close

Последствия внедрения роботов на заводе

Развитие роботов обусловлено экономическими факторами; роботы выполняют утомительные, повторяющиеся, неприятные и опасные операции. Робот может не только заменить рабочего, но и функционировать непрерывно длительное время.
 

В большинстве случаев на заводе одновременно внедряют небольшое количество роботов. Освободившихся рабочих не увольняют, а предоставляют им новое место на том же предприятии. В таких случаях, в связи с тем что роботизируемые операции являются вредными, опасными или утомительными, реакция рабочих оказывается благоприятной.

В таблице 2 приводится перечень работ и условий, при которых автоматизация может оказаться выгодной для рабочего.

Таблица 2. Характеристики работы, условий и опасностей, при которых автоматизация может быть выгодной для рабочего
Характеристика работы

Неприятная
Унизительная
Однообразная 
Скучная
Повторяющаяся
Утомительная
Опасная
Тяжелая

Неблагоприятные условия окружающей  Холод
Высокая температура среды    
Интенсивное освещение
Плохое освещение 
Радиация 
Вибрации 
Запахи 
Шум
Изолированность 
Затрудненный доступ 
Опасности Острые поверхности
Металлическая стружка 
Расплавленный металл 
Разбрызгивание или расплескивание масел
Токсичные материалы и пыль 
Соляные ванны 
Кислоты и щелочи 
Коррозия 
Опасность взрыва 
Опасность пожара 
Опасность поражения электротоком 
Дым
Недостаток кислорода 
Оксид углерода

 

Внедрение роботов и автоматизация производства обычно способствуют улучшению, стабилизации качества и увеличению выпуска продукции и возможности расширения производства фирмы. При этом более эффективно используются материалы и соответственно уменьшается количество отходов.

Однако остается под вопросом отношение рабочих к новому сложному роботу, оснащенному сенсорными, акустическими датчиками и устройствами видения, если этот робот будет применяться на операциях, которые не считаются опасными или нежелательными. Некоторые руководители полагают, что для улучшения климата в производственном коллективе лучше вообще избегать термина «робот».

В настоящее время роботы используют при дуговой и точечной сварке, металлизации распылением, очистке, операциях погружения в ванну, поднятии тяжелых деталей, сортировке по качеству или по размеру, распределении, упаковке, штамповке, а также в широком диапазоне разнообразных машинных технологических операций. Реализация многих функций, приписываемых исключительно человеку, связана с серьезными затруднениями для разработчиков роботов и перспективного производственного оборудования.

Такие затруднения встречаются, например, при контроле, преобразовании сигналов датчиков, оценке и принятии решений, а также при воспроизведении интеллекта. Предполагается, что дальнейшее совершенствование и расширение номенклатуры интеллектуальных приборов будет происходить главным образом на развивающейся микропроцессорной основе.

Периоды окупаемости капитальных затрат различны в разных отраслях промышленности и странах. В отраслях, где период окупаемости от 8 до 10 лет является допустимым, объем механизации, вероятно, возрастает больше, чем в отраслях, где период окупаемости от 1 до 2 лет.

Хотя факторы, относящиеся к гигиене труда, по сравнению с экономическими при роботизации находятся на втором плане, иногда они могут иметь такое же важное значение.

В виде примера можно привести производственные условия, в которых высокая температура или излучение делает невозможным выполнение соответствующей работы человеком, или когда выполнение работы возможно только в спецодежде, или когда применяемый механизм создает рабочим большие неудобства.

Примером может служить окрашивание распылением крупных деталей неправильной формы, где применение роботов исключает загрязнение рабочего, улучшает однородность окрашиваемой поверхности, уменьшает количество повторяющихся циклов окраски, снижает брак и экономит краску. 

Традиционные методы проектирования промышленного оборудования, как правило, не предусматривали устройства, предохраняющие от опасности при эксплуатации. Мероприятия по безопасности и гигиене труда ограничивались предупреждающими надписями и осторожностью при эксплуатации несовершенных машин.

До сих пор аспекты безопасности при разработке новой машины учитывают в последнюю очередь, а в ряде случаев и совсем не принимают во внимание.
 

Тем не менее в настоящее время правительственные органы все чаще издают законодательные акты, стандарты и правила, устанавливающие необходимые уровни безопасности и гигиены труда. Мероприятия по безопасности и гигиене труда получили в США поддержку в 1970 г. в связи с принятием Закона о профессиональной безопасности и здравоохранении (OSHA), в котором, в частности, говорится: «Предприниматель обязан предоставить каждому работающему оборудование и рабочее место, на котором отсутствуют явные факторы риска, являющиеся непосредственной или косвенной причиной, приводящей к смерти или серьезной физической травме».
 

Этические соображения при конструировании машин и снижении опасностей ставят различные проблемы перед конструкторами, поставщиками и эксплуатационниками. Решение этих проблем в значительной степени зависит от общественного мнения.
 

Специалисты по безопасности и гигиене труда существовали и 30 лет назад и лишь иногда давали рекомендации при разработке нового или модернизации находящегося в эксплуатации оборудования. В настоящее время эти специалисты должны участвовать в проектировании и разработке промышленного оборудования. Инженер-конструктор основное внимание уделяет функциональным особенностям машины, однако именно на стадии проектирования может быть исключена возможность возникновения опасности в работе.
 

Термин «робот» можно применять для современных производственных установок в достаточно широком диапазоне, включающем системы автоматизированного проектирования и управления производством с помощью ЭВМ, а также системы диагностики и анализа на основе ЭВМ, показывающие особенности мер по безопасности и гигиене труда для режима нормальной работы. Системы диагностики обеспечивают также определение с помощью ЭВМ типов отказов оборудования и значения вероятностей их появления.
 

В случае применения в роботах или производственных установках источников лазерного, УФ или ультразвукового излучения следует принимать стандартные меры предосторожности, на которые не должны влиять модернизация технологического процесса и модификации, связанные с новым применением роботов. Кроме того, применение современного универсального робота требует постоянно меняющегося подхода к мероприятиям по безопасности и гигиене труда. В каждом случае использования робота или производственной установки в новых условиях необходимо рассматривать мероприятия по безопасности и гигиене труда заново.
 
В состав современной гибкой производственной системы могут входить роботы и другие современные производственные установки, объединенные в технологические модули, осуществляющие выпуск готовой продукции. Для обеспечения работы таких систем требуется, кроме обслуживающего персонала, незначительное число рабочих. Для продолжения функционирования всей гибкой производственной системы при окончании обработки в одной из производственных установок должны быть предусмотрены промежуточные накопители. Наличие промежуточных накопителей уменьшает риск одновременного прекращения функционирования многих установок и соответственно снижает опасность одновременного их включения. Эти соображения справедливы и для несинхронизированной производственной системы. В каждой производственной установке должны быть предусмотрены устройства по обеспечению не только защиты роботов от вредного влияния таких факторов, как перегрев, вибрация, попадание песка и пыли, коррозия и электрические помехи (так как промышленное оборудование не изолировано наглухо от внешних воздействий), но и защиты обслуживающего персонала, контролеров и других рабочих, окружающей среды на рабочих местах.

Так, например, конструкция установки для испытаний двигателей внутреннего сгорания, находящейся в составе сборочной автомобильной линии, позволяет осуществлять прием двигателя, его подсоединение, заправку топливом, пуск и прогон в рабочем режиме, а также контроль и анализ выхлопных газов без загрязнения окружающей среды на рабочих местах (рис. 1).

Приборная панель станции, входящей в состав сборочной линии

Однако в общем случае при разработке роботов проблема загрязнения окружающей среды в качестве главного фактора не принимается во внимание. Конструкция производственной установки должна быть такой, чтобы задерживать излишки токсичных материалов или отходы, содержащие токсичные вещества. Большинство сварочных роботов не задерживает полностью газы, образующиеся при сварке. Несмотря на это, высокое качество работы при некоторых способах сварки с помощью роботов позволяет окрашивать изделия непосредственно после сварки. Это исключает опасное воздействие пыли, образующейся при зачистке изделий абразивными кругами после сварки обычными способами.
 

Если робот или автомат монтируется в линию, обслуживаемую операторами, то рабочий, которому робот передает деталь, должен придерживаться темпа, задаваемого роботом. Этот темп трудно выдерживать рабочим малоэнергичным, невысокого роста, с заболеваниями артритом или с другими аналогичными заболеваниями. В качестве примера можно привести машины, подающие картонные коробки под загрузку, машины для сортировки писем в почтовых отделениях связи и визуальные терминалы с дисплеем, требующие незамедлительного ответа от оператора с помощью клавиатуры. Конструкторы роботов и автоматов и монтажники этих установок должны учитывать принципы эргономики, с тем чтобы снизить до минимума утомляемость и напряжение обслуживающего персонала.
 

Поскольку происходит замена рабочих-операторов роботами и автоматами, остальные рабочие могут быть менее сильными. Вследствие этого на производстве все чаще применяют женский труд вместо мужского.

Конструктор современной производственной установки должен, следовательно, иметь в виду, что размеры отверстий в стандартных ограждениях могут быть уменьшены, а органы управления установкой размещены ниже и ближе к оператору, чтобы предотвратить возникновение таких заболеваний, как растяжение сухожилий.
 

По сравнению с производственными системами, использующими интенсивный труд рабочих, заменяющие их роботизированные системы характеризуются значительно более низкими показателями несчастных случаев.

Большинство несчастных случаев при эксплуатации производственных систем обусловлено ошибками рабочих или небрежностью, допускаемой в работе, а не неисправностями в роботах или автоматах.

Несчастные случаи возникают, когда рабочему не удается предусмотреть траекторию перемещения органа робота и он не успевает избежать столкновения с ним. Несчастный случай может произойти при отклонении рабочего органа от заданной траектории перемещения, а также при падении или разрушении детали, когда деталь или ее осколки попадают в зону, считающуюся безопасной.

Категория: Роботы и автоматы | Просмотров: 19 | | Теги: развитие роботов, использование роботов, Роботы на производстве | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0