Зошто индустријалните роботи се важни во производството

Индустријалните роботи ги поттикнуваат мерливи ефикасносни подобрувања

Решавање на проблемите со недостиг на работна сила и проширување на производството без компромиси

Производителите се обрнуваат сè повеќе кон автоматизација, борејќи се со постојаните недостатоци на работна сила. Потребата од одржување на квалитетот на производите, истовремено зголемувајќи ја производствената количина, ги поттикна многу компании кон употреба на индустријални роботи. Овие машини се особено добри во извршувањето на повторливи и физички тешки задачи, кои луѓето обично ги избегнуваат. Што е одлично е тоа што роботите секогаш даваат последователни резултати, што значи дека нашиот човечки персонал може да се фокусира врз поразлични задачи, како што се надзорувањето на процесите, отстранувањето на проблеми и донесувањето на стратегиски одлуки. Фабриките што вовеле роботски системи често забележуваат зголемување на продуктивноста за околу 20%, што значително помага во пополнувањето на недостатокот на вработени. А ето и нешто интересно: кога ги проширивме операциите со помош на роботи, всушност не губиме прецизност ниту пак имаме повеќе грешки. Роботите се справуваат со тешките задачи како што се преместувањето на материјали и собирањето на едноставни компоненти. Ова создава вид на „буферна зона“ за компаниите кои се соочуваат со непредвидливи флуктуации во работната сила.

Оптимизација на временските циклуси, времето на работа и протокот со прецизно движење контрола

Што прави роботите толку ефикасни? Се своди на алгоритмите за контрола на движењето кои ги елиминираат сите непотребни движења. За разлика од луѓето кои се уморуваат по часови на работа, роботите работат силно денес и ноќес без забавување. Земете ја како пример една хранителна компанија која зголемила брзината на пакување за половина само со преминување на високобрзински роботски системи. Овие машини можат да извршат 120 акции на фрлање и ставање секоја минута — нешто што никој човек не би можел да го направи последователно. Вистинската магија се случува преку постојана калибрација која ги одржува сите точни во фракции на милиметар. Овој степен на точност значи помалку отпадоци на материјали и помалку проблеми со квалитетот меѓу партиите. Кога опремата работи толку глатко, всушност се подобрува она што се нарекува „Вкупна ефикасност на опремата“ (Overall Equipment Effectiveness или скратено OEE). Во основа, овој показател го мери колку добро работи машинеријата со текот на времето. Со роботи кои ги извршуваат операциите, има помалку неочекувани застани и поломии, што овозможува на фабриките побрзо да ги исполнуваат порачките и многу потесно да планираат производството отколку што било можно пред доаѓањето на автоматизацијата.

Индустријалните роботи ја подобруваат безбедноста на работното место и квалитетот на производите

Намалување на повредите од повторливи напори и човечките грешки преку колаборативна автоматизација

Безбедноста на работното место добива значителен поттик кога индустријалните роботи ќе ги преземат опасните задачи, како што се подигањето на тешки товари, работата во близина на извори на екстремна топлина или работа со токсични материјали. Овие колаборативни роботи, често наречени коботи, се опремени со вградени безбедносни функции, вклучувајќи сензори кои детектираат пречки и зглобови со ограничена максимална применила сила. Бројките исто така го потврдуваат ова – студии спроведени во производствени објекти покажуваат околу 72% намалување на повредите предизвикани од повторливи напори откако овие машини започнале да делираат фабричкиот под со работниците. Кога досадните и повторливи задачи ќе бидат автоматизирани, тоа намалува грешките предизвикани од умор на работниците, особено важно за работата со мелки детали на монтажните линии кои работат непрекинато. Вработените во фабриките тогаш го поминуваат своето време проверувајќи ги работите наместо да прават истите движења целиот ден. Покрај тоа, постојаното следење на нивоата на вртежен момент и способноста за детекција на судири значи дека фабриките остануваат безбедни, но при тоа задржуваат стабилни стапки на производство.

Осигурување на согласност со суб-милиметарна точност преку обратна врска и калибрација во реално време

Денешните индустријални роботи се опремени со напредни системи за визуелизација и сензори за сила кои можат да детектираат минијатурни отстапувања на микронско ниво, што им овозможува да се калибрираат автоматски додека работат. Патеките за заварување остануваат во рамките на приближно плюс-минус 0,05 мм, а кај дозирањето на лепила, тие одржуваат конзистентност од околу 0,1 мл во текот на целиот процес. Овие машини постојано ги споредуваат реалните настани во реално време со нивните дигитални двојници, вршејќи автоматски корекции за појави како што се топлинското поместување при машинските операции или непоследователните нивоа на исполнување на линиите за флаширање. Кај монтажата на електроника, овој вид контрола во затворена јамка намалува повторната обработка за приближно 30–35 % и ги задржува дефектите под 0,02 %, дури и во долгите периоди на непрекината производство 24/7. Најважно е дека сите онези досадни грешки при рачното мерење просто исчезнуваат од равенката, па така квалитетот останува последователен за сѐ — од мали серии до сложени порачки со мешани производи.

Основни примени и типови роботи кои се усогласуваат со производствените потреби

Варење, обработка на материјали и надзор на машини: каде индустријалните роботи остваруваат највисок ROI

Кога станува збор за постигнување добри приходи од индустријалните роботи, одредени области се истакнати над останатите. Заварувањето, обработката на материјали и надзорот врз машини се областите каде што овие машини навистина сјајат, бидејќи вклучуваат повторливи задачи кои баремат како прецизност, така и физички напор за работниците. На пример, роботите за заварување ги постигнуваат мали детали со точност до делови од милиметар, што значи далеку помалку дефекти во споредба со она што луѓето можат да направат рачно — некои студии наведуваат околу 90% помалку проблеми. Системите за обработка на материјали исто така работат со сериозни тежини, пренесувајќи товари тежи од 2.300 килограми со скоро никакво простојување — околу 99,8% време на работа според техничките спецификации на производителот. А потоа имаме и роботите за надзор врз машини кои ги држат CNC-машините во постојано движење наместо да чекаат оператори да ги менуваат деловите. Повеќето компании го враќаат своето инвестирано средство само за малку повеќе од една година благодарение на пониските трошоци за труд и помалку отпадна материја. Автомобилската индустрија особено јасно го нагласува ова. Производителите на возила кои инсталирале клетки за роботско заварување известија дека стапката на производство пораснала за околу една четвртина веднаш по пуштањето во употреба на роботите.

Роботи со зглобена, SCARA и делта кинематика – избор на најсоодветната кинематичка конфигурација

Изборот на оптимален робот бара усогласување на кинематиката со барањата за задачата:

• Роботите со зглобена кинематика (6-осни) го имитираат ловкоста на човечката рака – идеални се за комплексно заварување, бојадисување и флексибилна монтажа
• SCARA роботите предлагаат висока вертикална стабилност и брзо хоризонтално движење – погодни се за електронска монтажа со висока брзина и висока прецизност
• Делта роботите омогудуваат ултра-брзи и леки движења – оптимизирани се за пакување, сортирање и дозирање на фармацевтски производи

Капацитетот на носивост (1–500 kg), достигнатиот распон (0,5–4 m) и повторливоста (±0,01 mm) се одлучувачки критериуми за избор. Еден водечки производител на електроника го намалил времето за преминување помеѓу задачи за 70 % откако ги заменил картезијанските системи со SCARA роботи за работа со штампани плочи.

Будуќноста на индустриските роботи: адаптивни, интелигентни и интегрирани

Индустријалните роботи повеќе не вршат само старите, истите задачи, туку стануваат интелигентни партнери во производството што можат да го оптимизираат производството во реално време. Поновите системи користат вештачка интелигенција и техники за машинско учење за да анализираат разни видови оперативни податоци, да го откријат кога деловите можеби ќе треба да се заменат пред да се покварат и автоматски да ги прилагодуваат процесите. Овие напредни роботи ги справуваат промените во материјалите или различните производи без потреба од повторно ручно програмирање, што го намалува времето потребно за преминување помеѓу различните производствени серии. Раните тестирања покажуваат дека оваа способност за адаптација ги намалува периодите на преминување за 30% до скоро половина споредено со традиционалните методи.

Совместните роботи, опремени со подобри сензори за сила и адаптивни способности за фиксирање, денес работат рамно до работниците, преземајќи ги опасните задачи или оние што предизвикуваат напор врз телото, при што сè уште остануваат доволно флексибилни за различни работни задачи. Кога се комбинираат со детални системи за визуелизација и технологија за повратна информација преку допир, овие машини можат да проверуваат квалитетот на производите со точност од делчиња на милиметар додека производите се движат по конвејерската линија. Онова што го набљудуваме тука е нешто навистина забележително — кога роботите се поврзуваат со разни интернет-поврзани уреди, виртуелни модели на физички системи и алатки за анализа на податоци во облакот. Така се создаваат фабрики каде што сѐ комуницира со сѐ. Коначниот резултат? Производствени поставки кои брзо реагираат на промени, лесно се прилагодуваат на нови барања и произведуваат производи според нарачка во големи количества, без да се жртвува последователноста или сигурноста помеѓу различните серии.

ЧПЗ

За што се користат индустријалните роботи првенствено во производството?

Индустријалните роботи главно се користат за задачи како заварување, ракување со материјали и надзор на машини, кои вклучуваат повторливи активности што бараат прецизност и можат да бидат физички напорни за работниците.

Како роботите го подобруваат безбедноста на работното место?

Роботите го подобруваат безбедноста на работното место со преземање на опасни задачи како дигање тешки товари, работа во близина на извори на екстремна топлина или ракување со токсични материјали. Ова го намалува ризикот од повреди поради повторливи напори и човечки грешки.

Кои се предностите од употребата на колаборативни роботи?

Колаборативните роботи, или коботи, работат заедно со човечки работници со вградени функции за безбедност како сензори, што помага да се намалат грешките и повредите на работното место. Тие овозможуваат на човечките вработени да се фокусираат на посложени задачи, што ја подобрува вкупната продуктивност.