Yksinkertaisesta robottikäsivarresta laajaan käyttöönottoon teollisuusroboteilla on ollut monia haasteita voitettavana, mukaan lukien korkeat hinnat ja monimutkainen laitteisto. Varhaisia ​​esimerkkejä haittasi niiden infrastruktuuri, joka joutui tukeutumaan esimerkiksi kiskoihin, kiskoihin tai magneetteihin. Ne olivat myös riippuvaisia ​​akkuvirrasta, mikä rajoitti vakavasti niiden kantamaa ja suorituskykyä.

Viimeisten kahden vuosikymmenen aikana Teollisuus 4.0:n vauhti on vienyt kehitystä eteenpäin paljon nopeammin. Tämä ei tarkoita, että kaikki sujuisi tästä eteenpäin mutkattomasti – ja teollisuusrobotiikan monia haasteita on edelleen olemassa. Nämä seitsemän ovat yleisimpiä:

Kustannukset

Korkeat käyttöönottokustannukset ovat yksi suurimmista haasteista teollisuusrobotiikan käyttöönotossa. Alkuperäinen integrointiprosessi on todennäköisesti pitkä, työläs ja kallis. Uusien tehtävien määrittelyt saattavat edellyttää työtilan uudelleensuunnittelua ja robottityöntekijöiden uudelleenkäyttöä. Jopa pienet muutokset tuotantolinjaan saattavat vaatia erikoistuneen integraattorin.

Uusien robottijärjestelmien käyttöönotto olemassa olevien infrastruktuurien ja teknologioiden avulla ei ole helppoa suurille yrityksille. Pienemmät pk-yritykset kokevat kustannukset usein kohtuuttomaksi tai kohtuuttomaksi. Lisäksi tuotantomäärien ja myyntitasojen on pysyttävä ennallaan odotetun sijoitetun pääoman tuottojakson ajan, jotta alkuinvestointi saadaan takaisin.

Joustamattomuus

Tämä koordinoinnin puute on lisähaaste teollisuusrobotiikassa. Yksi valmistaja ei toimita ainoastaan ​​omaa laitteistoaan, vaan myös omia ohjelmistoratkaisujaan. Useita sovellusohjelmointirajapintoja tarvitaan koordinoimaan eri laitteiden välillä, ja ne saattavat jopa edellyttää räätälöityä ohjelmistoa. Nykyisiä robotiikkateknologioita ei voida aina helposti soveltaa uudelleen, mikä rajoittaa robottien potentiaalisia rooleja. Edes osaavat ja kokeneet linjatyöntekijät eivät usein pysty parantamaan valmistusprosesseja tällä tavoin.

Suurempi joustavuus mahdollistaisi robottijärjestelmien nopeamman integroinnin ja uudelleenintegroinnin sekä robottien uudelleenkäytettävyyden. Se voisi myös mahdollistaa uudelleenkonfiguroitavat valmistuslinjat ja työsolut sekä mahdollisuuden laajaan ja pienimuotoiseen tuotantoon. Tehtaan energiajalanjälkeä voitaisiin pienentää valmistamalla useita tuotteita yhdellä tuotantolinjalla.

Turvallisuusongelmat

Uusi teknologia vaatii uusia toimintatapoja, ja nämä tuovat välittömästi uusia turvallisuusriskejä työpaikalle. Teollisuusrobotit eivät ole poikkeus, ja robottien turvallisuutta koskevat tiukat määräykset sekä ankarat rangaistukset.

Ennen minkään teollisuusrobottijärjestelmän integrointia valmistajien on valmistauduttava tähän ja oltava valmiita luomaan työntekijöille turvallisen ympäristön, joka varmistaa täyden vaatimustenmukaisuuden. Investoinnit teollisuusrobotteihin kannustaisivat, jos valmistajat löytäisivät optimaalisen tasapainon turvallisuuden, monipuolisuuden ja nopeuden välillä.

Työvoiman taidot

Myös käyttäjien on omaksuttava uusi asiantuntemuksen taso. Työntekijät eivät yleensä ymmärrä, miten uudentyyppisiä laitteita käytetään, ja mobiilirobottien tapauksessa he eivät tiedä, miten niiden lähellä käyttäytyä oikein. He ovat usein robotin tiellä tai hämmentyneitä tehtävien jakautumisesta ihmisten ja automatisoitujen työntekijöiden välillä.

Teknologia on vielä suhteellisen uutta, joten siihen ei liity akateemista koulutusta, kuten vanhempien taitojen kanssa. Siksi monet työntekijät tarvitsevat koulutusta, ja sillä välin on palkattava muita työntekijöitä, joilla on jo tarvittava koulutus, sertifikaatit ja kokemus.

Työvoiman koulutus

Teollisuusrobottien tarkoituksena on parantaa laitoksen yleistä suorituskykyä. Tämä tarkoittaa, että niiden on oltava vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa keskinäisessä riippuvuussuhteessa. Ennen kuin henkilöstö hankkii tarvittavat taidot, laitos on paljon tehottomampi ja siten vähemmän kustannustehokas. Robotiikan peruskoulutus lisää työntekijöiden tietoisuutta siitä, miten robottijärjestelmät toimivat ja miten ihmisten tulisi reagoida. Kokonaistehokkuutta voidaan parantaa osoittamalla ihmisten ja teollisuusrobotiikan keskinäinen riippuvuus.

Tätä voidaan auttaa käyttämällä edistynyttä analytiikkaa ja tiedonkeruuta keskeisten ongelmien tunnistamiseksi. Käyttäjät voivat kerätä mahdollisimman paljon tietoa, mukaan lukien robottijärjestelmien tekemät matkat ja niiden määrä, virheiden ja bugien aiheuttamat seisokkiajat, akun latausajat ja tyhjäkäynnillä vietetty aika. Näiden tietojen avulla käyttäjät voivat mukauttaa tarvittavia prosesseja kohdentaakseen tiettyjä ongelmia ja parantaakseen robotin tehokkuutta.

Työnkulkujen hallinta

Tuotetyönkulkuja on arvioitava, jotta voidaan nähdä, mitä hyötyjä robottien integroinnista voitaisiin saada. Tähän sisältyy osien roboteille esittelyn nopeuden ja suunnan laskeminen maksimaalisen tuottavuuden varmistamiseksi olemassa olevia järjestelmiä ylikuormittamatta. Työntekijöiden anekdoottisia ja kokemuksellisia tietoja voidaan analysoida datan avulla työnkulun parantamiseksi ja sen arvioimiseksi, miten heidän panoksensa vaikuttavat suunnittelu- ja integrointiprosesseihin. Tämä voi myös auttaa arvioimaan kokonaisvaikutusta suorituskykyyn ja tuotantosykleihin tehottomuuden poistamiseksi.

Viimeisimmät edistysaskeleet

Vaikka teollisuusroboteilla voi olla monenlaisia ​​käyttötarkoituksia, niiden ongelmat ovat suhteellisen samankaltaisia. Kaikkien nykyaikaisia ​​robottijärjestelmiä tukevien Teollisuus 4.0:n teknologisten kehitysaskeleiden myötä monia näistä haasteista pyritään ratkaisemaan.

Paremman koulutuksen avulla ihmiset ymmärtävät paremmin, miten robottialustat toimivat. Pitkällä aikavälillä useammat ihmiset hankkivat tarvittavat taidot ja voivat oppia kehittämään omia robottialustojaan. Ohjelmointiratkaisuja kehitetään avoimen lähdekoodin ympäristöissä sekä koodittomia tai vähän koodia vaativia ratkaisuja.

Robottien kehittäjät alkavat keskittyä enemmän tilannetajuisuuteen ja kehittävät monimutkaisia ​​sensorijärjestelmiä, jotka parantavat huomattavasti yhteistyörobottien älykkyyttä. Ne pystyvät ymmärtämään ympäristöään paremmin ja oppimaan käyttäytymään ihmisten lähellä, aivan kuten ihmiset oppivat käyttäytymään heidän lähellään. Lopputuloksena on parantunut robottien välinen vuorovaikutus, joka lisää tuottavuutta ja alentaa kustannuksia.