Экологические параметры технологического оборудования представляют собой количественные и качественные характеристики, определяющие степень негативного воздействия оборудования на окружающую среду в процессе его функционирования. Эти параметры служат для оценки соответствия оборудования установленным стандартам экологической безопасности и рационального использования природных ресурсов.

В нормативно правовых документах, таких как Федеральный закон «Об охране окружающей среды», Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», ГОСТ Р ИСО 14040-2022, ГОСТ Р 57326-2016/ISO/TR 14062:2002, ГОСТ Р ИСО 50001-2023, ГОСТ Р ИСО 50004-2022 и другие можно выделить следующий ряд экологических показателей качества технологического оборудования, представленных на рисунке 1.[1-6, 7]

Рисунок 1. Экологические показатели качества технологического оборудования

Более подробно каждый показатель, представленный на рисунке 1, рассмотрим ниже.

Энергопотребление — это количество энергии, затрачиваемое на производство единицы продукции или выполнение работы. Чем меньше энергии требуется для работы оборудования, тем меньше вредных выбросов в атмосферу, таких как парниковые газы и другие загрязнители.[11]

Водопотребление — это количество воды, расходуемое на единицу выпускаемой продукции или выполняемой работы. Эффективное использование водных ресурсов позволяет снизить нагрузку на экосистемы и предотвратить загрязнение водоёмов.

Выбросы в атмосферу представляют собой количество вредных веществ, которые попадают в атмосферу в процессе работы оборудования. К ним относятся парниковые газы, оксиды азота, серы и углерода, а также другие загрязняющие вещества, которые могут оказывать негативное воздействие на здоровье человека и состояние окружающей среды.

Шумовое загрязнение — это избыточный уровень шума, который создаётся работающим оборудованием. Если уровень шума превышает допустимые нормы, это может привести к ухудшению слуха у людей, а также вызвать стресс и другие проблемы со здоровьем.

Обращение с отходами включает в себя учёт количества и состава отходов, образующихся в процессе эксплуатации оборудования. Эффективное управление отходами позволяет значительно снизить негативное воздействие на окружающую среду и предотвратить загрязнение почвы и воды.

Использование природных ресурсов — это количество ресурсов, которые затрачиваются в процессе производства и работы оборудования. Чем более эффективно используются природные ресурсы, тем меньше нагрузка на экосистемы и тем самым предотвращается истощение природных богатств.

Утилизация и переработка — это возможность избавиться от оборудования, которое отслужило свой срок, или переработать его. Благодаря этому уменьшается количество отходов, которые отправляются на свалки, и предотвращается загрязнение окружающей среды.

Безопасность для людей: оборудование должно соответствовать строгим требованиям безопасности. Это значит, что оно должно быть разработано так, чтобы гарантировать безопасность пользователей во время работы с ним.

В рамках своей работы я хочу рассмотреть промышленный робот-манипулятор как объект технологического оборудования, для которого будут проанализированы экологические показатели технологического качества.

Роботы-манипуляторы — это устройства, которые имитируют движения рук человека и выполняют различные задачи, связанные с перемещением предметов.

Общей классификации промышленных роботов-манипуляторов нет, условно их можно разделить на несколько видов представленных на рисунке 2, которые можно объединить по техническим параметрам.[9]

Рисунок 2. Классификация промышленных роботов-манипуляторов

Робот-манипуляторы находят широкое применение на производстве благодаря своей гибкости и точности. Они могут собирать и упаковывать продукцию, проводить сварочные и резательные работы, осуществлять погрузку и разгрузку, обрабатывать материалы, контролировать качество, обслуживать оборудование, производить электронику и выполнять другие функции.[8]

По выделенным экологическим показателям качества, представленным на рисунке 1, можно привести положительные аспекты применения промышленных роботов-манипуляторов на производстве.

Роботы-манипуляторы высокоэффективные устройства, которые позволяют значительно снизить потребление энергии на единицу выпускаемой продукции или выполняемой работы. Чем меньше энергии требуется для работы оборудования, тем меньше выбросов парниковых газов и других загрязнителей в атмосферу.[11]

В своей деятельности роботы-манипуляторы практически не нуждаются в воде, а их высокая производительность приводит к уменьшению расхода воды на вспомогательные процессы. Это, в свою очередь, снижает нагрузку на водные экосистемы и предотвращает загрязнение водоёмов.

В машиностроительной отрасли основными источниками загрязнения атмосферы являются литейные производства, сварочные и лакокрасочные цеха. Однако благодаря высокой производительности и точности роботы-манипуляторы в процессе работы выделяют минимальное количество вредных веществ, которые могут негативно повлиять на здоровье человека и состояние окружающей среды.

В процессе работы роботы-манипуляторы могут издавать производственный шум, который может оказывать негативное воздействие на людей. Однако благодаря значительному расстоянию между человеком и рабочей зоной, а также наличию защитных устройств, шумовое воздействие на людей значительно снижается.

Современные технологии, применяемые в конструкции роботов, позволяют значительно сократить объем используемых материалов. Манипуляторы обладают высокой точностью, что позволяет минимизировать количество бракованных изделий. Благодаря этому количество отходов, образующихся в процессе эксплуатации оборудования, значительно уменьшается. Эффективное управление отходами также способствует снижению нагрузки на окружающую среду и предотвращению загрязнения.

Промышленные манипуляторы имеют длительный срок службы и при правильном обслуживании могут служить годами. После окончания срока службы оборудование можно утилизировать и переработать, что снижает нагрузку на свалки и предотвращает загрязнение окружающей среды.

Манипуляторы способны выполнять задачи, которые ранее требовали ручного труда, что снижает нагрузку на рабочих. Применение манипуляторов также может значительно снизить риск травм и несчастных случаев на производстве.

В соответствии с разработанной классификацией экологических показателей качества технологического оборудования, представленной на рисунке 1 были проанализированы промышленные роботы-манипуляторы как объект технологического оборудования. Эти устройства являются передовым технологическим оборудованием, поскольку по большинству представленных показателей они не оказывают существенного негативного воздействия на окружающую среду и человека.