EN
Tööstusrobotid tagavad mõõdetavaid tõhususparandusi
Tööjõupuuduse lahendamine ja tootmise skaleerimine kompromissideta
Tootjad pööravad üha rohkem tähelepanu automatiseerimisele, kuna nad võitlevad pidevate tööjõupuudustega. Toote kvaliteedi säilitamise ja samal ajal tootmise suurendamise vajadus on sunninud paljusid ettevõtteid pöörduma tööstusrobotite poole. Need masinad on eriti heas kohas korduvates ja füüsiliselt väsitavates töödes, mida inimesed tavaliselt vältivad. Suur pluss on see, et robotid annavad iga kord ühesuguseid tulemusi, mistõttu saavad meie inimtöötajad keskenduda olulisematele ülesannetele, näiteks protsesside jälgimisele, probleemide diagnoosimisele ja strateegilistele otsustustele. Taimed, kus on rakendatud robotisüsteeme, näevad sageli umbes 20% tootlikkuse kasvu, mis aitab oluliselt täita personalipuudusi. Ja siin on midagi huvitavat: kui me robotite abil suurendame tootmismahtu, ei kaota me tegelikult täpsust ega tekki rohkem vigu. Robotid tegelevad raske füüsilise tööga, näiteks materjalide liigutamisega ja lihtsate komponentide kokkupanekuga. See loob ettevõtetele kindla turvavööndi ebaühtlase tööjõu kõikumiste korral.
Tsükliaegade, tööaegade ja läbilaskevõime optimeerimine täpsusega liikumiskontrolliga
Miks on robotid nii tõhusad? Kõik seisneb nende liikumiskontrolli algoritmides, mis eemaldavad kõik tarbetud liikumised. Inimesed väsuvad pärast tundeid tööd, aga robotid jätkavad tugevasti päeva ja öö läbi ilma aeglustumata. Võtame ühe toiduettevõtte näiteks: nad suurendasid oma pakenduskiirust poole võrra, liikudes üle kõrgkiirustele robottööseadmetele. Need masinad suudavad teha iga minutis 120 korra esemeid kinni püüda ja paigutada – seda ei saaks inimtöötaja kunagi pidevalt ületada. Tegelik maagia toimub pideva kalibreerimisega, mis säilitab täpsuse millimeetri murdosades. Selline täpsus tähendab vähem raisatud materjali ja vähem kvaliteediprobleeme partiidest partii peale. Kui seadmed töötavad nii sujuvalt, paraneb tegelikult nii nimetatud koguvarustuse tõhusus (inglise keeles Overall Equipment Effectiveness ehk lühendatult OEE). Põhimõtteliselt mõõdab see näitaja, kui hästi masinad töötavad ajas. Robotite käsitsemisel toimuvate operatsioonide korral esineb vähem ootamatuid seiskumisi ja rikeid, mistõttu saavad tehased tellimusi täita kiiremini ja tootmisgraafikuid koostada palju täpsemalt kui enne automatiseerimise tulekut.
Tööstusrobotid parandavad töökoha ohutust ja toote kvaliteeti
Korduvate koormusvigade ja inimvigu vähendamine koostööpõhise automaatika abil
Töökoha ohutus saab olulise tugevduse, kui tööstusrobotid võtavad endale ohtlikud ülesanded, näiteks raskete koormuste tõstmine, töötamine äärmiselt kuumade allikate lähedal või mürgiste ainete käsitsemine. Need koostöörobotid, mida nimetatakse sageli ka kobotiteks, on varustatud sisseehitatud ohutusfunktsioonidega, sealhulgas takistuste tuvastamise sensoorite ja liigese piiratud jõu rakendamisvõimega. Ka numbrid seda kinnitavad – uuringud tootmisettevõtetes näitavad, et alates ajast, mil need masinad hakkasid töötajatega jagama töökoda, on korduvate koormusvigade arv langenud umbes 72 protsenti. Kui igavaks ja korduvaks muutuvad ülesanded automatiseeritakse, vähenevad töötajate väsimusest tingitud vead, eriti oluline see on täpsuse nõudvatele ülesannetele pidevalt töötavatel monteerimisjoontel. Tegelikult kulutavad tehase töötajad oma aega nüüd pigem kontrollimisele kui sama liikumise korduvalle tegemisele kogu päeva jooksul. Lisaks tagab pidev pöördemomendi jälgimine ja kokkupõrgete tuvastamise võimekus, et tehased säilitaksid ohutuse, samas kui tootmiskiirus jääb stabiilselt säilima.
Submillimeetrise täpsuse tagamine reaalajas tagasiside ja kalibreerimise abil
Tänapäevased tööstusrobotid on varustatud täiustatud nägemissüsteemide ja jõutunduritega, mis suudavad tuvastada mikronitasemel väikseimaid kõrvalekaldumisi, võimaldades neil end kalibreerida töö ajal. Keetmisrajad jäävad umbes plussmiinus 0,05 mm piiresse ja kleebisegu doosimisel säilitatakse ühtlust umbes 0,1 ml ulatuses. Need masinad kontrollivad pidevalt reaalajas toimuvat oma digitaalse kaksikmudeli järgi ning teevad automaatselt parandusi näiteks töötlemistoimingutes esineva soojusliku nihke või pudelite täitmise ebakorrapärase täitmisetaseme korral. Elektroonikakomponentide montaaži puhul vähendab selline sulgutud süsteem ümbertegemist umbes 30–35% ja hoiab vigade osakaalu isegi pikaajalisel, katkematul 24/7 tootmisel alla 0,02%. Kõige olulisem on see, et kõik need tülikad käsitsi mõõtmisvigu kaovad lihtsalt ära, mistõttu säilib kvaliteet ühtlasena nii väikestes partiidest kui ka keerukates segatoodangute tellimustes.
Tuumarakendused ja robotitüübid, mis vastavad tootmistarvetele
Keetmine, materjalide käsitlemine ja masinate teenindamine: kus tööstusrobotid tagavad kõrgeima ROI
Kui tegemist on tööstusrobotite kasutamisest heade tagasitulude saavutamiseks, siis eristuvad teatud valdkonnad teistest. Keerme- ja keevitusrobotid, materjalide käsitlemine ning masinate teenindamine on need valdkonnad, kus need masinad tõepoolest särasid, sest need hõlmavad korduvaid ülesandeid, mille täitmiseks on vajalik nii täpsus kui ka füüsiline koormus töötajatele. Võtmem näiteks keevitusrobotid: nad saavutavad täpsust murdosades millimeetris, mis tähendab oluliselt vähem vigu võrreldes inimeste poolt käsitsi tehtud keevitustega – mõned uuringud väidavad, et vigu on umbes 90% vähem. Materjalide käsitlemise süsteemid suudavad käsitleda tõsiseid kaalu, liigutades koormaid kuni 2300 kilogrammi ja peaaegu ilma katkestusteta – tootjate spetsifikatsioonide kohaselt on tööaeg umbes 99,8%. Ja siis on veel masinate teenindamise robotid, mis hoiavad CNC-masinaid pidevalt töös, mitte jättes neid ootama operaatoreid, kes vahetaks detaili. Enamik ettevõtteid saab oma investeeringu tagasi vaid veerand aastas tänu väiksematele tööjõukuludele ja vähemale materjali kaotusele. Autotööstus on sellest eriti palju rääkinud: autotootjad, kes paigaldasid keevitusrobotirakud, teatasid, et tootmismahu kasv oli pärast robotite käivitamist umbes veerand.
Artikuleeritud, SCARA ja Delta robotid – õige kinemaatilise lahenduse valimine
Optimaalse roboti valimine nõuab kinemaatika ühildamist ülesande nõuetega:
- Artikuleeritud robotid (6-teljelised) kordavad inimese käe liikumisvõimet – ideaalsed keerukate keevitustoimingute, värvimise ja paindliku montaazhi jaoks
- SCARA-robotite pakuvad jäigat vertikaalset stabiilsust ja kiiret horisontaalset liikumist – sobivad kõrgkiiruseliseks ja kõrgtäpsusega elektroonikakomponentide montaazhiks
- Delta robotid tagavad ultra-kiire ja kergemeelse liikumise – optimeeritud pakendamiseks, sortimiseks ja farmatseutikaliselt annustamiseks
Kandevõime (1–500 kg), ulatus (0,5–4 m) ja korduvus (±0,01 mm) on otsustava tähtsusega valikukriteeriumid. Üks juhtiv elektroonikatootja vähendas muudatusaegu 70% võrra, asendades liinipõhised süsteemid SCARA robotitega printplaatide käsitlemiseks.
Tööstusrobotite tulevik: kohanevad, intelligentsete ja integreeritud
Tööstusrobotid ei täida enam ainult vanu ülesandeid, vaid muutuvad nutikateks partneriteks tootmisprotsessis, mis suudavad reaalajas optimeerida tootmist. Uuemad süsteemid kasutavad kunstlikku intelligentsi ja masinõppe tehnikaid, et analüüsida erinevaid toimimisandmeid, tuvastada osade vahetamise vajadus enne nende läbimurret ning kohandada protsesse automaatselt. Need täiustatud robotid suudavad kohaneda materjalide või erinevate toodete muutustega ilma, et neid peaks käsitsi ümberprogrammeerima, mis lühendab tootmissarjade vahetamiseks kuluvat aega. Varajased testid näitavad, et see kohandumisvõime vähendab vahetusperioode 30 protsendist peaaegu poole võrra võrreldes traditsiooniliste meetoditega.
Koostöörobotid, millel on parem jõutunnetus ja kohanduv püügivõime, töötavad tänapäeval inimeste kõrval, võttes enda peale ohtlikud ülesanded või need, mis koormavad keha, samas kui säilitavad piisavalt paindlikkust erinevate ülesannete jaoks. Kui neid kasutatakse koos detailsete nägemissüsteemide ja puutetunde tagastava tehnoloogiaga, saavad need masinad kontrollida toodete kvaliteeti kuni millimeetri murdosani, kui tooted liiguvad monteerimisliinil. Siin näeme midagi üsna muljetavaldavat – robotid ühenduvad erinevate internetiühendusega seadmetega, füüsiliste süsteemide virtuaalsete mudelitega ning pilves olevate andmete analüüsi tööriistadega. See loob tehased, kus kõik suhtleb kõigega. Lõpptulemus? Tootmisettevõtted, mis reageerivad kiiresti muutustele, kohanevad lihtsalt uute nõuetega ja toodavad tellimustepõhiseid kaupu suurtes kogustes ilma kvaliteedi või usaldusväärsuse kaotamiseta partii kaupa.
KKK
Milleks kasutatakse tööstusrobotte tootmisel peamiselt?
Tööstusrobotid kasutatakse peamiselt ülesandeid nagu keevitamine, materjalide käsitlemine ja masinate jälgimine, mis hõlmavad täpsust nõudvaid korduvaid tegevusi ja võivad olla füüsiliselt koormavad töötajatele.
Kuidas robotid parandavad töökoha ohutust?
Robotid parandavad töökoha ohutust, võttes enda peale ohtlikud ülesanded, näiteks raskete kaalude tõstmine, töötamine äärmusliku soojuse allikate läheduses või mürgiste ainete käsitlemine. See vähendab korduvate koormusvigade ja inimvigu riski.
Millised on koostöörrobotite kasutamise eelised?
Koostöörobotid ehk kobootid töötavad koos inimtöötajatega ning on varustatud turvalisusseadmetega, näiteks sensoritega, mis aitavad vähendada vigu ja töökohakahju. Nad võimaldavad inimtöötajatel keskenduda keerukamatele ülesannetele, suurendades seeläbi kogu tootlikkust.