Как роботът подобрява фабричната автоматизация?

Ролята на роботите в съвременната фабрична автоматизация

Разбиране на това как роботите трансформират производствените процеси

Днес роботите вече не просто изпълняват команди. Те са еволюирали в нещо много по-съвършено – системи, които всъщност могат да променят начина, по който фабриките функционират от основата. Когато компаниите автоматизират процеси като придвижване на материали или проверка на качеството на продуктите, цели производствени линии започват да работят по-ефективно, тъй като досадните забавяния биват премахнати. Според проучване, публикувано от Международната федерация по роботика през 2022 г., световната годишна инсталация на индустриални роботи е нараснала с около 12 процента в сравнение с предходните години. Това увеличава общия брой на активните машини във всички индустрии до приблизително 3,5 милиона единици в момента. Производителите очевидно залагат сериозно на тази тенденция, тъй като способността бързо да коригират операциите им дава истинско конкурентно предимство днес.

Основни предимства от вграждането на роботи в производствени линии

Роботизираната автоматизация осигурява измерими предимства:

• 45% по-бързи цикли на работа при задачи по сглобяване в автомобилната промишленост в сравнение с ръчни методи
• 0,5% процент грешки в производството на електроника спрямо средно 8% човешки грешки
• с 72% по-ниски темпове на наранявания в обекти, използващи роботи за работа с опасни материали (Netsuite, 2023)

Тези системи осигуряват и бързо преустройване на производствените линии, като позволяват на фабриките да превключват типовете продукти за часове, а не за седмици.

Въздействие, базирано на данни: Печалби в ефективността от разгръщането на роботи

Метрика	Средно преди въвеждане на роботи	Производителност след въвеждане на роботи	Подобряване
Трудови разходи за единица продукт	$7.20	$3.85	46.5%
Скорост на откриване на дефекти	12 минути	22 секунди	97%
Месечен производствен капацитет	82 000 единици	141 000 единици	72%

Данни от проучване на BCG за производството показват, че заводите, комбиниращи роботи с IoT сензори, постигат 19% по-висока производителност в сравнение с тези, използващи самостоятелна автоматизация. Тази синергия намалява непланираните простои чрез корелиране на данните за производителността на машините с алгоритми за предиктивно поддържане.

Подобряване на точността и последователността с роботизирана технология

Точност на роботите спрямо човешки труд: Количествено определяне на намаляването на грешките

Наскорошно проучване на производителността на роботите от 2023 г. показва, че те допускат около 70% по-малко грешки в сравнение с хората, заети в прецизни производствени работи. Разликата става още по-голяма в критични области като аерокосмическото производство. При работа с части, изискващи измервания в микрони, роботите просто нямат онези миниатюрни несъответствия, които идват от ръчно настройване на инструменти. Вземете за пример самолетните двигатели. Роботизирани ръце, сглобяващи тези сложни компоненти, запазват точност в рамките на 0,02 мм. Такава прецизност просто не може последователно да бъде постигната от човешки ръце в продължение на време.

Кейс Стади: Внедряване на роботи в сглобяването на полупроводници

Производител на полупроводници е намалил дефектите с 45%, след като внедри съвместно работещи роботи (коботи) за обработка на силициеви пластинки. Системите с визуално насочване на коботите засичат проблеми с подмилиметрова подравка, които са незабележими за техници, докато техните вакуумни хвататели предотвратяват микропукалини по време на поставяне. Това внедряване намалило разходите за преработка с 120 000 щатски долара на месец и увеличило времето на работа на производствената линия с 17%.

Минимизиране на отпадъците чрез повтарящи се роботизирани операции

Роботите предотвратяват излишно използване на материали, като изпълняват задачи с 99,8% повторяемост. При приложения за боядисване в автомобилната промишленост тази прецизност намалява разпръскването на боя с 32%, спестявайки 740 000 щатски долара годишно за боя (Ponemon 2023). Анализ на индустрията показва още, че роботизираното CNC машинно обработване намалява отпадъчните метални стружки с 89% благодарение на оптимизирани алгоритми за пътя на инструмента.

Увеличаване на броя на съвместно работещите роботи (коботи) в промишлени приложения

От промишлени роботизирани ръце до адаптивни коботи, работещи заедно с хора

По-рано традиционните индустриални роботи промениха начина, по който работят фабриките, като поеха онези рисковани или скучни повтарящи се задачи. Но винаги имаше едно условие — те трябваше да бъдат изолирани поради съображения за безопасност, което ги правеше доста негъвки. Навлизат съвместните роботи, или коботи, както са кратко наречени. Тези по-нови машини разполагат с вградени функции за безопасност, които ограничават силата на тяхното действие, и са оборудвани със сензори, които могат да усетят кога някой се доближи твърде много. Според скорошно проучване на Международната федерация по роботика от 2023 г., на работните места, където се използват коботи, нивото на злополуки намалява с около две трети в сравнение с конвенционалните системи, като при това се запазва почти перфектна точност при изпълнението на задачите. Онова, което наистина прави коботите интересни, е начинът, по който работят заедно с хората, вместо напълно да ги заместват. Вземете за пример сглобяването на електронни компоненти. Работниците могат да поставят компоненти на платки, докато коботът извършва деликатни операции по леенето, които изискват милиметрова прецизност — нещо, което повечето хора просто не могат последователно да постигнат.

Прогноза за растеж на пазара на колаборативни роботи и неговото значение за МСП

Пазарни изследвания показват, че индустрията на колаборативните роботи ще се разширява бързо, с около 31% годишно до 2030 г. За малките и средни предприятия тези роботи са особено привлекателни, тъй като обикновено струват около 40% по-малко в сравнение с конвенционални автоматизирани решения. Освен това повечето модели идват готови за инсталиране веднага от кутията с модулни компоненти, които могат да бъдат разположени непосредствено до човешки оператори. Това, което прави тази технология толкова привлекателна за по-малки производства, е лесното започване на автоматизация на определени части от работния процес, без нуждата напълно да се преустройва съществуващата инфраструктура или да се правят значителни първоначални капиталови разходи.

Кейс студи: Повишена производителност с помощта на колаборативен робот на линия за опаковане на храна

Производител на сирене, базиран във Франция, започна използването на колаборативни роботи на линията си за опаковане миналата година, за да обработва деликатни продукти като ръчно изработен Бри и Камамбер. В същото време успя да повиши скоростта на производството по цялата линия приблизително с 22%. Интересното е, че вместо напълно да замести персонала, хората промениха ролите си. Сега те извършват детайли проверки за качество и се занимават със специални заявки за опаковане, като оставят коботите да се справят с основните повтарящи се задачи. Компанията преценява, че спестява около 740 000 долара годишно по разходи за труд след внедяването на този смесен подход. Освен това има по-малко проблеми с изискванията за безопасност на храните, тъй като всичко се проверява по-задълбочено и в съответствие със здравните стандарти.

Бъдещето на фабричната автоматизация: Продължаващи тенденции и развития

Докато светът на производството се развива с бясна скорост, едно нещо е сигурно: роботите ще изиграят ключова роля в бъдещето му. Независимо дали става въпрос за повишаване на ефективността, подобряване на точността или намаляване на отпадъците, възможните приложения на роботизираната технология са обширни и разнообразни. Съвместните роботи (коботи), по-специално, предлагат убедително решение за малки и средни предприятия, които търсят баланс между човешкия опит и роботизираната прецизност. Докато индустрията продължава да расте, сътрудничеството между хора и машини ще става все по-свързано, осигурявайки по-голяма иновация и продуктивност от всякога.

Често задавани въпроси

Какво е фабрична автоматизация?

Фабричната автоматизация включва използването на технологии, като роботи, за изпълнение на задачи, които традиционно са извършвани ръчно, което води до повишена ефективност и прецизност в производствените процеси.

Как роботите подобряват производствените потоци?

Роботите подобряват производствените процеси, като автоматизират задачи като транспортиране на материали и осигуряване на качество, намалявайки неефективността, ускорявайки производствените цикли и минимизирайки грешките.

Какви са ползите от използването на роботи на производствени линии?

Роботизираната автоматизация може да доведе до по-бързи цикли, по-ниски проценти на грешки, намален риск от наранявания и възможност за бързо преустройство на производствените линии.

Какво са коботите?

Сътрудничещите роботи или коботи са напреднали роботи, оборудвани с функции за безопасност, като ограничение на силата и сензори, които им позволяват да работят заедно с хора без нуждата от изолация.

Каква е ползата от коботите за малките и средни предприятия (МСП)?

Коботите са икономически ефективни и изискват по-малко първоначално инвестиране в сравнение с конвенционалната автоматизация. Възможността им да работят заедно с хора позволява на МСП постепенно да автоматизират процесите, като запазят съществуващия си персонал, което повишава продуктивността и гарантира спазването на разпоредбите за безопасност.