Бірлескен робот: Шағын сериялы өндірісте қолдануға идеалды

Неліктен коллаборативті роботтар кіші сериялы өндірісті түрлендіруде

Қазіргі өндірістегі адам-робот ынтымақтастығына өту

Біз бұл жабыстырушы роботтарда, жиі cobot деп аталатын нәрседе үлкен өзгеріс болып жатқанын көріп отырмыз. Олар машиналардың адамдармен қалай жұмыс істеуіндегі негізгі өзгерісті білдіреді, олар толығымен адамдардың орнын басуға тырыспайды. Дәстүрлі зауыт роботтары өздерінің қауіпсіздік торларын қажет етеді, бірақ cobot'тар басқаша. Бұл жаңа модельдерде LiDAR сенсорлары, дамыған 3D көру жүйелері мен күшті тосу технологиясы сияқты құралдар бар, бұл оларға адамдардың жанында зиян келтірмей жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Көптеген өндірістік операциялар үшін бұл олар станциялар арасында бөлшектерді ауыстыру немесе машиналарды тиеу/түсіру сияқты қайталанбаш, қызықсыз жұмыстарды орындай алады дегенді білдіреді. Сол уақытта адам жұмысшылар сапаны тексеруге және шешім қабылдау маңызды болатын жерлерде шешім қабылдауға назар аудара алады. Future Market Insights компаниясының соңғы хабарламасында кіші және орта бизнестің жартысына жуығы (шамамен 42%) көлемі аз, тез орнатылатын және компанияларға бар болатын цех аудандарын тиімді пайдалануға мүмкіндік беретін жаңа автоматтандыру әдістерін таңдауда.

Бағдарламалық Роботтар Жұмыс Істеу Икемділігін және Реакция Қабілетін Қалай Арттырады

Бағдарламалық роботтар шынымен операциялар тез өзгеруі қажет болатын жерлерде тиімді. Олардың модульді құрылымы мен пайдалануға ыңғайлы бағдарламалау жүйелері арқасында біз оларды екі сағаттан кем уақыт ішінде жинау аймақтарынан жинау желілеріне немесе сапа тексеруіне дейін ауыстыра аламыз. Бұл ескі автоматтандырылған жүйелерді қайта жөндеуге қарағанда шамамен 90 пайызға тезірек. Нақты зауыттардың бағдарламалық роботтарды қолдану тәжірибесіне назар аударсақ, көбі өнімдердің дизайндарын өзгертуге 30-50 пайызға дейін тезірек жауап беруді хабарлайды. Арнайы бөлшектер жасау немесе шектеулі тираждағы арнайы серияларды шығару кезінде бұл үлкен айырмашылық жасайды. Сонымен қатар, материалдарды қажетті уақытта дәл қажетті жерге әкелетін мобильді нұсқалары да бар. Конвейерлік ленталарды жойып, қымбат қайта жасауларға аптамен уақыт жұмсау қажет емес.

КМЖ-лар Арасында Бағдарламалық Роботтарды Қолданудың Өсуі

Кіші және орта кәсіпкерлік қазір роботтармен бірлесу арқылы нақты дамып келеді. Сандар да қызықты әңгіме айтады - 2022 жылдың басынан бергі үлкен корпорациялардағыдан үш есе тез өсуде. 2024 жылғы соңғы сала деректеріне сәйкес, 500 қызметкерден аспайтын шамамен үштен екі өндірістік компаниялар 1000 данадан аспайтын өндіріс сериялары үшін бұрыннан бірлесу роботтарын пайдалануда. Неге? Бұл компаниялар қауіпті жұмыстарды машиналар атқаратындықтан, қымбат қауіпсіздік торларына мүдде болмайтынын, инвестицияларын бір жылдан аса уақыт ішінде қайтарып алатынын және қызметкерлерінің қанағаттануын бағалайды. Испанияның автомобиль саласында болып жатқан оқиғаны дәлел ретінде алайық. Онда бірлесу роботтарын енгізген цехтар кіші партияларды өндіруді жарты есе арттырды, ал еңбекке қатысты жарақаттар санын жуық сегізге дейін азайтты. Ойланғанда, бұл өте елеулі нәтиже.

Бірлесу Роботтарының Таңдамалы, Аз Тиражды Өндірістеғі Негізгі Артықшылықтары

Жоғары аралас, төмен көлемді өндірістің өсетін сұранысына жауап беру

Белгілі бір партияда 15-тен астам әртүрлі өнім шығарылатын кезде ынтымақтастық роботтар шынымен жақсы көрсетеді — бұл өткен жылғы McKinsey зерттеуіне сәйкес шамамен үштен екі кіші көлемді өндірушілерді қамтиды. Бұл машиналар автомобиль бөлшектері мен медициналық жабдықтарды өндіруді таң қалдыратындай дәрежеде тез ауыстыра алады, кейде тек бірнеше сағат ішінде өндірісті ауыстырады. Дәстүрлі өндіріс орнатулары жиі жаңа тапсырмаларға қайта бағдарламалау үшін апталарды қажет етеді, ал cobot'тар орнатуды әлдеқайда тездететін қарапайым визуалды бағдарламалау құралдарымен жабдықталған. Бұл жылдың басында Automation World хабарлағандай, кейбір зауыттар мұндай интуитивті интерфейстер арқасында бұрынғы орнату сағаттарының 40-60 пайызын үнемдегенін хабарлайды.

Тұрақты уақытты минимизациялайтын қайта құрылымдауға болатын жұмыс жоспарлары

Қазіргі заманғы cobot ұяшықтары модульді құрал ауыстырғыштарын интеграциялайды және 15+ соңғы эффектор конфигурацияларын қолдайды , әрбір тапсырма үшін арнайы желілерді болдырмау. Соңғы өнеркәсіптік салыстыру коботтарға негізделген құрылғыларда жабдықты пайдалану 92% құрайтынын, ал тұрақты автоматтандырылған зауыттарда 61% құрайтынын көрсетті. Бұл әртүрлі тапсырыстармен жұмыс істеу кезінде маңызды:

• 50 данадан ұшақ жасау саласының доғалары
• 200 дана тұтынушылық IoT датчиктерінің корпусы
• 75 дана медициналық имплантаттардың прототипі

Икемді кобот ұяшықтары арқылы жылдам ауысу мүмкіндігі

Коботтарды қолданатын алдыңғы қатарлы автомобиль жеткізушілері 24 минуттық ауысу өнім отбасылары арасында — дәстүрлі автоматтандырудан 83% жылдам (AMFG 2024). Бұл жылдамдық жеңіл конструкциядан (15–35 кг жүктеме) және жаңа бекіту орындарына автоматты түрде бейімделетін көру арқылы бағдарлану мүмкіндігінен туындайды.

Зерттеу жағдайы: Икемді кобот интеграциясы бар электрондық жиналым сызығы

Орталық Америкадағы бір өндіруші коботтарды енгізу арқылы әскери стандарттағы коннекторлар үшін әкелу уақытын 14 күннен 36 сағатқа дейін қысқартты. Жүйе мыналарды біріктіреді:

• Жұмсақ компоненттерді өңдеу үшін күші шектелген UR10e жетекшілер
• 12 нақтылы ұстап алушылары бар модульді EOAT стендтері
• Тапсырыстың басымдығын іске асыру үшін нақты уақыттағы MES интеграциясы
  Бұл жинақтау бірінші рет өткенде 99,4% өнім берді және әр аптасына 25-тен 300 данаға дейінгі сериялық өндірісті қамтиды.

Коллаборативті роботтарды бар өндірістік жүйелерге интеграциялау

Күнделікті операцияларды бұзбай инвестицияларынан жақсы пайда алуға ұмтылатын өндірушілер робот-сотниктердің мүмкіндіктерін цехтағы нақты жүріп жатқан процестермен сәйкестендіруі қажет. Өткен жылы жарияланған зерттеуге сәйкес, осындай роботтарды орнатар алдында тапсырмаларды мұқият талдайтын компаниялар басқа жерлерге қарағанда 37 пайызға тезірек интеграцияланады. 2023 жылы Automation World хабарлағандай, электронды құрылғыларды жинау кезінде стандартты болып саналатын ±0,1 миллиметрлік өте дәл сақталу диапазонын сақтай отырып, бұрандаларды бекіту немесе компоненттерді ұйымдастыру сияқты қайталанатын, қызықсыз жұмыстарды анықтаудан бастаңыз, оларды робот-сотниктерге тапсыру жұмысшылардың шаршауын азайтады. Тәжірибе жүргізу кезінде алдымен жеке робот-сотник жұмыс орындарын құрып, бірнеше өндірістік аймақтарға бір уақытта таратпас бұрын, кәдімгі смента кезінде машиналарға материал беруді қаншалықты жақсы өңдейтінін тексеру мақсатқа сай болады.

Адам мен коботтың бірлесіп жұмыс істеуіне сәйкес келетін міндеттерді бағалау

Коботтар адамның шешім қабылдауын толықтыратын жоғары жиілікті, төменгі дәлсіздікті тапсырмаларға назар аударыңыз. Жиі кездесетін мысалдарға CNC станогын жүктеу (ерте қабылдаушылардың 72%-ы пайдаланады) және 0,5 мм-ден кем дәлдікті талап ететін көру арқылы тексеру жатады.

Операторлар мен ынтымақтастық роботтар арасындағы нақты рөлдерді анықтау

Рөлге негізделген бөлу әдісін қабылдаңыз: операторлар күрделі құралдарды ауыстыруды басқарады, ал коботтар қайталанатын пісіру немесе желімдеу операцияларын орындайды. Бұл модельді қолданатын кәсіпорындар өндірістегі қателіктердің 22% азайғанын хабарлайды (Robotics Business Review, 2023).

Кішігірімнен бастау: Коботтарды қауіпсіз масштабта орнату үшін тәжірибелік жобалар

Жинақтау немесе паллеттау сияқты 90 күнге созылатын тәжірибелік жобалардан бастаңыз, мұнда коботтар әдетте 5—7 айлық ROI көрсетеді. Бұл кезеңдік тәсіл жұмысшылардың бейімделуін қамтамасыз етеді және болашақтағы оптимизациялар үшін цикл уақыты деректерін жинауға мүмкіндік береді.

Кіші сериялы өндіріс тиімділігі үшін дұрыс ынтымақтастық роботты таңдау

Нақты қолданбалар үшін жүк көтеру қабілетін, қолжетімділікті және дәлдікті бағалау

Коллаборативті роботтар қолданылу сұранысымен сәйкес келетін техникалық сипаттамаларға ие болған кезде ең жоғары құндылықты ұсынады. Таңдауды бағыттау үшін осы аяқталмаған құрылымды пайдаланыңыз:

Қолдану	Ұсынылатын пайдалы жүк	Оңтайлы қол жеткізу	Дәлдік Допусы
Электроника жинау	3–5 кг	700–900 мм	±0,05 мм
Машина қызмет көрсетуі	10–15 кг	1 300–1 500 мм	±0,2 мм
Дәл дәнекерлеу	5–8 кг	1,000–1,200 мм	±0.1 мм

2024 жылғы робототехникалық өнімділік бойынша зерттеу 68% өндірушілердің пайдалы жүк көтергіштікті артық алуына әкелетінін, бір құрылғыға шаққандағы бастапқы шығындарды $14 мыңнан $22 мыңға дейін арттыратынын көрсетті. Мысалы, 3 кг компоненттерді өңдейтін 10 кг ко-робот цикл сайын өз потенциалды энергиясының 40% -ын жоғалтады. Соңғы эффектатор салмағын (+15–20% маржасы) және болашақтағы қосымша қажеттіліктерді міндетті түрде ескеріңіз. Ко-роботтарды таңдау бойынша нұсқаулар максималды бөлшек өлшемдерін өлшеп, жету қажеттіліктерін ресми түрде бекітуді ұсынады.

Ко-робот функцияларын нақты өндірістік талаптарға сәйкестендіру

Қазіргі заманғы ко-роботтар модульді ұстағыштар, көру жүйелері мен күштік кері байланысты арнайы жұмыс жоспарларына бейімделу үшін ұсынады. Фармацевтикалық партиялық өндірісте IP54 герметизациясы бар және <0,01 Н күш сезгіштігі бар модельдер виалдармен жұмыс істеу кезінде ластануды минималді деңгейде ұстайды. Нақты мебель үшін 360° қауіпсіздік бақылауы мен 6 осьті икемділігі бар ко-роботтар дәстүрлі автоматтандырудың алдында шлифтеу мен паркалау орнатуларын 92% жылдам орындайды.

Шағын және орта кәсіпорындар мен тар салалы өндіріс үшін ко-роботтардың алдыңғы модельдерін салыстыру

Кіші сериялы орнатуларда ROI-ды үш фактор анықтайды:

• Қайтарым мерзімі (ROI Period) : Жеңіл жинау коботтары ауыр өнеркәсіптік роботтарға қарағанда 8–14 ай ішінде тиімділікке ие болады (22+ ай)
• Қауіпсіздік сертификаттары : ISO 10218-1 сәйкестігін және 150 Н аспайтын қорғаныс тоқтату күшін іздеңіз
• Экосистеманың пісіп жетілуі : Алдын ала тексерілген үшінші тарап құралдары бар жүйелер интеграциялық шығындарды 33% азайтады

Көп номенклатуралы желілер үшін көшірудің 12 сағаттық кепілдігін ұсынатын ведущие поставщики. Дәлелденген интеграциялық серіктестіктер жұмыс істемейтін уақытты бірінші жылы 79% азайтатындықтан, жергілікті техникалық қолдауды ұсынатындардың алдыңғы қатарында болуын қамтамасыз етіңіз.

Жасанды интеллект пен көру жүйелері арқылы ынтымақтастық роботтарды жетілдіру

Жасанды интеллектінің адам мен кобот арасындағы ақылды өзара әрекеттесудегі рөлі

Қазіргі заманғы коботтар нақты уақыт режимінде адамның қимылдарын, дауыс нұсқауын және жұмыс үдерісінің үлгілерін түсіну үшін жасанды интеллектін қолданады. Машиналық оқыту ERP енгізулеріне негізделе отырып, операторға жақындағанда иіндің жылдамдығын төмендету немесе тез арада қажет партияларды басымдыққа алу арқылы когнитивтік жүктемені азайтады және үздіксіздікті сақтайды.

Реал-тайм сапаны бақылау және бейімделу үшін машиналық көрініс

Жасанды интеллектпен жұмыс істейтін көзбен көру жүйелері 99,9%-ға жуық дәлдікпен зақымдануларды анықтайды, тіпті тез қозғалған жағдайда да 0,1 мм-ден кіші кемшіліктерді анықтайды. Бұл жүйелерді өте құнды ететін нәрсе - олардың нақты уақыт режимін өзгерту қабілеті. Мысалы, егер қандай да бір дұрыс емес орналасуы анықталса, роботтық қол бір нәрсені дәнекерлеген жерін өзгертеді. Ал нәзік бөлшектерді ұстағанда жүйе оларды қатаң ұстауға мүмкіндік береді. Біз осыны жақында автомобиль өнеркәсібінде керемет түрде көргенбіз. Кейбір өндірушілер осы ақылды көзбен көру жүйесін енгізгеннен кейін қалдықтарды шамамен 32% азайтуды хабарлады. Олар 2023 жылы Medical Design Briefs журналының баяндамасына сәйкес сағат сайын шамамен 1200 жеке бөлшекті тексеріп отырады.

Қадамдау: фармацевтикалық таңбалаудағы Жасанды ақылмен жұмыс істейтін кобот

Медициналық саладағы ірі компаниялардың бірі соңғы кезде бір ғана тарату жолында 37-ден кем емес әртүрлі дәрі формасын өңдеу үшін алдыңғы қатарлы AI чиптерімен жабдықталған ынтымақтастық роботтарды пайдалануды бастады. Жүйе капсуланың қаншалықты толып тұрғанын тексеру үшін арнайы жарық сканерлеу технологиясын қолданады және нақты уақытта қажет болған жағдайға қарай конвейерлік ленталардың жылдамдығын төмендетуге немесе өсіруге мүмкіндік береді. Бұл өзгерістер өнімдер арасындағы ауысудың уақытын шамамен екі үштен бірге дейін қысқартты, ал сапа тексеру кезінде 99,98% дәлдікпен жуық толық нәтиже көрсетті. Өткен жылғы Packaging World Insights деректеріне сәйкес, бұл осындай ақылды машиналардың фармацевтикалық өндірістің қатаң талаптарына сай келу қабілетінің қаншалықты жоғары екенін көрсетеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

Ынтымақтастық роботтар дегеніміз не және олар дәстүрлі зауыт роботтарынан қалай ерекшеленеді?

Жұмыс істеуге арналған роботтар немесе коботтар адамдармен қатар жұмыс істеу үшін жасалған, бұл дәстүрлі зауыт роботтарынан айырмашылығы оларға қауіпсіздік торларының қажеті жоқ. Олар адамдарға жақын жерде қауіпсіз жұмыс істеуге мүмкіндік беретін жетілдірілген сенсорлар мен технологиялармен жабдықталған.

Кіші және орта бизнестер неге бірлескен роботтарды қолдануды арттырып отыр?

Кіші және орта бизнестер коботтарды көбірек қолданады, себебі олар азырақ кеңістікті алады, тез орнатылады және қайталанатын тапсырмаларды орындай отырып, жұмысшылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету арқылы инвестицияларға жақсы пайда әкеледі.

Коботтар өндірістегі икемділікті және жауапкершілікті қалай арттырады?

Коботтар әртүрлі өндіріс аймақтарында тез орын ауыстыруға және бейімделуге мүмкіндік беретін модульді және оңай бағдарламаланатын жүйелерді ұсынады, сондықтан ескі автоматтандырылған жүйелерге қарағанда дизайн өзгерістеріне тезірек жауап береді.