ربات صنعتی

ربات صنعتی چیست؟

ربات صنعتی یک بازوی مکانیکی با قابلیت های کنترل اتوماتیک، برنامه پذیری مجدد و چند منظوره است که دارای 3 یا تعداد بیشتر محور می باشد. این بازوی مکانیکی یا به صورت ثابت و یا متحرک به جهت کاربردهای اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجایی که ربات صنعتی را می توان برای انجام کارهای پر خطر، آلوده یا تکراری با دقت و صحت ثابت برنامه ریزی کرد، از این ربات ها به طور فزاینده ای در صنایع و کاربردهای مختلف استفاده می شود.

فیلم معرفی ربات های صنعتی

تیم تخصصی رباتیک هایپر صنعت فامکو، با توجه به حضور بیش از دو دهه این شرکت در صنایع مختلف کشور اعم از صنایع سبک و صنایع سنگین، این آمادگی را دارد با بهره گیری از مهندسین دوره دیده در کشورهای پیشتاز در عرصه رباتهای صنعتی، فنی ترین و تکنیکی ترین مشاوره را به شما عزیزان ارائه نموده و صفر تا صد، اعم از تحقیق و تامین، انتخاب فنی مهندسی، اجرا، برنامه ریزی و در نهایت خدمات پس از فروش، اعم از سرویس و نگهداری و تعمیرات را به شما صنعتگران گرامی ارائه نماید.

فیلم دپارتمان تخصصی طراحی و تعمیرات الکترونیک

ویژگی های متمایز کننده ربات ها

ربات صنعتی در طیف گسترده ای از مدل ها در بازار موجود می باشد که رایج ترین ویژگی های متمایز کننده آنها به شرح زیر می باشد:

• فاصله دسترسی ربات
• ظرفیت بار ربات
• تعداد محورهای حرکت (حداکثر شش) بازوی مفصلی ربات

در تصویر زیر یک ربات صنعتی را به همراه مفصل های آن مشاهده می نمایید:

انواع ربات های صنعتی بر اساس پیکربندی

ربات های صنعتی را از نظر پیکربندی به گروه های مختلفی دسته بندی می کنند که در ادامه انواع ربات صنعتی را برای شما عزیزان شرح خواهیم داد:

1. ربات مفصلی یا مفصل بندی شده (Articulated Robot)
2. ربات صنعتی کارتزین (Cartesian Robot)
3. ربات اسکارا (SCARA Robot)
4. ربات دلتا (Delta Robot)
5. ربات استوانه ای (Cylindrical Robot)

ربات صنعتی مفصلی یا مفصل بندی شده (Articulated Robot)

این دسته از ربات ها رایج ترین نوع پیکربندی ربات های صنعتی می باشند. این نوع از ربات ها بسیار شبیه به بازوی انسان بوده و انعطاف پذیری بالایی دارند. ربات صنعتی مفصلی دارای 6 محور می باشند. البته انواع 7 محور آنها نیر به جهت بهبود دسترسی ربات موجود می باشد. ساختار این ربات ها شامل شش اتصال چرخشی است که هر یک روی مفصل قبلی نصب شده است. این دسته از ربات ها توانایی رسیدن به یک نقطه در محیط کاری، در بیش از یک پیکربندی یا قرار دادن یک ابزار در هر جهت دلخواه و در یک موقعیت خاص را دارند.

همانطور که گفته شد، ربات صنعتی مفصلی رایج ترین ساختار در میان ربات های صنعتی است که حدود 60 درصد از ربات های نصب شده در طول یک سال در سراسر جهان را تشکیل می دهد. این نوع ربات برای بسیاری از کاربردهای فرآیندی از جمله جوشکاری، رنگ آمیزی و همچنین بسیاری از کاربردهای جابجایی از جمله ماشین تندینگ، ریخته گری فلزات و به صورت کلی جابجایی مواد استفاده می شود. ربات های مرسوم دارای دسترسی (Reach) از 0.5 تا بیش از 3.5 متر و ظرفیت های حمل 3 تا بیش از 1000 کیلوگرم می باشند.

ربات صنعتی کارتزین (Cartesian Robot)

ربات کارتزین که با نام های ربات خطی (Linear Robots) یا ربات گانتری (Gantry Robots) نیز شناخته می شوند، ربات های صنعتی هستند که محور های حرکتشان به صورت خطی می باشد. همانطور که از نام این نوع از ربات ها مشخص است نحوه حرکت آنها بر اساس دستگاه مختصات کارتزین می باشد. این نوع ربات ها معمولا محدود به سه محور خطی هستند و انواع خاص آنها دارای محور گردان چهارم در انتهای آخرین محور خطی می باشkد. از کاربردهای این ربات ها می توان به دستگاه های ماشینکاری (CNC)، چاپگرهای سه بعدی و انتقال قطعات (Pick and Place) در سالن های پرس و موتورسازی صنعت خودرو اشاره کرد. ربات صنعتی کارتزین دومین پیکربندی محبوب ربات های صنعتی می باش و حدود 22 درصد از فروش جهانی ربات ها را به خود اختصاص داده اند.

ربات صنعتی اسکارا (SCARA Robot)

ربات صنعتی اسکارا از همان ابتدا به جهت فرآیندهای مونتاژ طراحی شده اند. بازوی چهار محور این ربات ها شامل یک چرخش پایه، یک حرکت عمودی خطی و به دنبال آن دو حرکت چرخشی در همان صفحه عمودی است. با توجه به ماهیت پیکربندی، بازو در جهت عمودی بسیار صلب و سخت است و همچنین می تواند انطباق در صفحه افقی را فراهم کند. این ربات ها سرعت و شتاب بالا و عملگر با تلرانس بسیار کم دارند. ربات های SCARA حدود 12 درصد از فروش جهانی را تشکیل می دهد، اگرچه در آسیا به دلیل وسعت بخش الکترونیک در این منطقه، محبوبیت بیشتری دارد.

ربات صنعتی دلتا (Delta Robot)

ربات صنعتی دلتا که با نام ربات موازی (Parallel Robot) نیز شتاخته می شوند از سه بازوی موازی متصل به یک پایه مشترک تشکیل شده اند. این نوع ربات ها به صورت نصب شده در بالا یا سقف طراحی شده اند و موتور ها در قسمت پایه قرار می گیرند. در پایین ربات بازو ها قرار دارند. مزیت این ساختار وزن پایین بازوها و در نتیجه شتاب و سرعت بالای بازوها می باشد. با توجه به اینکه ظرفیت بار این نوع از ربات ها کم و به طور معمول کمتر از 8 کیلوگرم می باشد، مناسب برای کاربردهای چیدن و مونتاژ قطعات در خطوط بسته بندی صنایع غذایی و دارویی است. این نوع ربات حدود 1 درصد از بازار جهانی را بدست آورده است.

ربات صنعتی استوانه ای (Cylindrical Robot)

این ربات ها ترکیبی از محورهای چرخشی و خطی دارند که معمولا با یک چرخش پایه و به دنبال آن یک محور خطی عمودی و افقی و محورهای چرخشی بیشتر در مچ انتهایی همراه هستند. ربات صنعتی استوانه ای ساختاری صلب و سخت، با دسترسی خوب به حفره ها دارد و برنامه ریزی و تجسم مسیر حرکت آنها آسان است. این ربات ها عمدتا در صنعت الکترونیک، به ویژه کاربردهای اتاق تمیز استفاده می شوند و حدود 2 درصد از بازار جهانی را به خود اختصاص می دهند.

انواع ربات های صنعتی از نظر کاربری

در جدول زیر می توانید نواع ربات های صنعتی را از نظر کاربردشان در صنعت مشاهده نمایید.

انواع ربات های صنعتی از نظر کاربری

ربات جوشکاری	ربات جابجایی مواد
ربات تغذیه ماشین آلات	ربات رنگ آمیزی
ربات برداشتن، بسته بندی و پالت گذاری	ربات مونتاژ
ربات های برش مکانیکی، سنگ زنی، خش زدایی و پرداخت	ربات های چسب زنی، آب بندی و پاشش مواد
ربات های غیر صنعتی

اجزای اصلی ربات صنعتی

1. منیپولیتور (Manipulator)

منیپولیتر در واقع بازوی اجرایی یک ربات صنعتی است که معمولا شامل مجموعه ای از بخش ها، مفاصل یا قطعاتی است که نسبت به هم حرکت لغزشی دارند. هدف این دستگاه گرفتن یا انتقال وسایل یا تجهیزات و حرکت آن ها در چندین درجه آزادی می باشد. منیپولیتر درست مانند بازوی انسان، چندین مفصل و پیوند دارد.

2. اند افکتور (End Effector)

منیپولیتر، دو انتهای آزاد دارد. یکی تکیه گاه آن است که بر روی فونداسیون، فیکس می شود. انتهای دیگر آن، اند افکتور (یا تاثیرگذار نهایی) است. اگر بخواهیم یک تناظر بین انسان و ربات برقرار کنیم، می توان گفت این قسمت وظایفی را انجام دهد که به طور معمول توسط کف دست و انگشتان دست انسان انجام می شود.

در علم رباتیک، یک اند افکتور دستگاهی است که در انتهای بازوی رباتیک قرار دارد و برای تعامل با محیط طراحی شده است. ماهیت دقیق این دستگاه به کاربرد ربات بستگی دارد. در تعریف دقیق، این جزء به معنای آخرین پیوند ربات است. در این نقطه پایانی، ابزارها متصل می شوند. در تصویر زیر یک منیپولاتور با اند افکتور را مشاهده می فرمایید.

3. موتور ربات صنعتی

اگر بخواهیم توضیح ساده ای در خصوص این قطعه داشته باشیم، بد نیست مثالی از دست انسان بزنیم. در مورد انسان قدرت حرکت بازو، کف دست و انگشتان توسط ماهیچه ها تامین می شود. برای ربات های صنعتی، این قدرت حرکت (حرکت) توسط موتورها تامین می شود. موتورهای مورد استفاده برای حرکت در ربات ها بسته به منبع انرژی سه نوع هستند: الکتریکی، هیدرولیک یا پنوماتیک.

4. کنترلر ربات (Controller)

کنترلر، در واقع مغز یک ربات صنعتی می باشد. کنترل کننده به روشی مشابه مغز انسان عمل می کند. ربات با کمک این کنترلر قادر به انجام وظایف محوله می باشد.

نکته بسیار مهم این است که در حالات محدودی، کنترلر همزمان حرکت منیپولیتور و اند افکتور را هدایت و کنترل می کند. به عبارت دیگر، کنترلر کل ربات را کنترل می کند. اما در اکثر مواقع، اند افکتور دارای یک کنترلر جداگانه و مستقل می باشد. بعنوان مثال در فرایندهایی مانند جوش، سیلر، چسب زنی، رنگ و غیره، عملکرد کنترلر اند افکتور مستقل از کنترلر ربات می باشد.

5. سنسور ربات صنعتی (Sensors)

همانطور که مغز انسان بدون داده های ارائه شده توسط اندام های حسی، قادر به تصمیم گیری و اجرای فرمان نخواهد بود، به همان صورت، اگر یک ربات صنعتی دارای جزئی مشابه با اندام های حسی بدن انسان نباشد، کنترلرِ ربات نمی تواند کار معناداری انجام دهد. بنابراین، پنجمین و مهمترین جزء ربات، مجموعه حسگرها است. حسگرها چیزی نیستند جز ابزارهای اندازه گیری، که مقادیری مانند موقعیت، سرعت، نیرو، گشتاور، مجاورت، دما و غیره را اندازه گیری می کنند. 

یکی از مهم ترین سنسورها در فرایندهای رباتیک، سنسورهای بینایی (Vision Sensors) هستند. این سنسورها این امکان را به یک فرایند رباتیک می دهد تا با جمع آوری داده هایی از جنس تصویر، فرایند تولید را با دقت بسیار بالاتری انجام دهد. بعنوان مثال، یک ربات جوش می تواند با استفاده از سنسورهای بینایی (یک دوربین)، دقیقا در نقاطی که نیاز دارد جوشکاری را انجام دهد. یا برای مثال یک ربات در فرایند سیلر خودرو، می تواند محل همینگ ورق ها را با دقت سیلر کاری کند.

6. تیچ پندنت (Teach Pendant)

تیچ پندنت، یک جعبه کنترلی برای برنامه ریزی حرکات ربات ها می باشد. این وسیله که گاه تیچ باکس (Teach Box) نیز نامیده می شود، روی حالت Learning یا Teach تنظیم شده است و از آن برای کنترل مرحله به مرحله ربات استفاده می شود. تیچ پندنت ها ممکن است با سیم یا بی سیم باشند.

نحوه انتخاب ربات های صنعتی

جهت انتخاب صحیح یک ربات صنعتی می بایست به پارامترهای زیر توجه نمود:

• محورها (Axes): یک محور ربات نشان دهنده یک درجه آزادی است. درجه آزادی حرکت مستقل ربات را تعیین می کند. هر چه یک ربات محورهای بیشتری داشته باشد، انعطاف پذیری یا امکان حرکت بیشتری خواهد داشت. بیشتر ربات های صنعتی بین سه تا هفت محور دارند. توجه به تعداد محورها هنگام انتخاب یک ربات صنعتی مهم است، زیرا دامنه حرکت آن را تعیین می کند. ربات های شش محوره معمولا رایج ترین هستند، زیرا دارای سطح بالایی از انعطاف پذیری هستند که باعث می شود آنها را قادر به اجرای برنامه های پیچیده کند. برنامه های کاربردی ساده تر ممکن است به دامنه حرکت کمتری نیاز داشته باشند. به همین دلیل است که ربات چهار محوره FANUC M 410ic/185 برای انجام کارهای اولیه پالت گذاری بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
• بار (Payload): ظرفیت بار نشان دهنده حداکثر وزنی است که یک بازوی ربات می تواند تحمل کند. ظرفیت بار ربات صنعتی معمولا بر حسب کیلوگرم بیان می شود. ظرفیت بار در بین ربات های صنعتی بسیار متنوع بوده و از 0.5 تا بیش از 1000 کیلوگرم متغیر است. در نظر گرفتن وزن قطعات کار و همچنین وزن هر گونه ابزار نصب شده بر روی ربات به شما کمک می کند تا یک ربات با ظرفیت بار مناسب انتخاب کنید. به عنوان مثال، اگر برنامه شما شامل پالت کردن جعبه ها باشد، ربات FANUC R2000ib/125L با قابلیت بلند کردن بارهای سنگین، یک گزینه ایده آل خواهد بود.
• تکرار پذیری (Repeatability): تکرارپذیری به توانایی ربات برای بازگشت به موقعیت دقیقا یکسان اشاره دارد و به عبارت دیگر، مشخص می کند که یک ربات چقدر ممکن است دقیق باشد. تکرارپذیری بر حسب میلی متر به اضافه یا منهای نقطه تغییر برای تعیین حاشیه خطای ربات بیان می شود.برای مثال ربات فانوک M20ia دارای تکرارپذیری 0.08± میلی متر است. این بدان معناست که بازوی آن با هر چرخه در مکانی 0.08 میلی متر نسبت به موقعیت برنامه ریزی شده قرار می گیرد.
• دسترسی (Reach): همانطور که از نام آن پیداست، دسترسی ربات معیاری برای بازوی رباتیک در حالت کاملا باز است و مشخص می کند ربات صنعتی تا چه حد توانایی دسترسی دارد. به عبارت دیگر، محدودیت های فضای کاری ربات را مشخص می کند. توجه به این نکته مهم است که دسترسی تنها یک معیار تقریبی از فضای کاری ربات صنعتی است. بسیار معمول است که دسترسی یک ربات صنعتی در راستای یک جهت، نسبت به جهت دیگر بیشتر باشد، که این موضوع در پارامتر منعکس نمی شود. با این حال پارامتر دسترسی، به ما یک ایده کلی از اندازه ربات و قابلیت های سینماتیکی آن بدست می دهد. به همین دلیل است که این پارامتر یکی از اولین پارامترهای مورد توجه هنگام انتخاب مدل ربات است.
• وزن ربات (Robot Mass): وزن ربات معمولا بر حسب کیلوگرم بیان می شود و فقط به وزن بازوی ربات اشاره می کند. اگر به دنبال نصب یک ربات روی قفسه، میز یا بالای سر هستید، این پارمتر می تواند مهم باشد.
• سرعت حرکت (Motion Speed): سرعت حرکت، درجه‌های پیموده شده در ثانیه را مشخص می‌کند تا سرعت هر محور رباتیک مشخص گردد. بعنوان مثال سرعت محور T در ربات موتومن MA1400 معادل 610 درجه بر ثانیه می باشد. همینطور سرعت حرکت خطی انتهای بازوی ربات نیز یک پارامتر مهم است که برحسب متر بر ثانیه بیان می گردد.

کاربرد ربات های صنعتی

در زیر به چند مورد از کاربردهای ربات های صنعتی اشاره خواهیم کرد.

• جوشکاری (Welding): انواع ربات صنعتی جوشکاری در جوشکاری قوس الکتریکی (Arc welding)، نقطه ای (Spot Welding) و لیزری (Laser Welding) استفاده می شوند. از دلایل جایگزین شدن ربات ها به جای انسان می توان به افزایش ایمنی کارگران و جلوگیری از استنشاق گازهای سمی و همچنین افزایش سرعت تولید اشاره کرد.
• جابجایی مواد (Material Handling): ربات صنعتی جابجایی مواد برای جابجایی، بسته بندی و انتخاب محصولات مورد استفاده قرار می گیرد. این ربات ها همچنین می توانند عملکردهای مربوط به انتقال قطعات از یک تجهیز به تجهیزات دیگر را به فرایندی خودکار خودکار کنند. به اینصورت، هزینه های مستقیم نیروی کار کاهش می یابد و بسیاری از فعالیت های خسته کننده و خطرناک که بطور سنتی توسط نیروی کار انسانی انجام می شود، حذف می گردد.
• تغذیه ماشین آلات (Machine Tending): از اتوماسیون رباتیک جهت بارگیری و تخلیه مواد در حین کار ماشین آلات استفاده می شود.
• رنگ آمیزی (Painting): رنگ آمیزی رباتیک در صنعت خودروسازی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شود، زیرا باعث افزایش کیفیت و قوام محصول می شود. همچنین به علت دوباره کاری کمتر، باعث صرفه جویی در هزینه می گردد.
• برداشتن، بسته بندی و پالت گذاری (Picking, Packing and Palletizing): اکثر محصولات قبل از ارسال نهایی چندین بار مورد رسیدگی قرار می گیرند. چیدن و بسته بندی رباتیک سرعت و دقت را در کنار کاهش هزینه های تولید افزایش می دهد.
• مونتاژ (Assembly): ربات ها در خطوط مونتاژ صنایع مختلف استفاده می شوند که باعث افزایش تولید، حذف خطای انسانی و فرآیند های تکراری و خسته کننده می شوند.
• برش مکانیکی، سنگ زنی، خش زدایی و پرداخت (Mechanical Cutting, Grinding, Deburring and Polishing): ایجاد مهارت در ربات ها قابلیتی برای تولید فراهم می کند که انجام فرآیند های بسیار دشوار را ممکن می سازد. نمونه ای از آن تولید ایمپلنت های ارتوپدی مانند مفاصل زانو و لگن است. صاف کردن و صیقل دادن مفصل ران با دست معمولا 45 تا 90 دقیقه طول می کشد، در حالی که یک ربات می تواند همان کار را تنها در عرض چند دقیقه انجام دهد.
• چسب زنی، آب بندی و پاشش مواد (Gluing, Adhesive Sealing and Spraying Materials): ربات‌های سیلر با پیکربندی‌های متنوعی ساخته شده‌اند که ربات را قادر می سازد تا مواد چسبنده را روی هر نوع محصولی اعمال کند. مزیت اصلی در این برنامه افزایش کیفیت، سرعت و قوام محصول نهایی است.

مزایای ربات های صنعتی

• افزایش بهره وری: ربات های صنعتی می توانند وظایف مشخصی را سریع تر و کارآمدتر از انسان ها انجام دهند، زیرا برای انجام آنها با دقت بالاتر طراحی و ساخته شده اند.
• افزایش کیفیت: با توجه به سطح دقت بالای ربات صنعتی، این ربات ها همچنین می توانند برای تولید محصولات با کیفیت بالاتر که استانداردهای کیفی خاصی را رعایت می کنند، استفاده شوند و زمان مورد نیاز برای کنترل کیفیت را نیز کاهش می دهند.
• بهبود محیط کار: انجام برخی از وظایف برای انسان بسیار خطرناک یا دشوار و تکراری می باشد. ربات ها می توانند این وظایف را بجای انسان انجام دهند. بنابراین، با معرفی ربات‌های صنعتی، می‌توان شرایط کاری و همچنین ایمنی در کارخانه‌ها و کارخانه‌های تولیدی را بسیار بهبود بخشید.
• افزایش سودآوری: استفاده از ربات های صنعتی می تواند سطوح سودآوری بالاتر با هزینه کمتر برای هر محصول را تضمین کند، زیرا با افزایش کارایی فرآیند، کاهش منابع و زمان مورد نیاز برای تکمیل آن و همچنین دستیابی به محصولات با کیفیت بالاتر باعث صرفه جویی در هزینه ها در طولانی مدت خواهد شد.
• ساعت کاری طولانی تر: استراحت برای انسان طی یک روز کاری ضروری است، در حالی که ربات ها می توانند با کارایی 100 درصد، بصورت شبانه روزی به کار ادامه دهند. به طور متوسط زمانی که یک فرد کلیدی با رباتی جایگزین شود که ساعات کاری مشابهی دارد، 40 درصد افزایش در خروجی یک خط تولید اتفاق می افتد و این امر صرفا به دلیل استقامت بیشتر ربات رخ می دهد. همچنین، ربات‌ها به تعطیلات نمی روند و به دلایل مختلفی مانند بیماری غیبت غیرمنتظره نمی کنند.
• ارتقا سطح تکنولوژی: استفاده از ربات موجب ارتقا سطح تکنولوژی یک شرکت و شگفت زدگی مشتریان آن می شود. ربات ها یک ابزار عالی برای بازاریابی هستند و تصویر برند شما را تقویت می کنند.

سرمایه گذاری و برنامه های آتی در زمینه فرایندهای رباتیک و هوشمند

پاندمی کرونا، رکود قابل توجه مالی و اقتصادی در کشورهای بدنیال داشت. در این بین کشورهای صنعتی بیشترین تاثیر را از این بحران پذیرفتند. اما مدیریت جهانی، سیاست های اقتصادی مناسبی را طرح ریزی کرد که تا این رکود پشت سر گذاشته شود. دورکاری اجباری و استفاده از سیستم های اتوماسیون (بدون حضور انسان)، موضوعی بود که همگان را تهییج کرد تا فرایندهای رباتیک و هوشمند را با جدیت بیشتری پیش بگیرند. از همین رو طرح های تحقیقاتی زیادی پدید آمد. اولین اقداماتی که در این خصوص صورت پذیرفت مربوط می شود به ماه ژوئن سال 2020 که بیش از 10 کشور، برنامه های تحقیقاتی و توسعه ای خود را بروزرسانی کردند. 

امروزه با ورود هوش مصنوعی به زندگی انسان ها و همچنین گران شدن نیروی کار، استفاده از فرایند های رباتیک و هوشمند اجتناب ناپذیر است. این فرایندها تقریبا به تمام جنبه های زندگی انسان وارد شده اند. استفاده از ربات در زمینه های مختلفی از صنایع هواپیمایی، خودروسازی، تولید مواد غذایی گرفته تا صنایع کشاورزی و پزشکی و بهداشتی و حتی خدمات منزل تایید کننده این امر می باشد.

به طور ساده می توان گفت که هر گاه شرایط کاری برای انسان دشوار بوده، یا هنگامی که توان تولید به مقدار زیاد با نیروهای انسانی وجود ندارد یا در مواردی که نیاز به دقت و سرعت بالایی می باشد، از ربات ها و مخصوصا ربات صنعتی استفاده می شود. 

در بین کشورهایی که برنامه های رباتیک خود را بروزرسانی کرده اند، کشورهای آلمان، کره جنوبی، آمریکا، ژاپن و چین برنامه های کاملا متمایزی را تدوین کرده اند. در ادامه به تبیین این برنامه ها می پردازیم.

• اتحادیه اروپا

اتحادیه اروپا چشم انداز جدیدی را مربوط به سال های 2021 الی 2027 تدوین کرده است. این چشم انداز، گزارشی است کامل و مدون که به نحوی جایگزین چشم انداز 2020 شده است. در بخش تحقیق نوآوری از این چشم انداز که در مارس 2021 برای تعیین اولویت های تحقیق و نوآوری اتحادیه اروپا به تصویب رسید آمده است که حدود 100 میلیارد یورو بودجه تصویب شده تا با استفاده از این بودجه، زیرساخت های رباتیک و هوشمند ایجاد شود تا بواسطه آن، جامعه ای پاک و دیجیتالی شده ایجاد شود. این برنامه، از ایجاد و توسعه بهتر دانش و فناوری های عالی پشتیبانی می کند.

در این گزارش آمده است که این بودجه در زمینه های صنعت، هوافضا، حوزه های دیجیتال و مراقبت های بهداشتی مصرف خواهد شد. البته باید درنظر داشت که بخشی از این بودجه، صرف هزینه های تحقیق و توسعه در این زمینه ها خواهد شد و مابقی صرف اجرا و ایجاد این زیرساخت ها.

اما نکته جالبی که در این گزارش دیده می شود، مربوط می شود به دیجیتالیزه کردن فرایندهای تولیدی در صنعت. برای دستیابی به این هدف، بر فرایندهای رباتیک تمرکز شده است. باور بر اینست که برای رباتیک کردن این فرایند، چاره ای نیست جز استفاده از هوش مصنوعی و پیاده سازی آن توسط ربات های صنعتی. در این میان، اشاره به بحث تعامل بین ربات و انسان نیز شده است. 

• آلمان

کشور آلمان، برنامه بسیار دقیقی را درخصوص تحقیق و توسعه فناوری های نو و بطور خاص، فرایندهای رباتیک و هوش مصنوعی تدوین کرده است. این برنامه استراتژی فناوری های تکنولوژیکی 2025 (یا The High-Tech Strategy 2025) نام دارد. عبارتی که دقیقا در این بیانیه آمده است، این است که ما در حال ایجاد محیطی هستیم که خلاقیت ها شکوفا شود. بدین منظور تلاش ها در زمینه هایی متمرکز می شود که در کنار شکوفا کردن خلاقیت، اشتغال زایی فراوانی را نیز در پی داشته باشد. نکته بسیار مهمی که در این بیانیه به آن اشاره شده است، انقلابی است که در فضای اشتغال اتفاق افتاده و به دلیل گران شدن و همچنین کم شدن تعداد نیروی کار، ناگزیر فرایندهای رباتیک و هوشمند به میزان قابل توجهی گسترش داده شده اند. 

برای نیل به این هدف، حدود 5 درصد از تولید ناخالص داخلی آلمان تا سال 2025، در زمینه تحقیق و توسعه فرایندهای رباتیک، سرمایه گذاری خواهد شد. این برنامه صراحتا اشاره می کند که تا سال 2026 سالانه حدود 100 میلیون یورو از این سرمایه گذاری درآمد کسب خواهد شد. 

وقتی با دقت به این برنامه توجه می کنیم متوجه می شویم که بی دلیل نیست آلمان رتبه پنجم بازار رباتیک دنیا و رتبه اول این بازار را در بین کشورهای اروپایی از آن خود اختصاص داده است. 

• سوئد

سوئد کشوری پیشرفته در زمینه هوش مصنوعی و دانش رباتیک است. این کشور دارای تراکم ربات ۲۷۴ (به ازای هر 10000 کارگر) می باشد. اتحادیه اروپا در سال ۲۰۱۷، یک نظرسنجی از مردم سوئد انجام داد که ۸۰ درصد سوئدی‌ها از ربات ها و هوش مصنوعی استقبال کردند. در کشور سوئد شرکت های بسیار معتبری در زمینه تولید ربات وجود دارد.

• انگلستان

در سال 2019، کشور انگلستان بیش از 160 میلیون دلار در زمینه تحقیق و توسعه فرایندهای رباتیک و هوش مصنوعی هزینه کرده است. علاوه بر آن حدود 70 میلیون دلار نیز برای تاسیس چند مرکز تحقیقاتی رباتیک صرف کرده است. این چند مرکز با همکاری دانشگاه های منچستر و بیرمنگام ایجاد شده اند.

• کره جنوبی

کشور کره جنوبی، در جمع کشورهای پیشرفته رباتیک، مقام سوم را به خود اختصاص داده است. این کشور، قانونی را با عنوان ارتقاء ساخت و توزیع ربات های هوشمند (Intelligent robots Development and Distribution Promotion Act) تصویب کرده است. طبق آنچه در این قانون آمده است، هدف از این قانون کمک به ارتقای کیفیت زندگی شهروندان و اقتصاد ملی کشور کره جنوبی از طریق ایجاد و ترویج سیاست توسعه پایدار صنعت ربات‌های هوشمند می باشد. دولت برای دستیابی به اهداف این قانون، در راستای توسعه و توزیع ربات‌های هوشمند به شیوه ای کارآمد، هر پنج سال یک بار یک برنامه ایجاد می کند.

بعنوان مثال، برنامه ای که این کشور برای تکمیل سیکل تجهیزات پزشکی دارد این است که حدود 1.5 میلیارد دلار در سال های 2020 الی 2025 هزینه کند. نکته بسیار جالب این است که کره جنوبی، در سال 2019، حدود 320000 ربات صنعتی تولید کرده است. این باعث شده که از این حیث، رتبه سوم را در دنیا کسب کند. شایان ذکر است این کشور در سال 2020 حدود 130 میلیون دلار در زمینه فعالیت های رباتیک هزینه کرده است.

• آمریکا

کشور آمریکا برنامه جامعی با نام طرح ملی رباتیک (National Robotics Initiative) در زمینه فرایندهای رباتیک تدارک دیده است. هدف از این طرح ملی، تسریع توسعه و استفاده از ربات هایی در ایالات متحده است که در کنار مردم کار و با آنها همکاری می کنند. برای تدوین این طرح، سازمان ها و آژانس های متعددی با همکاری یکدیگر تحقیقاتی را انجام داده اند که هدف این تحقیقات، ایجاد یک همزیستی بین انسان و ربات می باشد. این سازمان ها عبارتند از:

1. بنیاد ملی علوم (NSF)
2. ناسا یا سازمان ملی هوانوردی و فضانوردی (NASA)
3. موسسه های ملی بهداشت (NIH)
4. وزارت کشاورزی (USDA)
5. وزارت دفاع (DOD)

کشور آمریکا، رتبه نهم بازار رباتیک دنیا را به خود اختصاص داده است. 

• ژاپن

ربات های خدماتی دلیلی هستند است که کشور ژاپن، یکی از پیشرو ترین کشور‌ها در زمینه رباتیک باشد. ژاپن در کل تمرکز اصلی خود را بر روی بهبود کیفیت زندگی مردم و بهبود وضعیت محیط زیست قرار داده است. به همین دلیل دولت ژاپن برنامه ای به نام استراتژی جدید رباتیک (New Robot Strategy) را در سال 2015 منتشر کرد. در این بیانیه اعلام کرد که تمرکز واضحی بر سرعت بخشیدن به رباتیک کردن فرایند هایی دارد که در آن بخش ها بهره وری پایین است. این بخش ها می تواند شامل پرستاری، کشاورزی و ساخت و ساز زیرساخت ها باشد.

جالب است بدانید فقط در زمینه پرستاری و پزشک، حدود 1 میلیارد دلار بودجه توسط دولت ژاپن تصویب شده است. کشور ژاپن تصمیم جدی دارد تا با استفاده از این برنامه که تمرکز خود را بر روی توسعه هوش مصنوعی قرار داده است، به رتبه اول نوآوری ها و فرایندهای رباتیک در جهان دست یابد. ژاپن اولین تولید کننده ربات صنعتی در بین کشورهای دنیا می باشد، بطوریکه در سال 2018 تولیدِ بیش از 50 درصد ربات های صنعتی در دنیا را بر عهده داشته است. ژاپن از نظر ارزش محموله هاا و تعداد واحد‌های عملیاتی بزرگترین صادرکننده ربات در جهان است. 

• چین

دولت چین طرح بسیار منظمی را تحت عنوان ساخت چین (Made in China 2025) ارائه داده است. این طرح، استراتژی ارتقای بخش صنعتی کشور و کاهش اتکا به فناوری های خارجی را هدف قرار داده است. برای دستیابی به این هدف، تولیدکنندگان ربات در سراسر کشور چین مجبور شده اند تا سال 2020 حدود 50 درصد و تا سال 2025 بیش از 70 درصد نیاز رباتیک کشور را تولید کنند.

بدین منظور دولت چین پروژه ای را تحت عنوان ربات‌های هوشمند (Intelligent Robots) تصویب کرده است که تمرکز خود را بر روی توسعه ربات های هوشمند قرار داده است. چین به دنبال ایجاد سه شرکت توانمند در زمینه توسعه ربات های هوشمند می باشد و برای این کار حدود 600 میلیون دلار نیز در سال 2019 هزینه کرده است. در حال حاضر، کشور چین رتبه پانزدهم کشورهای تولید کننده ربات را در اختیار دارد.

• سنگاپور

سنگاپور نگاه ویژه ای به هوش مصنوعی و فرایندهای رباتیک دارد. این کشور بیش از 63 جزیره بسیار مدرن دارد که از اقتصاد پر رونقی بهره می برند. سنگاپور یکی از مراکز تکنولوژیکی و مالی جهان و همچنین مرکز فرهنگی آسیا است. حال این کشور به دنبال این است تا اعتبار زیادی را در زمینه هوش مصنوعی و بطور خاص فرایندهای رباتیک بدست بیاورد. طبق آخرین گزارشی که توسط IFR منتشر شده است، در اوائل سال 2020 سنگاپور به تراکم 918 ربات به ازای هر 10000 نفر کارمند دست یافته است.

به گزارش IFR‌ (فدراسیون بین المللی رباتیک) در سال 2016، به ازای هر 10000 کارگر، 74 ربات در صنایع مختلف کار می کند. این عدد در سال 2020، به 113 ربات به ازای هر 10000 کارگر، رسیده است. جالب است بدانید اکنون قاره آسیا در رتبه اول تراکم ربات های صنعتی قرار دارد، بطوریکه به ازای هر 10000 کارگر تعداد 118 ربات در حال کار هستند. قاره اروپا با تعداد 114 ربات در رتبه دوم و قاره آمریکا با تعداد 103 ربات به ازای هر 10000 کارگر در رتبه سوم قرار دارند.

در میان کشورهای دنیا، کشور کره جنوبی بیشترین تراکم ربات را دارد. به گونه ای که در سال 2019، تعداد 855 ربات به ازای هر 10000 کارگر در این کشور مشغول به کار بودند. بیشتر این ربات ها در فرایندهای الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند. نکته جالب اینجاست که کشورهای ژاپن و آلمان که بزرگان خودروسازی دنیا در این دو کشور قرار دارند، در رتبه های دوم و سوم این رده بندی هستند و به ترتیب دارای تراکم ربات 364 و 346 ربات به ازای هر 10000 کارگر می باشند. جالب است بدانید کشور سوئد با تراکم 277 ربات در رتبه چهارم قرار دارد. کشور آمریکا نیز پس از این چهار کشور، با تراکم ربات 228 ربات به ازای هر 10000 کارگر در جایگاه پنجم قرار دارد.

اما پیشرفت سریع کشور چین نیز بسیار قابل توجه است. این کشور در سال 2013 دارای تراکم 25 ربات و در سال 2017 دارای تراکم 97 ربات بوده است. اما در سال 2019 تراکم 187 ربات برای چین ثبت شده است.

نمودار زیر، تراکم ربات صنعتی (تعداد ربات صنعتی به ازای هر 10000 نفر کارگر) را در سال 2019 و میزان افزایش ان نسبت به سال 2017 را نشان می دهد. در این نمودار دوازده کشوری مشاهده می شوند که بیشترین تراکم ربات صنعتی مورد استفاده در صنایع را دارند.

همانطور که ملاحظه می گردد، توسعه و کاربرد ربات‌ها در تمام زمینه های زندگی انسان و در همه مشاغل، از مراقبت از سالمندان گرفته تا تامین منابع انسانی به سرعت در حال افزایش است. به گفته رییس فدراسیون جهانی رباتیک، یکی از معتبرترین معیارها برای مقایسه کشورها از نظر پیشرفت و سطح تکنولوژی، تراکم ربات ها است.