رباتیک و جایگاه آن در ایران

[دانه کولانه]

رباتیک و جایگاه آن در ایران

رباتیک علمی است که با هدف راحتی انسان و افزایش وقت مفید او به وجود آمده است . متاسفانه در کشور ما آن طور که شایسته است شناخته نشده است . در این مقاله سعی می کنیم به وضعیت ایران در علم رباتیک در ایران بپردازیم . بدین منظور ابتدا تاریخچه و تعریف مختصری از ربات ارائه می نماییم . سپس به و ضعیت رباتیک در کشور های صنعتی می پردازیم و سرانجام و ضعیت ایران را بررسی می نماییم و برای بهبود آن راهکاری را مشخص می نمایییم .
تاریخچه ی رباتیک
در گذشته کشورهای استعمارگر برای افزایش سرمایه وپیشرفت خود به کشور های ضعیف حمله می کردند و با تصرف کشور قربانی ، مردم آنجا را به عنوان برده به خدمت می گرفتند و از آنها به عنوان نیروی کار رایگان بهره می بردند و آنها را در مزارع کارخانه ها آشپزخانه ها و… به کار می گرفتند . اما این برده ها چند عیب بزرگ داشتند . مهمترین عیب آن اسارت یک انسان و ظلم به او بود و دیگر عیب آن خستگی برده ها بود . برده ها نمی توانستند 24 ساعت شبانه روز کار کنند . باید به آن ها وقت استراحت می دادند . دیگر عیب آن ها این بود که ارباب باید آن ها را مداوم کنترل می کرد . در آن زمان آرزوی اربابان این بود که برده ای غیر انسانی داشته باشند که بتواند 24 ساعته کارکند و دچار خستگی نشود و نیاز به کنترل مداوم نداشته باشد . با توجه به علم آن زمان این رویایی بیش نبود و فقط در تئاتر به نمایش در می آمد و به این برده های آسمانی (( ربات )) می گفتند . با پیشرفت علوم در طی گذشت زمان و انقلاب صنعتی اروپا ، نیاز به برده هایی بیشتر با سرعت بالاتر دقت بیشتر و خستگی کمتر ، بیشتر احساس می شد . بنابراین دانشمندان به فکرساخت ماشین های خود کار افتادند . (تا آن زمان علم در زمینه ی برق و مکانیک مقداری پیشرفت کرده بود . ) از آن به بعد در قسمت هایی از کارخانه ها از ماشین های الکترومکانیکی استفاده می شد . بدین شکل مکانیزاسیون صنعتی آغاز شد . عیب بزرگ این دستگاه ها تک منظوره بودن و عدم انعطاف پذیری آن ها بود . یعنی با تغییر قسمتی از کارخانه یا محصول تولیدی می بایست کل دستگاه ها دوباره طراحی می شدند . با پیشرفت هر چه بیشتر علم ، کامپیوتر ها اختراع شدند و گسترش یافتند . تا حدی که در خانه ها نیز یافت می شد . سپس صنعت گران به فکر ترکیب ماشین ها ی الکترومکانیکی با کامپیوتر ها افتادند تا بتوان آن ها را برنامه نویسی کرد [ یکی از ویژگی های کامپیوتر قابل برنامه نویسی بودن آن است ] و بایک دستگاه بتوان چندین کار را انجام داد (مثلا دستگاهی که یک نوع ماشین را رنگ می زند بتواند با عوض شدن مدل و طرح آن ، آن ها را نیز رنگ بزند ) . بدین صورت ربات ها ساخته شدند

تعریف ربات و رباتیک و مزایای آن
با توجه به توضیحاتی که داده شد : ربات ماشینی هوشمند ، قابل برنامه نویسی و انعطاف پذیر است که برای بدست آوردن اطلاعاتی از محیط خود دارای حسگرهایی است . رباتیک علم طراحی ، ساخت ، نگهداری و تعمیر ربات ها است مهندسی رباتیک علم هوشمند کردن و الکترونیکی کردن ماشین ها ی مکانیکی است ( در جهت مصارف صنعتی ) [مهندسی رباتیک = مهندسی برق + مهندسی مکانیک] مزایای ربات عبارتند از : افزایش بهره ، افزایش تولید ، بهبود کیفیت کار ، افزایش دقت ، جلوگیری از اتلاف نیروی انسانی ، افزایش سرعت ، کاهش هزینه ، کاهش ضایعات ، چند منظوره بودن ، هوشمند بودن ، عدم خستگی
مثال هایی از ربات
کلمه ربات مانند کلمه ی ماشین ، یک کلمه ی کلی است و به چند مورد خاص خلاصه نمی شود . به عنوان نمونه چند مورد را ذکر می نماییم : بازو های ربات های صنعتی ، ربات کنترل چاه های نفت ، یخچال های خانگی ، آسانسور ها ، اسباب بازی کودکان ، هواپیما های بدون سرنشین ، سیستم های دفاع ضد موشکی ، پرینتر ها ، دستگاههای تراش خودکار ، نوشابه پرکن ها و … این ها فقط نمونه هایی از بی نهایت انواع ربات بود . ربات ها آنقدر گسترده اند که امروزه نمی توان بدون آن ها زندگی کرد . ولی در مهندسی منظور از ربات ، ربات های صنعتی می باشد .
رباتیک و کشور های صنعتی
کشور ها صنعتی به این حقیقت رسیده اند ، که کشوری پیشرفت نمی کند مگر این که در تمام علوم پیشرفت کند . بنابراین ، با توجه به این که رباتیک یکی از علوم اصلی سرنوشت ساز قرن است و به آن احساس نیاز می کنند . در این راستا فعالیت های بسیاری را انجام داده اند. آن ها آن قدر پیشرفت کرده اند که هدف خود را اینگونه ذکر می کنند ” در سال 2050 ربات هایی خواهیم ساخت شبیه انسان که بتواند با قوی ترین تیم فوتبال انسان ها بازی کند و بدون انجام خطا ، انسان ها را شکست دهد .” آن ها هر ساله مسابقات رباتیک جهت کسب علم و استفاده نمودن از آن در صنعت برگزار می نمایند . همچنین در راستای تربیت نیروی انسانی جهت گسترش این علم ، رشته ی مهندسی رباتیک را ایجاد نمودند . مهندسی رباتیک در واقع تلفیقی از رشته ی مهندسی برق و مهندسی مکانیک است که هدف آن تربیت نیرویی که بتواند به تنهایی ربات های صنعتی را طراحی کند و آن را بسازد . این رشته در اکثر دانشگاه های کشور های صنعتی تدریس می شود . کارخانه های خصوصی آن ها علاوه بر رباتیکی کردن فرایند تولید ، مقداری از درآمد های ناخالص خود را جهت تحقیق و گسترش رباتیک صرف می نمایند .
وضعیت رباتیک در ایران
وضعیت رباتیک در ایران فاجعه بار است . به طوری که می توان گفت : رباتیک در ایران هنوز شناخته شده نیست . این وضعیت در حالی است که ایران یکی از بزرگترین وارد کنندگان ربات های صنعتی است . هر ساله ارز زیادی بابت خرید ربات ، از کشور خارج می شود . در بیشتر کارخانه های ما از رباتها استفاده می شود . کارخانه هایی مانند فولاد ، خودروسازی ، مواد غذایی و … را می توان تقریبا تمام رباتیک دانست . اما متاسفانه تمام ربات های آن وارداتی است و حتی نصب و کنترل و تعمیر آن بر عهده ی خارجی ها می باشد به منظور عقب نماندن کشور در علم رباتیک ، رشته ی مهندسی رباتیک در سال 1381تاسیس شد و متاسفانه تا امسال (1387 ) تنها دانشگاه ارائه کننده ی آن دانشگاه صنعتی شاهرود بود . اکنون این رشته در دانشگاه صنعتی همدان نیز تدریس می شود . اما آیا دو دانشگاه کافی است ؟ پاسخ روشن است با توجه به اهداف کشور و سند چشم انداز 20 ساله هم اکنون باید در تمام دانشگاه های صنعتی ، تدریس شود . یکی از مشکلات دانش آموختگان این رشته در کشور این است که کسی این رشته را نمی شناسد و اصلا نمی داند ربات چیست . وقتی از ربات صحبت می شود به یاد اسباب بازی آدم آهنی کودکان و فیلم های سینمایی می افتند . دیگر مشکل دانش آموختگان عدم اعتماد صنعت کشور به آن ها است . صنعت گران حاضرند چندیدن برابر آن هزینه کنند ولی از نیروی خارجی استفاده نمایند .دیگر مشکل این رشته کمبود امکانات دانشگاهی و قدیمی بودن امکانات فعلی آن ها است . بعضی از افراد در ایران استفاده از ربات را مساوی اخراج نیرو کار می دانند و با توسعه ی آن مخالفت می کنند . اما آنها از این قافل هستند که گماردن نیروی انسانی به کار های روزمره و تکراری ، اتلاف نیروی انسانی است . به جای انجام کار بیهوده می توان آن ها را در جایی دیگر به خدمت گرفت . هر ساله چندین مسابقات رباتیک در سطح کشور برگزار می شود که می توان گفت همه ی آن ها دارای قوانین ثابت و یک شکل و تکراری است و هیچ کدام قوانین بومی ندارند . متاسفانه در ایران به این مسابقات به چشم هدف نگریسته می شود . (بر عکس کشور های صنعتی که مسابقات را ، وسیله ای برای ارتقاء صنعت خویش می دانند . ) و تمام وقت دانشجویان را می گیرند که رباتی با هدف پوچ ( مانند مسیریاب که در این مسابقات ربات باید مسیر خط سیاه را دنبال کند ) بسازند . متاسفانه هیچ یک از ما ، هیچ روز یا هفته ای در سال را به عنوان هفته ی رباتیک ، حداقل برای یادآوری اهمیت آن بر نگزیده ایم . و برای بهبود وضعیت آن کوششی نکردیم و نمی کنیم .
نتیجه گیری
اگر می خواهیم ایران به پیشرفت شایسته ی خود برسد . باید موانع را از جلو آن برداریم . در اولین قدم بهتر است در موارد زیر گامی محکم برداریم . 1- آشنایی مردم با علم رباتیک و مزیت استفاده از ربات ها 2- تاسیس رشته ی مهندسی رباتیک در تمامی دانشگاه های صنعتی کشور 3- برگزاری هدفمند مسابقات رباتیک در رشته های بومی در راستای تولید ثروت از راه علم 4- جلب اعتماد صنعت به نیرو های داخلی 5- مشخص کردن هفته ای خاص به نام هفته ی رباتیک 6- و … .
نویسنده محسن جعفرزاده

[دانه کولانه]

چگالي ربات در ايران پايين است

گفت و گو با مدير واحد رباتيک و اتوماسيون سيکو
محمد حسين کاظمي دکتراي برق گرايش کنترل از دانشگاه صنعتي امير کبير، فوق ليسانس کنترل از دانشگاه صنعتي شريف و ليسانس الکترونيک را از دانشگاه خواجه نصير اخذ کرده است. هم اکنون هم مدير واحد رباتيک و اتوماسيون شرکت مهندسي توسعه سايپا يا همان سيکو است. علاوه بر اين وي در دانشگاه شاهد نيز تدريس مي کند. کار حرفه اي خود را در پژوهشکده سيستم هاي پيشرفته صنعتي وابسته به دانشگاه صنعتي شريف و سازمان گسترش و نوسازي صنايع ايران شروع کرد. اين پژوهشکده تقريباً اولين واردکننده ربات هاي صنعتي به ايران بوده اما سياست هاي آن به تدريج تغيير کرده است. چند سال بعد ايران خودرو در اين زمينه شرکت تام را تأسيس کرد و در سايپا نيازسنجي، تهيه و نصب ربات هاي صنعتي اکنون يکي از وظايف شرکت سيکو يا همان شرکت مهندسي توسعه سايپاست. هرچند کارهايي که تاکنون در زمينه اتوماسيون و رباتيک انجام شده در خور شأن و پتانسيل هاي گروه خودروسازي در مقايسه با ساير خودروسازان دنيا نيست، اما در هر صورت حرکت هاي جديدي آغاز شده است. دکتر کاظمي به کمک دکتر آريا الستي از دانشگاه صنعتي شريف حدود پنج سال پيش در سيکو، واحد رباتيک و اتوماسيون را راه‌اندازي کردند که هدف از تشکيل اين واحد حمايت و پشتيباني از فعاليت ها و پروژه هاي رباتيک گروه سايپاست. اين واحد در پنج سال گذشته پروژه هاي مختلفي اجرا کرده است، از جمله نصب و راه‌اندازي سلول رباتيك نقطه جوش در خط قديم پرايد، که در آن دو ربات صنعتي ABB جايگزين ربات هاي کاوازاکي قديمي شدند. اين سلول اکنون در حال کار در خطوط سايپاست. در حال حاضر دو پروژه ي ديگر هم در شرف نهايي شدن است؛ پروژه ي پاشش پي وي سي کف بدنه پرايد به کمک ربات صنعتي و ديگري پروژه ماستيک زني شيشه هاي پرايد. همچنين در پارس خودرو نيز يک سلول رباتيک چسب زني دور شيشه ي خودروي تندر 90 طراحي و اجرا کرده است. اين واحد، طراحي، نصب و اجرا را در همه زمينه ها اعم از سخت افزار و نرم افزار را انجام مي دهد. بعد از طراحي يك سلول رباتيك، اجزاي آن از يکي از شرکت هاي معتبر در اين زمينه، از جمله ABB، هيوندايي و غيره خريداري مي کنند. اين واحد از نرم افزار Robcad استفاده مي کند که امکان شبيه سازي خطوط رباتيک و غيررباتيک را فراهم مي آورد. سلول طراحي شده يک بار در واحد رباتيک سيکو امتحان و بعد به خط منتقل مي شود.
دکتر کاظمي معتقد است سيکو مي تواند ادعا کند که تمامي پروژه هاي رباتيک را از ابتدا تا انتها اجرا و مديريت کند. در زمينه رباتيك در كشور، هرچند گروه هاي مختلفي در زمينه ربات کار کرده اند اما منسجم و هدفمند عمل نکرده اند، درضمن آن چه در دانشگاه ها پيگيري مي شود با آن چه در صنعت مورد نياز است تفاوت دارد و به همين دليل رباتيک دانشگاهي در ايران با رباتيک صنعتي فاصله زيادي دارد و حتي بعضي از استادان برجسته در زمينه رباتيك وجود دارند كه تا كنون سروکار زيادي با ربات هاي صنعتي نداشته‌اند. به علاوه در ميان صنايع، بيشتر صنعت خودرو به ربات هاي صنعتي روي آورده است.
مدير واحد رباتيک و اتوماسيون سيکو درباره ي دلايل روي آوردن به ربات در صنعت مي گويد: سه دليل اصلي براي استفاده از ربات وجود دارد، افزايش کيفيت، وجود محيط‌هاي زيانبار و خطرناک براي نيروي انساني-حتي اگر توجيه اقتصادي نداشته باشد-و سوم در شرايطي که نياز به افزايش تيراژ توليد است و در گلوگاه ها نيروي انساني سرعت لازم را ندارد.
دکتر کاظمي با نقل قول از نشريه IFR (مخفف International Federation of Robotics) آمار جالبي مطرح مي کند و مي گويد: در آمار اين نشريه براي سال 2005 در شاخه رباتيک صنعتي جهش 30 درصدي در به کارگيري ربات ها رخ داده است. تعداد ربات هاي نصب شده در سال 2005 حدود 136 هزار و 700 ربات بوده و اگر جهان را به سه بخش آمريکا، اروپا و آسيا تقسيم کنيم، رشد سال 2005 بيشتر مربوط به آمريکا و آسياست. چون در اروپا سال هاست که استفاده از ربات به تعادل رسيده است. اين رشد بيشتر درصنعت خودرو و ساير صنايع نظير الکترونيک، مخابرات و کامپيوتر اتفاق افتاده است. در آسيا بيشترين مصرف ربات در کشورهاي ژاپن و کره است. جالب است بدانيد کره در سال 2005 در زمينه به کارگيري ربات 138 درصد رشد داشته يعني حدود 13 هزار ربات در سال 2005 مصرف کرده است. بعد از اين دو کشور با فاصله نسبتاً زيادي چين قرار دارد، هند، اندونزي، مالزي، فليپين، سنگاپور، تايوان، تايلند و ويتنام در رده‌هاي بعدي قرار دارند كه دز مجموع رقم بسيار ناچيزي را به خود اختصاص داده اند.
دکتر کاظمي در باره چگالي ربات چنين توضيح مي دهد: اگر تعداد ربات نسبت به تعداد کارگر را چگالي ربات بناميم. در حال حاضر به ازاي هر 10 هزار کارگر در ژاپن 352، در کره 173، در آلمان 171، ايتاليا 130، سوئد 117، فنلاند 99 و فرانسه 84 ربات وجود دارد. اين چگالي براي کل صنايع است، اگر چگالي ربات در صنعت خودرو را در نظر بگيريم، در ژاپن 1710، ربات به ازاي هر 10 هزار کارگر وجود دارد، اين رقم براي ايتاليا 1600، آلمان 1180، فرانسه 1120، اسپانيا 950، ايالات متحده 770، انگلستان 610 است.
در مورد قيمت ربات دکتر کاظمي گفت: از سال 1990 تا 2005 قيمت ربات ها تقريباً نصف شده ضمن آن که در اين 15 سال کيفيت و کارايي ربات ها و تعداد اعمالي که انجام مي دهند تقريباً پنج برابر شده است. البته مي توان اين نکته را نيز لحاظ کرد که حقوق و مزاياي کارگر در سال 2005 بسيار بالاتر از سال 1990 است؛ حتي بر اساس آمارهاي موجود دراين 15 سال در ايالات متحده حقوق و مزاياي کارگري حدود 80 درصد افزايش داشته است.
دکتر کاظمي از ارائه اين آمار به اين نتيجه رسيد که در ايران پتانسيل زيادي براي استفاده از ربات وجود دارد. زيرا چگالي ربات در ايران فاصله زيادي با کشورهاي صنعتي دارد. در ايران آمار دقيقي وجود ندارد اما بعيد است که کل ربات هاي صنعتي در ايران به 1000 دستگاه برسد. اگر سايپا به کيفيت مي انديشد ناچار است ميزان استفاده از ربات هاي صنعتي را افزايش دهد. اين که ربات جاي کارگر را مي گيرد يک باور اشتباه اشت که متأسفانه بعضي از مديران نيز بر اين باورند. ربات هاي صنعتي شرکت ها را نه تنها از کارگر بي نياز نکرده بلکه موجب رشد و ارتقاي دانش فني کارگران مي شود و کار را آسان و کم خطر مي کند. اگر بررسي شود مشخص خواهد شد که با نصب ربات صنعتي در ايران خودرو و سايپا نه تنها کارگري اخراج نشده بلکه استفاده از ربات‌ها کارآفرين نيز بوده است. البته هدف بالا بردن آمار بهره گرفتن از ربات نيست بايد در نهايت استفاده از فناوري موجب افزايش کيفيت ، ايمني و سلامت نيروي انساني و افزايش سرعت کار شود. نتايج، رسيدن به اين هدف را به خوبي نشان مي دهد. يكي از الزامات اوليه پذيرش اين باور است كه استفاده از ربات‌هاي صنعتي و تكنولوژي‌هاي نو مي‌تواند در تعالي و رشد صنعتي كشور موثر واقع شود. در اين راستا فرهنگ‌سازي استفاده از ربات به همراه افزايش سطح دانش و آگاهي نيروهاي صنعتي كشور از مديران ارشد گرفته تا مديران مياني و پرسنل مهندسي و نيروهاي كارگري لايه پايين مي‌تواند مثمر ثمر واقع شود.
منبع : ماهنامه انديشه گستر سايپا