Широкое внедрение роботов и эвм в промышленность

Какие из перечисленных событий, явлений научно-технического развития СССР относятся к периоду 1953-1964 гг.?

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Найдите 2 минуты и прочитайте про:

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ДЕТСКОЙ ПОЛИКЛИНИКИ СИСТЕМА ОКАЗАНИЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ. Медицинское обслуживание населения представляет собой сложную систему как по видам.
Сборник примеров и задач по метрологии Введение Данное учебное пособие содержит краткие теоретические сведения по основным разделам метрологии: международная система единиц.
Законодательная, исполнительная и судебная власти в РФ Для того, чтобы понять смысл разделения властей, закрепленного в Конституции, необходимо знать основные виды власти.
Понятие права социального обеспечения Социальное обеспечение как самостоятельная отрасль права. 1. Понятие права социального обеспечения 2. Понятие социального.
Полномочия органов местного самоуправления. Полномочия местного самоуправления – это закрепляемые нормами муниципального права за населением муниципальных образований.

Промышленные роботы и выгоды их внедрения на производстве, актуальность робототехники

Мир становится все более цифровым и прогрессивным. Об этом можно судить, например, по тому факту, что количество роботов, установленных в промышленности по всему миру, за последние десять лет увеличилось более чем втрое.

Робототехника является новым средством комплексной механизации и автоматизации производства, техникой последних поколений, дающей наивысшую эффективность.

Робототехника — это новое комплексное научно-техническое направление, включающее разработку, создание и использование манипуляторов, роботов и роботизированных технологических комплексов, а также связанные с этим организационные, социально-экономические и психологические аспекты, требующие нового научного подхода. Успешно работая в разных сферах, она постепенно доказывает свои преимущества.

Автоматизация с помощью роботов обеспечивает производительность, гибкость и безопасность

Идея замены человеческого труда машиной известна с древних времен. Промышленный робот стал еще одним шагом в развитии гибкой автоматизации для оптимизации производства с возможностью не только постоянно повторять одни и те же операции с гарантированной точностью, но и с возможностью простого перепрограммирования в случае изменения производственной программы пользователя.

Концепция начинается с простых рабочих мест, где робот оснащен позиционером для размещения приспособлений и позиционирования деталей на двух или более станциях, для всей роботизированной производственной линии, где функция приспособлений, включая загрузку и разгрузку деталей, решается роботами.

Важными помощниками в мире современной автоматизации в настоящее время являются широко используемые вспомогательные системы, такие как системы визуализации или камеры, которые позволяют роботам удалять и манипулировать крупными деталями.

Однако надежность роботов, их программного обеспечения, высокая производительность и простота эксплуатации являются необходимыми предпосылками для правильного функционирования этих устройств и систем.

Уровень и способы автоматизации производства существенно зависят от его вида и масштабов, и если в массовом и крупносерийном производстве наиболее оправданным является использование автоматических линий, то в среднесерийном и мелкосерийном и единичном производстве комплексная автоматизация стала возможной с появлением ЭВМ, станков с ЧПУ и промышленных роботов.

На базе технологического оборудования с числовым программным управлением и промышленных роботов компонуются многономенклатурные линии, участки, цеха, получившие название гибкого автоматизированного производства.

Основным принципом построения таких гибких производств является модульность. Автоматизация гибкого производства развивается от простого к сложному — первоначально создаются и внедряются гибкие производственные модули (ГПМ), на их основе строятся гибкие производственные комплексы (ГПК) и, наконец, гибкие автоматизированные производства (ГАП).

Роботы нового поколения проще устанавливать и программировать и в то же время им легче общаться друг с другом

Дальнейшим их развитием является создание практически безлюдного автоматического производства, где гибкие автоматизированные производства дополняется системами автоматизированного проектирования выпускаемых изделий (САПР) и технологической подготовки их производства, планирования и диспетчерского управления (АСУП).

Основной структурной единицей гибких производственных модулей любой сложности являются роботизированные технологические комплексы (РТК), которые могут быть образованы на основе одного промышленного робота, обеспечивающего индивидуальное или групповое обслуживание состыкованного с ним оборудования или законченный цикл обработки изделия (например, сварки), либо на базе нескольких промышленных роботов, выполняющих взаимосвязанные операции.

Универсальность большинства промышленных роботов делает возможным их широкое применение в составе роботизированных технологических комплексов для различных видов производства.

Достижения роботизированных технологий способствуют все более широкому использованию роботов

Интенсивное внедрение в настоящее время и в перспективе промышленной робототехники обусловлено рядом причин.

Прежде всего, создание и широкое внедрение промышленных роботов и манипуляторов, позволяющих интенсифицировать различные технологические процессы и операции, исключить применение ручного малоквалифицированного и монотонного труда, особенно в тяжелых, опасных, и вредных для человека условиях.

В ближайшие годы в промышленности значительное увеличение выпуска продукции должно обеспечиваться за счет внедрения новых видов техники и прогрессивных технологий. Хотя доля ручного труда в промышленности снизилась, в мире сегодня все еще занято ручным трудом миллиона человек.

Многочисленные обследования условий труда показывают, что около 30 % работающих испытывают неблагоприятное воздействие шума, 30 % должны работать по строго регламентированному режиму, 25 % подвергаются действию сырости, жары или холода, 20% трудятся в физически неудобном положении или находятся в условиях дыма и испарений, 20 % вынуждены затрачивать большие физические усилия, а 15 % работают в ночное время.

Указанные стресс-факторы часто действуют в совокупности, поэтому около 40 % рабочих испытывают одновременное воздействие двух, а около 25 % — трех и более факторов. Соответственно внедрение робототехники дает существенное сокращение доли ручного, тяжелого, вредного и утомительного труда (социальный фактор).

Промышленные роботы могут выполнять задачи, которую раньше могли выполнять только люди

Кроме того, изменился характер производства — около 80 % изделий изготовляется малыми сериями. Автоматизация производства поэтому становится одним из существенных рычагов повышения производительности труда в мелкосерийном производстве (экономический фактор).

Робототехника позволяет решить проблемы двух- и трехсменной работы, повысить коэффициент загрузки оборудования и ритмичность его работы, улучшить качество изделий и снизить их себестоимость, в первую очередь при мелкосерийном производстве.

Она создает предпосылки для перехода к качественно новому уровню — созданию гибких автоматизированных производственных систем, допускающих возможность быстрой переналадки для выполнения операций с другой последовательностью и характером действий и работающих с минимальным участием человека.

Между человеком и машиной происходит еще большее сближение: они все чаще работают рука об руку и без защитного ограждения

Основные технические характеристики промышленных роботов определяются областью применения и условиями производства, для которых они предназначаются.

Описание и характеристики современных промышленных роботов содержатся в статьях: Промышленные роботы в современном производстве и Классификация промышленных роботов

Исследования показывают, что при использовании на отдельных операциях один промышленный робот в зависимости от сменности работы заменяет 1 — 3 рабочих, повышает производительность труда на 60 — 80 % и снижение затрат на подготовку производства на 45 — 50 %.

При групповом использовании эффективность промышленных роботов резко возрастает: производительность увеличивается не менее чем в 3 — 5 раз, а в отдельных случаях в 8 — 10 раз, относительно уменьшаются капитальные вложения и расходы на обслуживание, повышаются интенсивность и ритмичность производства, сменность, качество продукции, сокращается количество брака.

Автомобильная промышленность лидирует: она использует интеллектуальные производственные решения и промышленных роботов вместо сборочных линий, которые доминируют в традиционном производстве более 100 лет

Среди направлений сокращения ручного и тяжелого физического труда кроме роботов важное место отводится также наиболее простым устройствам — манипуляторам, как средству комплексной механизации производства.

На производстве, где нет необходимости в защите человека от окружающей среды и в частой загрузке-разгрузке оборудования, распространение получили манипуляторы с командным управлением, отличающиеся тем, что человек-оператор включает последовательно по отдельности приводы каждого звена.

Такие роботы-манипуляторы наиболее просты по конструкции, относительно дешевы и их использование не ведет к изменению технологического процесса, так как они легко вписываются в существующую технологию. Универсальность, незначительная стоимость и высокая эффективность на погрузочно-разгрузочных операциях — отличительные их качества.

Современные роботы-манипуляторы дают новые возможности в сфере труда

Многие виды работ, в частности, механосборочные, строительно-отделочные, подъемно-транспортные, складские и ремонтные могут быть в ближайшее время механизированы исключительно с помощью манипуляторов.

По расчетам, удовлетворение потребностей промышленности в роботах-манипуляторах позволит сократить численность рабочих ручного труда по более чем 30 профессиям: слесарей на 4 %, ремонтников — на 3, упаковщиков — на 5, кладовщиков — 2,5, транспортировщиков — на 3 и грузчиков — на 5 %

В результате инноваций в области сетевых технологий в производственных секторах появляется все больше и больше роботов, которые только недавно открыли для себя автоматизацию. Примерами этого являются промышленность продуктов питания и напитков, текстильная промышленность, деревообрабатывающая промышленность и промышленность пластмасс.

До недавнего времени применение стандартных типов промышленных роботов сопровождалось рядом мер безопасности и предотвращения несчастных случаев. В этом отношении новый тип роботов (коллаборативных роботов), иногда называемых «коботами» является совершенно революционным решением.

Изучение и разработка роботов «коллаборативного» типа с самого начала были сосредоточены на безопасности и в то же время на возможности его интеграции в рабочие линии с людьми-операторами.

Еще в последнее десятилетие промышленные роботы были ограждены. Но затем появились коллаборативные роботы. Суть термина «сотрудничество» означает, что он может работать вместе с людьми.

Как это может выглядеть и почему не опасно? Конструкция робота такова, что он имеет ограниченную мощность и мощность, включая функцию, которая немедленно останавливает робота при обнаружении столкновения, что можно сделать несколькими способами. Во многих приложениях этот робот может использоваться без защитного ограждения.

Сегодня производители роботов мо гут предложить своим клиентам тип робота, который отвечает самым строгим требованиям по своим характеристикам и в то же время имеет ряд других преимуществ, которые можно особо выделить :

• о дновременная работа с человеком-оператором,
• экономия места,
• простая настройка,
• высокая производительность,
• точность,
• надежность.

Роботы для совместной работы все еще в новинку. Возможности их применения еще не полностью раскрыты. В настоящее время коботы являются наиболее широко используемыми в производстве электроники, но их возможности также успешно применяются в других отраслях. Благодаря своей гибкости и простоте использования они также найдут свое место в сфере логистики и услуг. Наше исследование показывает, что к 2024 году на эти непроизводственные области будет приходиться 21,3% продаж коботов. Наши маленькие дружелюбные коботы имеют потенциал для значительного роста по сравнению с другими типами роботов!

— Ян Чжан, генеральный директор Interact Analysis

Если рабочий выполняет повторяющуюся задачу в течение многих часов в день, часто относительно легко внедрить на его место коллаборативного робота за относительно короткий период времени благодаря простому программированию и настройке и без всех защитных мер, необходимых для традиционных промышленных роботов.

По тем же причинам коллаборативный робот также намного более доступен (не только стоимость робота ниже, но и стоимость установки за счет устранения времени, необходимого для технической поддержки и настройки оборудования «роботизированная ячейка»), и поэтому его легче оправдать финансово.

Лучшие примеры успешного внедрения таких роботов — это производственные объекты, где есть несколько станций, выполняющих один и тот же тип процесса, например, технологические процессы с несколькими станками с ЧПУ.

В настоящее время создание и внедрение робототехники должно признано одним из приоритетных направлений развития промышленности.

Разработкой и производством промышленных роботов занято более тысячи компаний. Все крупные компании начинают вкладывать капитал в производство промышленных роботов. Создаются новые, специализирующиеся на этой продукции компании, а также компании-посредники по внедрению промышленных роботов.

Во всех развитых странах созданы национальные ассоциации по промышленной робототехнике, а в отдельных странах работа в этой области возведена в ранг государственной программы.

В России создана Национальная Ассоциация Участников Рынка Робототехники (НАУРР), цель которой развитие рынка робототехники, расширение международных связей и популяризация робототехники.

Присоединяйтесь к нашему каналу в Telegram «Автоматика и робототехника»! Узнавайте первыми о захватывающих новостях и увлекательных фактах из мира автоматизации: Автоматика и робототехника в Telegram

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Роботизация промышленного производства на базе искусственного интеллекта Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ / INDUSTRIAL ROBOTS / РОБОТОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ / ROBOTIZED SYSTEMS / ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ / ARTIFICIAL INTELLIGENCE / ПРОМЫШЛЕННОСТЬ / INDUSTRY / СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ / SYNERGISTIC EFFECT

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Мыльник Владимир Владимирович, Мыльник Алексей Владимирович

Статья посвящена исследованию процессов развития роботизации промышленного производства на основе искусственного интеллекта в диалектике развития общественных и экономических систем. Авторами проводится анализ исторического развития робототехники. В контексте технологического развития рассмотрены три поколения роботов. В рамках исследования разработана структурно-функциональная робота третьего поколения, включающая в себя основные подсистемы, отвечающие за реализацию управления, сенсорных функций, коммуникации и моторики робота. Авторами рассматриваются специфические особенности адаптации и интеграции роботов в человеческое сообщество. Предлагается прогноз технологического развития робототехники. Авторами формализуются две основные задачи содействия роботов людям в процессе рабочего взаимодействия. Определяется зависимость развития роботов от развития средств вычислительной техники и программных систем искусственного интеллекта . Определены факторы образования синергетического эффекта при интеграции промышленных роботов в робототехнологические комплексы

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экономике и бизнесу , автор научной работы — Мыльник Владимир Владимирович, Мыльник Алексей Владимирович

Миварные экспертные системы для сопровождения производственных процессов на транспорте
Социальный робот: подходы к определению понятия
Основания социальной робототехники в контексте социально-гуманитарных исследований
Роль искусственного интеллекта в трансформации современного рынка труда
Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 21: искусственный интеллект и робототехника
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ROBOTIZATION INDUSTRIAL PRODUCTION BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE

The article investigates the processes of development robotics industrial production based on artificial intelligence in the dialectic development of social and economic systems. The historical development of robotics is analyzed. Three generations of robots have been examined in the context of technological development. The study designed structural-functional robot third generation, which includes the major subsystems, responsible for implementing the control of sensory functions, communication and motor skills of the robot. The authors examined the specific features of adaptation and integration of robots in human society. It is proposed to forecast technological development of robotics. The authors formalized two main objectives for collaboration robots with people in the process of working interaction. The dependence development of the robots from the development of computer hardware and software systems artificial intelligence has been identified in the article. The authors determined the factors of synergetic effect on the base of integration industrial robots in robotized complexes

Текст научной работы на тему «Роботизация промышленного производства на базе искусственного интеллекта»

ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

РОБОТИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА БАЗЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В.В. Мыльник, А.В. Мыльник

Статья посвящена исследованию процессов развития роботизации промышленного производства на основе искусственного интеллекта в диалектике развития общественных и экономических систем. Авторами проводится анализ исторического развития робототехники. В контексте технологического развития рассмотрены три поколения роботов. В рамках исследования разработана структурно-функциональная робота третьего поколения, включающая в себя основные подсистемы, отвечающие за реализацию управления, сенсорных функций, коммуникации и моторики робота. Авторами рассматриваются специфические особенности адаптации и интеграции роботов в человеческое сообщество. Предлагается прогноз технологического развития робототехники. Авторами формализуются две основные задачи содействия роботов людям в процессе рабочего взаимодействия. Определяется зависимость развития роботов от развития средств вычислительной техники и программных систем искусственного интеллекта. Определены факторы образования синергетического эффекта при интеграции промышленных роботов в робототехнологические комплексы

Ключевые слова: промышленные роботы, робототехнологические комплексы, искусственный интеллект, промышленность, синергетический эффект

В 1920 г. Чешский писатель К.Чапек написал пьесу «РУР» («Россумские универсальные роботы»), в которой отдельными персонажами были люди и роботы, т.е. искусственно созданные люди. Один из персонажей этой пьесы дает понятие робота, заключающееся в том, что роботы — это люди, обладающие невероятно сильным интеллектом, но у которых нет «души». Впоследствии появилось новое понятие «робот», применяемое в фантастической литературе, науке и технике. Характерными чертами роботов являются их «механическое совершенство» и «сильный интеллект». Имея такие характерные черты, роботы способны работать и совершенствоваться как люди. В приведенной пьесе они вышли из-под контроля людей и принялись их уничтожать. Фантастические образы К. Чапека предвосхитили диалектику развития инновационного развития промышленного производства.

Интенсивное развитие и применение робототехники в промышленности начинается со второй половины XX века. Рядом ученых в это время определены новые научные направления — информатика, синергетика (самоорганизация), искусственный интеллект, иннова-тика. Появились интеллектуальные роботы, способные наряду с человеком, осуществлять определенные операции и реагировать на изменения внешней среды. Основными

причинами разработки и применения интеллектуальных роботов являются:

• высвободить человека в процессе производства продукции от тяжелых видов работ, а также его участия в экстремальных условиях (загрязненной среде, химической среде, опасной для жизни и т.п.);

• существенное повышение производительности труда при выполнении операций в процессе производства продукции;

• значительное повышение качества продукции, производимой в промышленном производстве с помощью промышленных роботов;

• снижение себестоимости продукции, производимой на определенном промышленном предприятии.

Создание и выпуск первых промышленных роботов в индустриально развитых странах был осуществлен в 1963 г. — США, в 1967 г. — Англией, в 1968 г. — Швецией, в 1971 г. -Японией, в 1972 г. — Францией, в 1973 г. — Италией. В нашей стране первый отечественный манипулятор для транспортировки и укладки металлических листов был применен предприятием ЭНИКМАШ (г. Воронеж) — 1966 г.

С точки зрения инновационного развития робототехнику в промышленности принято делить на три поколения в зависимости от степени их функциональных возможностей и предназначения в будущем.

Первое поколение — промышленные роботы, основанные на применении автоматических устройств, имеющих одну или несколько «рук». В отличие от автоматов, роботы — это универсальные автоматические системы многоцелевого назначения. Наиболее эффективное применение такие роботы находят при выполнении технологических операций, автоматизации транспортных операций и других видов работ.

Второе поколение промышленных роботов представляют собой адаптивные роботы, которые контролируются устройством адаптивного управления. Такие роботы относятся к более совершенным, способным реагировать на изменения внешней среды с помощью датчиков обратной связи, т.е. сенсорными устройствами и определенным зрением. Роботы второго поколения называют очувств-ленными, способными с помощью обратной связи осуществлять действия, направленные на адаптацию к изменениям во внешней среде производственного процесса. Такая особенность является основной, отличающая адаптивных роботов от роботов первого поколения.

Третье поколение — роботы с искусственным интеллектом. Искусственный интеллект

представляет собой научную отрасль, занимающуюся исследованием и моделированием естественного интеллекта человека. Под интеллектом в данном случае (от лат. ЫеПеСш -познание, понимание, рассудок) понимается способность мышления, рационального познания. Роботы третьего поколения существенно отличаются от предыдущих роботов в связи с тем, что они оснащены средствами передвижения. Сенсорные возможности роботов определяются разнообразием и характером искусственных органов чувств, позволяющих имитировать восприятия из внешней среды. «Моторика» роботов в этом случае определяется числом степеней свободы исполнительных механизмов, а также их конструкцией.

На основании изложенного можно дать определение роботов третьего поколения. Роботами третьего поколения называются универсальные компьютерные системы, способные обучаться в процессе активного взаимодействия с окружающей средой и предназначенные для имитации разнообразных операций, совершаемых человеком в процессе умственного и физического труда. Конструкция таких роботов приведена на рис. 1.

Структура робота третьего поколения

Рис. 1. Структурно-функциональная схема робота третьего поколения

В общем случае робот третьего поколения состоит из следующих систем:

• системы связи с человеком или другими роботами;

• исполнительной (моторной) системы. Измерительно-информационная, или сенсорная, система представляет собой искус-

ственные органы чувств робота. Они, как и органы чувств человека, предназначены для восприятия и преобразования информации о состоянии внешней среды и самого робота в соответствии с потребностями управляющей системы, играющей роль «мозга» робота.

Управляющая система, или «мозг» робота, служит для выработки действий управления двигателями механизмов исполнительной системы на основе сигналов обратной связи от сенсорной системы, а также для организации общения человека с роботом на определенном языке. Мозг роботов обычно реализуется на базе применяемых средств вычислительной техники (СВТ).

Исполнительная система, определяющая «моторику» робота, т.е. его способности совершать разнообразные движения, служит для отработки управляющих сигналов, фор-

мируемых управляющей системой, и воздействия на окружающую среду. В качестве исполнительных систем обычно используется совокупность манипуляторов.

В различные периоды существования человеческой цивилизации лидирующими направлениями научных исследований были философия, геометрия, астрология, алхимия, химия, а также такие разделы физики как механика, электричество и магнетизм, физика элементарных частиц и квантовая механика, ядерная физика. Тем не менее, начиная со второй половины XX в. и по настоящее время лидирующие позиции по темпам развития занимает компьютерная наука (информатика). Схема развития информатики, отражающая современное состояние ее сущности, приведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема современного развития информатики

Из всех разделов информатики наиболее быстрыми темпами (в области теоретических разработок и практического применения) развивается искусственный интеллект. До середины 1980 г. лидирующие позиции в практическом приложении удерживали экспертные системы. Однако, в течение последних десятилетий они постепенно уступили лидерство разделу искусственного интеллекта — нейронным сетям.

При создании первых интеллектуальных роботов использовались технологии экспертных систем, согласно которым в систему управления роботами закладывались базы пра-

вил, предписывающих их поведение. В дальнейшем, нашли широкое применение нейро-компьютерные технологии. Благодаря этому роботы приобрели способность адаптироваться к окружающей среде и гибко реагировать на ее изменения и самоорганизовываться.

Совокупность проблем, объединяемых понятием «искусственный интеллект», достаточно широка. В общем плане под искусственным интеллектом, с нашей точки зрения, следует понимать состав компьютерной целенаправленной переработки информации (знаний) в соответствии с приобретаемым в процессе обучения и адаптации

при решении интеллектуальных задач. Исследования по созданию роботов с искусственным интеллектом находятся в настоящее время на определенной стадии. В основном, такие системы существуют в виде специализированных программ для ЭВМ, способных решать такие интеллектуальные задачи как передвижение робота в пространстве, реакция на внешние воздействия, самостоятельно брать и переносить изделия, взаимодействовать со станками с числовым программным управлением (ЧПУ) и т.д.

Искусственный интеллект является неотъемлемой частью тех роботов, которые предназначены для имитации интеллектуальной деятельности человека. Рассматривая интеллект роботов, вряд ли можно сомневаться в том, что источником многих понятий и представлений для них послужил окружающий мир. Однажды постигнутые понятия и представления, включая модель окружающего мира, роботы могут начать развиваться совершенно независимо от человека. В частности, они могут, как это произошло с человеком, подняться к высотам обобщения и абстракции, освобождаясь от первоначального своего происхождения. В процессе этой «внутренней» эволюции роботов могут рождаться новые понятия и представления, которые в свою очередь могут чудодейственным образом повлиять на весь ход естественного исторического развития человечества.

Достаточно длительное время в промышленности идет процесс интеграции роботов в робототехнологические комплексы (РТК). При их интеграции возникает синер-гетический эффект (эффект взаимодействия). Сущность синергетических процессов рассматривается И.Пригожиным [2], применительно к химическим и физическим процессам, а также научная школа Г.Хакена [1], отражающая синергетические процессы в области применения лазерной техники. В области изучения синергетики и ее влияние в различных направлениях жизнедеятельности человека существуют такие научные школы отечественных ученых как В.И. Арнольд,

С.П. Курдюмов, Е.Н. Князева, Д.С. Чернав-ский, Г.Г. Малинецкий и др.

Сущность синергетических процессов при создании РТК состоит в том, что они представляют собой естественные процессы при формировании отдельных промышленных роботов в системные комплексы в целях получения дополнительного синергетическо-го эффекта. В данном случае под синергети-ческим эффектом робототехнологических комплексов понимается возрастание социально-экономического эффекта при однонаправленном действии отдельных роботов для решения определенных производственных задач и достижения поставленной цели.

Как показывает практика, синергетиче-ский эффект в результате применения РТК в промышленном производстве образуется за счет следующих факторов:

• однонаправленности действий отдельных роботов, объединенных в систему, для решения производственных задач и достижения поставленной цели;

• использования единой информационной базы, единого технического, программного и лингвистического обеспечения;

• согласованности задач функционирования промышленных роботов;

• сокращения времени на простой и технологические перерывы;

• ускорения передачи управляющей информации и т.п.

Синергетический эффект от применения РТК представляет собой часть социально-экономического эффекта, образующегося в результате интеграции отдельных промышленных роботов в определенные комплексы. Например, при сборке автомобилей, тракторов и других машин. Появление положительного синергетического эффекта проявляется в результате однонаправленного и целостного построения роботизированных технологических комплексов. Помимо положительного эффекта при реализации РТК может возникнуть отрицательный эффект, который может быть связан с несогласованной работой роботов при их встраивании в заранее запланированный комплекс.

При взаимодействии человека с роботами появляется ощущение того, что в роботах все хорошо и здорово, похоже на человека, но «чего-то» в роботах не хватает. Это «чего-то» означает отсутствие у них «души», которая имеется у человека. Если количество интеллектуальных роботов при встрече с человеком достаточно большое, то у человека появляется неосознанный страх, как будто он попал в «зловещую долину», не отвечающую его жизненным устоям и закономерностям жизнедеятельности окружающей среды. В связи с этим, человек вступает в противоречивые отношения с робототехникой. С одной стороны, робототехника выполняет за человека определенные физические и умственные операции, а с другой, робототехника со временем может выйти из подчинения и вступить в конфликтные отношения с человеком. Такое положение приводит человека в напряженное психологическое состояние, которое не может быть продолжительным. В связи с этим, человеку нельзя постоянно находиться во взаимодействии с робототехникой и периодически выходить из контакта с ней.

В будущей жизнедеятельности человека робототехнику можно представить как гармонизацию программных, очувствленных и интеллектуальных роботов, обеспечивающих все более возрастающие потребности человека. Растущие потребности человека ставят перед робототехникой две основные задачи. Первой задачей является выполнение достаточно большого количества физических и умственных функций человека роботами с учетом повышения производительности труда в промышленном производстве. Вторая задача заключается в упрощении эксплуатации РТК. Необходимость решения этих задач состоит в том, что в перспективе развития роботы становятся более очувствленны-ми и интеллектуальными.

Исходя из прогнозирования развития робототехники следует отметить, что будущее роботов в большой степени зависит от инновационного развития средств вычислительной техники. Производительность и универсальность роботов зависит в основном от про-

граммного и информационного обеспечения. Управляющие системы роботов второго и третьего поколения в будущем будут создаваться на базе параллельно работающих проблемно-ориентированных процессоров, специализированных на решении отдельных классов задач. Такие процессоры могут с помощью метапрограмм проблемного типа использоваться при решении интеллектуальных задач. Распараллеливание процессоров создает большие возможности для распознавания зрительных, звуковых и тактильных образов. К числу таких процессоров относятся персеп-троны с многослойной структурой, а также однородные среды нейронных сетей.

В несколько отдаленном будущем появятся роботы, реализованные не на электронной базе, а на нейронно-волоконной основе. В настоящее время в нервных и мышечных волокнах скрыто еще много секретов. Открытие таких секретов позволит создать искусственные волокна с аналогичными свойствами. Хорошо известно, что по нервным волокнам, представляющим собой диэлектрики, могут свободно распространяться электрические сигналы. Такое явление имеет место в нервных волокнах, но механизм зарождения и распространения этих сигналов пока еще не раскрыт, и воспроизводить их пока не умеем. Если такая задача будет решена, тогда появится возможность создавать логические вычислительные и запоминающие элементы не на электронной, а на биологической основе. Прогресс в области развития робототехники будет зависеть от того, каким образом мозг «формирует» мысли, наши движения «следуют» по нашей воле, а генетическая программа «рассчитывает» функции организма.

1. Хакен, Г. Синергетика / Г. Хакен. -М.: Мир, 1980.

2. Пригожин, И. Порядок из хаоса / И. Пригожин, И. Стенгерс. — М.: Ком Книга, 2005.

3. Князева, Е. Н. Синергетика / Е. Н. Князева, С. П. Курдюмов. — М.: Ком Книга, 2007.

4. Тимофеев, А. В. Роботы и искусственный интеллект / А. В. Тимофеев. — М.: Наука, 1978.

5. Туровец, О. Г. Организация производства и управление предприятием / О. Г. Ту-ровец. — М.:ИНФРА-М, 2005.

6. Родионова, В. Н. Основные тенденции развития организации производства / В. Н.

Родионова, Ю. С. Коваленко // Организатор производства. — 2012. — № 3 (54).

7. Sinder C., Lee C. The effect of head-nod recognition in human-robot conversation, 3, 2008.

8. Svennebrings J., Koenig S. Building terrain covering and robots. Autonomous robots, 16, 2004.

Мыльник Владимир Владимирович, доктор экономических наук, профессор кафедры Финансовый менеджмент, МАТИ — Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского (г. Москва, Российская Федерация), vvm9@yandex.ru.

Мыльник Алексей Владимирович, кандидат экономических наук, МАТИ — Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского (г. Москва, Российская Федерация), vvm9@yandex.ru.

ROBOTIZATION INDUSTRIAL PRODUCTION BASED ON ARTIFICIAL

V.V. Mylnik, MATI — Russian State Technological University named after K.E. Tsiolkovsky, Moscow, Russian Federation, vvm9@yandex.ru.,

A.V. Mylnik, MATI — Russian State Technological University named after K.E. Tsiolkovsky, Moscow, Russian Federation, vvm9@yandex.ru.

The article investigates the processes of development robotics industrial production based on artificial intelligence in the dialectic development of social and economic systems. The historical development of robotics is analyzed. Three generations of robots have been examined in the context of technological development. The study designed structural-functional robot third generation, which includes the major subsystems, responsible for implementing the control of sensory functions, communication and motor skills of the robot. The authors examined the specific features of adaptation and integration of robots in human society. It is proposed to forecast technological development of robotics. The authors formalized two main objectives for collaboration robots with people in the process of working interaction. The dependence development of the robots from the development of computer hardware and software systems artificial intelligence has been identified in the article. The authors determined the factors of synergetic effect on the base of integration industrial robots in robotized complexes

Key words: industrial robots, robotized systems, artificial intelligence, industry, a synergistic effect.

1. Haken G. Sinergetika [Synergy]. Moscow: Mir, 1980.

2. Prigozhin I., Stengers I. Porjadok iz haosa [Order out of chaos]. Moscow: Kom Kniga, 2005.

3. Knjazeva E.N., Kurdjumov S.P. Sinergetika [Synergy]. Moscow: — M.: Kom Kniga, 2007.

4. Timofeev A.V. Roboty i iskusstvennyj intellekt [Robots and artificial intelligence] Мoscow: Nauka, 1978.

5. Turovec O.G. Organizacija proizvodstva i upravlenie predprijatiem [Organisation of production and business management]. Moscow: INFRA-M, 2005.

6. Rodionova V.N., Kovalenko Ju.S. Osnovnye tendencii razvitija organizacii proizvodstva [The key development trends of production organization]. Organizator proizvodstva [Production Manager], 2012, no. 3 (54).

7. Sinder C., Lee C. The effect of head-nod recognition in human-robot conversation, 3, 2008.

8. Svennebrings J., Koenig S. Building terrain covering and robots. Autonomous robots, 16, 2004.

КЛАССИКИ МЕНЕДЖМЕНТА В.В. Добрынин

Василий Васильевич Добрынин в 20-Х гг. предпринял попытку упорядочить категориальный аппарат науки организации и управления производством.

Указав на пестроту существующих определений научной организации производства и их недостаточную обоснованность В.В. Добрынин дает собственное определение, согласно которому, это — «творческий процесс внедрения науки в жизнь и замены старых форм, сложившихся стихийно и эмпирически новыми, более совершенными, построенными сознательно, путем применения точных научных методов и на основе данных науки и практики».

«Саму науку, по его мнению, следует понимать как систему организационных знаний, включающую в себя три главных раздела: учение о принципах и методах рациональной организации жизни и поведения отдельной личности; учение о принципах и методах рациональной организации деятельности различного рода коллективов (учреждений, предприятий и организаций); учение о принципах и методах рациональной организации социальных агрегатов (народного хозяйства).

Из выделенных трех разделов В.В. Добрынин концентрирует свое внимание на втором, считая, что теория организации должна ответить на следующие вопросы:

1. Как организовать предприятие, чтобы оно имело возможность больше шансов на успех и как руководить им для того, чтобы этот успех был действительно достигнут?

2. Как установить, какого рода деятельность приведет к успеху предприятия, правильно поставить цель и разработать план мероприятий, быстро ведущих к успешному их достижению?

3. Как привлечь хороших руководителей и организовать наиболее работоспособный руководящий центр предприятия?

4. Как привлечь средства, необходимые для рациональной организации и успешной деятельности?

5. Как устроить и оборудовать предприятия для возможности развития наибольшей производительности?

6. Как обеспечить предприятие хорошим составом способных, знающих и опытных сотрудников, принимающих все усилия для его процветания?

7. Как привлечь показатели и обеспечить быстроту реализации продукции?

8. Как обеспечить правильную работу всего предприятия в целом?

В основе организационной концепции В.В. Добрынина лежит его понимание организации как «деятельности, направленной на комбинацию определенных сил для проявления ими желательного действия».

В.В. Добрынин — автор «организационной модели» управления предприятиями, под которой он понимает творческий образец данного действия или совокупности действий. Для того, чтобы реализовать конкретную цель — создать или усовершенствовать организационную систему — надо разработать модель системы, которая затем будет осуществлена.

Руководитель должен озаботиться созданием условий, необходимых для достижения цели, выделить достаточные средства и ресурсы, осуществлять постоянное руководство работой. В своих работах автор всесторонне исследует все этапы построения и реализации организационной модели.

Анализируя возможные варианты построения структур системы управления на предприятии — линейную и функциональную, В.В. Добрынин приходит к выводу об эффективности «штабной» структуры управления.

В.В. Добрынин был одним из инициаторов проведения организационных игр, которые использовались уже в 20-е гг. в стране для подготовки организаторов производства.

Статья подготовлена по книге Э.Б. Корицкого, Ю.А. Лаврикова, A.M. Омарова «Советскаяуправленческая мысль 20-х годов». М.: Экономика, 1990.

Советская робототехника: андроиды, промышленность, искусственный интеллект

В сфере технологий и инноваций Советский Союз часто ассоциируется с освоением космоса, ядерной энергией и военной мощью. Однако часто упускается из виду такой аспект советской истории, как развитие робототехники. Здесь представлен краткий, но в то же время исчерпывающий обзор истории советской робототехники, начиная с ее раннего зарождения и заканчивая ее значительным наследием в современной России.

Досоветский период

В XIX веке русский математик Пафнутий Чебышёв создал устройство, которое называется механизмом Чебышёва. Он занимался исследованиями механизмов, которые могли бы преобразовывать вращательное движение в прямолинейное.

Так появился стопоход, принцип действия которого лёг в основу многих изобретений современности. Машиной это изобретение нельзя назвать, так как внутри не было двигателя, а в движение механизм приводился как детская игрушка — нужно было тянуть за верёвочку.

Ранние шаги в робототехнике СССР

В начале 20-го века, в период после Октябрьской революции 1917 года, Советский Союз начал активно исследовать и внедрять механизацию и автоматизацию производства. Это был важный этап в истории робототехники на территории СССР.

В этот период советское правительство считало развитие промышленности приоритетным направлением. Это включало в себя использование механических устройств и роботов для автоматизации производственных процессов, например, внедрение токарных станков и других механических устройств в заводскую практику. Эти устройства позволяли увеличить производительность и точность производства.

Иван Иванович Артоболевский был выдающимся инженером и ученым этого периода. Он занимался исследованиями в области кинематики и механизмов. Артоболевский исследовал механические устройства, которые могли выполнять разнообразные задачи, включая математические вычисления. Сам он не разрабатывал автоматические линии, манипуляторы или роботы. Однако, под его руководством, были созданы системы программного управления станками и разработана теория самонастраивающихся и самообучающихся машин. Это предоставило инженерам теоретическую основу для проектирования машин, которые опережали свое время и были ориентированы на будущее технического прогресса. Такие машины стали мостом в сегодняшний день.

Такие ранние работы и эксперименты в области автоматизации и механизации производства исключительно важным образом содействовали дальнейшему развитию робототехники в СССР. Они показали, что машины и механизмы могут быть созданы для упрощения труда и повышения эффективности в различных сферах промышленности и науки.

В 1936 советский школьник Вадим Мацкевич собрал робота, который мог двигать своей правой рукой. Ему понадобилось два года на создание робота, и он провел большую часть времени в мастерских Новочеркасского политехнического института. Уже в 12 лет Вадим проявил свой талант в изобретательстве, создав радиоуправляемый маленький броневик, который мог запускать фейерверки.

На Всемирной выставке в 1937 в Париже был представлен первый советский робот-андроид. Это событие принесло ему широкую известность. В2М обладал рядом впечатляющих навыков для своего времени: он мог поднимать свои руки выше горизонтали, произносить слова, двигаться и даже выполнять математические расчеты. Эти навыки, хотя и были небольшими, вызвали большой интерес и удивление у зрителей.

Робототехника в 40-е годы

Война прервала развитие робототехники. Первыми учеными в Советском Союзе, которые начали развивать цифровую электронную вычислительную технику, были Исаак Семенович Брук и Сергей Алексеевич Лебедев. В 1950–1951 годах они (каждый по своей инициативе) представили первые цифровые электронные вычислительные машины в СССР.

В конце 1940–х годов советский ученый Сергей Лебедев завершил разработку первой в Советском Союзе электронной вычислительной машины (ЭВМ) — МЭСМ, выпущенной в 1950 году. МЭСМ стала самой быстродействующей ЭВМ в Европе и нашла широкое применение в научных исследованиях и промышленности.

Через год после выпуска МЭСМ, в СССР был выдан приказ о разработке автоматических систем управления военной техникой и создана кафедра «Специальной робототехники и мехатроники». Эти события сыграли ключевую роль в развитии робототехники и автоматизированных систем в Советском Союзе, способствуя множеству технологических инноваций в этой области.

В то время как Сергей Лебедев работал над своей цифровой ЭВМ, Исаак Брук и Борис Рамеев также, независимо от него, занимались разработкой подобной машины. В августе 1948 года они представили проект цифровой электронной вычислительной машины и получили первое в СССР авторское свидетельство об этом изобретении в декабре 1948 года.

С начала октября 1950 года они начали создавать отдельные части этой машины. Постепенно, к февралю 1951 года, они завершили изготовление нескольких ключевых компонентов, включая арифметический узел и главный программный датчик. К весне 1951 года они также смогли создать магнитный барабан.

В первой половине 1951 года проводились работы по настройке и связыванию всех устройств, а также комплексной отладке машины. К августу 1951 года они достигли такого уровня, что машина М-1 могла выполнять арифметические операции в ручном режиме. Отчет об этой работе был утвержден в декабре 1951 года. С начала 1952 года машина М-1 начала свою постоянную работу и продолжала функционировать в течение трех лет.

Период холодной войны стал одним из ключевых временных промежутков в истории робототехники. В 1958 году советскими учеными была создана первая в мире полупроводниковая аналоговая вычислительная машина МН-10. Она была представлена на международной выставке в Нью-Йорке и вызвала восторг у гостей. Также в это время ученый-кибернетик Виктор Глушков выдвинул идею создания «мозгоподобных» структур ЭВМ, которые объединяли бы миллиарды процессоров и способствовали бы слиянию памяти и данных.

В конце 1950-х годов советским ученым впервые удалось сфотографировать обратную сторону Луны с помощью автоматической станции «Луна-3». Этот успех открыл новые горизонты в исследовании космоса.

Робототехника в СССР в 1960-х годах

В 1960-е годы в Советском Союзе продолжалось активное развитие робототехники. Одним из ярких примеров был робот-гуманоид под названием «РЭКС», который появился в Политехническом музее в 1962 году. Инженеры назвали его Сепулькой, по аналогии с элементами экосистемы с планеты Энтеропия из рассказа Станислава Лема.Он проводил экскурсии, перемещался по залу и подъезжал с микрофоном к зрителям, каждый из которых мог задать вопрос. Маршрут Сепулька выбирал не самостоятельно, а ездил по тому, что задал оператор. А на вопросы отвечал экскурсовод, а не робот.

В то время ученые по всему миру активно работали над созданием искусственного интеллекта. В это время появились первые искусственные нейросети, системы машинного перевода и синтеза речи. Многие думали, что вскоре Сепульку сможет заменить настоящий кибернетический разум.

Этот робот-гид привлекал внимание и вдохновлял детей на интерес к науке и технологиям. Его появление также подчеркивало стремление СССР к продвижению робототехники в различных областях, включая образование и развлечения.

В 60-х произошёл всплеск интереса к роботам-гуманоидам, и в 1966 журнал «Техника — молодёжи» провёл первый конкурс робототехники. На изготовление роботов отводился год, и уже в 1967 были подведены итоги. Но любители-робототехники строили роботов задолго до конкурса.

В 1963 году, в Калининградском профессионально-техническом училище № 9, группа технически одаренных студентов под руководством преподавателя электросвязи Бориса Николаевича Василенко, завершила удивительное творение — робота-гиганта, который получил прозвище «железный человек». Этот робот был настоящим великаном с высотой в 210 см и весом около 200 кг. Его внешний вид напоминал космонавта в скафандре из-за наличия водолазного шлема.

Несмотря на внушительные размеры, этот робот был поразительно подвижным. Он мог двигаться со скоростью от двух до пяти километров в час. В его арсенале были датчики, которые позволяли ему «видеть» (фотореле), «слышать» звуки (микрофоны) и «ощущать» тепло (термоэлементы). Кроме того, он был способен предупреждать об опасности благодаря счетчику радиоактивности.

На конкурсе также представили роботов-гидов «Сибиряк-1» и «Сибиряк-2», которых сделали в Омском городском училище (ГПТУ-2) для павильона «Профтехобразование» на ВДНХ. Они, как и Сепулька, занимались экскурсиями. Сначала создали «Сибиряк-1», который весил 180 кг и имел электродвигатели для движения рук и ног через кулачки и рычаги. Позже появился «Сибиряк-2», который не только вел экскурсии, но и продавал лотерейные билеты и книги, рекламировал товары и даже полировал пол.

Учитель из Калуги, Борис Николаевич Гришин, собрал робота с именем «АРС». Этот робот был своего рода секретарем, который мог выполнять различные задачи по дому: принимать телефонные звонки, записывать сообщения, и даже набирать номера телефонов. Он мог также открывать дверь для гостей, развлекать их, предлагать напитки и даже будить хозяина утром. Этот робот весил около центнера, но его можно было легко разбирать на модули для транспортировки. Он использовал множество моторов для движения и имел специальные магнитофоны для записи и воспроизведения речи. У него был также специальный стол для телефонного аппарата и столик для сервировки.

Советские инженеры активно работали над автоматизацией производственных процессов. Были созданы более совершенные промышленные роботы и автоматические линии, которые повысили эффективность производства в различных отраслях, включая автомобильную, металлургическую и электронную промышленность.

В начале 1970-х многие заводы в СССР перешли на использование автоматизированных линий вместо ручной сборки товаров. Например, часовой завод «Ракета» в Петродворце перешел на роботизированные линии для сборки часов вместо того. Это позволило освободить более 300 рабочих от монотонного труда и увеличило производительность в 6 раз. Качество продукции улучшилось, и количество брака значительно сократилось.

Кибернетика и интеллектуальные системы в 70-е

В рамках космической гонки СССР продолжал разрабатывать роботов для использования в космосе.

Одним из значимых достижений было создание аппарата «Луноход-1» в Конструкторском бюро им. Лавочкина. Этот мобильный робот обладал развитыми сенсорными системами, включая систему технического зрения. «Луноход-1» стал значимым шагом в развитии робототехники и позволил провести исследования на поверхности Луны. Луноходы активно использовались в различных программах по исследованию космоса, что позволило собирать данные на поверхности небесных тел.

В 1975 году в СССР были отправлены автоматические межпланетные станции «Венера-9» и «Венера-10», которые успешно долетели до Венеры и с помощью ретрансляторов передали важные данные о её поверхности, даже совершили посадку на планете. Это было значительным достижением в исследовании космоса.

Роботизация народного хозяйства

В 1980 году в СССР было более 6000 промышленных роботов, что составляло более 20% от всего числа таких роботов в мире. Это свидетельствовало о выдающемся развитии робототехники в стране.

Советские ученые также активно исследовали область компьютерного зрения, что позволило роботам распознавать окружающую среду и объекты. Это стало ключевым элементом для развития автономных роботов, способных принимать решения на основе данных и сенсоров.

Ученые-кибернетики, такие, как Виктор Глушков и Анатолий Ярошенко, внесли значительный вклад в развитие робототехники и искусственного интеллекта. Они разрабатывали интеллектуальные системы и технологии для автономных роботов, способных анализировать данные и принимать решения.

СССР также применял роботы в космических миссиях, включая посадку на Луне и других планетах. Это позволило получить важные данные о поверхности и атмосфере других миров.

Кроме того, в этот период были созданы искусственные нейронные сети и системы машинного обучения, что открывало новые перспективы для развития робототехники и искусственного интеллекта. Эти системы были применены в различных областях, включая медицину, науку и инженерию.

К концу 80-х акцент окончательно сместился на роботизацию промышленности и народного хозяйства: горнодобывающая отрасль, металлургия, лёгкая и пищевая промышленность и так далее. Технология приборостроения перешла на микроэлектронную базу, что обеспечило ускорение её развития.

Советские инженеры планировали внедрить роботов практически во все сферы жизни.

После распада СССР в 1991 году, Россия продолжила свои исследования и разработки в области робототехники. Современные российские роботы активно используются в различных сферах, включая космос, медицину, промышленность и военное дело.

История робототехники в СССР была разнообразной и включала в себя роботов для различных целей, начиная от промышленных автоматов до космических исследований. Развитие робототехники в СССР оставило значительное влияние на современную российскую робототехнику и продолжает вдохновлять новых исследователей и разработчиков.

• роботы
• история робототехники
• история роботов
• робототехника
• роботостроение
• робототехника СССР
• рсхб
• рсхб-интех
• рсхб цифра
• рсхб в цифре

• Блог компании РСХБ.цифра (Россельхозбанк)
• Робототехника
• История IT
• Научно-популярное