ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ
Ιστορία της βιομηχανικής ρομποτικής
Ο George Devol αιτήθηκε τα πρώτα διπλώματα ευρεσιτεχνίας για ρομπότ το 1954 (του χορηγήθηκε το 1961). Η πρώτη εταιρεία που παρήγαγε ρομπότ ήταν η Unimation, που ιδρύθηκε από τον Devol και τον Joseph F. Engelberger το 1956 και αρχικά βασίστηκε στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Devol. Τα ρομπότ της Unimation που ονομαζόταν επίσης και μηχανές προγραμματισμένων μεταφορών, λόγω της κύριας λειτουργίας τους που ήταν η μεταφορά αντικειμένων από ένα σημείο σε κάποιο άλλο, για αποστάσεις 4 μέτρων το πολύ. Χρησιμοποιούσαν υδραυλικούς ενεργοποιητές και είχαν προγραμματιστεί σε κοινές συντεταγμένες, δηλαδή οι γωνίες των διαφόρων αρθρώσεων αποθηκεύονταν κατά τη διάρκεια μιας φάσης διδασκαλίας και να αναπαράγονταν κατά τη λειτουργία. Ήταν ακριβή κατά 1/10,000 της ίντσας. (σημ: αν και η ακρίβεια δεν είναι το κατάλληλο μέτρο για τα ρομπότ, που συνήθως αξιολογούνται από τον ορισμό της επαναληψιμότητας). Η Unimation αργότερα αδειοδότησε την Kawasaki Heavy Industries και την Guest-Nettlefolds κατασκευάζοντας τα Unimates στην Ιαπωνία και την Αγγλία αντίστοιχα. Για αρκετό καιρό ο μοναδικός ανταγωνιστής της Unimation ήταν η Cincinnati Milacron Inc. του Οχάιο. Αυτό άλλαξε ριζικά στα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν πολλοί μεγάλοι ιαπωνικοί όμιλοι άρχισαν να παράγουν παρόμοια βιομηχανικά ρομπότ.
Το 1969 ο Victor Scheinman στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ ανακάλυψε το "βραχίονα του Στάνφορντ", έναν πλήρως ηλεκτρικό, 6 - αρθρωτό ρομποτικό άξονα σχεδιασμένο για να καταστεί δυνατή η λύση του βραχίονα. Αυτό επέτρεψε να ακολουθεί με ακρίβεια αυθαίρετες διαδρομές στο χώρο και διεύρυνε τις δυνατότητες χρήσης του ρομπότ σε πιο εξελιγμένες εφαρμογές, όπως η συναρμολόγηση και συγκόλληση. Ο Scheinman σχεδίασε κι ένα δεύτερο βραχίονα για το εργαστήριο Τεχνητής Νοημοσύνης του ΜΙΤ. Αφού έλαβε μια υποτροφία από την Unimation για να εξελίξει τα σχέδια του, στη συνέχεια τα πούλησε στην ίδια εταιρία, όπου συνέχυσε να τα εξελίσσει με την υποστήριξη της General Motors και έπειτα το έβγαλε στην αγορά ως την καθολικά προγραμματιζόμενη μηχανή για συναρμολόγηση (PUMA).
Η ρομποτική βιομηχανία απογειώθηκε πολύ γρήγορα στην Ευρώπη, τόσο από την ABB Robotics όσο και από την KUKA Robotics όπου έφεραν ρομπότ στην αγορά το 1973. Η ABB robotics (πρώην ASEA) Εισήγαγε την IRB 6, μεταξύ των πρώτων στον κόσμο που διατίθεντο στο εμπόριο, εξολοκλήρου ηλεκτρικά ρομπότ που ελέγχονταν από μικροεπεξεργαστή. Τα δύο πρώτα ρομπότ IRB 6 πωλήθηκαν στην Magnusson στη Σουηδία για λείανση και στίλβωση των γωνιών σε σωλήνες και εγκαταστάθηκαν στην παραγωγή τον Ιανουάριο του 1974. Επίσης, το 1973 η KUKA robotics δημιούργησε το πρώτο ρομπότ, γνωστό ως FAMULUS,[2] επίσης, ένα από τα πρώτα αρθρωτά ρομπότ που δούλευαν με έξι ηλεκτρομηχανικούς άξονες.
Το ενδιαφέρον στη ρομποτική αυξήθηκε στα τέλη του 1970 και πολλές εταιρείες των ΗΠΑ εισήλθαν στον τομέα, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων εταιρειών όπως η General Electric, και η General Motors (η οποία σχημάτισε με κοινοπραξία την FANUC robotics με την FANUC LTD της Ιαπωνίας). Στις πρωτοπόρες εταιρίες περιλαμβάνονται η Automatrix και η Adept Technology Inc. Στην κορύφωση της έκρηξης της ρομποτικής το 1984 η Unimation εξαγοράστηκε από την Westinghouse Electric Corporation έναντι 107 εκατομμυρίων δολαρίων. Η Westinghouse πούλησε την Unimation στην Γαλλική Stäubli Faverges SCA το 1988, η οποία ακόμα παράγει αρθρωτά ρομπότ για γενικές βιομηχανικές εφαρμογές, η οποία αγόρασε ακόμη και το ρομποτικό τμήμα της Bosch στα τέλη του 2004.
Ποσοστά χρήσης βιομηχανικών ρομπότ
Σε επίπεδο ρεκόρ (800.772 στο τέλος του 2003) έφθασε ο αριθμός των ρομπότ που χρησιμοποιούνται στην διεθνή βιομηχανία. Σύμφωνα με έκθεση της Οικονομικής Επιτροπής των Ηνωμένων Εθνών για την Ευρώπη (ΕEE-OΗΕ), αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τιμές αυτών των μηχανημάτων πέφτουν ενώ αυξάνεται το κόστος των εργατικών. Στην ετήσια έκθεσή της για την ανάπτυξη της ρομποτικής στον κόσμο η ΕEΕ-OΗΕ επισημαίνει ότι φέτος σημειώθηκε αύξηση σε ποσοστό 18% των παραγγελιών για βιομηχανικά ρομπότ κατά την διάρκεια του πρώτου εξαμήνου του 2004 σε σχέση με το πρώτο εξάμηνο του 2003. Όπως αναφέρεται στην έκθεση, η διεθνής αυτοκινητοβιομηχανία χρησιμοποιεί σήμερα ένα ρομπότ αντί δέκα εργάτες, Σύμφωνα με εκτιμήσεις της ΕΕΕ-ΟΗΕ, οι τιμές των βιομηχανικών ρομπότ μειώθηκαν κατά περίπου 66% στις ΗΠΑ από το 1990 ενώ την ίδια χρονική περίοδο το κόστος των εργατικών στην αμερικανική βιομηχανία σημείωσε αύξηση κατά 63%. Η Ιαπωνία παραμένει η χώρα με τα περισσότερα ρομπότ στον κόσμο με 322 μηχανές για 10.000 απασχολούμενους στην βιομηχανία, μπροστά από την Γερμανία(148), την Νότια Κορέα (138) και την Ιταλία(116).
Τα είδη των βιομηχανικών ρομπότ
Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ρομπότ είναι τα αρθρωτά, τα SCARA και τα ρομπότ που χρησιμοποιούν τις καρτεσιανές συντεταγμένες(γνωστά και ως ρομπότ πίνακα ή ρομπότ Χ Υ Ζ). Στο πλαίσιο της γενικής ρομποτικής, τα περισσότερα είδη ρομπότ εμπίπτουν στην κατηγορία των ρομποτικών βραχιόνων, συνυφασμένο με τη χρήση της λέξης βραχίονας στο προαναφερθέν πρότυπο (ISO). Τα ρομπότ εμφανίζουν διαφορετικό βαθμό αυτονομίας:
Νέες θεσεις εργασιας απειλουνται από ρομποτ.Συγκεκριμένα, υποστηρίζουν πως τα τεχνολογικά επιτεύγματα σε συνδυασμό με τα ρομπότ, αυξάνουν τις πιθανότητες το 50% των εργαζομένων στις ΗΠΑ να αντικατασταθούν από μηχανές, τα επόμενα 10-20 χρόνια. «Τέτοιες μεταβολές συνέβαιναν πάντοτε, απλώς σήμερα η τεχνολογία εξελίσσεται ραγδαία και ενδεχομένως να επηρεάσει μεγάλη γκάμα επαγγελμάτων» παρατηρεί ένας από τους ερευνητές της Οξφόρδης, ο Καρλ Μπένεντικτ Φρέι.
Οι Η/Υ και τα ρομπότ αντικαθιστούν εργασίες, όπου μπορούν να δοθούν βήμα-βήμα οι οδηγίες για την εκτέλεσή τους. Αυτό σημαίνει: εξάλειψη ποικίλων ειδικοτήτων από υπαλλήλους γραφείου και ταξιδιωτικούς πράκτορες, καθώς και πολλούς άλλους μέσα σε μία γενιά και μόνον.
Σήμερα τα αυτοκινούμενα ρομπότ TUG χρησιμοποιούνται σε 140 νοσοκομεία στις ΗΠΑ για τη μεταφορά γευμάτων, φαρμάκων και κλινοσκεπασμάτων. «Οι εργοδότες δεν θα αντικαταστήσουν μεμιάς τους εργαζόμενους με υπολογιστές, απλώς επειδή αυτό είναι τεχνολογικά εφικτό» προσθέτει ο κ. Φρέι.
Το 1969 ο Victor Scheinman στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ ανακάλυψε το "βραχίονα του Στάνφορντ", έναν πλήρως ηλεκτρικό, 6 - αρθρωτό ρομποτικό άξονα σχεδιασμένο για να καταστεί δυνατή η λύση του βραχίονα. Αυτό επέτρεψε να ακολουθεί με ακρίβεια αυθαίρετες διαδρομές στο χώρο και διεύρυνε τις δυνατότητες χρήσης του ρομπότ σε πιο εξελιγμένες εφαρμογές, όπως η συναρμολόγηση και συγκόλληση. Ο Scheinman σχεδίασε κι ένα δεύτερο βραχίονα για το εργαστήριο Τεχνητής Νοημοσύνης του ΜΙΤ. Αφού έλαβε μια υποτροφία από την Unimation για να εξελίξει τα σχέδια του, στη συνέχεια τα πούλησε στην ίδια εταιρία, όπου συνέχυσε να τα εξελίσσει με την υποστήριξη της General Motors και έπειτα το έβγαλε στην αγορά ως την καθολικά προγραμματιζόμενη μηχανή για συναρμολόγηση (PUMA).
Η ρομποτική βιομηχανία απογειώθηκε πολύ γρήγορα στην Ευρώπη, τόσο από την ABB Robotics όσο και από την KUKA Robotics όπου έφεραν ρομπότ στην αγορά το 1973. Η ABB robotics (πρώην ASEA) Εισήγαγε την IRB 6, μεταξύ των πρώτων στον κόσμο που διατίθεντο στο εμπόριο, εξολοκλήρου ηλεκτρικά ρομπότ που ελέγχονταν από μικροεπεξεργαστή. Τα δύο πρώτα ρομπότ IRB 6 πωλήθηκαν στην Magnusson στη Σουηδία για λείανση και στίλβωση των γωνιών σε σωλήνες και εγκαταστάθηκαν στην παραγωγή τον Ιανουάριο του 1974. Επίσης, το 1973 η KUKA robotics δημιούργησε το πρώτο ρομπότ, γνωστό ως FAMULUS,[2] επίσης, ένα από τα πρώτα αρθρωτά ρομπότ που δούλευαν με έξι ηλεκτρομηχανικούς άξονες.
Το ενδιαφέρον στη ρομποτική αυξήθηκε στα τέλη του 1970 και πολλές εταιρείες των ΗΠΑ εισήλθαν στον τομέα, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων εταιρειών όπως η General Electric, και η General Motors (η οποία σχημάτισε με κοινοπραξία την FANUC robotics με την FANUC LTD της Ιαπωνίας). Στις πρωτοπόρες εταιρίες περιλαμβάνονται η Automatrix και η Adept Technology Inc. Στην κορύφωση της έκρηξης της ρομποτικής το 1984 η Unimation εξαγοράστηκε από την Westinghouse Electric Corporation έναντι 107 εκατομμυρίων δολαρίων. Η Westinghouse πούλησε την Unimation στην Γαλλική Stäubli Faverges SCA το 1988, η οποία ακόμα παράγει αρθρωτά ρομπότ για γενικές βιομηχανικές εφαρμογές, η οποία αγόρασε ακόμη και το ρομποτικό τμήμα της Bosch στα τέλη του 2004.
Ποσοστά χρήσης βιομηχανικών ρομπότ
Σε επίπεδο ρεκόρ (800.772 στο τέλος του 2003) έφθασε ο αριθμός των ρομπότ που χρησιμοποιούνται στην διεθνή βιομηχανία. Σύμφωνα με έκθεση της Οικονομικής Επιτροπής των Ηνωμένων Εθνών για την Ευρώπη (ΕEE-OΗΕ), αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τιμές αυτών των μηχανημάτων πέφτουν ενώ αυξάνεται το κόστος των εργατικών. Στην ετήσια έκθεσή της για την ανάπτυξη της ρομποτικής στον κόσμο η ΕEΕ-OΗΕ επισημαίνει ότι φέτος σημειώθηκε αύξηση σε ποσοστό 18% των παραγγελιών για βιομηχανικά ρομπότ κατά την διάρκεια του πρώτου εξαμήνου του 2004 σε σχέση με το πρώτο εξάμηνο του 2003. Όπως αναφέρεται στην έκθεση, η διεθνής αυτοκινητοβιομηχανία χρησιμοποιεί σήμερα ένα ρομπότ αντί δέκα εργάτες, Σύμφωνα με εκτιμήσεις της ΕΕΕ-ΟΗΕ, οι τιμές των βιομηχανικών ρομπότ μειώθηκαν κατά περίπου 66% στις ΗΠΑ από το 1990 ενώ την ίδια χρονική περίοδο το κόστος των εργατικών στην αμερικανική βιομηχανία σημείωσε αύξηση κατά 63%. Η Ιαπωνία παραμένει η χώρα με τα περισσότερα ρομπότ στον κόσμο με 322 μηχανές για 10.000 απασχολούμενους στην βιομηχανία, μπροστά από την Γερμανία(148), την Νότια Κορέα (138) και την Ιταλία(116).
Τα είδη των βιομηχανικών ρομπότ
Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ρομπότ είναι τα αρθρωτά, τα SCARA και τα ρομπότ που χρησιμοποιούν τις καρτεσιανές συντεταγμένες(γνωστά και ως ρομπότ πίνακα ή ρομπότ Χ Υ Ζ). Στο πλαίσιο της γενικής ρομποτικής, τα περισσότερα είδη ρομπότ εμπίπτουν στην κατηγορία των ρομποτικών βραχιόνων, συνυφασμένο με τη χρήση της λέξης βραχίονας στο προαναφερθέν πρότυπο (ISO). Τα ρομπότ εμφανίζουν διαφορετικό βαθμό αυτονομίας:
- Μερικά ρομπότ προγραμματίζονται για την πιστή εκτέλεση συγκεκριμένων ενεργειών ξανά και ξανά (επαναλαμβανόμενες πράξεις) χωρίς μεταβολές και με υψηλό βαθμό ακρίβειας. Οι δράσεις αυτές καθορίζονται από προγραμματισμένες ρουτίνες που καθορίζουν την κατεύθυνση, την επιτάχυνση, την ταχύτητα, την επιβράδυνση, και την απόσταση από μια σειρά συντονισμένων κινήσεων.
- Άλλα ρομπότ είναι πολύ πιο ευέλικτα ως προς τον προσανατολισμό του αντικειμένου το οποίο λειτουργούν, ή ακόμα και την εργασία που πρέπει να εκτελεστεί στο ίδιο το αντικείμενο, το οποίο μπορεί ακόμα να χρειαστεί να προσδιοριστεί από το ίδιο το ρομπότ. Για παράδειγμα, για πιο ακριβή καθοδήγηση, τα ρομπότ συχνά περιέχουν υποσυστήματα μηχανικής όρασης που ενεργούν ως "μάτια”. Συνδεόμενα με ισχυρούς υπολογιστές ή ελεγκτές (controllers). Η τεχνητή νοημοσύνη, ή ό,τι μοιάζει με αυτή, γίνεται όλο και πιο σημαντικός παράγοντας στα σύγχρονα βιομηχανικά ρομπότ.
Νέες θεσεις εργασιας απειλουνται από ρομποτ.Συγκεκριμένα, υποστηρίζουν πως τα τεχνολογικά επιτεύγματα σε συνδυασμό με τα ρομπότ, αυξάνουν τις πιθανότητες το 50% των εργαζομένων στις ΗΠΑ να αντικατασταθούν από μηχανές, τα επόμενα 10-20 χρόνια. «Τέτοιες μεταβολές συνέβαιναν πάντοτε, απλώς σήμερα η τεχνολογία εξελίσσεται ραγδαία και ενδεχομένως να επηρεάσει μεγάλη γκάμα επαγγελμάτων» παρατηρεί ένας από τους ερευνητές της Οξφόρδης, ο Καρλ Μπένεντικτ Φρέι.
Οι Η/Υ και τα ρομπότ αντικαθιστούν εργασίες, όπου μπορούν να δοθούν βήμα-βήμα οι οδηγίες για την εκτέλεσή τους. Αυτό σημαίνει: εξάλειψη ποικίλων ειδικοτήτων από υπαλλήλους γραφείου και ταξιδιωτικούς πράκτορες, καθώς και πολλούς άλλους μέσα σε μία γενιά και μόνον.
Σήμερα τα αυτοκινούμενα ρομπότ TUG χρησιμοποιούνται σε 140 νοσοκομεία στις ΗΠΑ για τη μεταφορά γευμάτων, φαρμάκων και κλινοσκεπασμάτων. «Οι εργοδότες δεν θα αντικαταστήσουν μεμιάς τους εργαζόμενους με υπολογιστές, απλώς επειδή αυτό είναι τεχνολογικά εφικτό» προσθέτει ο κ. Φρέι.