Tak wyobraża sobie przyszłość Gerard 0'Neill. znany futurolog, profesor Uniwersytetu w Princeton.
Czy wizja, o której mowa, jest jesz cze odległą przyszłością, czy też znajduje się w zasięgu ręki. Czy ziści się marzenie, żeby maszyny uwolniły człowieka od pracy, a roboty przystąpiły do wytwarzania kolejnych generacji robotów, lepszych od swoich poprzedników?
Faktem jest, że już dzisiaj za sprawą nowej techniki, coraz bardziej zarysowują się kontury fabryki przyszłości. Komputery, manipulatory przemysłowe, roboty, programowanie i sterowanie, automatyczny montaż, elastyczne systemy wytwarzania, la sery w produkcji, technika sensorowa świadczą o tym, jaką drogą już prze byto, ile problemów technicznych zo stało rozwiązanych, a ile wymagać będzie dalszych wysiłków i inwencji twórczej.
[lead]Czy fabryka przyszłości będzie mogła obejść się bez człowieka?[/lead]
W świecie namnożyło się wiele specjalistycznych terminów i skrótów, które stanowią drogowskazy na drodze ku fabryce przyszłości: CIM, CAD, CAM. PPS, FMC, FMS i ich wzajemne kombinacje. Trudno się w tym wszystkim połapać.
Prawdziwą zapowiedzią fabryki przyszłości jest CIM (Computer Integrated Manufacturing), co oznacza całościowo zintegrowane z pomocą komputera wytwarzanie. W idealnym modelu elektroniczne przetwarzanie danych spaja ze sobą wszystkie części fabryki, począwszy od projektowania danego wyrobu, poprzez jego produkcję aż po przekazanie potencjalnym klientom. Powiązanie ze sobą części przedsiębiorstwa, w różnym stopniu już skomputeryzowanych w
jedną nową całość stanowić będzie prawdziwą rewolucję, podobną do przesiadki z samochodu do samolotu.
W praktyce do tego ideału przedsiębiorstwa próbują podejść z dwóch stron. Jedne wychodząc od CAD (Computer Aided Design) tj. od komputerowych systemów wspomagania projektowania. Inne pod ostrym naciskiem konkurencji, zamierzają usprawnić z pomocą komputerów system planowania i sterowania produkcją tak, aby możliwie szybko i ekonomicznie reagować na zróżnicowane życzenia klientów. Dziś jeszcze droga zamówienia produkcyjnego w przedsiębiorstwie trwa 10 do 20 razy dłużej niż sam proces wytwarzania.
W fabryce przyszłości, każde życzenie klienta, będzie bezbłędnie realizowane przez poszczególne wydziały fabryki, nie hamując ciągłości procesu produkcji. Pozostanie tylko właściwie zaprogramować swoje życzenia, czegoś nie przeoczyć, ponieważ nowoczesne maszyny, roboty przemysłowe, wspomagane komputerowo urządzenia projektowania powiązane ze sobą w jeden system nienagannie wywiążą się z zamówienia.
Manipulatory przemysłowe i roboty instalowane dotychczas, w wielu przypadkach ustępowały jeszcze ludzkim umiejętnościom. Ale połączenie mechaniki z techniką komputerową i techniką sensorową spowodowało, że nowe generacje robotów widzą, słyszą, a nawet czują.
Oznacza to prawdziwą rewolucję i pozwala na mechanizację prac, które dotychczas ze względu na wymagane precyzję, złożoność i zmienność nie poddawały się automatyzacji. Dotyczy to szczególnie fazy montażu. Obecnie optyczne systemy sensorowe, umieszczone na stalowym ramieniu robota, pozwalają precyzyjnie wykonać zadaną pracę. Wyposażone w orientację akustyczną roboty bez błędu odnajdują poszukiwane elementy wśród wielu różnych części. „Czujące" roboty są w stanie wykonać pracę, która dawniej wymagała ludzkiej ręki np. przymocowanie uszczelek gumowych do karoserii samochodowej.
Czy przyszłe roboty będą podobne do ludzi, czy będą pracować na podobnych, czy zupełnie innych zasadach? Czy ramię robota powinno być skonstruowane jak ręka ludzka, a może zupełnie inaczej? Ostatnio dr James Wilson z Duke University w Północnej Karolinie zgłosił do opatentowania ramię robota, które przypomina trąbę słonia. Składa się z nakładanych na siebie pierścieni. Działa na zasadach hydrostatycznych, a sterowane jest przy pomocy komputera, który kontroluje ilość powietrza kierowanego do pneumatycznych pierścieni.
Jednakże prawdziwą rewolucję wytworzenia spowoduje wprowadzenie elastycznych systemów (FMC/FMS), które pozwolą sterowanym komputerowo robotom przestawiać się na wykonywanie coraz to innych zadań.
Fabryka przyszłości zmieni nie tylko maszyny, ale także sposoby projektowania wyrobów. Chodzi bowiem o to, żeby roboty zadaną pracę mogły wykonywać łatwiej, bez zbytecznej komplikacji. Sposób pracy robotów i projektowanie będą musiały na siebie wzajemnie oddziaływać. Przyszłość należeć więc będzie do elastycznych ; zautomatyzowanych systemów montażowych, opartych na nowych układach sensorowych, technikach chwytania i wykonywania kolejnych operacji w powiązaniu z udoskonalonym oprogramowaniem całe go procesu.
[srd]KOMPUTEROWE ESPERANTO[srd]
W fabryce przyszłości maszyny, urządzenia, roboty, komputery będą musiały porozumiewać się wzajem nie. Potrzebny więc będzie wspólny elektroniczny język, coś w rodzaju komputerowego esperanto. Obecnie powiązanie ze sobą w jeden system istniejących maszyn i urządzeń, robotów, manipulatorów, komputerów stanowi nie lada problem. Jest to prawdziwa wieża Babel wymagająca dodatkowego oprogramowania, budowy „elektronicznych tłumaczy". Jest to bardzo kosztowny i czasochłonny proceder.
Ale i tutaj pierwsze kroki zostały poczynione. Chodzi o tzw. Manufacturing Automation Protocol (MAP), a więc o przygotowany dla potrzeb automatyzacji wytwarzania wspólny standard komunikacyjny. Opracowany z inicjatywy amerykańskiego koncernu samochodowego General Motors, standard ten umożliwia nie tylko wymianę informacji wewnątrz fabryki, ale także łączność z innymi urządzeniami znajdującymi się w oddalonych od siebie zakładach. Taka mini fabryka oparta na tym standardzie została zaprezentowana przez 21 producentów na międzynarodowych targach automatyzacji Autofact 85. Ale droga do sukcesu jest jeszcze najeżona przeszkodami, o czym świadczą doświadczenia z zakładu pilotowego tego koncernu w Hamtrack, zbudowanego na bazie MAP, gdzie dochodzi czasami do tego, że zamiast lakierować samochody zbuntowane roboty opryskują się wzajemnie. Jak zwykle, jak twierdzą eksperci, diabeł siedzi w szczegółach. Standard MAP znajduje się dopiero w fazie rozwoju. Opracowywane są nowe wersje dla urządzeń kolejnej generacji. Myśli się o wprowadzeniu prostszej architektury systemu MAP. Jak na razie trzeba zadowolić się tym, co jest. Na wspólny elektroniczny język dla wszystkich maszyn i urządzeń trzeba będzie po czekać od 5 do 10 lat.
[srd]HYBRYDOWY PRACOWNIK[srd]
Czy fabryka przyszłości będzie mogła obejść się bez człowieka? Czy przyszłość należeć będzie do pełnej czy tylko częściowej automatyzacji, przy której wciągnięty zostanie do procesu produkcyjnego człowiek? Czy zwycięży pogląd, że człowiek stanowi krytyczną wielkość w zintegrowanej komputerowo produkcji?
Spółka Krupp Atlas Elektronik w Bremie zamierza do 1989 roku opracować nowy typ systemu komputerowego, składający się z centralnego urządzenia przetwarzania danych, do którego podłączone będą minikomputery zainstalowane przy stanowiskach roboczych. Bezpośredni prze pływ informacji między centrum do wodzenia w fabryce a stanowiskami roboczymi spowoduje, że wiele z tych czynności, które obecnie załatwiane są w biurze, przejdzie bezpośrednio na stanowiska robocze. Trwają prace
nad opracowaniem zorientowanego na człowieka zintegrowanych z komputerem systemów produkcji tzw. human centred CIM System.
Fabryka przyszłości wymagać będzie nowego typu pracownika. Robotnicy będą musieli nie tyle przykładać rękę do produkcji co kontrolować jej przebieg, nadzorować, sterować, a w razie potrzeby włączyć się do naprawy uszkodzonego urządzenia. Potrzebny będzie specjalista „hybrydowy" tj. o mieszanych kwalifikacjach. Szczególnie pożądane będzie łącze nie wiedzy z dziedziny mechaniki i elektroniki. Sam specjalista będzie czymś pośrednim między obecnym robotnikiem wykwalifikowanym, technikiem i inżynierem.
W fabryce przyszłości zniknie tradycyjny podział na pracę fizyczną i umysłową. Robotnik stanie się przełożonym nad wysokowydajnymi i skomplikowanymi maszynami. Wymagać się będzie od niego samodzielności myślenia, elastyczności, odpowiedzialności, szybkości podejmowania decyzji, umiejętności działania w przypadku wystąpienia zakłóceń w procesie produkcji. Nowy pracownik będzie więc musiał posiadać kompleksowe zdolności i potencjał rozwojowy i przyjdzie mu nastawić się nie tylko na kształcenie zawodowe, lecz także na kształcenie ustawiczne.
Fabryka przyszłości to nie tylko nowe maszyny. To także nowy typ człowieka, stojącego nad maszynami i wykorzystującego je dla zaspokojenia zróżnicowanych i coraz bardziej niezwykłych potrzeb.
(AK)