Კოლაბორაციული რობოტი: პატარა სერიების წარმოებისთვის იდეალური

Რატომ გადააგვარებენ კოლაბორაციული რობოტები პატარა სერიების წარმოებას

Გადასვლა ადამიან-რობოტი თანამშრომლობაზე თანამედროვე წარმოებაში

Ჩვენ ვხედავთ რაღაც საკმაოდ მნიშვნელოვან მოვლენას, რაც დაკავშირებულია თანამშრომლობის რობოტებთან, რომლებიც ხშირად ეწოდება კობოტებს. ისინი წარმოადგენენ მანქანების ადამიანებთან ერთად მუშაობის ძირეულ ცვლილებას, რადგან ისინი არ ცვლიან ადამიანებს სრულიად. ტრადიციულ ქარხნებში რობოტებს საჭიროებს უსაფრთხოების ბაგირებს, მაგრამ კობოტები განსხვავებულნი არიან. ამ ახალგაზრდა მოდელებს აქვთ თვისებები, როგორიცაა LiDAR სენსორები, დამუშავებული 3D ხედვის სისტემები და ძალის გამოვლენის ტექნოლოგია, რომლებიც საშუალებას აძლევს მათ უშუალოდ ადამიანებთან ერთად მუშაობაში ზიანის გარეშე. ბევრი წარმოებისთვის ეს ნიშნავს, რომ ისინი შეძლებენ მოვლენას მოკლე, მექანიკურ დავალებებზე, როგორიცაა ნაწილების გადატანა სტანციებს შორის ან მანქანების ჩატვირთვა/გადატვირთვა. იმავდროულად, ადამიანური თანამშრომლები შეძლებენ გადაწყვიტონ პროდუქციის ხარისხის შემოწმება და მნიშვნელოვანი გადაწყვეტილებების მიღება, სადაც მნიშვნელოვანია შეფასება. Future Market Insights-ის ბოლო ანგარიში აჩვენებს, რომ პატარა და საშუალო ბიზნესის თითქმის ნახევარი (დაახლოებით 42%) ამორჩევს კობოტებს ძველი ავტომატიზაციის მეთოდების ნაცვლად, რადგან ისინი უფრო ნაკლებ ადგილს იკავებენ, სწრაფად მორგებულნი არიან და საშუალებას აძლევენ კომპანიებს, რომ უკეთესად გამოიყენონ მათ არსებული საწარმო სივრცე.

Როგორ აუმჯობესებენ კოლაბორაციული რობოტები მოქნილობას და რეაგირების სიჩქარეს

Კოლაბორაციული რობოტები ნამდვილად გამოირჩევიან იმ პროცესებში, სადაც სწრაფად სჭირდება ცვლილებები. მათი მოდულური აგებულება და მარტივად გამოყენებადი პროგრამირების სისტემები საშუალებას გვაძლევს, მათი გადატანა დაყოვნების გარეშე დამუშავების ზოლიდან ასაწყობად ან ხარისხის შემოწმების ზოლზე ორ საათზე ნაკლებ დროში. ეს კი დაახლოებით 90%-ით სწრაფია ძველი ავტომატიზირებული სისტემების მორგებასთან შედარებით. ფაქტობრივად, იმ ქარხნების მონაცემების გათვალისწინებით, სადაც ამ კობოტები გამოიყენება, უმეტესობა აღნიშნავს პროდუქტის დიზაინში ცვლილებებზე რეაგირების სიჩქარის 30-დან 50%-მდე გაზრდას. ეს სრულიად განსხვავებული შედეგია სპეციალიზებული ნაწილების ან შეზღუდული სერიის სპეციალური გამოცემების წარმოების დროს. ასევე არსებობს მობილური ვერსიებიც, რომლებიც მასალებს სწორედ იმ ადგილას აღწევენ, სადაც ისინი საჭიროა, ზუსტად იმ მომენტში. აღარ არის საჭირო კონვეიერების გაშლა და კვირების განმავლობაში ხარჯების გაწევა ძვირადღირებულ მოდიფიკაციებზე.

Კოლაბორაციული რობოტების გამავრცელება მცირე და საშუალო ბიზნესში

Პატარა და საშუალო ბიზნესი ამჟამად ნამდვილად განვითარდება თანამშრომლობით რობოტებთან ერთად. ციფრებიც საინტერესო ისტორიას ამბობენ - 2022 წლის დასაწყისიდან მცირე და საშუალო ბიზნესში რობოტების გამოყენების ტემპები სამჯერ მეტია, ვიდრე დიდ კორპორაციებში. 2024 წლის მონაცემების მიხედვით, დაახლოებით ორი მესამედი მწარმოებელი კომპანიისა, რომლებსაც 500-მდე თანამშრომელი აქვთ, უკვე იყენებენ თანამშრომლობით რობოტებს 1000 ნაგებობის ქვემოთ მწარმოებლობისთვის. რატომ? ამ კომპანიებს მოეწონებათ, რომ უკვე აღარ სჭირდეთ ძვირადღირებული უსაფრთხოების ბაგირები, ფული უკან ექცევათ უფრო ცოტა ვიდრე ერთ წელზე და თანამშრომლები უფრო ბედნიერები ხდებიან, რადგან საფრთხის შემცველი სამუშაოები ახლა მანქანები ასრულებენ. ავტომომსახურების სფეროში ესპანეთში მომხდარის განხილვა ამის დამტკიცებაა. იმ საავტომომსახურე სადგურებში, სადაც გამოიყენეს თანამშრომლობითი რობოტები, პატარა სერიების წარმოება თითქმის გაორმაგდა, ხოლო შრომის დროს დაზიანებები კი თითქმის რვა მეათედით შემცირდა. საკმაოდ შთამბეჭდავია, თუ კარგად დაფიქრდები.

Თანამშრომლობითი რობოტების მთავარი უპირატესობები პერსონალიზებულ, დაბალი მოცულობის წარმოებაში

Მაღალი ასორტიმენტისა და დაბალი მოცულობის წარმოების მიმართ მოთხოვნის ზრდის დაკმაყოფილება

Თანამშრომლობითი რობოტები განსაკუთრებით კარგად ასრულებენ სამუშაოს, როდესაც თითო პარტიის წარმოებისას 15-ზე მეტი სხვადასხვა პროდუქი იქმნება — რაც მცირე მოცულობის წარმოების დაახლოებით две-მაგიერი ნაწილის მწარმოებელს ეხება მიკ-კინზის წლის წინა წლის კვლევის მიხედვით. ეს მანქანები შეძლებენ სწრაფად გადართვას ავტომობილების ნაწილების და მედიკალური მოწყობილობების წარმოებაზე — ზოგჯერ უბრალოდ რამდენიმე საათში. ტრადიციული წარმოების სისტემები ხშირად კვირების განმავლობაში სჭირდებათ ახალი დავალებებისთვის ხელახლა პროგრამირება, ხოლო თანამშრომლობით რობოტები მოწოდებულია მარტივი ვიზუალური პროგრამირების ინსტრუმენტებით, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მორგების დროს. ზოგიერთი საწარმო აღნიშნავს, რომ აღნიშნული ინტუიციური ინტერფეისების წყალობით მორგების დრო წინა მონაცემებთან შედარებით 40-დან 60 პროცენტამდე შემცირდა, როგორც აღინიშნა Automation World-ში ამ წლის დასაწყისში.

Ხელახლა კონფიგურირებადი სამუშაო პროცესები, რომლებიც მინიმუმამდე ამცირებენ შეჩერების დროს

Თანამედროვე თანამშრომლობითი რობოტების უჯრედები ინტეგრირებულია მოდულური ინსტრუმენტების გამცვლელებით, რომლებიც უზრუნველყოფს 15+ ბოლო ეფექტორის კონფიგურაციას , რაც თითოეული ამოცანისთვის გამოყოფილი ხაზების აღმოფხვრას ნიშნავს. ბიზნესის უახლესი შედარებითი ანალიზი აჩვენებს, რომ კობოტებით მართვად საწარმოებში აღჭურვილობის გამოყენების დონე 92%-ს აღწევს, ხოლო სტაციონარული ავტომატიზაციის მქონე საწარმოებში – 61%. ეს ეფექტიანობა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია სამსახურების სხვადასხვაგვარი შეკვეთების მართვისას, მაგალითად:

• 50 ერთეულის სერია ავიაკოსმოსური მუშტების
• 200 სპეციალური IoT სენსორის საცხოვრებლები
• 75 სამედიცინო იმპლანტის პროტოტიპი

Მოქნილი კობოტური უჯრედებით განპირობებული სწრაფი გადატვირთვა

Კობოტების გამოყენებით მუშაობად ავტომომსახურების უმაღლესი მომწოდებლები აღნიშნავენ 24-წუთიან გადატვირთვას პროდუქტის ოჯახებს შორის — 83%-ით უფრო სწრაფი, ვიდრე ტრადიციული ავტომატიზაცია (AMFG 2024). ეს სიჩქარე მოდის მსუბუქი კონსტრუქციიდან (15–35 კგ გადატვირთვის მაჩვენებელი) და ხილვით მართული პოზიციონირებიდან, რომელიც ავტომატურად არეგულირებს ახალ მიმაგრების სქემებს.

Შემთხვევის შესწავლა: ელექტრონული ასამბლეის ხაზი მოქნილი კობოტური ინტეგრაციით

Საშუალო დასავლეთის წარმოების მწარმოებელმა კობოტების გამოყენებით შეამცირა სამხედრო დონის კონექტორების მიწოდების ვადა 14 დღიდან 36 საათამდე. სისტემა მოიცავს:

• Ნაზი კომპონენტების დამუშავებისთვის ძალით შეზღუდული UR10e მანიპულატორები
• Მოდულური EOAT რაფები 12 სპეციალიზებული გრიპერით
• Რეალურ დროში MES-ის ინტეგრაცია შეკვეთების პრიორიტეტულობისთვის
  Ეს კონფიგურაცია მიაღწია 99,4%-იან პირველად წარმატებულ შედეგს, ხოლო ყოველკვირეული სერიების ზომა მერყეობდა 25-დან 300 ერთეულამდე.

Თანამშრომლობითი რობოტების ინტეგრაცია არსებულ საწარმო სისტემებში

Მწარმოებლებმა, რომლებიც სვენდებიან კარგი შემოსავლის მიღებაზე თავისი ინვესტიციების აღდგენის ხარჯზე, რომლებიც არ არღვევს ყოველდღიურ ოპერაციებს, უნდა შეესაბამებინათ იმ შესაძლებლობებს, რომლებიც კოლაბორაციული რობოტები სთავაზობენ, იმ პროცესებს, რომლებიც უკვე ხდება საწარმოს სარდაფში. წინა წელს გამოქვეყნებული კვლევის თანახმად, კომპანიები, რომლებიც ამ რობოტების ჩამოყასებამდე სერიოზულად აანალიზებენ სამუშაო ამოცანებს, 37%-ით უფრო სწრაფად ახერხებენ ინტეგრაციას იმ ადგილებთან შედარებით, სადაც უბრალოდ აგდებენ რობოტებს და ხედავენ, რა მოხდება. დაიწყეთ ყველა იმ მონოტონური, გამეორებადი სამუშაოს პოვნით, როგორიცაა დასტარების დასტიკვა ან კომპონენტების დალაგება, სადაც ეს კობოტები შეძლებენ ადგილის დაკავებას და შრომითი დაღლილობის შემცირებას, ხოლო ზუსტად შეინარჩუნონ 0,1 მილიმეტრის გადახრის დიაპაზონი, რომელიც გამოიყენება ელექტრონული ნაწილების ასაგებად, როგორც 2023 წელს აღნიშნულია Automation World-ში. საცდელი ეტაპის დროს გამართლებულია ჯერ ცალკე კობოტების სამუშაო სადგურების მოწყობა, რათა შეამოწმონ მათი ეფექტურობა მანქანების მომსახურების დროს რეგულარული შევსების დროს, სანამ ისინი ერთდროულად რამდენიმე სხვადასხვა წარმოების არეაში გავრცელდებიან.

Ადამიან-კობოტის თანამშრომლობისთვის შესაფერისი ამოცანების შეფასება

Გააკეთეთ აქცენტი მაღალი სიხშირის, დაბალი ცვალებადობის ამოცანებზე, სადაც კობოტები дополняют ადამიანურ საუკეთესო გადაწყვეტილებებს. ხშირად სამიზნე ამოცანები შეიცავს CNC მანქანების ჩატვირთვას (რომელიც იყენებენ ადრეული მორგების 72%-ს) და ხილვით მართვად შემოწმებას, რომელიც მოითხოვს 0.5 მმ-ზე ნაკლებ სიზუსტეს.

Ოპერატორებსა და თანამშრომლობით მოქმედ რობოტებს შორის როლების მკაფიოდ განსაზღვრა

Მიიღეთ როლზე დაფუძნებული განაწილება: ოპერატორები მართავენ რთულ ინსტრუმენტების შეცვლას, ხოლო კობოტები ახორციელებენ რეპეტიტიულ შედუღებებს ან ლეპის დამუშავებას. ამ მოდელის გამოყენების შემთხვევაში საწარმოები აღნიშნავენ 22%-ით ნაკლებ წარმოების შეცდომას (Robotics Business Review 2023).

Პატარა დაწყება: პილოტური პროექტები კობოტების უსაფრთხოდ გაშლისთვის

Დაიწყეთ 90-დღიანი პილოტური პროექტებით შეფუთვის ან პალეტირების სფეროში, სადაც კობოტები ტიპიურად იძლევიან 5—7 თვიან შემოსავლიანობას (ROI). ეს სტუფისებრი მიდგომა ხელს უწყობს სამუშაო ძალის ადაპტაციას და იძლევა ციკლური დროის მონაცემებს მომავალი ოპტიმიზაციებისთვის.

Სწორი თანამშრომლობითი რობოტის არჩევა პატარა სერიების ეფექტიანობისთვის

Სამიზნე ამოცანებისთვის საჭირო ტვირთის, მიღწევისა და სიზუსტის შეფასება

Თანამშრომლობითი რობოტები მაქსიმალურ ღირებულებას იძლევიან, როდესაც სპეციფიკაციები შეესაბამება გამოყენების მოთხოვნებს. ამ სტრუქტურის გამოყენებით მოახდინეთ შერჩევა:

Აპლიკაცია	Რეკომენდებული მატარებლობა	Ოპტიმალური დიაპაზონი	Სიზუსტის ტოლერანტობა
Ელექტრონული ასამბლირება	3–5 კგ	700–900 მმ	±0,05 მმ
Მანქანების მოვლა	10–15 კგ	1,300–1,500 მმ	±0.2 მმ
Ზუსტი შედუღება	5–8 კგ	1,000–1,200 მმ	±0,1 მმ

2024 წლის რობოტექნიკის ეფექტიანობის შესახებ კვლევამ გამოავლინა, რომ მწარმოებლების 68% ზედმეტად იღებს .Payload-ის მაქსიმალურ ტევადობას, რაც თითოეული ერთეულის საწყის ღირებულებას 14 ათასი დოლარით 22 ათა დოლარამდე იწევს. მაგალითად, 10 კგ-იანი კობოტი, რომელიც ამუშავებს 3 კგ-იან კომპონენტებს, ციკლის თითოეულ ეტაპზე იძლევა პოტენციური ენერგიის 40%-ს. ყოველთვის გაითვალისწინეთ ბოლო ეფექტორის წონა (+15–20% მარჟა) და მომავალი აქსესუარების საჭიროება. „Collaborative Robot Selection Guidelines“ ზემოაღნიშნული მიუთითებს მაქსიმალური ნაწილის გაზომვას მისი გაფართოების მოთხოვნების დასადგენად.

Კობოტის თვისებების შესაბამისობა სპეციალურ წარმოების მოთხოვნებთან

Თანამედროვე კობოტები იძლევიან მოდულურ მკვეთებს, ხილვის სისტემებს და ძალის უკუკავშირს, რათა გამოემუშავონ სპეციალიზებულ სამუშაო პროცესებს. ფარმაცევტული პარტიების შემთხვევაში, IP54 გაჩუმების და <0,01 N ძალის მგრძნობელობის მქონე მოდელები მინიმუმამდე ამცირებენ დაბინძურებას საყოველთაოდ ამუშავების დროს. სპეციალური ავეჯისთვის, კობოტები 360°-იანი უსაფრთხოების მონიტორინგით და 6-ღერძიანი მოქნილობით 92%-ით უფრო სწრაფად ახდენენ სახსრების და პოლირების მოწყობას, ვიდრე ტრადიციული ავტომატიზაცია.

Საშუალო და პატარა ბიზნესისა და სპეციალიზებული წარმოებისთვის საუკეთესო კობოტების მოდელების შედარება

Სამი ფაქტორი განაპირობებს ROI- ს მცირე პარტიის პარამეტრებში:

• ROI პერიოდი : მსუბუქი დავალების დამონტაჟების კობოტები აღწევენ 814 თვეში, მძიმე სამრეწველო რობოტების შემთხვევაში კი 22+ თვე
• Საუფლების სერტიფიკატები : იპოვეთ ISO 10218-1 შესაბამისობა და დამცავი შეჩერების ძალა 150N ქვემოთ
• Ეკოსისტემის სიმწიფე : სისტემები წინასწარ ვალიდირებული მესამე მხარის ინსტრუმენტებით შემცირდა ინტეგრაციის ხარჯები 33%

Ოპვევნვნვნრთრვ ეჲგჲპვნრთ ოჲჟლვეაჟა ნა 12 ჟთნა გაპაუთთწრა ნა გპვევნრთრვ ნა ჟრანთრვ ნა ჟრანთრვ. პრიორიტეტი მიენიჭოს მათ, ვინც ადგილობრივ ტექნიკურ მხარდაჭერას უზრუნველყოფს, რადგან ინტეგრაციის გამოცდილი პარტნიორობა პირველ წელს ოპერაციების არაპროგნოზირებულ შეფერხებას 79%-ით ამცირებს.

Თანამშრომლობითი რობოტების გაძლიერება ხელოვნური ინტელექტისა და ხედვის სისტემებით

Ხელოვნური ინტელექტის როლი ადამიან-კობოტთა უფრო ჭკვიანური ურთიერთქმედებაში

Თანამედროვე კობოტები იყენებენ ხელოვნურ ინტელექტს ადამიანის ჟესტების, ხმოვანი ბრძანებების და სამუშაო პროცესების რეალურ დროში ინტერპრეტაციისთვის. მანქანური სწავლება საშუალებას იძლევა პროგნოზირებადი კორექტირება, როგორიცაა ოპერატორის სიახლოვეს მდგომი ხელის სიჩქარის შენელება ან ERP-ის შეყვანების საფუძველზე გადაუდებელი პარტიების პრიორიტეტული დასახვა, კოგნიტური დატვირთვის შემ

Რეალურ დროში ხარისხის კონტროლისა და ადაპტაციისთვის მანქანური ხედვა

Ხელოვნური ინტელექტით მოძრავი ხედვის სისტემები შეუცდომლად აღმოაჩენენ დეფექტებს, 99,9%-იანი სიზუსტით კონტროლირებად გარემოში, და აღმოაჩენენ მცირე ნაკლებობებს 0,1 მმ-ზე ნაკლები ზომის, მაშინაც კი, როდესაც სიტყვა სწრაფად მოძრავ ნივთებზე მიდის. ამ სისტემების ნამდვილი ღირებულება მათ შესაძლებლობაშია რეალურ დროში კორექტირების შესახებ. მაგალითად, თუ გამოვლენილია გადახრა, რობოტიზებული მანიპულატორი შეიძლება შეცვალოს შედუღების ადგილი. ან როდესაც საქმე მოხდება ნა delicate ნაწილებთან, სისტემა შეიძლება ავტომატურად შეცვალოს მათი დაჭერის სიმკვრივე. ამას მივუწედით მომავალში ავტომობილების ინდუსტრიაში. ზოგიერთმა მწარმოებელმა შეამცირა ნაგავი დაახლოებით 32%-ით ამ ჭკვიანი ხედვის სისტემების გაშვების შემდეგ. ისინი შეძლებდნენ დაეკონტროლა დაახლოებით 1,200 ცალი ნაწილი საათში, როგორც მიუთითებს 2023 წლის Medical Design Briefs-ის ანგარიში.

Შემთხვევის ანალიზი: ხელოვნური ინტელექტით მოძრავი კობოტი ფარმაცევტულ შეფუთვაში

Ერთ-ერთმა უმნიშვნელოვანესმა მონაწილემ მედიცინის სფეროში ახლახან დაიწყო კოლაბორაციული რობოტების გამოყენება, რომლებიც აღჭურვილი არის საუკეთესო AI ჩიფებით და რომლებიც ერთ და იმავე შეფუთვის ხაზზე ახდენენ არანაკლებ 37 სხვადასხვა მედიკამენტის ფორმულირებას. სისტემა იყენებს სპეციალურ სკანირების ტექნოლოგიას, რომ შეამოწმოს თითოეული კაფსულის შევსების ხარისხი და შეძლებს კონვეიერის სიჩქარის შემცირებას ან გაზრდას იმის მიხედვით, თუ რა სჭირდება მომენტისთვის. ამ ცვლილებებმა პროდუქებს შორის გადართვის დრო დაახლოებით ორი მესამედით შეამცირა, ხოლო ხარისხის შემოწმების დროს მიიღეს თითქმის სრულყოფილი შედეგი – 99,98%-იანი სიზუსტით. მიუხედავად ამისა, მონაცემები Packaging World Insights-ის მიხედვით წლის ბოლოს, ეს სწორედ აჩვენებს, თუ რამდენად მზად არიან ეს ინტელექტუალური მანქანები ფარმაცევტული წარმოების მკაცრი მოთხოვნების შესაბამისად მუშაობისთვის.

Ხელიკრული

Რა არის კოლაბორაციული რობოტები და რით განსხვავდებიან ტრადიციული საწარმოო რობოტებისგან?

Კოლაბორაციული რობოტები, ან კობოტები, შექმნილია ისე, რომ ისინი ადამიანებთან ერთად მუშაობდნენ უსაფრთხოების კალთონების გარეშე, რაც განსხვავებულია ტრადიციული საწარმოო რობოტებისგან. მათ აქვთ სენსორები და ტექნოლოგიები, რომლებიც საშუალებას აძლევენ უსაფრთხოდ იმუშაონ ადამიანებთან ახლოს.

Რატომ იყენებენ პატარა და საშუალო ბიზნესის წარმომადგენლები კოლაბორაციულ რობოტებს მით უფრო ხშირად?

Პატარა და საშუალო ბიზნესი უპირატესობას ანიჭებს კოლაბორაციულ რობოტებს, რადგან ისინი ნაკლები სივრცის მოთხოვნით არიან, სწრაფად იკეთებენ მორგებას და უკეთეს შემოსავლიანობას უზრუნველყოფენ იმით, რომ ასრულებენ რეპეტიტიულ ამოცანებს და უზრუნველყოფენ მუშათა უსაფრთხოებას.

Როგორ ასამაღლებენ კოლაბორაციული რობოტები წარმოების მოქნილობას და რეაგირების სიჩქარეს?

Კობოტები მოდულურ და მარტივად პროგრამირებად სისტემებს გთავაზობთ, რომლებიც საშუალებას აძლევს სწრაფად გადაადგილდეს და გამოიყენოს სხვადასხვა წარმოების სფეროში, რაც სიჩქარით უპასუხებს დიზაინის ცვლილებებს ძველი ავტომატიზირებული სისტემების შედარებით.