Реферат: Безлюдное производство

Министерство образования и науки Украины

Национальный аэрокосмическийуниверситет

им. Н. Е. Жуковского «ХАИ»

Реферат на тему:

«Безлюдное производство»

Толстяк Константин

Харьков   2001 г.

На наших глазах происходит глубокое изменениехарак­тера труда производственного рабочего. Было время,когда работа велась полностью науниверсальных станках (то­карных, фрезерных,сверлильных и т. п.), на которых ра­бочий мог вытачивать или фрезеровать, или сверлить любую деталь (в пределах возможностей данного станка).Тогда все обеспечивалось искусствомручного труда рабочего. Ручным трудом человека определялись и другие виды про­изводственных операций (литье, сварка, сборкаизделий). Недаром в те годы употреблялся термин «рабочие руки»(требуются «рабочие руки»). То же самое наблюдалось и в других отраслях промышленности (электротехнической, легкой, текстильной, пищевой), а также вгорнодобываю­щих отраслях и на строительных работах. Ручной труд был основным и в транспортных операциях (при погрузке-разгрузке)как в масштабе страны, так и в ограниченных условияхзавода или цеха.

Огромным шагом на пути техническогопрогресса яви­лась в прошломмеханизация человеческого труда во всех еговидах, в первую очередь на трудоемких, тяжелых, вред­ных работах. С развитием механики, многочисленных ее приложений и энергетики многое сделано для существенногооблегчения труда человека иувеличения производитель­ноститруда. Постепенно во всех промышленных отраслях вместо отдельных станков появились механически и элект­рически взаимосвязанные технологические линии, содер­жащиекомплексы производственного оборудования. Появи­лись конвейерные линии, роторные линии, угольные ком­байны,сельскохозяйственные машины.

Успехи механизации стали дополнятьсяавтоматизацией производственныхпроцессов на основе достижений авто­матики, теории и практики автоматическогорегулирования, без применения которых невозможны были бы многие виды технологии, энергетики, функционированиемногих машин не только во всех видахпроизводства, но и на транспортеи в сельском хозяйстве. Именно автоматизацияв сильней­шей степениспособствовала увеличению эффективности производстваво всех отраслях народного хозяйства страны. Сочетание механизации и автоматизации в едином комплек­се с применением электротехнических иэлектронных средств исредств измерительнойтехники потребовало уже анализа наиболее целесообразного сочетания этих средствв единой технической системе,чтобы в целом получить наибольшую эффективностьи надежность работы при наименьшей стои­мости.

В связи с этим возникла необходимость вразвитии со­ответствующих методовсистемотехники, общей теории управления исистемного анализа. Значение этого нового научно-техническогонаправления особенно усилилось в связи сусложнением продукции, укрупнением производ­ственныхпредприятий, значительным расширением коопе­рациимежду предприятиями и между отраслями промыш­ленности.

Сложность процессов управления превысилачеловече­ские возможностисвоевременно оценивать возникающие сложные ситуации, выбирать наивыгоднейшиеварианты организации взаимосвязейкак в сложных технических си­стемах, так и вотношениях с партнерами, участвующими вобщем  производственном процессе, спотребителями и поставщиками сырья и оборудования.Трудно стало в таких условиях «вручную», на основе личных способностей и опыта,создавать отлаженное производство с бесперебойным ходом всех его внешних и внутренних процессови увязы­вать все этапыпланирования в масштабах народного хо­зяйства, исходя из заданного ограниченияресурсов.

Возникла совершенно новая (по сравнению смеханиза­цией и малойавтоматизацией технологических процессов) проблема— автоматизация умственной деятельности че­ловека. Это стало одним из основных элементовновой науч­но-технической политики,основанной на достижениях тео­рии управления,кибернетики и на базе широкого при­мененияэлектронной вычислительной и измерительной техники.Применение вычислительной техники сделало возможнымвыполнение таких работ и получение таких ре­зультатов,которые раньше были совершенно немыслимы. Конечно, и в этихусловиях новые достижения физики и химии,как и раньше, продолжают играть важнейшую роль в совершенствованиитехнологических процессов и в ускорениинаучно-технического прогресса. Но мы хотим обратить сейчас главное внимание на роль теории управления и вычислительной техники именно вавтоматизации умственного труда человекав процессах управления про­изводством,в процессах проектирования, планирования, учета и контроля, в организации работколлективов людей, проведении прикладного научного эксперимента и т. п. Очевидно, что проблема эта чрезвычайномногогранна. Робототехнике и гибкимпроизводственным системам сейчаспринадлежит ведущая роль в интенсификации эко­номики, повышении эффективности производства наряду с использованием передовых технологическихпроцессов и технологическогооборудования. Вместе с тем развитие робототехникии гибких производственных систем имеет ипервостепенное социальное значение: коренным образом меняется облик рабочего напроизводстве и характер труда всего заводского персонала.

Конечно, появление робототехники и гибкихпроизвод­ственных систем неотменяет использования в отдельных случаяхпрежнего типа универсальных станков и приспо­соблений, применения малой механизации и автоматизации прежнего типа и т. д. Они могут еще по-своемусовершен­ствоваться и применяться там, где это необходимо и целе­сообразно. Большое значение имеют также иновые роторно-конвейерные линии.

Что же касается робототехники и гибкихпроизводствен­ных систем, то можно сказать, что основой ихявляется комплекс достижений и механики, иуправления, и вычис­лительной и информационнойтехники. В этом смысле здесь имеется тесное сочетание автоматизации и механизациипроизводственных процессов с широкой автоматизацией умственного труда.

Посещение современногомашинострои­тельного предприятияоставляет неиз­гладимое впечатление. Всего несколько лет назад такиепредприятия представляли собой скопищаметаллорежущих или иныхстанков, управляемых вручную.Каждый станок обслуживал отдельный оператор, дей­ствовавший согласно разработанным инструкциям.Рабочие выполняли и такие важныеоперации, как перенос партий деталейразличной стадии готовности с одного станкана другой.

В настоящее время картина меняет­ся. Многиеоперации механической обработкиосуществляются исключи­тельно станками, которые управляются ЭВМ и значительную часть времени могутфункционировать без вмешатель­ства человека. Команды на станки поступаютне от цехового персонала, а по сетям передачи данных — с компью­теров, находящихсяна другом участке предприятия. А установки типа роботов играют значительнуюроль в выполне­нии таких важнейших производствен­ных операций, как транспортировка деталей, сварка, окраска, и даже в, тре­бующих исключительной точности, сбо­рочных операциях, в частности, при мон­таже миниатюрных электронных компо­нентов напечатных платах.

Внедрениепромышленных роботов занимает немаловажное место в общем процессе компьютеризациипроизводства, результаты которого все сильнее ощущаются на промышленныхпредприятиях многих стран Такое эволюционное развитие оказывает особенносильное влияние на те отраслиобрабатыва­ющейпромышленности, которые выпус­каютпродукцию в виде штучных изде­лии независимо от того, из какого мате­риала они выполнены — ткани, метал­ла, пластмассы или древесины. Каждое изделие должно изготавливаться инди­видуально путем обработки исходных материалов. Другой основной тип про­мышленности— так называемое непре­рывное производство — имеет свои особенности: выпускаемаяпродукция, по крайней мере, на некоторых этапах технологического цикла, находится либо в газообразном или жидком состо­янии, либо в виде порошка.

При производстве штучных изделий важнейшиеоперации выполняются ма­шинами, которые режут, долбят, нагре­вают, сверлят, куют, красят, вяжут, ткут или сваривают исходныймате­риал. Сырьем здесь всегда служаттвердые вещества. Многие годы пред­принимаются усилия максимально авто­матизировать такиепроцессы, чтобы снизить расходы на оплатупроизвод­ственного персонала,ускорить выпуск продукции и повысить ее качество. После того как специализированноеавтоматическое оборудование для выполненияконкретной технологичес­кой операции введено в эксплуатацию, оно способно многократно повторять этуоперацию при минимальном вмешательстве человека. При таком типемеханизации производства (называе­мом винженерных кругах «жесткой» автоматизацией) автоматический станок может, например, раз за разом просверливать отверстие в указанной точке одинаковых металлических бол­ванок, а, скажем, система для окраски распылением, действующая на автомо­бильномзаводе, будет наносить покры­тие на идентичныедетали по мере того, как онипродвигаются по конвейеру.

Такой вид автоматизации отличается однимсущественным недостатком. Он применим только в тех случаях, когда изделия выпускаются очень большими партиями, а их номенклатура меняется крайне редко. На установку и ввод в эксплуатацию подобного оборудования тратитсятак много времени и сил, что соответствующиерасходы оправдыва­ются только в том случае, когда оно рассчитано нанепрерывный выпуск продукции в течение многих недель или месяцев. Если же предприятию необхо­димо постоянно менять ассортимент производимых изделий в соответствий с колебаниями спроса, тожесткая авто­матизацияоказывается нерентабель­ной. Тогданередко приходится отказы­ваться от внедренияоборудования с наивысшей степенью автоматизации и делать ставку на традиционные ручные методы выпускапродукции.

Многие производственные процессы связаны с различнымиманипуляциями технологическими объектами.Речь идет, например, об операцияхснятия деталей со станков или конвейеров, об упаковке, сборке, фиксации заготовок в ходе обработки, а также о манипуля­цияхтакими рабочими инструментами, как сверла исварочные электроды. При жесткойавтоматизации производствен­ного процесса выполнение подобных операций можно возложить на специа­лизированные автоматы, каждый из которых выполняет одну конкретную операцию. Если жежесткая автоматизация неприменима, такие операции редко удается механизировать— их приходится выполнять людям; вот почему в цехах традиционныхпроизвод­ственных предприятий погрузочно-разгрузочными и другими вспомогатель­нымиоперациями занимается так много рабочих.

Однако все сказанное относится к предприятиям, работающим «по старин­ке». Внедрение роботов,олицетворя­ющих собой «гибкую»автоматизацию, позволит осуществлять целый ряд производственных процедур новоготипа. Эти устройства можно запрограммироватьна выполнение различных работ, поэтому они легко переключаются с одной задачина другую при изменении номенклатуры выпускаемой продукции. Не составляет,например, особого труда заложить в память робота программу, в соответствии скоторой, он будет снимать с конвейера детали различных размеров и форм.Следовательно, роботы особенно выгодны для предприятий, изготавливающихпродукцию мелкими партиями, причем тип изделия меняется от партии к партии.Предприятия такого рода распространены гораздо шире, чем те, которые в течениедлительного времени непрерывно выпускают одно и то же изделие.

Для предприятий средне- и мелкосерийногопроизводства роботы как образцы средств гибкой автоматизации обладаютнесомненными достоинствами, которые можно разделить на три группы. Джозеф Энгелбергер, основателькомпании "Юнимейшн" и один из пионеров робототехническойпромышленности, перечисляет эти достоинства в своей книге «Практическая роботика»:

1. Роботы представляют собой готовые кприменению средства автоматизации, поскольку компании-поставщики уже провелибольшие работы по производственной специализации такого оборудования.Применение роботов позволяет в значительно более сжатые сроки вводить в стройновые технологические линии, а это в свою очередь содействует скорейшему внедрениюоригинальных разработок в серийное производство.

2. Снижается объем требуемых наладочныхопераций. После того как принято решение установить на предприятии промышленныероботы, требуется обеспечить их сопряжение с другими

технологическими установками. Все этооборудование необходимо отладить с целью устранения дефектов, скажем, впрограммных средствах, и для роботов значительную часть такой работы проводитфирма-поставщик.

3. Роботы можно использовать и после того,как завершится выполнение задачи, на которую они были первоначально рассчитаны.Не исключено, что линия по производству изделий, где на робот возложеныконкретные функции, будет действовать всего полгода или год. Затем номенклатуравыпускаемых изделий меняется, и предприятию, возможно, придется«списывать» оборудование такой линии. Однако, поскольку робот впринципе программируется для решения различных задач, его можно снять с даннойпроизводственной линии и перебросить на другую. При использовании средствжесткой автоматизации подобная замена исключена, ибо они способны выполнятьоперации только одного типа. Когда подобное оборудование завершает работу врамках технологического процесса, для которого оно предназначено, у него обычноостается лишь один путь — из заводского цеха в металлолом.

Не следует думать, что только роботывписываются в современную концепцию гибкой автоматизации; на промышленныхпредприятиях встречаются и другие виды оборудования, действующего всоответствии с этими принципами. К подобным техническим средствам можно отнестиметаллорежущие станки с компьютерным числовым программным управлением (КЧПУ) исамодвижущиеся тележки, называемые также автоматическими транспортнымисредствами, которые перевозят детали с одного производственного участка надругой. Станки с КЧПУ оснащаются режущим инструментом и другимиприспособлениями для обработки металлических деталей и управляются ЭВМ. Роботможет составлять как бы единое целое со станками с КЧПУ, подавая на них деталидля обработки.

На большинстве современных предприятийпроизводственные участки, где выполняются различные фазы технологическогопроцесса, соединены между собой сетью передачи данных. Таким образом,компьютеризованные установки во всех подразделениях подобного предприятияобмениваются информацией, т. е. выполняемые ими функции полностьювзаимосвязаны.

Предположим, в проектном отделе предприятияразрабатывается новый тип комплектующего изделия — скажем, металлическая крышкакартера для коробки передач нового типа. После того как специалист подготовитсоответствующий чертеж (но не на бумаге, а на экране дисплея ЭВМ — сиспользованием так называемой системы автоматизированного проектирования, илиСАПР), он нажимает ряд кнопок на клавишной панели ЭВМ. Таким путем на компьютеризованныйметаллообрабатывающий станок, расположенный в заводском цехе, передаетсяпрограмма, описывающая процесс изготовления новой крышки картера. Данная информацияраспространяется по сети связи, которая соединяет между собой все подразделенияпредприятия во многом аналогично тому, как телефонная сеть общего пользованиясвязывает учреждения и индивидуальные жилища в городах.

В результате станок обрабатываетметаллическую заготовку в соответствии с командами, заложенными в машиннойпрограмме. Сочетание средств компьютеризованной графики с КЧПУ-установкаминазывается системой автоматизированного проектирования — автоматизациипроизводственных процессов (САПР/САПП).

Нередко разнообразными операциями поперемещению материалов и комплектующих изделий занят целый ряд роботов иавтоматических транспортных средств. В частности, комплекс, состоящий из такихустройств, может использоваться для снятия металлической детали (врассматриваемом случае — крышки картера) со станка и отправки ее в сборочныйцех, где роботы соединяют эту деталь с другими металлическими компонентами,например с корпусом коробки передач.

Финансовые подразделения и складской персоналподдерживают контакты с производством через другие вычислительные системы. Этопозволяет администрации, планирующей объем выпуска продукции, постоянно быть вкурсе всего, что происходит на каждом участке предприятия. Наконец, готовоеизделие отправляют на автоматизированный склад. Там оно хранится в специальномконтейнере до тех пор, пока на него не возникнет спрос. Тогда отдел сбытазатребует его со склада, откуда оно поступит на транспортер для отгрузкизаказчику.

Компьютеризованноеоборудование, которое позволяет автоматически изготавливать небольшие партииизделий, называют гибкими производственными системами (ГПС). В типичном случаеподобная система состоит из трех частей: собственно обрабатывающего оборудования(это либо станки с КЧПУ, либо литейные или сборочные установки, непосредственноизготавливающие изделия), средств транспортировки (роботы или самодвижущиесятележки) деталей и системы управления. Как правило, здесь задействован не одинкомпьютер, а целый иерархический комплекс ЭВМ. К примеру, в памятидиспетчерского компьютера обычно хранится детальный план работы предприятия. Онсодержит сведения о функциях, выполняемых разнообразными компьютеризованными станками,описание взаимосвязей между ними, а также данные о требуемом темпе выпускапродукции. Такой компьютер соединяется с другими вычислительными машинами,реализующими алгоритмы управления конкретными устройствами, скажем с роботамиили станками с КЧПУ. В свою очередь эти ЭВМ «второго уровня» могутвзаимодействовать с микропроцессорами, размещенными в самих станках илироботах. Подобная структура образует ряд четко выраженных трактов, по которыминформация поступает на установки, непосредственно осуществляющиетехнологический процесс.

Гибкие производственные системы рассчитаны нетолько на автономное функционирование. Через другие информационные сети онимогут взаимодействовать с подразделениями непроизводственного характера,например с плановыми или финансовыми отделами. Как правило, ГПС обладают рядомпреимуществ по сравнению с традиционным оборудованием, управляемым вручную. Дляих обслуживания требуется меньше персонала, поскольку значительная часть работывозлагается на машины. Детали обрабатываются с большей точностью: после тогокак установится требуемый режим работы, ГПС должна функционировать без перебоев,так как все инструкции по выполнению производственных операций представлены ввиде безошибочных (по крайней мере, теоретически) программ строго определенногосодержания. Все это представляет разительный контраст с предприятиями, гдебольшинство технологических операций осуществляется вручную. Люди могутпрекрасно справляться со своим делом в течение 90% рабочего времени,однако в остальные 10% времени они могут почувствовать усталость илинедомогание, что приведет к существенному ухудшению качества их работы, а следовательно,и выпускаемой продукции.

Еще одиндовод в пользу внедрения ГПС состоит в том, что они менее габаритны, чеманалогичные комплексы оборудования, управляемого вручную. На обычном заводебольшое число установок простаивает значительную часть рабочего времени. Вотличие от этого компоненты ГПС функционируют практически непрерывно, т. е. ГПСсостоит из меньшего количества единиц оборудования, чем традиционный станочныйучасток, выполняющий такое же производственное задание. Следовательно, дляустановки более современного оборудования предприятию, по всей вероятности,потребуется меньше площади, и, кроме того, ему удастся сэкономить на такихнакладных расходах, как плата за отопление и освещение.

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Рассмотрим конкретные задачи, которые роботы решают в настоящее времяна промышленных предприятиях. Их можно разделить на три основных категории:

                                    — манипуляции заготовками и изделиями

                                    — обработка с помощью различных инструментов

                                    — сборка.

Манипуляции изделиями и заготовками.

Приразгрузочно-загрузочных и транспортных операциях робот заменяет пару человеческихрук. В его обязанности не входят особенно сложные процедуры. Он всего лишьмногократно повторяет одну и туже операцию в соответствии с заложенной в нем(роботе) программой. Рассмотрим типичные применения таких роботов.

1) Загрузочно-разгрузочные работы.

Во многихотраслях машиностроительной промышленности используются установки для литья,резки и ковки. В большинстве случаев последовательность выполняемых имиопераций весьма проста. Вначале заготовки загружают в производственнуюустановку, которая затем обрабатывает их строго определенным образом, и,наконец, готовые детали извлекают из нее. Загрузку и разгрузку, как правило,выполняют рабочие или в тех случаях, когда применимы средства жесткойавтоматизации, специализированные механизмы, расчитанные на операции толькоодного вида. Роботы могут здесь оказаться полезными, если характер такихзагрузочно-разгрузочных операций время от времени меняется.

            Например, в литейномпроизводстве роботы используются как для дозированной разливки расплавленногоалюминия, так и для извлечения из пресс-формы затвердевших отливок и охлажденияих. Такой подход обладает двумя преимуществами. Прежде всего, роботыгарантируют более строгое соблюдение требований технологического процесса:действуют в соответствии с заданной программой, они всегда вводят в установкуточно дозированное количество металла. Затем в строго определенные моментывремени они извлекают из нее отформованные детали. Благодаря точному соблюдению технологического процесса строгособлюдаются и характеристики изделий.

            Второе преимуществоданного подхода заключается в том, что значительно облегчается работаоператора. Извлечение раскаленного куска металла из пресс-формы одна из малопривлекательных работ, и желательно, чтобы ее выполнял робот. Таким образомроль человека сводится к контролю за протеканием процесса и управлениюдействиями робота с помощью компьютера.

2) Перенос изделий с одной производственной установки на другую.

            Во многих отрасляхмашиностроительной промышленности погрузочно-разгрузочные механизмыпредназначены для перемещения изделий с одного производственного участка надругой. И при выполнение таких перемещений роботы играют немаловажную роль.

            На заводе фирмы IBM вПикипси (шт. Нью-Йорк), выпускающем компьютеры, роботызагружает магнитные диски в систему, где на них записывается необходимая информация.Программа, управляющая роботом, содержит инструкции относительно того, в какуюиз четырех установок для записи следует загружать тот или иной “пустой” диск.Кроме того, программа задает конкретный набор команд, который соответствующаяустановка должна занести на диск. Тот же робот осуществляет и два других этапаэтого технологического процесса. Он извлекает диск из записывающей установки ипомещает его в устройство, которое струей сжатого воздуха прижимает кповерхности диска самоклеющуюся метку. Затем робот вынимает диск с помощьюзахватного приспособления и упаковывает его конверт .

            Подобный роботразработан и внедрен на английском автомобилестроительном заводе. Онпередвигается на гусеницах между пятью производственными участками завода. Роботизвлекает пластмассовую деталь автомобиля из установки для инжекторного прессованияи последовательно переносит деталь на доводочные участки, где с нее снимаютсяоблои и заусенцы. Далее робот помещает деталь на специализированный станок,который полирует ее. И наконец деталь перемещается с полировального станка наконвейер.

3) Упаковка.

            Практически всебытовые и промышленные товары необходимо упаковывать, и для роботов непредставляет сложности поднимать готовые изделия и помещать в какую-либо тару.

            На заводах одной изкондитерских фирм Англии специализированные роботы занимаются укладкой конфет вкоробки. Эти машины весьма сложны и совершенны. Во-первых они обращаются спродукцией очень аккуратно: сжав шоколадное изделие, они могут нарушить егоформу или раздавить его. Во-вторых, робот соблюдает высокую точность при укладкеконфет в коробки, помещая их в определенные ячейки коробки .

4) Погрузка тяжелых предметов на конвейер или палеты.

            Помимо упаковкиминиатюрных изделий, а также промышленных и бытовых товаров роботы иногдавыполняют и погрузку тяжелых предметов. По существу они здесь заменяютподъемно-транспортные машины, управляемые оператором-человеком.

Обработка деталей и заготовок .

            Хотя роботы,выполняющие обработку изделий с помощью различных инструментов, и нашли покаменее широкое применение, чем аналогичное оборудование для транспортировкидеталей и заготовок, они продемонстрировали свою эффективность при решении многихзадач.

1) Сварка.

            Эта операция чащевсего выполняется с помощью роботов, предназначенных для манипулированияинструментом. Роботы могут осуществлять два вида сварки: точечную контактную идуговую. В обоих случаях робот удерживает сварочный пистолет, который пропускаетток через две соединяемые металлические детали.

            В соответствии суправляющей программой, сварочный пистолет может перемещаться практически неотклоняясь от заданной траектории. И если программа отлажена хорошо, сварочныйпистолет прокладывает шов с очень высокой точностью.

            Большинство роботовдля точечной сварки применяется в автомобильной промышленности. При сборкеавтомобиля необходимо выполнить огромное количество операций точечной сварки,чтобы надлежащим образом соединить между собой различные детали кузова,например боковины, крышу и капот. На современных конвейерах эти детали вначалесоединяются временно несколькими прихваточными сварными соединениями. Далеекузов перемещается по конвейеру мимо группы роботов, каждый из которыхосуществляет сварку в строго определенных местах. Поскольку все кузова, монтируемыена одной производственной линии, для получения высококачественных соединенийпросто требуется, чтобы робот каждый раз повторял заданную последовательностьперемещений.

            При очевидныхпреимуществах такого использования роботов существует ряд и серьезныхтехнических проблем. Запрограммировать робот весьма непросто. Необходимо нетолько задать точный маршрут движения манипулятора, но и подготовитьинструкции, в соответствии с которыми регулируется напряжение и сила тока вкаждой точке маршрута. А эти параметры могут меняться, например, в зависимостиот толщины свариваемого материала или от того, какую форму имеет прокладываемыйшов — прямую или криволинейную.

            Также необходимосконструировать фиксаторы, удерживающие детали в процессе сварки таким образом,чтобы сварка осуществлялась при высокой точности позиционирования. Когдасварочный пистолет держит человек, он способен учитывать незначительныесмещения заготовки. Сварщик-человек  лишьслегка сместит инструмент, с тем, чтобы выполнить шов в заданном месте. Роботже не способен принимать подобные решения, если фиксаторы допускают перекос илисмещение, то существует вероятность того, что сварные швы будут расположены сотклонением. Кроме того, фиксатор должен быть таким, чтобы манипулятор имелдоступ к детали с разных сторон.

            Следующая проблемакасается допусков на изготавливаемые детали. Сварщик-человек принимает вовнимание неизбежные отклонения в размерах, но роботу подобная коррекция не подсилу. Таким образом, когда сварка осуществляется с помощью автоматики,  допуски на детали, изготавливаемые на другихучастках предприятия, должны быть минимальными.

            Характер воздействия,которое роботы оказывают на другие этапы производственного процесса (весьмавероятно, что оно приведет к тесной привязке всех технологических операций),называется “принципом домино” в робототехнике.

2) Обработка резаньем.

2.1) Сверление.

            Как правило, операциюсверления осуществляют на станке. При использовании робота в его захватномприспособлении закрепляется рабочий инструмент, который перемещается надповерхностью обрабатываемой детали, высверливая отверстия в нужных местах. Преимуществоподобной процедуры проявляется в тех случаях, когда приходится работать скрупногабаритными и массивными деталями или проделывать большое числоотверстий.

            Операции сверленияиграют значительную роль в производстве самолетов: они предшествуют клепке, прикоторой в отверстия вставляются миниатюрные зажимные детали, скрепляющие междусобой два листа металла. В деталях самолетов необходимо проделывать сотни, а тои тысячи отверстий под заклепки, и вполне естественно, что такую операцию поручилироботу.

            Английская компанияизготавливает детали механизма бомбосбрасывания, предназначенного дляистребителя “Торнадо”. Механизм представляет собой цилиндрическую конструкциюдлиной примерно 6м, к которой требуется приклепать кожух из восьми металлическихпанелей. В кожухе необходимо просверлить около 3000 отверстий под заклепки. Проблемазаключалась в том, как добиться, чтобы робот, оснащенный высокоскоростной сверлильнойголовкой, проделывал отверстия точно в заданных местах.

            Инженеры пришли квыводу, что данную проблему можно решить следующим образом: рабочийпросверливает ряд эталонных отверстий (примерно через метр друг от друга) вдольпанелей, которые размещаются надлежащим образом поверх цилиндрической конструкции.Манипулятор с закрепленным в его зажиме сенсорным зондом (а не сверлом) перемещаетсянад поверхностью заготовки, посылая в память робота данные о местонахожденииэталонных отверстий. Затем робот рассчитывает точные координаты остальныхотверстий, исходя из этих базовых точек. Затем робот, завершив операциюсверления, удаляет оставшиеся в отверстиях крошечные частицы металласпециальным инструментом.

2.2) Бесконтактная обработка заготовок.

            Из-за малой жесткостии недостаточной твердости, роботы не могут проводить обработку твердыхматериалов резаньем. Поэтому инженеры изучают бесконтактные методы обработкиматериалов, подобных металлу или пластику. Для этой цели, в частности, используетсялазер. В рабочем органе робота закреплен прибор, который направляетвысокоэнергетическое когерентное излучение лазера (для чего нередкоиспользуется волоконно-оптическая система передачи) на обрабатываемуюзаготовку. Лазер может с высокой точностью резать пластины из металла, вчастности стали. Робот перемещает рабочий орган над обрабатываемым листовымматериалом по траектории, определяемой программой. Программой же регулируетсяинтенсивность светового луча в соответствии с толщиной нарезаемого материала.

            Другой бесконтактныйметод резанья основан на использовании струи жидкости. Такой подход впервыеприменила компания «Дженерал моторс». На ее заводе в Адриане установленасистема с 10 роботами, изготавливающая пластмассовые детали нефтеналивныхцистерн. Восемь из десяти роботов направляют водяные струи под высокимдавлением на перемещаемые конвейером пластмассовые листы. Эти струи прорезают висходном материале ряд отверстий и щелей, а также удаляют лишние элементыпластмассовых прессованных деталей. По утверждению представителей компании“Дженерал моторс”, подобная роботизированная система весьма экономична,поскольку исключает износ инструмента и позволяет повысить качество операцийрезанья. Поскольку система управляется программой, которая находится в памятицентрального компьютера, для контроля и обслуживания всех 10 роботов требуетсятолько два оператора.

3) Нанесение различных составов на поверхность.

            На большинствепредприятий после таких операций, как резанье, производится обработкаповерхности только что изготовленных деталей (чаще всего окраска). Это еще одинтип производственных операций, которые способен выполнять робот, если егооснастить пульверизатором. В память робота закладывается программа,обеспечивающая выполнение определенной, многокр