Industrijski roboti i prednosti njihove primjene u proizvodnji, značaj robotike

Svijet postaje sve digitalniji i progresivniji. O tome se može suditi, primjerice, prema činjenici da se broj robota instaliranih u industriji diljem svijeta u posljednjih deset godina više nego utrostručio.

Robotika je novi alat za složenu mehanizaciju i automatizaciju proizvodnje, tehnologija najnovije generacije, koja daje najveću učinkovitost.

Robotika je novi složeni znanstveni i tehnički smjer, uključujući razvoj, stvaranje i korištenje manipulatori, roboti i robotski tehnološki kompleksi, kao i s tim povezanim organizacijskim, socioekonomskim i psihološkim aspektima koji zahtijevaju novi znanstveni pristup. Uspješno radeći na raznim poljima, postupno dokazuje svoje prednosti.

Automatizacija robota za produktivnost, fleksibilnost i sigurnost

Ideja o zamjeni ljudskog rada strojevima poznata je od davnina.Industrijski robot još je jedan korak u razvoju fleksibilne automatizacije za optimizaciju proizvodnje, s mogućnošću ne samo kontinuiranog ponavljanja istih operacija sa zajamčenom točnošću, već i s mogućnošću jednostavnog reprogramiranja u slučaju promjene proizvodnog programa korisnika. .

Koncept počinje s jednostavnim radnim stanicama, gdje je robot opremljen pozicionerom za postavljanje tijela i pozicioniranje dijelova u dvije ili više stanica, do cijele robotske proizvodne linije, gdje se funkcija tijela, uključujući utovar i istovar dijelova, kontrolira pomoću roboti.

Važni pomagači u svijetu moderne automatizacije danas su naširoko korišteni pomoćni sustavi kao što su slikovni sustavi ili kamere koji omogućuju robotima uklanjanje i manipuliranje velikim dijelovima.

Međutim, pouzdanost robota, njihov softver, visoke performanse i jednostavnost rukovanja bitni su preduvjeti za ispravno funkcioniranje ovih uređaja i sustava.

Razina i načini automatizacije proizvodnje bitno ovise o njezinoj vrsti i opsegu, te ako je u masovnoj i velikoserijskoj proizvodnji najopravdanija primjena automatskih linija, onda je u srednjoserijskoj i maloserijskoj te pojedinačnoj proizvodnji složena automatizacija postalo moguće pojavom računala, CNC strojeva i industrijskih robota.

Na bazi tehnološka oprema s digitalnim upravljanjem i sklapanje industrijskih robota, višeproizvodnih linija, sekcija, radionica koje se nazivaju fleksibilna automatizirana proizvodnja.

Glavno načelo za izgradnju takvih fleksibilnih proizvodnih pogona je modularnost.Agilna automatizacija proizvodnje evoluirala je od jednostavne do složene — izvorno dizajnirane i implementirane fleksibilni proizvodni moduli (PMM), izgrađeni su na njihovoj osnovi fleksibilni proizvodni kompleksi (HPC) i konačno fleksibilna automatizirana proizvodnja (HAP).

Robote nove generacije lakše je instalirati i programirati, a ujedno im je i lakše međusobno komunicirati

Njihov daljnji razvoj je stvaranje gotovo napuštene automatske proizvodnje, gdje se fleksibilna automatizirana proizvodnja nadopunjuje računalno projektiranom proizvodnjom gotovih proizvoda (CAD) i tehnološkom pripremom njihove proizvodnje, planiranjem i otpremnim upravljanjem (ACS).

Glavna strukturna jedinica fleksibilnih proizvodnih modula bilo koje složenosti su kompleksi robotske tehnologije (RTC), koji se može formirati na temelju jednog industrijskog robota koji pruža pojedinačno ili grupno održavanje priključene opreme ili cjelovitog ciklusa obrade proizvoda (na primjer, zavarivanje), ili na temelju nekoliko industrijskih robota koji obavljaju međusobno povezane operacije.

Svestranost većine industrijskih robota omogućuje njihovu široku primjenu u sklopu robotskih tehnoloških kompleksa za različite vrste proizvodnje.

Napredak robotske tehnologije potiče sve veću upotrebu robota

Intenzivno usvajanje industrijske robotike sada iu budućnosti posljedica je niza razloga.

Prije svega, stvaranje i široko uvođenje industrijskih robota i manipulatora, koji omogućuju intenziviranje različitih tehnoloških procesa i operacija, isključuju upotrebu ručnog niskokvalificiranog i monotonog rada, osobito u teškim, opasnim i štetnim uvjetima za ljude. .

U nadolazećim godinama industrija bi trebala osigurati značajno povećanje proizvodnje uvođenjem novih vrsta opreme i progresivnih tehnologija. Iako se udio ručnog rada u industriji smanjio, danas u svijetu još milijun ljudi radi fizičkim radom.

Brojna istraživanja uvjeta rada pokazuju da oko 30% radnika trpi nepovoljan utjecaj na buku, 30% mora raditi po strogo propisanom režimu, 25% je izloženo vlazi, vrućini ili hladnoći, 20% radi u fizički neudobnim položajima ili pod uvjetima dima i isparenja. 20% je prisiljeno na velike fizičke napore, a 15% radi noću.

Ovi stresori često djeluju u kombinaciji; dakle, na oko 40% radnika istodobno utječu dva, a na oko 25% tri ili više čimbenika. Sukladno tome, uvođenjem robotike značajno se smanjuje udio ručnog, teškog, štetnog i zamornog rada. (društveni faktor).

Industrijski roboti mogu obavljati zadatke koje su prije mogli obavljati samo ljudi

Osim toga, promijenila se priroda proizvodnje — oko 80% proizvoda proizvodi se u malim serijama. Stoga automatizacija proizvodnje postaje jedna od bitnih poluga povećanja produktivnosti rada u maloj proizvodnji. (ekonomski faktor).

Robotika vam omogućuje da riješite probleme rada u dvije i tri smjene, povećate faktor opterećenja opreme i ritam njenog rada, poboljšate kvalitetu proizvoda i smanjite njihove troškove, uglavnom u maloj proizvodnji.

Stvara preduvjete za prelazak na kvalitativno novu razinu — stvaranje fleksibilnih automatiziranih proizvodnih sustava koji omogućuju brzu rekonfiguraciju za izvođenje operacija s različitim redoslijedom i prirodom radnji i rad s minimalnim ljudskim angažmanom.

Dolazi do još većeg približavanja čovjeka i stroja: sve više rade ruku pod ruku i bez zaštitne ograde.

Glavne tehničke karakteristike industrijskih robota određene su područjem primjene i proizvodnim uvjetima za koje su namijenjeni.

Opis i karakteristike suvremenih industrijskih robota sadržani su u člancima: Industrijski roboti u suvremenoj proizvodnji i Klasifikacija industrijskih robota

Studije pokazuju da kada se koristi u određenim operacijama, industrijski robot, ovisno o radnoj smjeni, zamjenjuje 1-3 radnika, povećava produktivnost rada za 60-80% i smanjuje troškove pripreme proizvodnje za 45-50%.

Kada se koriste u grupama, učinkovitost industrijskih robota se naglo povećava: produktivnost se povećava za najmanje 3 do 5 puta, au nekim slučajevima za 8 do 10 puta, kapitalna ulaganja i troškovi održavanja su relativno smanjeni, intenzitet i ritam proizvodnje se pomiče. , povećanje kvalitete proizvoda, smanjen je broj odbačenih proizvoda.

Automobilska industrija prednjači: koristeći inteligentna proizvodna rješenja i industrijske robote umjesto pokretnih traka koje su dominirale tradicionalnom proizvodnjom više od 100 godina.

Među područjima smanjenja ručnog i teškog fizičkog rada, osim robota, važno mjesto zauzimaju i najjednostavniji uređaji — manipulatorikao sredstvo složene mehanizacije proizvodnje.

U proizvodnji, gdje nema potrebe za zaštitom osobe od okoline i čestih utovara i istovara opreme, postali su rašireni komandno upravljani manipulatori, karakterizirani činjenicom da ljudski operater sekvencijalno uključuje pogone svake veze zasebno.

Takvi robotski manipulatori su najjednostavnijeg dizajna, relativno jeftini, a njihova uporaba ne dovodi do promjene tehnološkog procesa, jer se lako uklapaju u postojeću tehnologiju. Svestranost, niska cijena i visoka učinkovitost u operacijama utovara i istovara njihove su odlike koje se razlikuju.

Moderni robotski manipulatori pružaju nove mogućnosti u svijetu rada

Mnoge vrste radova, posebice strojarska montaža, konstrukcija i završna obrada, podizanje i transport, skladištenje i popravak mogu se u skoroj budućnosti mehanizirati isključivo uz pomoć manipulatora.

Prema izračunima, zadovoljavanje industrijskih potreba robotskih manipulatora smanjit će broj fizičkih radnika u više od 30 zanimanja: bravari za 4%, serviseri za 3, pakeri za 5, skladištari za 2,5, transporteri za 3 i utovarivači — za 5. %

Kao rezultat mrežnih inovacija, sve se više robota pojavljuje u proizvodnim sektorima koji su tek nedavno otkrili automatizaciju. Primjeri za to su prehrambena industrija, tekstilna industrija, industrija obrade drva i industrija plastike.

Korištenje standardnih tipova industrijskih robota donedavno je bilo popraćeno brojnim mjerama sigurnosti i sprječavanja nezgoda. U tom smislu, nova vrsta robota (kolaborativni roboti), koji se ponekad nazivaju i "koboti", potpuno je revolucionarno rješenje.

Istraživanje i razvoj kolaborativnih robota od početka je usmjereno na sigurnost i istovremeno na mogućnost njegove integracije u radne linije s ljudskim operaterima.

Čak iu prošlom desetljeću, industrijski roboti bili su na kocki. Ali onda se pojavilo kolaborativni roboti... Suština pojma "suradnja" znači da može raditi zajedno s ljudima.

Kako bi to moglo izgledati i zašto nije opasno? Dizajn robota je takav da ima ograničenu snagu i učinak, uključujući funkciju koja odmah zaustavlja robota kada se otkrije sudar, što se može učiniti na nekoliko načina. U mnogim primjenama ovaj se robot može koristiti bez sigurnosne zaštite.

Danas proizvođači robota svojim kupcima mogu ponuditi tip robota koji svojim karakteristikama zadovoljava najstrože zahtjeve, a istovremeno ima niz drugih prednosti koje se mogu istaknuti:

• Istovremeni rad s ljudskim operaterom,
• ušteda prostora,
• jednostavno postavljanje,
• visoke performanse,
• točnost,
• pouzdanost.

Kolaborativni roboti su još uvijek novi. Mogućnosti njihove primjene još nisu u potpunosti razjašnjene.Trenutno se koboti najviše koriste u elektroničkoj industriji, no njihove mogućnosti uspješno su primijenjene i na druge industrije. Zahvaljujući svojoj fleksibilnosti i jednostavnosti korištenja, svoje će mjesto naći iu logistici i uslužnim djelatnostima. Naše istraživanje pokazuje da će ta neproizvodna područja činiti 21,3% prodaje kobota do 2024. godine. Naši prijateljski mali koboti imaju potencijal za značajan rast u usporedbi s drugim vrstama robota!

— Jan Zhang, izvršni direktor tvrtke Interact Analysis

Ako radnik obavlja zadatak koji se ponavlja mnogo sati dnevno, često je relativno lako zamijeniti kolaborativnog robota u relativno kratkom vremenskom razdoblju, zahvaljujući jednostavnom programiranju i konfiguraciji i bez svih sigurnosnih mjera potrebnih za tradicionalne industrijske robote.

Iz istih razloga, kolaborativni robot je također mnogo pristupačniji (ne samo da je trošak robota niži, već i trošak instalacije eliminirajući vrijeme potrebno za održavanje i konfiguraciju opreme robotske ćelije) i stoga ga je lakše opravdati financijski.

Najbolji primjeri uspješne implementacije ovakvih robota su proizvodni pogoni gdje postoji više stanica koje izvode istu vrstu procesa, primjerice tehnološke procese s više CNC strojeva.

Trenutačno bi stvaranje i implementacija robotike trebala biti prepoznata kao jedno od prioritetnih područja industrijskog razvoja.

Više od tisuću tvrtki bavi se razvojem i proizvodnjom industrijskih robota. Sve veće tvrtke počinju ulagati u industrijske robote.Stvaraju se nove tvrtke specijalizirane za te proizvode, kao i posredničke tvrtke za uvođenje industrijskih robota.

U svim razvijenim zemljama osnovana su nacionalna udruženja za industrijsku robotiku, au nekim zemljama rad na ovom području podignut je u rang državnog programa.

U Rusiji je osnovana Nacionalna udruga sudionika na tržištu robotike (NAURR), čija je svrha razvoj tržišta robotike, širenje međunarodnih odnosa i popularizacija robotike.