Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Některé otázky a problémy automatizace strojírenské výroby

číslo 8-9/2002

Některé otázky a problémy automatizace strojírenské výroby

Článek se zabývá problémy automatizace strojírenské výroby a s tím spojené robotizace, kdy do popředí vystupují hlavní motivy, kterými jsou zvýšení kvality výroby a produktivity práce při zachování (nebo zvýšení) flexibility výroby. Jsou v něm stručně popsány ekonomické, technické i sociální příčiny a následky robotizace, včetně některých skeptických názorů. Ze současného stavu robotizace ve světě i v ČR vychází pokus o prognózu s uvedením pozitivních i negativních faktorů, které u nás automatizaci ovlivňují.
Klíčová slova: automatizace, robotizace, produktivita práce, výrobnost, operační manipulace s materiálem, stroj NC, průmyslový robot, manipulátor

Obr. 1.

1. Automatizace výrobních strojů
Automatizace obecně přináší tři základní efekty:

  • zvýšení kvality výrobků,
  • zvýšení produktivity práce (výrobnosti),
  • možnost zvýšení pružnosti (flexibility) výroby,

které jsou nezbytné pro zachování konkurenceschopnosti, jež je podmíněna pružným uspokojováním zákazníka kvalitními výrobky při jejich nerostoucí ceně (obr. 1).

Zvláštní pozornost si vyžaduje zvyšování kvality. Na obr. 2 je vyznačena kvalita minimální (jestliže by poklesla pod tuto křivku, výrobky by se při dané ceně staly neprodejnými) a kvalita maximální, která je omezena tržní cenou výrobku. Zvyšování kvality nad tuto křivku je sice (do určité míry) technicky možné, ale pouze při neúměrném zvyšování výrobních nákladů. Například životnost spalovacího motoru lze prodloužit kvalitní výrobou (menší tolerance rozměrů, kvalitnější materiál apod.), ale jeho cena by natolik vzrostla, že je ekonomicky výhodnější stávající motor po vyčerpání jeho životnosti vyměnit za nový.

Obr. 2.

Stejně tak produktivita práce (která značně ovlivňuje cenu výrobku) je velmi důležitá pro udržení se na trhu, tedy pro to, aby se dané výrobky cenově přinejmenším vyrovnaly konkurenci nebo byly (při srovnatelné kvalitě) o něco levnější. To lze dokumentovat např. na japonských automobilech, které v určité době byly v USA téměř neprodejné. Byly totiž pro tamní trh nezvykle malé, hůře vybavené a méně kvalitní. Na americkém trhu se Japonci prosadili teprve pronikavým zvýšením kvality a nízkou cenou, čehož bezesporu dosáhli důslednou a nekompromisní automatizací výroby.

Pružnost (flexibilita) výroby se projevuje v co nejúplnějším uspokojování požadavků zákazníků nabídkou široké škály typů a modifikací výrobku, tedy v maximálním pokrytí trhu. To lze dobře dokumentovat opět příkladem z automobilového průmyslu, kdy se každý výrobce snaží nabízet takový počet typů, aby pokryl všechny požadované „třídy“ automobilů. Například Opel nabízí malý typ Corsa, nižší střední Astra, střední Vectra, vyšší střední Omega. Nejvyšší třída je doménou pouze několika málo nejdražších značek (Rolls-Royce, Mercedes, BMW, Jaguar apod.), někdy ale do ní zasahují i další výrobci (např. Audi). Nabídku lze navíc rozšířit o speciální typy (off road, all road) a tzv. modifikacemi – jak v provedení karoserií (dvoudveřové, sedany, kombi atd.), tak i v montáži motorů různých typů (zážehový, vznětový) a řady zdvihových objemů. Výsledkem je široká škála kombinací, která uspokojí téměř každého zákazníka. K tomu navíc přistupuje nabídka nestandardní výbavy za příplatek. Vrcholem je možnost montáže automobilu „na míru“, tj. splnění téměř všech přání, kdy zákazník vyplní dotazník, jak si svůj budoucí automobil představuje, a počítačové řízení výroby pak zajistí přísun požadovaných dílů v daném čase na montážní linku. To vše samozřejmě za podstatně vyšší cenu než u standardní produkce.

Základním předpokladem pro automatizaci výroby jsou automatické výrobní stroje, ať už automatizované tvrdě (klasické poloautomaty a automaty vačkové i bezvačkové) nebo pružně (stroje NC). V současné době se charakteristickým rozvojovým rysem stává pružná automatizace a sdružování technologií, tj. výroba a používání tzv. multitechnologických strojů. Zde dochází nejen k integraci jednotlivých operací v rámci stejné technologie (např. v obrábění: soustružení, mimoosé vrtání, frézování), ale též k integraci jednotlivých technologií (plošné tváření + svařování + povrchová úprava nebo přesné lití + obrábění, tváření + spékání + dokončovací operace apod.).

2. Automatizace obsluhy – robotizace
Automatizace technologické části výrobního cyklu (výrobního stroje) má nezanedbatelné účinky na člověka, tedy dělníka, který pracoviště obsluhuje. Tyto účinky lze zhruba rozdělit na:

  • sociologické,
  • ekonomické,
  • technické.

Sociologické dopady jsou zřejmé z porovnání činnosti výrobního dělníka při práci na klasickém stroji a činnosti obsluhy po automatizaci.

Dělník při klasické práci (např. na soustruhu, frézce apod.) byl ve vztahu člověk – stroj „vůdčí osobností“, která měla potřebnou kvalifikaci, tedy znalosti a dovednosti nutné pro vyrobení dané součásti. Musel umět číst výkres a pomocí stroje dát materiálu potřebný tvar a rozměry. Stroj byl v tomto případě pouhým pomocníkem, který vykonával fyzickou práci a umožňoval dodržet stanovenou přesnost tvaru a povrchu výrobku. Konečné vlastnosti výrobku tedy značně závisely na člověku, kterému práce přinášela uspokojení a seberealizaci, což není zanedbatelné.

Zavedením automatizace byly znalosti a dovednosti člověka přeneseny na výrobní stroj ve formě programu, čímž byl dělník degradován na pouhého „obsluhovatele“ stroje. Jeho kvalifikace již nebyla potřebná, protože k obsluze stroje stačil pouze zaučený dělník, jehož jedinou povinností bylo vložit polotovar do stroje a po ukončení operace výrobek sejmout a uložit na určené místo. V případě poruchy stačilo stisknout spínač „central stop“, tím cyklus zastavit a přivolat údržbáře či seřizovače. Je zřejmé, že tato činnost člověka nemůže uspokojovat a motivovat; navíc se často jedná o fyzicky namáhavou práci v rychlém taktu, neboť výrobnost moderních automatů je značná. Málokdo je tudíž ochoten vykonávat popsanou těžkou a namáhavou práci, která nepřináší uspokojení a kdy z technického hlediska člověk často ani nemůže stačit výrobnosti stroje. To se projevilo v chronickém nedostatku dělníků pro nekvalifikované práce převážně manipulačního charakteru (obsluha strojů, skladové hospodářství apod.).

Je logické, že kolébkou robotizace vždy byly ty země, které v dané době vykazovaly rychlá tempa růstu ekonomiky, neboť čím je životní úroveň vyšší, tím méně lidí je ochotno vykonávat uvedené neatraktivní práce. To je potvrzeno začátkem robotizace v USA a později v Japonsku. V Evropě to byly nejprve skandinávské země a hned nato SRN, Francie a Itálie.

Jednou z prvních zemí, kde se robotizace prosadila důsledně, zřejmě bylo Japonsko (koncern Kawasaki zakoupil americkou licenci Unimate), které sice mělo levnou i dostatečně početnou pracovní sílu, ale zejména v zemědělské oblasti. Průmyslová část (Tokio a další velká města) byla natolik přelidněna, že další přísun pracovníků, který byl pro rozvoj výroby nezbytný, již nemohla absorbovat. A tak v určitém stadiu vývoje paradoxně nastal nedostatek pracovníků i v Japonsku, a to v oblastech, kde přísun dalších lidí již byl obtížný, což nebylo možné řešit jinak než automatizací. Nešlo sice o jediný důvod k jejímu prosazení, ale bezesporu nebyl zanedbatelný a automatizaci značně urychlil.

Obr. 3.

Z ekonomického hlediska vystupují do popředí zejména hodinové náklady na pracovní sílu (obr. 3), které po celém světě rok od roku rostou, což je v souladu s tržní cenou pracovní síly – čím méně dělníků je ochotno nekvalifikovanou obslužnou práci vykonávat, tím, nezaměstnanosti navzdory, jsou jejich požadavky na mzdu vyšší (za povšimnutí stojí mírně, ale trvale se snižující náklady na práci robotu, způsobené zejména jejich klesající cenou). Zaměstnavatelé nejsou ochotni požadované vysoké mzdy platit, zejména když u lidské pracovní síly přistupují ještě její další negativní vlastnosti: nemocnost, omezená pracovní výkonnost (průměrný trvalý výkon člověka je asi 15 až 20 W), možnost vzniku chyb, neochota pracovat ve druhé a třetí směně, neschopnost pracovat v nepříjemném nebo nebezpečném prostředí, nespokojenost (stávky) atd. Neochota pracovat ve druhé a třetí směně způsobila např. pouze třetinové využití velmi drahých, většinou numericky řízených strojů, čímž úměrně roste i cena jejich hodinové práce.

K řešení tohoto problému se nabízejí v podstatě dvě možnosti:

  • dovoz pracovních sil (tzv. gastarbeitři),
  • automatizace obslužných prací (zejména robotizace).

Dovoz pracovních sil, tj. dělníků z méně technicky a ekonomicky vyspělých zemí, kteří jsou ochotni obslužné práce vykonávat i za nižší mzdy, se na první pohled zdá jako cesta jednodušší a schůdnější. V minulé době ji někteří podnikatelé realizovali, ale následně se v okamžiku, kdy podíl gastarbeitrů narostl (Švýcarsko 30 %, Švédsko 25 %, Německo a Velká Británie 15 % celkového počtu obyvatel), zjistilo, že tato cesta má nepříznivý vliv na infrastrukturu státu (narůstání cizojazyčných menšin a jejich často neúměrné požadavky, demonstrace, růst zločinnosti apod.).

Záměna tuzemských nedostatkových pracovních sil gastarbeitry nic neřeší po stránce technické. Existuje zde totiž značná disproporce ve vysoké úrovni technologie (což je dáno automatizací výrobního procesu) a velmi nízké úrovni operační manipulace s materiálem, která se vykonává převážně ručně, téměř stejně jako před sto lety. Člověk se na pracovišti stává úzkým profilem, neboť vinou jeho přítomnosti nelze již dále zvyšovat produktivitu práce (nestačí výrobnosti moderních automatů). Dovoz pracovních sil sice vyřešil problém s nedostatkem dělníků, ale nedokázal zvýšit technickou úroveň operační manipulace s materiálem tak, aby byla kompatibilní s úrovní používané výrobní technologie.

Z uvedeného je zřejmé, že cesta „dovozu“ pracovní síly je sice jednoduchá, ale po technické stránce nevýhodná, neboť nevede k požadovaným efektům. Pokud nepřistoupíme k úplné automatizaci a přímou účast člověka z pracovního procesu neodstraníme, nelze splnit dva základní požadavky, uvedené na začátku tohoto pojednání, tj. zvýšit produktivitu práce a jakost výroby. Jak výrazně automatizace produktivitu práce zvyšuje, je vidět např. z následující statistiky (jedná se o počátky robotizace, kdy nejméně robotů bylo zavedeno ve Velké Británii a nejvíce v Japonsku), uvádějící, že jeden dělník vyrobil za rok:

  • ve Velké Británii 3 automobily,
  • v SRN 5 automobilů,
  • v USA 12 automobilů,
  • v Japonsku 32 automobilů.

Automatizovat obsluhu výrobních strojů (operační manipulaci s materiálem) lze různými prostředky (násypky, podavače apod.), ale bezesporu nejdůležitější a nejpoužívanější jsou průmyslové roboty a manipulátory. Pro zvýšení technické úrovně manipulace s materiálem na úroveň použité technologie je náhrada člověka možná:

  • v tvrdé automatizaci použitím manipulátorů (kde se vystačí s tvrdým naprogramováním),

  • v pružné automatizaci (stroje NC) použitím robotů, umožňující pružnou výměnu programu.

Obr. 4.

Tím se otevírají další možnosti zvyšování produktivity práce (výrobnosti), neboť robot či manipulátor bez problémů pracuje na tři směny, disponuje mnohem větším výkonem než člověk, nevadí mu práce v nebezpečném, prašném či hlučném prostředí, může pracovat v libovolné poloze (též zavěšený „hlavou dolů“), nepožaduje zvyšování mzdy, nestávkuje, nedělá chyby a je konstruován tak, aby postačil rychlému taktu podávání a odebírání výrobků. Samozřejmě, že robot má i určité nevýhody, zejména je to jeho vysoká cena a dnes ještě poměrně nízká inteligence. Je-li (výjimečně) robot pomalejší než člověk, vyváží tuto skutečnost zpravidla svou „neúnavností“, neboť člověk dokáže intenzivně pracovat jen po určitou dobu a potom vyžaduje odpočinek. Oblast náhrady člověka v porovnání s různými zařízeními je zřejmá z obr. 4.

3. Vedlejší účinky automatizace
Jestliže pomineme již zmíněné tři základní motivy automatizace (které jsou nesporné) a na věc se podíváme z hlediska sociologického, situace se přestane jevit tak jednoznačně a objeví se v poněkud jiném světle. Zjistíme, že účinky automatizace na výrobu – a hlavně na člověka – jsou rozporuplné a mezi odborníky se o nich vedou tvrdé diskuse, neboť její následky nejsou vždy kladné.

Mnoho vyhraněných názorů na automatizaci vyslovil např. Dr. Tom Martin1) [časopis Trendy č. 4/1989]; bude jistě užitečné uvést některé jeho – stále živé – myšlenky na téma: proti představám o „liduprázdných“ závodech stojí idea renesance „člověka“ jako výrobního faktoru.

Rozhodující bude odpověď na otázku, zda budeme moci vytvořit takové pracovní prostředí, které zachová lidské hodnoty – radost z inovací a ochotu riskovat. Technika sama nestačí. Kvalifikovaná odborná práce je trvalou a nezbytnou podmínkou existence budoucích výrobních závodů. Hlavní východiska, přetrvávající již od Taylorových dob, a to že:

  • živá práce je překážkou ve výrobě (neboť je rušivým faktorem),

  • tuto překážku bude možné překonat pouze automatizací výrobních procesů,

  • zvýšení produktivity lze dosáhnout jen prohlubováním dělby práce (a s tím spojenou dekvalifikaci pracovníků je třeba přijímat jako nutné zlo),


jsou dnes stále častěji zpochybňována.

Ironií automatizace je totiž to, že výrobní zařízení se automatizací stávají stále komplikovanějšími a poruchovějšími a tím jsou zase více odkázána na vysoce kvalifikovanou odbornou práci. Vzrůstající měrou se dnes proto volá po „obratu“ zaměřeném na to, aby dělba práce byla redukována na minimum. Při zavádění techniky a vytváření pracovních příležitostí se musí přihlížet k dané (popř. dosažitelné) kvalifikační struktuře zaměstnanců, neboť celoživotní vzdělávání je jak pro podniky, tak i pro zaměstnance nutnou investicí k zajištění budoucnosti. Uvádění komplexních, počítačem integrovaných výrobních systémů do provozu bude vždy ztroskotávat, bude-li se na zaměstnance nahlížet jen jako na „zbytkovou veličinu“.

Výrobní závody se stále větší měrou stávají jednotkami poskytujícími služby a perspektivní budou pouze ty, které mají možnost rychle reagovat na objednávky a specifická přání zákazníka. Pro strojírenskou výrobu tedy bude nejvhodnější skupinová výroba ve výrobních úsecích, v tzv. výrobních ostrovech. V současné době jsme svědky pokusů např. hromadnou pásovou automobilovou výrobu, pro kterou je zákazník anonymním odběratelem a která je spojena se jménem Ford, nahradit zcela jinou, snad ještě produktivnější formou organizace: např. v automobilce Volvo je pro montážní práce vytvořena autonomní skupina, která jako „malý závod“ plánuje a provádí montáž na pohyblivém visutém dopravníku. Na každém z paralelně umístěných dopravníků pracuje skupina lidí v taktu 30 minut, takže ve vzájemné spolupráci vykonává více delších, ucelených operací. Tím se místo dělby práce realizuje dělba množství a výsledkem je větší produktivita práce a lepší motivace k práci.

K zásadám při reorganizaci výroby v současnosti tedy patří vytváření relativně nezávislých a samostatných organizačních jednotek, kterým jsou ukládány ucelené komplexy operací, za jejichž kvalitní provedení jsou jejich pracovníci zodpovědni. Technologickým předpokladem pro to je rozčlenění výrobního procesu na modulově vzájemně propojené dílčí části.

Konkurenceschopný zůstane zřejmě jen ten, který vhodným způsobem spojuje nejmodernější techniku a technologii s kvalifikovanou prací. Zavádění nových technologií vyžaduje od zaměstnanců netradiční schopnosti, které daleko přesahují pouhé rutinní dovednosti, např. pečlivé zacházení s výrobními prostředky, smysl pro pořádek, přesnost, dochvilnost a vědomí povinnosti.

Poučením pro ty, kteří doporučují zavedení systému CAD/CAM a CIM jako okamžitý všelék, jsou následující údaje, uváděné Dr. Martinem:

  • teprve asi 20 % podniků zavádí informační techniku v technických oblastech, jako je konstrukce a technologické projektování výroby,

  • méně než v 1 % podniků existují automatizované systémy materiálového toku,

  • pouze 9 % sledovaných podniků má alespoň jednu vnitropodnikovou vazbu (nejčastější je pouhé propojení mezi plánováním výroby a plánováním práce s použitím počítače).

Uvedené myšlenky Dr. Martina týkající se „nepostradatelnosti“ člověka jsou do určité míry extrémem, ale bylo by škodlivé je přehlížet nebo dokonce potlačovat. Jistě, co se týče čísel, jsou z konce 80. let a současná skutečnost, jako výsledek masového průniku výpočetní techniky do všech sfér výrobních podniků, poskytuje v mnohém ukazatele daleko příznivější. Nicméně je jistě dobré se se závěry Dr. Martina seznámit, neboť realitu bude nutné hledat v kompromisu mezi krajními názory.

Vzájemné integrace jednotlivých sfér v podniku v jedno homogenní automatizované podnikové prostředí se totiž, přes veškerý rozmach výpočetní techniky i použití těch či oněch „zázračných léků“, v poslední době např. pod názvem MES (Manufacturing Execution System), daří dosahovat jen velmi pomalu a zatím se jí dosáhlo jen velmi, velmi zřídka. Veškeré zkušenosti potvrzují správnost základní myšlenky – že totiž zavedení CIM nelze chápat jako nezbytnou okamžitou nutnost, nýbrž jako koncepční úkol, s nutností pečlivě vyvážit všechny spolupůsobící faktory. To umožňuje vidět kvalifikovanou živou práci a automatizovanou práci ne jako nesmiřitelné protiklady, nýbrž jako vzájemně se doplňující výrobní síly.

Druhým extrémem je idea „továren bez lidí“, které se kupodivu dlouho věřilo a tleskalo. Tomu nahrávaly zprávy o údajně plně automatických závodech v Japonsku (kde se ale armády údržbářů pokoušejí udržovat tyto výrobní linky v chodu). V této souvislosti se pak rozšířil slogan „na otázku, jak funguje závod bez lidí, odpovídá tázaný: vždy když něco nefunguje, pošleme tam člověka...“

Japonskou ukázkou „továrny bez lidí“ je výroba servomotorů u firmy Fanuc. Tento příklad ale necharakterizuje závod budoucnosti, je pouze výjimkou, neboť zde se vyrábějí servomotory v obrovských sériích. Strojírenská výroba se ale ve všech vyspělých průmyslových zemích koncentruje převážně v malých podnicích, které vyrábějí malé série na zakázku. Plně automatizovaná výroba rozhodně není pro tyto podniky vhodným řešením, správnou cestou je rozumné zavádění automatizace pouze tam, kde je to vhodné a ekonomické.

Rozhodující bude odpověď na otázku, zda budeme moci vytvořit takové pracovní prostředí, které zachová lidské hodnoty – radost z inovací a ochotu riskovat, neboť technika sama nestačí. Zdá se tedy, že kompromis bude spočívat sice v důsledné automatizaci, ovšem bez nesmyslného tvrzení, že člověka ve výrobě již nebude zapotřebí. Stále více se na něho budou přesouvat kvalifikované práce a tzv. nepřímá účast, která spočívá v kontrole a řízení výrobního procesu.

4. Současný stav robotizace
Z dostupných statistických údajů vyplývá, že počet robotů ve světě se ke konci roku 2000 přiblížil k jednomu milionu. Přibližně polovina je jich v provozu v Japonsku, v USA by mělo pracovat asi 100 000 a v Německu 76 000 robotů. Japonsko je považováno za nejvýraznějšího a nejperspektivnějšího uživatele robotů ve světě, přičemž největší počet robotů pracuje v automobilovém průmyslu. V Japonsku je na každých 100 000 dělníků v tomto odvětví instalováno 800 robotů, v Itálii 400, v USA 300, v Německu 230, ve Francii, Velké Británii a ve Švédsku po 200.

Obr. 5.

V bývalém Československu bylo v devadesátých letech využíváno asi 7 000 robotů (včetně průmyslových manipulátorů), ale je zřejmé, že do tohoto poměrně vysokého počtu byly zařazeny též jednodušší manipulační prostředky. Znatelný celosvětový pokles zájmu o automatizaci počátkem 90. let byl u nás zvýrazněn vyřazením většího počtu automatizovaných pracovišť z provozu, a to většinou z důvodu jejich nepřijatelně malé spolehlivosti, zaviněné především řídicími systémy naší výroby. Naproti tomu stojí dlouhodobé uplatnění strojů NC (i tuzemské výroby), které však byly vybaveny řídicími systémy dovezenými ze západních zemí.

5. Prognóza vývoje robotizace
Aby automatizace v ČR přinesla očekávaný efekt, je nezbytně nutné (kromě jiného) řešit problém rozevírající se disproporce mezi technickou úrovní prostředků automatizace, která roste rychleji než technická úroveň automatizovaných (robotizovaných) pracovišť. To je znázorněno na obr. 5, kde spodní křivka, vyjadřující technickou úroveň automatizovaných pracovišť, stoupá pomaleji, neboť je „stahována“ dolů třemi „závažími“, reprezentujícími aspekty:

  • ekonomické, neboť robotizace je velmi drahá záležitost – vlivem nejen ceny robotů, ale i periferních zařízení, působením problémů s realizací a oživením pracoviště, nespolehlivosti apod.; protiváhou, která v podobě „balonu“ křivku nadnáší, je nesporné zvýšení produktivity práce a kvality výroby;

  • ekologické, protože velmi přísné požadavky vyplývající z potřeb péče o životní prostředí mají na technickou úroveň pracovišť větší vliv než na úroveň prostředků; zde tvoří protiváhu možnosti použití nových, recyklovatelných materiálů, nových technologií, úspor energie apod.;

  • kvalifikace, na kterou je automatizace velmi náročná, neboť již nestačí běžní údržbáři, které musí nahradit kvalifikovaní strojaři s hlubokými znalostmi elektroniky a kvalifikovaní seřizovači se znalostí programování; protiváhou je zde školství a formy dalšího vzdělávání občanů; to ale bohužel vede k růstu počtu lidí, kteří na požadovanou úroveň kvalifikace nestačí, což má negativní dopad na zaměstnanost.

Je nesporné, že v posledních deseti letech nastal v ČR výrazný útlum nejenom ve vývoji a výrobě robotů, ale též v robotizaci pracovišť. To je zaviněno i změnou systému, neboť v dřívějších dobách tvrdého direktivního plánování byl stanoven nárůst robotizace do nejmenších podrobností, tj. kolik robotizovaných pracovišť který závod musel realizovat, a podle toho bylo hodnoceno jeho vedení. Jednalo se o „povinnou“ robotizaci, často bez ohledu na ekonomické efekty, neboť stát také přiděloval příslušné finanční prostředky. Byli jsme svědky tzv. zlatého věku rozvoje robotizace, kdy jsme se spolu s bývalým SSSR snažili dohnat a předehnat vyspělé západní ekonomiky. Otázkou ale zůstává, co to národnímu hospodářství přineslo. Po privatizaci a restrukturalizaci našeho strojírenství nastala zcela jiná situace: automatizace přestala být dotována, a tak přichází v úvahu jen tam, kde je to ekonomicky výhodné a kde si to závod s ohledem na finanční prostředky může dovolit. Je třeba si uvědomit, že na automatizaci u nás dnes současně působí faktory pozitivní i negativní. Lze však předpokládat, že v budoucnu ty pozitivní budou převažovat, k čemuž nás opravňují zkušenosti ze zahraničí.

Pozitivní faktory rozvoje automatizace lze spatřovat zejména v důrazu na vyšší produktivitu práce a kvalitu, jako nekompromisní požadavky tržního hospodářství. Vznikají stále nové malé a střední firmy, velké se odstátňují, a z toho plyne i vznik podnikatelsky odvážných jak výrobních, tak i poradenských firem. Otevřela se možnost dovozu vyspělých technologií a vyspělých komponent – zejména robotů, které pro nás dříve byly z velké části nedostupné, a stejně tak se nekladou meze čerpání vědeckých poznatků i zkušeností z praxe z celého světa.

Negativním faktorem je zejména nedostatek kapitálu a z toho plynoucí preference rychlé návratnosti investic. Zde představují alespoň částečné řešení leasing nebo „půjčovny“ robotů, které jsou v zahraničí již běžné. V neposlední řadě hraje negativní úlohu též sociální akcent, zejména nezaměstnanost, což vždy bylo a bude s automatizací v konfliktu. Nedostatek kvalifikace musí řešit školství, podnikové vzdělávání a do určité míry i rekvalifikační školení, pořádané pracovními úřady.

Po technické stránce nemůže mít automatizace očekávaný přínos, pokud budeme podceňovat množství problémů, které je nutné řešit. Zejména se jedná o malou spolehlivost robotizovaných pracovišť, která se ekonomicky nepříznivě projevuje v nutnosti zvýšeného dozoru, častého seřizování, častých oprav a údržby. V oblasti konstrukce robotů komplikuje jejich malá tuhost dosažení vysoké přesnosti: za těžko překonatelnou hranici se považuje opakovaná přesnost řádově v setinách milimetru. Východiskem by snad mohla být strategie tzv. řízené tuhosti pohonů ve smyslu korekce chyb dráhy a polohy způsobených nedostatečnou tuhostí nejenom prvků, ale i vazeb. Roboty je třeba vybavit motory přímo dosahujícími požadovaných parametrů (bez transformačního bloku) a disponujícími dlouhými translačními pohyby. Je třeba řešit otázky energetické náročnosti a spolehlivosti bez velkých požadavků na údržbu. Značný důraz je kladen na přechod od manipulačních robotů k technologickým (zejména montážním) nebo na postupné splývání manipulační a technologické složky výroby.

Literatura:

[1] KOLÍBAL, Z. – KNOFLÍČEK, R.: Morfologická analýza stavby průmyslových robotů. VIENALA, Košice 2000.

[2] NĚMEJC, J.: Projektování manipulace s materiálem. ZČU Plzeň, 1998.

[3] NĚMEJC, J.: Průmyslové roboty a robotizace strojírenské výroby. ZČU Plzeň, 1999.

[4] TALÁCKO, J.: Automatizace výrobních procesů na přelomu tisíciletí. Hospodářské noviny, 14. 9. 2000, str. II, III.

doc. Ing. Jiří Němejc, CSc.,
Západočeská univerzita v Plzni, BR>Fakulta strojní, katedra technologie obrábění

Inzerce zpět