в которой на производствах станет возможным использование современных манипуляторов, обладающих относительно простым техническим устройством, программным обеспечением, низкой стоимостью,
высокой надежностью и ремонтопригодностью вследствие их длительной эксплуатации заводскими механиками и конструкторами. Однако, данный путь развития автоматизации неприемлем для абсолютного большинства производителей любого рода продукции, поскольку ведет к утрате конкурентоспособности с предприятиями, продолжающими выпускать новые образцы изделий и использующими человеческий труд при обработке материалов и сборке продукции. Без кардинального улучшения искусственного интеллекта и коренных изменений в принципах устройства производств дальнейшая судьба автоматизации на предприятиях останется туманной.
Библиографические ссылки
1. Картамышева Е. С. Промышленная автоматизация в России: проблемы и их решения / Е. С. Картамышева, Д. С. Иванченко. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2016.
— № 28 (132). — С. 93-95. — URL: https://moluch.ru/archive/132/36743 / (дата обращения: 20.04.2021).
2. Автоматизация производства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.expocentr.ru/ru/articles-of-exhibitions/2016/avtomatizaciya-proizvodstva / (дата обращения: 20.04.2021).
3. Абдулина, Э. М. Искусственный интеллект: проблемы и перспективы / Э. М. Абдулина.
— Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 1 (291). — С. 9-10. — URL: https://moluch.ru/archive/291/66056 / (дата обращения: 20.04.2021).
4. Внедрение системы автоматизации, основные проблемы и задачи [Электронный ресурс].
— Режим доступа: https://www.cfin.ru/vernikov/kias/recommend.shtml (дата обращения: 20.04.2021).
© Афанасьев В. И., 2021
