Dari segi teknis, kelebihan dan kekurangan robot industri

Dengan menghilangnya bonus demografi secara bertahap, China telah menjadi pasar robot industri terbesar di dunia. Saat ini terdapat lebih dari 30 pabrik robot yang sedang dibangun di China, dan 10 tahun ke depan akan menjadi masa emas bagi pengembangan robot dalam negeri.

Dengan perkembangan robot industri dan peningkatan kecerdasan robot, robot industri telah diterapkan di banyak bidang. Saat ini, penggunaan robot industri di China terutama terkonsentrasi pada industri otomotif dan elektronik dan listrik, robot las busur, robot las titik, dan robot penanganan, yang banyak digunakan dalam produksi.

Penerapan robot industri telah meningkatkan efisiensi produksi, biaya produksi, dan kualitas produk produk industri, dan juga mendorong transformasi dan peningkatan industri manufaktur China sampai batas tertentu. Pada saat yang sama, dengan hilangnya bonus demografi China, perkembangan ekonomi China telah memasuki "Normal Baru", dan munculnya fenomena seperti pergeseran industri manufaktur dari "manufaktur kelas bawah" menjadi "manufaktur kelas atas". juga meningkatkan penggunaan robot industri.

Tidak perlu menguraikan keunggulan robot industri dibandingkan dengan manusia, karena poin-poin ini sering dimiliki oleh perangkat otomasi apa pun, seperti kualitas yang stabil, tidak mengundurkan diri, dan tidak keberatan dengan pekerjaan yang berbahaya, kotor, dan membosankan. Di bawah ini, kami akan membahas kelebihan dan kekurangan robot industri saat ini dari perspektif teknis.

1. Universalitas

Robot industri dapat diprogram dan mendukung gerakan kebebasan multi derajat, membuat aplikasinya lebih fleksibel. Meskipun lebih rendah dari manusia, robot industri masih jauh lebih fleksibel dibandingkan dengan banyak mesin khusus umum dalam otomasi industri, seperti solusi integrasi elektromekanis yang disesuaikan untuk jenis aplikasi industri tertentu atau pelanggan. Ketika tidak ada perubahan signifikan dalam aplikasi industri, robot dapat diprogram ulang untuk memenuhi persyaratan baru tanpa memerlukan investasi perangkat keras yang signifikan. Namun demikian, kekurangan relatifnya adalah efisiensi. Lagi pula, mesin khusus disesuaikan untuk suatu aplikasi, jadi meskipun mengorbankan universalitas, mesin ini mencapai optimalisasi efisiensi dan dapat mencapai hasil yang baik dalam hal volume produksi, yang merupakan indikator yang sangat penting bagi pelanggan.

2. Kinerja Mekanikal dan Elektrikal

Robot industri umumnya dapat mencapai akurasi gerakan kurang dari 0,1 milimeter (mengacu pada gerakan berulang hingga akurasi titik), menangkap objek dengan berat hingga satu ton, dan memanjang hingga tiga atau empat meter. Meskipun kinerja seperti itu mungkin tidak dengan mudah memenuhi beberapa persyaratan pemrosesan "gila" pada ponsel Apple, itu cukup untuk berhasil menyelesaikan tugas untuk sebagian besar aplikasi industri. Dengan peningkatan kinerja robot secara bertahap, beberapa tugas yang sebelumnya tidak mungkin menjadi mungkin (seperti pengelasan atau pemotongan laser, yang biasanya memerlukan peralatan presisi tinggi khusus untuk memandu arah laser, tetapi dengan peningkatan akurasi robot, sekarang telah menjadi mungkin untuk mengandalkan gerakan akurat dari robot itu sendiri untuk menggantikannya). Namun dibandingkan dengan peralatan high-end tradisional, seperti peralatan mesin CNC presisi tinggi, peralatan kalibrasi laser, atau peralatan lingkungan khusus (suhu tinggi atau ultra-rendah), robot industri masih tidak dapat menjangkaunya.

3. Kerja sama mesin manusia

Robot industri tradisional bekerja di dalam sangkar karena sangat berbahaya (bayangkan seorang pria yang memegang puluhan atau ratusan kilogram berayun dengan kecepatan empat meter per detik, dan tidak ada yang mau mendekat). Alasan utamanya adalah robot umum, berdasarkan pertimbangan biaya dan teknologi, tidak mengintegrasikan sensor tambahan untuk melihat situasi khusus eksternal (seperti sentuhan manusia secara tiba-tiba). Mereka hanya akan "dengan bodohnya" mengikuti tindakan terprogram manusia hari demi hari, kecuali ada sinyal eksternal yang menyuruh mereka berhenti. Jadi solusi yang umum adalah melengkapi robot dengan sangkar, dan saat pintu sangkar dibuka, robot akan berhenti secara otomatis setelah menerima sinyal.

Pertimbangan keselamatan secara alami membawa banyak biaya tambahan untuk integrasi robot. Kandang mungkin tidak mahal, tetapi bagaimanapun juga, perlu mempertimbangkan dengan hati-hati tata letak jalur produksi, menambah area jalur produksi, mengubah metode kerja sama manusia-mesin, dan sebagainya, yang dapat memengaruhi efisiensi produksi. Jadi baru-baru ini, robot industri yang mendapat lebih banyak perhatian semuanya merasa bangga karena dapat bekerja dengan aman dengan manusia, seperti Baxter RethinkRobotics, seri PR UniversalRobots, dan banyak raksasa robot industri tradisional (abb, kuka, Yaskawa, dll.) 'setengah konsep dan manusia robot setengah jadi'. Dari perspektif permintaan industri, memang sudah waktunya untuk mulai memenuhi kerja sama keselamatan manusia-mesin setelah robot industri tradisional menyelesaikan persyaratan otomasi seperti presisi, kecepatan, dan berat.

4. Kemudahan penggunaan

Inti dari robot tradisional adalah terus berjalan melalui titik jalur sambil menerima atau mengatur sinyal I/O periferal (bekerja sama dengan pengaturan lain seperti perlengkapan, jalur konveyor, dll.). Proses membimbing robot untuk melakukannya adalah pemrograman robot. Hampir setiap perusahaan terkemuka memiliki bahasa dan lingkungan pemrogramannya sendiri, yang mengharuskan operator robot untuk berpartisipasi dalam pembelajaran dan pelatihan. Ketika penerapan robot berkembang, biaya ini mulai muncul.
Pabrikan ini memiliki alasan untuk memelihara lingkungan pemrograman mereka sendiri. Pertama, robot industri mulai meningkat 40 tahun yang lalu, dan tidak ada konsep pemrograman lanjutan arus utama seperti pemrograman berorientasi objek yang sekarang dikenal dan diakui secara luas. Kedua, pada tahap awal perkembangannya, teknologi mereka sendiri pasti akan berbeda dari pesaing, dan mempertahankan pendekatan pemrograman dapat dimengerti. Ketiga, karena pelanggan utama mereka seringkali juga merupakan klien industri tradisional, Seperti pabrikan mobil besar, pelanggan ini mencari stabilitas dan tentu saja tidak ingin robot Anda terburu-buru mengubah metode pemrograman dalam beberapa tahun, menyebabkan mereka membuang pengalaman dan pengeluaran puluhan tahun. banyak uang untuk pelatihan dan belajar lagi.

Tentu saja, di industri ini, orang sudah lama memikirkan apakah pemrograman dapat dilakukan dengan lebih intuitif dan sederhana. Namun, dalam pabrikan tradisional, hanya ada sedikit kemajuan komersial dan praktis kecuali untuk demonstrasi konseptual (seperti menggunakan kerangka luar, gambar 3D, realitas virtual, iPhone, dll.), hingga orang merasa mual saat mendengar kata kunci seperti " pemrograman sederhana" lagi.

Tapi untungnya masih ada latecomer yang berani menantang dan mengukir prestasi dari nol, menjadi nilai jual yang diakui. Ya, itulah RethinkRobotics dan Universal Robots! Ini juga dengan jelas menunjukkan mengapa teknologi yang mengganggu seringkali tidak berhasil memimpin perusahaan (walaupun memiliki sumber daya yang cukup) dalam dilema para inovator, tetapi selalu dibawa ke depan oleh penantang selanjutnya. Karena para pemimpin sering mengambil satu langkah menjauh dari mangkuk nasi besi mereka dengan setiap langkah yang mereka ambil dalam teknologi yang mengganggu, menghasilkan hambatan internal dan eksternal yang signifikan!

Bagaimanapun, kemudahan penggunaan robot sudah mulai mendapat perhatian, dan bagaimana memungkinkan orang untuk memainkan robot dengan cepat seperti bermain iPhone tanpa (atau terlalu banyak) pelatihan telah menjadi arah investasi utama bagi produsen besar.

5. Biaya

Biaya robot berkisar dari puluhan ribu RMB untuk model kecil hingga jutaan RMB untuk model besar. Biaya ini secara alami lebih rendah daripada peralatan manufaktur profesional kelas atas, tetapi mungkin juga lebih tinggi daripada solusi otomasi yang disatukan oleh integrator domestik kecil. Namun, dari popularitas robot di komunitas industri Barat dan manufaktur domestik dalam beberapa tahun terakhir, terlihat bahwa keuntungan ekonomi dari otomasi robot umumnya telah mencapai titik kritis, melebihi solusi alternatif lainnya (seperti tenaga kerja manual atau pesawat khusus). . Tampaknya biaya ini masih sepadan.

Nyatanya, jika kita harus mengikuti jalur lama robot tradisional, tidak banyak ruang untuk mengurangi biaya perangkat keras. Robot industri pada dasarnya adalah mekanisme gerak loop terbuka yang bergantung pada koordinasi presisi tinggi antara motor dan kotak roda gigi. Dan sebagian besar komponen utama pabrikan terkemuka dibeli dari beberapa pabrikan Jepang (yang juga merupakan robot yang diproduksi oleh perusahaan dalam negeri sendiri. Membeli komponen yang sama tidak akan jauh lebih murah karena pabrikan Jepang tidak akan menawarkan banyak diskon untuk kuantitas Anda). Kecuali produsen komponen China dapat tenang dan berusaha mengejar ketinggalan dengan teknologi Jepang, sehingga mematahkan monopoli bertahun-tahun dengan keunggulan harga, mereka benar-benar dapat mempromosikan pengembangan produsen robot dalam negeri.

Yang lainnya adalah mengeksplorasi cara-cara baru dan mengejar teknologi dan pasar lain. Pada saat itu, RethinkRobotics bahkan mempertimbangkan untuk menggunakan kotak roda gigi plastik untuk mengurangi biaya dan mengkompensasi hilangnya akurasi gerak melalui penglihatan, seperti mata manusia yang membantu pengoperasian tangan yang halus. Namun bagaimanapun, robot Baxter tidak dapat mencapai langit dalam satu langkah, sehingga mereka tidak dapat dibandingkan dengan robot tradisional dalam hal akurasi dan kecepatan untuk sementara. Namun, dalam penerapan menggenggam dan melepaskan material yang bisa ditangani, itu juga sudah cukup. Mungkin dengan upaya Rethink, dalam kasus perangkat keras yang buruk, itu akan menebusnya melalui perangkat lunak cerdas untuk bersaing dengan robot industri tradisional (yang benar-benar menumbangkan pabrikan besar tradisional ini).

6. Kecerdasan

Alasan mengapa robot cerdas ditempatkan terakhir adalah karena dibandingkan dengan permintaan utama saat ini untuk robot di pasar (yaitu kuat, cepat, dan akurat), mereka belum menjadi yang paling mendesak. Ini juga mencerminkan kelebihan dan kekurangan robot industri tradisional (pekerja keras, kualitas dan kuantitas terjamin, dan menjadi pekerja yang terampil) dan (tetapi sangat kikuk, cukup tua untuk diajar).

Namun bukan berarti kecerdasan tidak penting, sebaliknya perusahaan sudah mulai berinvestasi di bidang teknologi. Misalnya, bagaimana membuat robot lebih memahami maksud perintah manusia dan relatif otonom dalam memahami dan merencanakan tugas, tanpa harus disuruh berjalan langkah demi langkah; Bagaimana membuat robot secara otomatis beradaptasi dengan perubahan di lingkungan sekitar (cahaya redup memengaruhi pengenalan gambar, dan item di sabuk konveyor memerlukan perlakuan khusus); Bagaimana menilai kualitas perakitan komponen melalui sentuhan, visual, pendengaran, dan indra lainnya, dan sebagainya.

Orang Amerika melakukannya dengan relatif baik di bidang ini (tentu saja, mereka juga menghindari kenyataan dan mengalahkan kenyataan, karena teknologi dan pasar perangkat keras robot industri tradisional pada dasarnya didominasi oleh perusahaan Jepang dan Eropa), ROSIndustrial, RethinkRobotics, dan lainnya membuat upaya terkemuka.

7. Kekurangan bakat

Robot industri sejalan dengan perkembangan zaman dan memiliki prospek yang luas di industri. Namun, ketidakseimbangan antara pasokan dan permintaan bakat di bidang ini menjadi semakin menonjol. Di satu sisi, pabrikan robot, integrator sistem, dan industri manufaktur otomotif sangat menginginkan talenta, dan di sisi lain, ada kekurangan pasokan talenta, sehingga sulit untuk memenuhi kebutuhan lapangan kerja perusahaan.

Alasan utamanya adalah dibandingkan dengan tren perkembangan pesat yang ditunjukkan oleh industri robot dalam negeri dalam beberapa tahun terakhir, desain kurikulum lembaga pelatihan seperti universitas dan sekolah kejuruan masih tertinggal. Meskipun beberapa produsen robot memberikan pelatihan yang relevan, terdapat kekurangan seperti penargetan merek yang kuat, upaya promosi yang tidak memadai, fasilitas pendukung yang tidak memadai, dan jaringan pelatihan yang terbatas, sehingga sulit untuk mencapai proses pengajaran yang sistematis, belum sesuai dengan kebutuhan. sarjana dari seluruh negeri, sehingga banyak yang bercita-cita untuk bergabung dengan industri robotika tanpa akses ke pendidikan.