Понятие "Индустрия 4.0" родилось 10 лет назад в Германии на одной из ганноверских выставок. Концепция умного производства получила второе дыхание. Объединение интернета вещей (IoT), услуг (IoTS) и автоматизированных систем должно привести к прорыву. Эксперты предрекают Четвертую индустриальную революцию.

Автономные роботы

Ключевой идеей концепции "Индустрия 4.0" являются автономные роботы, которые не полностью независимы (автономны), однако способны совершать определенный цикл действий по заданной программе и при необходимости корректировать его. "Мозг" робота запрограммирован на самостоятельное изменение программы при наступлении заданных обстоятельств.

Первые образцы уже нашли свое применение в практике, однако пока не достаточно распространены и совершенны. Они используются практически во всех сферах жизни, от домашней уборки до космических технологий. Развитие данного направления со временем позволит создать полностью независимые от человека самоуправляемые системы на 100% автономные.  

В рамках концепции ведутся научные разработки. Наибольших успехов удалось достигнуть на следующих направлениях:

• Искусственный интеллект.
• Самонавигация.
• Высокая тактильная и сенсорная чувствительность.
• Сокращение производственных издержек.

Виды автономных роботов

Главная задача, стоящая сегодня перед конструкторами, - интеграция сетевых коммуникаций в производственный процесс. Это позволит автономным роботам получить доступ к изменяющимся в реальном времени данным, своевременно анализировать актуальную информацию и корректировать процесс работы. Такие автономные системы найдут применение во всех сферах жизнедеятельности человека:

• Промышленность. Автономные системы способны не только работать как конвейеры, но и анализировать собственное состояние, заниматься саморемонтом и самосовершенствованием.
• Сельское хозяйство: анализ почвы (влажности, температуры и др.), и корректировка показателей до нужных величин с целью получения наибольшего урожая.
• Медицина. Возможности применения довольно широки, к примеру, автомат может распределять лекарства внутри и между учреждениями.
• Военная промышленность. Среди наиболее успешных решений дроны-разведчики.

Успешный опыт применения автономных роботов

В настоящее время в практике уже используются роботизированные устройства, среди них:

• Роботы-пылесосы, которые способны двигаться по периметру по заданному графику, обходя препятствия (изменяя программу на ходу). Механизм несовершенен и не подходит для тщательной уборки. Однако аппараты хорошо справляются с текущей.
• Газонокосилки, управляемые через GPS. Принцип их работы во многом напоминает работу робота-пылесоса. Они недостаточно эффективны при использовании на участках с неровной почвой, а также с кустарниками и деревьями, однако хорошо справляются с поставленной задачей на ровном газоне.
• Мойщики окон, также используемые для очистки от загрязнений других поверхностей из стекла, например, плитки и зеркал. Аппараты не полностью автономны, но уже сейчас полезны для разрешения ряда задач.
• Сельскохозяйственные машины для опрыскивания растений (полива, обработки от паразитов и др.). Механизмы уже сегодня позволяют существенно снизить затраты, но требуют определенных условий, поэтому их массовое внедрение затруднено.
• Робот-медуза, исследующий подводный мир. Его основные функции: оценка состояния воды, обнаружение масляных (нефтяных) пятен и даже разведка (аппарат является разработкой военных).

Выводы и прогнозы

Как видим, для активного использования автоматизированных роботов часто требуются особые условия. Поэтому многие системы и технологии должны измениться, для того чтобы полностью независимые автоматы стали обыденностью. Но пока "Индустрия 4.0" не стала частью нашей жизни.

По-настоящему автономных систем очень немного, и используются они в основном для решения производственных задач, их применение в иных сферах ограничено. Опытные образцы, которые внедряются в практику, работают в тестовом режиме и не являются совершенными. Поэтому в большинстве своем существующие разработки нельзя запустить в массовое производство.

Однако успешный опыт есть, несмотря на то, что современные автономные роботы не могут полностью обойтись без участия человека. С каждым годом технологические решения совершенствуются, и результат будет достигнут. Автономные системы станут частью обыденной жизни каждого. А пока автономные роботы успешно используются на производствах, что позволило сократить себестоимость выпускаемой продукции и повысить ее качество.