מזרוע רובוטית פשוטה ועד ליישום נרחב, היו אתגרים רבים שעמם היה על רובוטים תעשייתיים להתגבר, כולל מחירים גבוהים וחומרה מורכבת. דוגמאות מוקדמות הוקשו על ידי התשתית שלהם, שנאלצו להסתמך על דברים כמו מסילות, מסילות או מגנטים. הם גם הסתמכו על סוללה, מה שהגביל באופן משמעותי את טווח הפעולה והביצועים שלהם.

בשני העשורים האחרונים, הדחף של תעשייה 4.0 דחף את ההתפתחויות קדימה בקצב מהיר הרבה יותר. אין זה אומר שמכאן ואילך הכל חלק - ואתגרים רבים בתחום הרובוטיקה התעשייתית עדיין נותרו פתוחים. שבעת אלה הם הנפוצים ביותר:

עלויות

עלויות היישום הגבוהות הן אחד האתגרים העיקריים בהתקנת רובוטיקה תעשייתית. תהליך האינטגרציה הראשוני צפוי להיות ארוך, מייגע ויקר. מפרטי המשימות החדשות עשויים לדרוש עיצוב מחדש של סביבת העבודה וייעוד מחדש של עובדי הרובוט. אפילו שינויים קלים בקו ייצור עשויים לדרוש אינטגרטור מומחה.

ניסיון ליישם מערכות רובוטיות חדשות עם תשתיות וטכנולוגיות קיימות אינו קל עבור חברות גדולות. עסקים קטנים בקנה מידה קטן יותר מוצאים לעתים קרובות את העלויות בלתי מוצדקות או גבוהות מדי. בנוסף, יש לשמור על נפחי הייצור ורמות המכירות במהלך תקופת החזר ההשקעה הצפויה כדי להחזיר את ההשקעה הראשונית.

נוּקְשׁוּת

חוסר תיאום זה מהווה אתגר נוסף ברובוטיקה תעשייתית. יצרן יחיד לא רק יספק את החומרה שלו, אלא גם את פתרונות התוכנה שלו. נדרשים אז ממשקי תכנות יישומים רבים כדי לתאם בין מכשירים שונים, ואף עשויים לדרוש תוכנה מותאמת אישית. טכנולוגיות הרובוטיקה הנוכחיות לא תמיד ניתנות לשימוש חוזר בקלות, מה שמגביל את התפקידים הפוטנציאליים של הרובוטים. אפילו עובדי קו בעלי ידע ומנוסים לרוב אינם מסוגלים לשפר את תהליכי הייצור בדרך זו.

גמישות רבה יותר תאפשר למערכות רובוטיות להתמודד עם זמני אינטגרציה ושילוב מחדש מהירים יותר ויכולת שימוש חוזר ברובוטים. היא יכולה גם לאפשר קווי ייצור ותאי עבודה הניתנים להגדרה מחדש, בנוסף להזדמנות לייצור בתערובת גבוהה ובנפח נמוך. ניתן להפחית את טביעת הרגל האנרגטית של מפעל על ידי ייצור מוצרים מרובים באמצעות קו ייצור יחיד.

חששות בטיחותיים

טכנולוגיה חדשה דורשת נהלים חדשים, ואלה מייצרים מיד סכנות בטיחות חדשות במקום העבודה. רובוטים תעשייתיים אינם יוצאי דופן וישנן תקנות מחמירות סביב בטיחות רובוטית, כמו גם עונשים חמורים.

לפני שילוב כל מערכת רובוטים תעשייתית, יצרנים צריכים להיערך לכך ולהיות מוכנים ליצור סביבה בטוחה לעובדים שתבטיח תאימות מלאה. השקעה ברובוטים תעשייתיים תעודד אם יצרנים יוכלו למצוא איזון אופטימלי בין בטיחות, גמישות ומהירות.

מיומנויות כוח אדם

מפעילים צריכים גם לרכוש רמת מומחיות חדשה. עובדים בדרך כלל לא מבינים כיצד להפעיל סוגים חדשים של ציוד, ובמקרה של רובוטים ניידים, הם לא יודעים כיצד להתנהג נכון סביבם. לעתים קרובות הם מפריעים לנתיב הרובוט או מבולבלים לגבי הקצאת הפעילויות בין בני אדם לעובדים אוטומטיים.

הטכנולוגיה עדיין חדשה יחסית, כך שאין הכשרה אקדמית מובנית כפי שניתן למצוא עם מיומנויות ישנות יותר. לכן, עובדים רבים יזדקקו להכשרה, ובינתיים יהיה צורך לגייס עובדים אחרים שכבר מחזיקים בהשכלה, בהסמכות ובניסיון הנדרשים.

הכשרת כוח אדם

רובוטים תעשייתיים נועדו לשפר את הביצועים הכוללים של מתקן. משמעות הדבר היא שעליהם לתקשר עם בני אדם בתלות הדדית. עד שהצוות ירכוש את המיומנויות הנדרשות, המתקן יהיה הרבה פחות יעיל ולכן פחות חסכוני. הכשרה בסיסית ברובוטיקה תעלה את מודעות העובדים לאופן שבו מערכות רובוטיות מתנהגות וכיצד בני אדם צריכים להגיב. ניתן לשפר את היעילות הכוללת על ידי הדגמת התלות ההדדית בין בני אדם לרובוטיקה תעשייתית.

ניתן לסייע בכך באמצעות ניתוח מתקדם ואיסוף נתונים כדי לזהות בעיות מרכזיות. יש לאסוף כמה שיותר נתונים על ידי מפעילים, כולל אילו נסיעות וכמה הן מבוצעות על ידי מערכות רובוטיות, זמני השבתה שחווים עקב שגיאות ובאגים, זמני טעינת סוללה וזמן שהרובוטים נותרו במצב סרק. באמצעות מידע זה, מפעילים יכולים להתאים את התהליכים הדרושים כדי להתמקד בבעיות ספציפיות ולהגביר את יעילות הרובוט.

ניהול זרימות עבודה

יש להעריך את תהליכי העבודה של המוצר כדי לראות אילו יתרונות ניתן להשיג על ידי שילוב רובוטים. זה כולל חישוב המהירות והכיוון של הצגת החלקים לרובוטים כדי להבטיח פרודוקטיביות מרבית, מבלי להעמיס על המערכות הקיימות. ניתן להגיש ראיות אנקדוטליות וחווייתיות מעובדים לניתוח נתונים כדי לשפר את זרימת העבודה ולהעריך כיצד תרומתם משפיעה על תהליכי התכנון והאינטגרציה. זה יכול גם לסייע בהערכת ההשפעה הכוללת על הביצועים ומחזורי הייצור, כדי למנוע חוסר יעילות.

ההתקדמות האחרונה

למרות שהם עשויים לשרת כל מיני מטרות, הבעיות ברובוטיקה תעשייתית דומות יחסית. עם כל ההתפתחויות הטכנולוגיות של תעשייה 4.0 התומכות במערכות רובוטיות מודרניות, רבים מהאתגרים הללו מטופלים.

עם הכשרה טובה יותר, אנשים יבינו טוב יותר כיצד פלטפורמות רובוטיות פועלות. בטווח הארוך, יותר אנשים ירכשו את המיומנויות הנדרשות ויוכלו ללמוד כיצד לפתח פלטפורמות רובוטיות משלהם. מפותחים פתרונות תכנות המשתמשים בסביבות קוד פתוח, כמו גם פתרונות ללא קוד או קוד נמוך.

מפתחי רובוטיקה מתחילים להתמקד יותר במודעות למצב, עם מערכי חישה מורכבים המשפרים מאוד את האינטליגנציה של קובוטים. הם יוכלו להבין את סביבתם טוב יותר וללמוד כיצד להתנהג סביב בני אדם, בדיוק כפי שבני אדם ילמדו כיצד להתנהג סביבם. התוצאה הסופית היא אינטראקציות רובוטיות משופרות שמגבירות את הפרודוקטיביות ומפחיתות עלויות.