Коллаборативный робот: революция в промышленном сотрудничестве

Рост коллаборативных роботов в современной промышленности

Определение коллаборативной автоматизации

Коллаборативная автоматизация основана на создании роботов, которые могут функционировать под надзором человека, с целью максимизации эффективности и безопасности рабочих. В отличие от традиционной автоматизации, при которой машины работали самостоятельно, коллаборативные роботы — или коботы — делят рабочее пространство с людьми. Коботы оснащены передовыми технологиями, такими как чувствительные датчики и защитные механизмы, что позволяет им работать вместе с людьми. Они выполняют повторяющиеся или физически сложные задачи, позволяя людям сосредоточиться на более интеллектуально сложных задачах. Помимо повышения общей эффективности, такая синергия снижает количество производственных травм, делая рабочее место безопаснее для операторов.

Эволюция от традиционных промышленных роботов

Разработка гибких colaborative роботов стала возможна благодаря традиционным промышленным роботам. В прошлом автоматизированные системы были слишком дорогими и негибкими для использования в динамических рабочих местах. Коллаборативные роботы изменили ситуацию, предоставив уровень гибкости и удобства использования, которого не было у обычных роботов. Рынок cobots предлагает огромный потенциал — ожидается, что он будет демонстрировать более 30-процентный ежегодный темп роста с 2020 по 2027 год. Это в основном связано с растущим спросом на эффективные решения автоматизации в различных секторах, что приводит к высоким показателям внедрения. Адаптивность и низкая стоимость cobots, вместе с их простотой программирования, помогли сделать их привлекательными как для крупных, так и для малых предприятий, представляя собой важный шаг в эволюции робототехники.

Основные характеристики, определяющие промышленную трансформацию

Адаптивные механизмы безопасности

Коллаборативные роботы (коботы) меняют безопасность на рабочем месте с помощью адаптивных решений в области безопасности. Они также оснащены высококлассными датчиками и искусственным интеллектом (ИИ), которые позволяют этим роботам постоянно сканировать окружающую среду и принимать решения в реальном времени для предотвращения столкновений. Это гарантирует, что кобот эффективно сотрудничает с человеком, не уступая в безопасности. Есть показательная статистика, которая помогает проиллюстрировать охват и влияние коботов: когда коботы присутствуют в ежедневной рабочей среде, случаи травм существенно ниже, чем без них, подчеркивая их ключевую роль в создании более безопасного рабочего места.

Развитие интерфейсов человека и машины

Улучшения в интерфейсах человека и машины меняют способ взаимодействия рабочих с коллаборативными роботами. Эти достижения сделали управление и использование коботов проще и доступнее для непрофессионалов, чем когда-либо прежде. Даже несмотря на то, что новые выпуски запланированы на конец этого года и следующий (Universal Robots и Hanwha), роботы выполняют все задачи, которые от них ожидают, такие как контроль высокоскоростных, точных приложений с легким в использовании процессом настройки и программирования, который осваивают даже непрограммисты, так как большинство кооперативных роботов требуют всего около получаса на переустановку. Эта эволюция не только повышает производительность, но и наделяет персонал большей властью, снижая техническую нагрузку, связанную с оперированием роботами.

Возможности точной инженерии

Коботы обеспечивают точность, которая может достигать десятой доли миллиметра, предоставляя необходимую точность в отраслях промышленности. Эти роботы уже доказали свою превосходность над любыми другими рабочими-людьми в задачах на точность, где клетки никогда не получают ошибок и где они обеспечивают высокое качество производства. Результаты сравнения производительности человека и роботов в этих типах приложений уже показывают значительное — хотя и различающееся в зависимости от конкретного приложения — преимущество коботов в отношении точности и повторяемости, что демонстрирует их ключевую роль в процессе обеспечения качества в современных производственных помещениях.

Внедрение этих ключевых функций делает коллаборативных роботов основным двигателем текущего промышленного преобразования, создавая более безопасные, эффективные и высоко точные операции.

Инновации на автомобильной сборочной линии

В автомобильной промышленности, например, коботы трансформируют конвейерные линии, где сварка и окраска автоматизируются для обеспечения высокого качества и сокращения времени цикла. Большие корпорации, такие как BMW и Ford, уже внедрили использование этих роботов в свои конвейеры. Автогиганты используют коботов для точной повторяющейся работы, что снижает человеческий фактор и ускоряет процесс производства. Например, коботы, выполняющие сварочные операции, создают высококачественные и более прочные швы, так как они могут двигаться точно теми способами, которые могут быть трудно воспроизвести для рабочих-людей. Интеграция коботов в автомобильный сектор не только ускоряет конвейерные линии и гарантирует соблюдение стандартов качества, но также существенно влияет на достижение конкурентного преимущества.

Обработка авиакосмических компонентов

В авиакосмической промышленности находят все большее применение кооперативные роботы для обработки, сборки и процессов контроля, которые являются ключевыми для обеспечения высокого качества и требований безопасности. Коботы особенно полезны, так как они могут выполнять сложные задачи, требующие точности и стабильности, такие как сборка и проверка хрупких компонентов. Примеры включают внедрение кобототехнологий в производство для точного позиционирования и установки компонентов, необходимых для безопасности и эффективности самолетов, таких как у Boeing. Эти роботы успешно справляются со сложностями, присущими производству в авиакосмической отрасли, где даже малейшая ошибка имеет значение. Благодаря использованию коботов, компоненты обрабатываются и собираются аккуратно, что снова способствует поддержанию общего уровня безопасности.

Логистика и оптимизация склада

Роботы, работающие рядом с человеческими коллегами, меняют способ получения и отправки продуктов в логистических центрах, автоматизируя управление запасами от складирования до доставки, делая мир более эффективным и менее затратным. Эти роботы также повышают эффективность, уменьшают количество ошибок и сокращают время доставки. Статистика также показывает, что производственные предприятия, внедряющие коботов, отметили до 30%-го увеличения эффективности и снижения трудовых расходов. С другой стороны, компании, такие как Amazon, используют коботов в своих складах для оптимизации управления запасами и улучшения процесса выполнения заказов, что приводит к лучшей и более эффективной работе, исключающей человеческие ошибки. Эта автоматизация ускоряет обработку заказов и снимает нагрузку с людей, которые могут сосредоточиться на более интеллектуальных задачах.

Производство медицинского оборудования

При производстве медицинских устройств коллаборативные роботы играют ключевую роль, обеспечивая не только точность, но и чистоту. Эти роботы гарантируют соблюдение строгих норм и стандартов, что делает их незаменимым инструментом для производства медицинского оборудования. Они позволяют компаниям, таким как Philips и Siemens, создавать высокоинтеллектуальные медицинские устройства с беспрецедентной точностью и надежностью. Коботы разработаны для выполнения чувствительных задач, таких как сборка хрупких компонентов приборов, одновременно стерилизуя воздух во время процедуры. Кроме того, коботы находят применение в медицинской сфере, где безопасность является первостепенной для ухода за пациентами и эффективности лечения. Использование их при производстве медицинского оборудования гарантирует соответствие установленным нормам, что, в свою очередь, приводит к улучшению качества медицинского обслуживания и безопасности пациентов.

Стандарты безопасности и протоколы обеспечения качества

Требования сертификации ISO

Соблюдение стандартов сертификации ISO важно для производителей роботов с учетом увеличения использования colaborative robots. Стандарты, например ISO 10218, устанавливают нормы, гарантирующие безопасность и качество робототехнических систем. Важность соблюдения стандартов ISO критична, так как это помогает решать вопросы безопасности и обеспечивать общий контроль качества в технологиях автоматизации. Производители могут опираться на такой фреймворк, что способствует развитию прочной системы непрерывного улучшения и снижения рисков. Внедряя стандарты ISO, компании могут обеспечить большую защиту своих сотрудников и улучшить свои операции — чтобы роботы и люди могли сосуществовать.

Системы реального времени для обнаружения опасностей

Системы реального времени для обеспечения безопасности являются ключевыми, например, в среде ко-роботов. Эти системы включают концепции интеллектуального измерительного оборудования, способного обнаруживать условия работы — и небезопасные условия работы — в режиме реального времени, что доказало свою эффективность в значительном снижении числа промышленных несчастных случаев. Например, Объемное Обнаружение с использованием 3D камер позволяет роботам адаптировать свое поведение для предотвращения столкновений между человеком и роботом в промышленной среде. Доказательства показывают, что такие системы увеличивают безопасность производства, делая производственные травмы менее вероятными. С внедрением функции прогнозирующего раннего предупреждения, системы мониторинга в реальном времени не только обеспечивают безопасность человеческой жизни, но и поддерживают непрерывность рабочих процессов за счет уменьшения перерывов, вызванных потенциальными авариями.

Интеграция ИИ и машинного обучения

Будущее коботов тесно связано с интеграцией технологий ИИ и машинного обучения. По мере улучшения этих технологий, следствием должно стать то, что роботы смогут учиться на основе окружающей среды и адекватно на нее реагировать. Эта гибкость имеет потенциал значительно повысить функциональность и адаптивность colaborative robots, которые могут использоваться для выполнения более сложных операций с большей эффективностью. Эксперты отрасли считают, что интеграция ИИ может преобразить системы коллаборативной робототехники, предоставив роботам способности к прогнозированию и позволяя им предлагать проактивные решения в реальном времени. Помимо ожидаемого повышения операционной эффективности, эти разработки найдут более широкое применение в автоматизации во многих отраслях.

Влияние на развитие рабочей силы

Появление «коботов» обещает преобразить развитие рабочей силы и профессиональное обучение, так как работникам предстоит столкнуться с новыми требованиями к обучению. В процессе высококвалифицированные работники, способные контролировать и взаимодействовать с этими передовыми машинами, будут пользоваться большим спросом. Этот переход требует полной реформы существующих программ профессионального обучения, чтобы сосредоточиться на предоставлении сотрудникам необходимых навыков. Исследования показывают, что в местах, где внедряются colaborative роботы, они экономят время работников, автоматизируя грязные и скучные задачи, и поддерживают персонал более удовлетворенным и продуктивным в результате. Этот переход не только делает сотрудников счастливее за счет повышения вовлеченности, но и позволяет производителям создать рабочую силу, высоко квалифицированную в сложностях современной производственной среды.