صنعت ۴.۰ در عصری که فناوری در حال پیشرفت با سرعت نور است یک تحول بسیار چشمگیر است. ستون فقرات که این صنعت را برپا نگه می‌دارند، رباتهای صنعتی هستند. اما آیا این ربات های صنعتی در صنعت 4.0 فقط ماشین‌هایی‌اند که جای انسان را می‌گیرند؟ یا می‌توانند نقطه اوجی در همکاری انسان با ماشین‌ها باشند؟ در این مقاله، به بررسی نقش اساسی رباتهای صنعتی در صنعت ۴.۰ خواهیم پرداخت، همراه ما باشید.
صنعت ۴.۰ چیست؟
فهرست مطالب
صنعت ۴.۰، یا انقلاب صنعتی چهارم، به نسل جدیدی از تولید گفته می‌شود که در آن سیستم‌ها با استفاده از فناوری‌های دیجیتال و هوش مصنوعی به یکدیگر متصل شده‌اند. رخ‌دادن این اتصال بین ماشین‌ها، سیستم‌ها و انسان‌ها باعث بهینه‌شدن تولیدات می‌شود.
“Industry 4.0 is leading to a comprehensive transformation of the production landscape, helping companies to become more efficient, flexible and competitive while improving quality, conserving resources and optimizing working conditions.”
«صنعت ۴.۰ منجر به تحولی جامع در چشم‌انداز تولید می‌شود و به شرکت‌ها کمک می‌کند تا ضمن بهبود کیفیت، حفظ منابع و بهینه‌سازی شرایط کاری، کارآمدتر، انعطاف‌پذیرتر و رقابتی‌تر شوند.»
منبع: www.greif-velox.com
مزایای رباتهای صنعتی در صنعت ۴.۰
اگر انقلاب صنعتی چهارم را یک انسان در نظر بگیریم، رباتهای صنعتی ستون فقرات این صنعت هستند و نقش حیاتی را در بهبود فرایندهای تولید ایفا می‌کنند و باعث یک تحول گسترده در عملکرد کارخانه‌ها می‌شوند. برخی از مزیت‌های ربات های صنعتی در صنعت 4.0 عبارت‌اند از:
· افزایش دقت و کیفیت تولید
توانایی انجام وظایف تکراری بادقت بسیار بالا یکی از مهم‌ترین مزایای استفاده از رباتهای صنعتی است. ربات‌ها می‌توانند با تکرار مکرر یک کار، کیفیت محصول را به طور مداوم حفظ کنند، دقیقاً برخلاف نیروی انسانی که ممکن است به دلیل خستگی یا خطای انسانی، دقت در کار کاهش یابد. مطالعات نشان می‌دهد که استفاده از ربات‌ها می‌تواند میزان خطا را تا ۹۰ درصد کاهش دهد.
· افزایش بهره‌وری و سرعت تولید
بدون نیاز به استراحت و وقفه ربات‌ها می‌توانند به‌صورت ۲۴ ساعته کار کنند. این موضوع باعث افزایش قابل‌توجه ظرفیت تولید و کاهش زمان چرخه تولید می‌شود. حتی گزارش شده است که در برخی صنایع افزایش بهره‌وری به بیش از دوبرابر حالت دستی رسیده است.
· بهبود ایمنی محیط کار
با استفاده از ربات‌ها ریسک آسیب‌دیدگی برای نیروی انسانی کاهش میابد، زیرا در انجام فعالیت‌های خطرناک یا کار در محیط‌های سمی و دارای شرایط سخت فیزیکی احتمال آسیب‌دیدگی به نیرو انسانی زیاد است. در صنایع جوشکاری و رنگ‌کاری که مواد شیمیایی سمی استفاده می‌شود، ربات‌ها جان انسان‌ها را نجات می‌دهند، این موضوع یکی از نمونه‌های افزایش ایمنی با حضور ربات‌ها است.
· انعطاف‌پذیری در تولید
خطوط تولید در صنعت ۴.۰ باید بتوانند به‌سرعت به تغییرات بازار پاسخ دهند. رباتهای مدرن باقابلیت برنامه‌ریزی مجدد، امکان تغییر سریع وظایف و محصولات را فراهم می‌کنند. این ویژگی به کارخانه‌ها کمک می‌کند تا محصولات سفارشی و متنوعی را باکیفیت بالا تولید کنند.
· کاهش هزینه‌های عملیاتی در بلندمدت
در طول زمان ربات‌ها با کاهش خطاها، هدررفت مواد اولیه، هزینه‌های نیروی انسانی و افزایش بهره‌وری، هزینه‌های کلی تولید کاهش می‌یابد، اگر چه که هزینه اولیه خرید ربات‌ها زیاد است.
· جمع‌آوری داده و تحلیل پیشرفته
رباتهای صنعتی مجهز به حسگرها و سیستم‌های هوشمند است که می‌توانند اطلاعات دقیق و لحظه‌ای را از روند تولید جمع‌آوری کنند. این داده‌ها به تحلیل بهتر فرایندها، پیش‌بینی مشکلات و بهینه‌سازی تولید کمک می‌کنند که نتیجه آن افزایش کیفیت و کاهش هزینه‌ها است.
چالش‌های رباتهای صنعتی در صنعت ۴.۰
با وجود مزایای بی‌شمار، به‌کارگیری رباتهای صنعتی در صنعت ۴.۰ با چالش‌های خاصی مواجه است که باید به آنها توجه ویژه‌ای شود. برخی از این چالش‌ها شامل موارد زیر است:
1. هزینه اولیه بالا
خرید تجهیزات، نصب و آموزش نیروهای انسانی برای راه‌اندازی خطوط تولید مبتنی بر رباتهای صنعتی نیازمند سرمایه‌گذاری کلان است. این موضوع ممکن است برای کسب‌وکارهای کوچک و متوسط محدودیت ایجاد کند.
2. نیاز به نیروی متخصص و آموزش مداوم
بهره‌برداری موفق از ربات‌ها مستلزم دانش فنی بالا در زمینه رباتیک، نرم‌افزارهای کنترل و تحلیل داده است؛ بنابراین، شرکت‌ها باید نیروهای متخصص را جذب و آموزش دهند که خود هزینه و زمان‌بر است.
3. سازگاری با تجهیزات و نرم‌افزارهای قدیمی
بسیاری از کارخانه‌ها هنوز از تجهیزات سنتی استفاده می‌کنند که ممکن است با سیستم‌های پیشرفته رباتیک سازگار نباشند. این موضوع نیازمند اصلاحات و سرمایه‌گذاری‌های اضافی است.
4. مقاومت نیروی انسانی
بسیار از نیروهای انسانی نگران این هستند که جایگزینی توسط ربات‌ها باعث مقاومت در برابر پیاده‌سازی سیستم‌های جدید شود. به همین خاطر مدیریت تغییر و آموزش کارکنان برای همکاری با ربات‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد.
5. نگهداری و تعمیرات تخصصی
سرویس‌های منظم، به‌روزرسانی نرم‌افزاری و تعمیرات تخصصی از جمله نیازمندی‌های رباتهای صنعتی هستند که به هزینه و برنامه‌ریزی دقیق نیاز دارد.
معرفی انواع ربات‌ها در صنعت ۴.۰
رباتهای صنعتی در صنعت ۴.۰ به دسته‌های مهمی تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. برخی از این ربات های صنعتی در صنعت 4.0 عبارت‌اند از:
· رباتهای بازویی (Articulated Robots)
ربات‌هایی که این نوع بازو را دارند معمولاً دارای چندین مفصل هستند که حرکت بازو ربات را شبیه به دست انسان می‌کند. این ربات‌ها در عملیات مونتاژ، جوشکاری، رنگ‌آمیزی و بسته‌بندی بسیار کاربرد دارند.
· رباتهای موازی (Parallel Robots)
این ربات‌ها با داشتن چند بازو که به‌صورت هم‌زمان کار می‌کنند، دقت و سرعت بالایی دارند. از این ربات‌ها برای کارهایی حساس مانند جراحی رباتیک یا مونتاژ قطعات ظریف استفاده می‌کنند.
اطلاع از قیمت ربات های صنعتی در صنعت 4.0
· رباتهای همکاری (Collaborative Robots یا Cobots)
رباتهای همکاری به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بدون ایجاد خطر برای انسان، بتوانند به‌صورت مشترک با اپراتورها کار کنند. این ربات‌ها دارای حسگرهای ایمنی و سیستم‌های توقف سریع هستند.
· رباتهای مخصوص بسته‌بندی و بارگیری
وظیفه انجام کارهای تکراری و فیزیکی مثل بسته‌بندی محصولات، چیدمان و بارگیری را این ربات‌ها بر عهده دارند و می‌توانند کارایی خطوط تولید را افزایش دهند.
· رباتهای هوشمند مجهز به AI
با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، ربات های صنعتی در صنعت 4.0 می‌توانند وظایف پیچیده‌تر را یاد بگیرند، بهبود دهند و با شرایط جدید سازگار شوند.
نقش رباتهای صنعتی در شکل دادن به صنعت ۴.۰
رباتهای صنعتی نقش مهمی در تحقق اهداف صنعت ۴.۰ دارند و در زمینه‌های مختلف تأثیرگذارند که برخی از آنها عبارت‌اند از:
· اتوماسیون کامل و بهینه‌سازی فرایندها
وظایف تکراری و پیچیده را ربات‌ها با سرعت و دقت بالا انجام می‌دهند و باعث کاهش خطا و افزایش بهره‌وری می‌شوند.
· افزایش انعطاف‌پذیری تولید
امکان تغییر سریع خطوط تولید را رباتهای قابل‌برنامه‌ریزی برای ساخت محصولات متنوع فراهم می‌کنند و پاسخگویی به نیازهای بازار را تسهیل می‌نمایند.
· جمع‌آوری داده و تحلیل پیشرفته
ربات‌هایی که مجهز به حسگرهای پیشرفته و سیستم‌های ارتباطی هستند، داده‌های زنده تولید را جمع‌آوری کرده و به سیستم‌های تحلیل ارسال می‌کنند که منجر به تصمیم‌گیری بهتر و پیش‌بینی خرابی‌ها می‌شود.
· همکاری انسان و ماشین
رباتهای همکاری به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در کنار نیروی انسانی به فعالیت خود ادامه دهند و به افزایش ایمنی و بهره‌وری کمک کنند.
· پیش‌بینی و نگهداری پیشگیرانه
ربات‌ها با تحلیل داده‌ها می‌توانند نیاز به تعمیرات را پیش‌بینی کرده و از توقف ناگهانی خطوط تولید جلوگیری کنند.
· کاهش هزینه‌های عملیاتی
به کمک اتوماسیون و بهبود بهره‌وری، هزینه‌های مربوط به نیروی انسانی، مصرف انرژی و هدررفت مواد اولیه کاهش می‌یابد.
سخن آخر
وجود رباتهای صنعتی، پایه‌های اصلی اجرایی‌شدن صنعت ۴.۰ هستند که با ترکیب فناوری‌های نوین، تولید را به سمت هوشمندی و انعطاف‌پذیری هرچه بیشتر هدایت می‌کنند. ربات های صنعتی در صنعت 4.0 مزایای فراوانی از جمله افزایش دقت، بهره‌وری، بهبود ایمنی و جمع‌آوری داده‌های ارزشمند دارند که آنها را به ابزارهای کلیدی در کارخانه‌های مدرن تبدیل کرده است. درعین‌حال، چالش‌هایی مانند هزینه‌های بالا و نیاز به تخصص فنی را نباید نادیده گرفت. اگر می‌خواهید با رباتهای این نسل بیشتر آشنا شوید می‌توانید از مشاوره رایگان تیم تی اس ویژن استفاده کنید و سؤالات خود را با کارشناسان این تیم در میان بگذارید. برای دریافت این مشاوره رایگان با شماره زیر تماس بگیرید.
برای مطالعه بیشتر
Augmented reality experiments with industrial robot in industry 4.0 environment
Advances in Industrial Robotics: From Industry 3.0 Automation to Industry 4.0 Collaboration
A Brief Overview of the Use of Collaborative Robots in Industry 4.0: Human Role and Safety