Pramoniniai robotai ir jų diegimo gamyboje nauda, ​​robotikos svarba

Pasaulis tampa vis skaitmeninesnis ir progresyvesnis. Tai galima spręsti, pavyzdžiui, iš to, kad per pastaruosius dešimt metų visame pasaulyje pramonėje įdiegtų robotų skaičius išaugo daugiau nei trigubai.

Robotika – naujas sudėtingas gamybos mechanizavimo ir automatizavimo įrankis, naujausių kartų technologija, suteikianti didžiausią efektyvumą.

Robotika yra nauja sudėtinga mokslo ir technikos kryptis, apimanti kūrimą, kūrimą ir naudojimą manipuliatoriai, robotai ir robotų technologiniai kompleksai, taip pat su tuo susijusius organizacinius, socialinius-ekonominius ir psichologinius aspektus, kuriems reikia naujo mokslinio požiūrio. Sėkmingai dirbant įvairiose srityse, tai pamažu įrodo savo pranašumus.

Robotų automatizavimas užtikrina produktyvumą, lankstumą ir saugumą

Idėja pakeisti žmogaus darbą mašinomis buvo žinoma nuo seniausių laikų.Pramoninis robotas – tai dar vienas žingsnis kuriant lanksčią automatizaciją, optimizuojančią gamybą, su galimybe ne tik nuolatos kartoti tas pačias operacijas garantuotu tikslumu, bet ir su galimybe paprasčiausiai perprogramuoti, pasikeitus vartotojo gamybos programai. .

Koncepcija prasideda nuo paprastų darbo vietų, kur robotas aprūpintas padėties nustatymo įtaisu kūnams ir dalims padėti dviejose ar daugiau stočių, iki visos roboto gamybos linijos, kur kėbulų funkciją, įskaitant dalių pakrovimą ir iškrovimą, valdo robotai.

Svarbūs pagalbininkai šiuolaikinės automatikos pasaulyje šiandien yra plačiai naudojamos pagalbinės sistemos, tokios kaip vaizdo gavimo sistemos ar kameros, leidžiančios robotams išimti ir manipuliuoti dideles detales.

Tačiau robotų, jų programinės įrangos patikimumas, didelis našumas ir naudojimo paprastumas yra esminės prielaidos, kad šie įrenginiai ir sistemos tinkamai veiktų.

Gamybos automatizavimo lygis ir metodai labai priklauso nuo jo tipo ir masto, o jei masinėje ir didelės apimties gamyboje labiausiai pasiteisina automatinių linijų naudojimas, tai vidutinės serijos ir mažų partijų bei vienkartinėje gamyboje. sudėtinga automatika tapo įmanoma atsiradus kompiuteriams, CNC staklėms ir pramoniniams robotams.

Ant pagrindo technologinė įranga su skaitmeniniu valdymu ir surinkti pramoninius robotus, kelių produktų linijas, sekcijas, dirbtuves, vadinamas lanksčia automatizuota gamyba.

Pagrindinis tokių lanksčių gamybos įrenginių kūrimo principas yra moduliškumas.Judrus gamybos automatizavimas išsivystė nuo paprasto iki sudėtingo – iš pradžių sukurtas ir įgyvendintas lankstūs gamybos moduliai (PMM), yra pastatyti jų pagrindu lankstūs gamybos kompleksai (HPC) ir, galiausiai lanksti automatizuota gamyba (HAP).

Naujos kartos robotai lengviau instaliuojami ir programuojami, o tuo pačiu jiems lengviau bendrauti tarpusavyje

Tolimesnė jų plėtra – beveik apleistos automatinės gamybos sukūrimas, kai lanksčią automatizuotą gamybą papildo kompiuteriu projektuojama pagamintos produkcijos gamyba (CAD) bei technologinis jų gamybos, planavimo ir išsiuntimo kontrolės paruošimas (ACS).

Pagrindinis bet kokio sudėtingumo lanksčių gamybos modulių struktūrinis vienetas yra robotų technologijų kompleksai (RTC), kuris gali būti suformuotas vieno pramoninio roboto, užtikrinančio individualią ar grupinę prijungtos įrangos priežiūrą arba pilną gaminio apdorojimo ciklą (pavyzdžiui, suvirinimas), arba kelių pramoninių robotų, atliekančių tarpusavyje susijusias operacijas, pagrindu.

Daugumos pramoninių robotų universalumas leidžia juos plačiai naudoti kaip robotizuotų technologinių kompleksų dalį įvairių tipų gamybai.

Robotų technologijų pažanga skatina vis didesnį robotų naudojimą

Intensyvus pramoninės robotikos pritaikymas dabar ir ateityje yra dėl daugelio priežasčių.

Visų pirma, pramoninių robotų ir manipuliatorių sukūrimas ir platus diegimas, leidžiantis suaktyvinti įvairius technologinius procesus ir operacijas, atsisakyti žemos kvalifikacijos ir monotoniško rankų darbo, ypač sunkiomis, pavojingomis ir žmonėms kenksmingomis sąlygomis. .

Ateinančiais metais pramonė turėtų užtikrinti didelį gamybos padidėjimą diegdama naujo tipo įrangą ir pažangias technologijas. Nors fizinio darbo dalis pramonėje sumažėjo, šiandien pasaulyje vis dar yra milijonas fizinį darbą dirbančių žmonių.

Daugybė darbo sąlygų tyrimų rodo, kad apie 30 % darbuotojų neigiamai veikia triukšmas, 30 % turi dirbti griežtai reglamentuotu režimu, 25 % yra veikiami drėgmės, karščio ar šalčio, 20 % dirba fiziškai nepatogiose padėtyse ar žemesnėje padėtyje. dūmų ir dūmų sąlygos. 20 % yra priversti dėti dideles fizines pastangas, o 15 % dirba naktimis.

Šie stresoriai dažnai veikia kartu; todėl apie 40 % darbuotojų vienu metu veikia du ir apie 25 % – trys ar daugiau veiksnių. Atitinkamai, robotikos įdiegimas žymiai sumažina rankinio, sunkaus, kenksmingo ir varginančio darbo dalį. (socialinis veiksnys).

Pramoniniai robotai gali atlikti užduotis, kurias anksčiau galėjo atlikti tik žmonės

Be to, pasikeitė gamybos pobūdis – apie 80% produkcijos gaminama nedidelėmis partijomis. Todėl gamybos automatizavimas tampa vienu iš esminių svertų didinant darbo našumą smulkioje gamyboje. (ekonominis veiksnys).

Robotika leidžia išspręsti dviejų ir trijų pamainų darbo problemas, padidinti įrangos apkrovos koeficientą ir jos darbo ritmą, pagerinti gaminių kokybę ir sumažinti jų savikainą, daugiausia mažos apimties gamyboje.

Tai sudaro prielaidas pereiti į kokybiškai naują lygmenį – sukurti lanksčias automatizuotas gamybos sistemas, kurios leidžia greitai perkonfigūruoti operacijas su skirtingomis veiksmų sekomis ir pobūdžiu bei dirbti su minimaliu žmogaus dalyvavimu.

Dar didesnis žmogaus ir mašinos suartėjimas: jie vis dažniau dirba susikibę ir be apsauginės tvoros.

Pramoninių robotų pagrindines technines charakteristikas lemia panaudojimo sritis ir gamybos sąlygos, kurioms jie skirti.

Šiuolaikinių pramoninių robotų aprašymas ir charakteristikos pateikiamos straipsniuose: Pramoniniai robotai šiuolaikinėje gamyboje ir Pramoninių robotų klasifikacija

Tyrimai rodo, kad naudojant tam tikras operacijas pramoninis robotas, priklausomai nuo darbo pamainos, pakeičia 1-3 darbuotojus, padidina darbo našumą 60-80%, o produkcijos paruošimo kaštus sumažina 45-50%.

Kai naudojami grupėse, pramoninių robotų efektyvumas smarkiai išauga: našumas padidėja mažiausiai 3–5 kartus, o kai kuriais atvejais ir 8–10 kartų, santykinai sumažėja kapitalo investicijų ir priežiūros kaštai, perkeliamas gamybos intensyvumas ir ritmas. , gerėja gaminių kokybė, sumažėja atmetimų skaičius.

Automobilių pramonė pirmauja: naudoja išmaniuosius gamybos sprendimus ir pramoninius robotus, o ne surinkimo linijas, kurios dominuoja tradicinėje gamyboje daugiau nei 100 metų.

Tarp rankinio ir sunkaus fizinio darbo mažinimo sričių, be robotų, svarbi vieta skiriama ir paprasčiausiems įrenginiams — manipuliatoriaikaip kompleksinio gamybos mechanizavimo priemonė.

Gamyboje, kur nereikia saugoti žmogaus nuo aplinkos ir dažno įrangos pakrovimo ir iškrovimo, išplito komandomis valdomi manipuliatoriai, pasižymintys tuo, kad žmogus operatorius nuosekliai įjungia kiekvienos grandies pavaras atskirai.

Tokie robotiniai manipuliatoriai yra paprasčiausios konstrukcijos, santykinai nebrangūs, o jų naudojimas nelemia technologinio proceso pokyčių, nes nesunkiai įsilieja į esamą technologiją. Universalumas, maža kaina ir didelis pakrovimo ir iškrovimo operacijų efektyvumas yra jų skiriamosios savybės.

Šiuolaikiniai robotai – manipuliatoriai suteikia naujų galimybių darbo pasaulyje

Daugelio rūšių darbai, ypač mechaninis surinkimas, statyba ir apdaila, kėlimas ir transportavimas, sandėliavimas ir remontas, artimiausiu metu gali būti mechanizuoti tik manipuliatorių pagalba.

Skaičiavimu, patenkinus robotų manipuliatorių pramoninius poreikius, fizinių darbuotojų skaičius sumažės daugiau nei 30 profesijų: šaltkalvių – 4, remontininkų – 3, pakuotojų – 5, sandėlininkų – 2,5, vežėjų – 3, krautuvų – 5. %

Dėl tinklo inovacijų gamybos sektoriuose, kurie tik neseniai atrado automatizavimą, atsiranda vis daugiau robotų. To pavyzdžiai yra maisto pramonė, tekstilės pramonė, medienos apdirbimo pramonė ir plastiko pramonė.

Dar visai neseniai standartinių tipų pramoninių robotų naudojimas buvo lydimas nemažai saugos ir nelaimingų atsitikimų prevencijos priemonių. Šiuo atžvilgiu naujo tipo robotai (bendradarbiaujantys robotai), kartais vadinami „kobotais“, yra visiškai revoliucinis sprendimas.

Bendradarbiaujančių robotų tyrimai ir plėtra nuo pat pradžių buvo orientuoti į saugą ir tuo pačiu į galimybę juos integruoti į darbo linijas su žmonėmis.

Net pastarąjį dešimtmetį pramoniniai robotai buvo ant tvoros. Bet tada pasirodė bendradarbiaujantys robotai… Sąvokos „bendradarbiavimas“ esmė reiškia, kad jis gali dirbti kartu su žmonėmis.

Kaip tai gali atrodyti ir kodėl tai nepavojinga? Roboto konstrukcija tokia, kad turi ribotą galią ir išėjimą, įskaitant funkciją, kuri aptikus susidūrimą iškart sustabdo robotą, o tai galima padaryti keliais būdais. Daugelyje programų šis robotas gali būti naudojamas be saugos apsaugos.

Šiandien robotų gamintojai savo klientams gali pasiūlyti tokį robotų tipą, kuris pagal savo charakteristikas atitinka griežčiausius reikalavimus ir tuo pačiu turi nemažai kitų privalumų, kuriuos galima išskirti:

• Vienu metu dirbant su žmogumi,
• vietos taupymas,
• lengvas nustatymas,
• didelis našumas,
• tikslumas,
• patikimumas.

Bendradarbiaujantys robotai vis dar yra naujiena. Jų taikymo galimybės dar nėra iki galo atskleistos.Šiuo metu kobotai plačiausiai naudojami elektronikos pramonėje, tačiau jų galimybės sėkmingai pritaikytos ir kitose pramonės šakose. Dėl savo lankstumo ir naudojimo paprastumo jie taip pat ras savo vietą logistikos ir paslaugų pramonėje. Mūsų tyrimai rodo, kad šiose negamybinėse srityse iki 2024 m. bus parduota 21,3 % kobotų. Mūsų draugiški mažieji kobotai gali žymiai išaugti, palyginti su kitų tipų robotais!

— Janas Zhangas, „Interact Analysis“ generalinis direktorius

Jei darbuotojas daug valandų per dieną atlieka pasikartojančią užduotį, per gana trumpą laiką bendradarbiaujantį robotą pakeisti dažnai yra gana paprasta dėl paprasto programavimo ir konfigūravimo bei be visų tradiciniams pramoniniams robotams reikalingų saugos priemonių.

Dėl tų pačių priežasčių bendradarbiaujantis robotas yra daug pigesnis (mažesnės ne tik roboto kaina, bet ir įrengimo kaina, nes nereikia laiko, reikalingo roboto ląstelių įrangai prižiūrėti ir konfigūruoti), todėl jį lengviau pateisinti. finansiškai.

Geriausi sėkmingo tokių robotų diegimo pavyzdžiai yra gamybinėse patalpose, kuriose yra kelios stotys, atliekančios vienodo tipo procesus, pavyzdžiui, technologinius procesus su keliomis CNC staklėmis.

Šiuo metu robotikos kūrimas ir diegimas turėtų būti pripažintas viena iš prioritetinių pramonės plėtros sričių.

Pramoninių robotų kūrimu ir gamyba užsiima daugiau nei tūkstantis įmonių. Visos didžiosios įmonės pradeda investuoti į pramoninius robotus.Kuriamos naujos įmonės, besispecializuojančios šiuose gaminiuose, bei tarpinės įmonės pramoniniams robotams diegti.

Visose išsivysčiusiose šalyse buvo įkurtos nacionalinės pramoninės robotikos asociacijos, o kai kuriose šalyse darbas šioje srityje pakeltas į valstybinės programos rangą.

Rusijoje buvo įkurta Nacionalinė robotikos rinkos dalyvių asociacija (NAURR), kurios tikslas – plėtoti robotikos rinką, plėsti tarptautinius ryšius ir populiarinti robotiką.