Як робот покращує автоматизацію заводу?

Роль роботів у сучасній автоматизації виробництва

Зрозуміння того, як роботи трансформують виробничі процеси

Сьогодні роботи вже не просто виконують команди. Вони перетворилися на щось набагато складніше — системи, які можуть кардинально змінювати те, як працюють заводи. Коли компанії автоматизують процеси, такі як переміщення матеріалів або перевірка якості продукції, усі виробничі лінії починають працювати ефективніше, адже зникають ті докучливі затримки. Згідно з дослідженням, опублікованим Міжнародною федерацією робототехніки у 2022 році, кількість промислових роботів, встановлених по всьому світу, щороку зростає приблизно на 12%. Це піднімає загальну кількість активних машин у всіх галузях до приблизно 3,5 мільйонів одиниць. Виробники явно роблять великий ставку на цей тренд, адже здатність швидко адаптувати операції сьогодні дає реальну конкурентну перевагу.

Ключові переваги інтеграції роботів у виробничі лінії

Роботизація забезпечує вимірювані переваги:

• на 45% швидші цикли у завданнях збірки автомобілів порівняно з ручними методами
• 0,5% рівень помилок у виробництві електроніки проти середнього рівня помилок людини 8%
• на 72% нижчий рівень травматизму на підприємствах, які використовують роботів для роботи з небезпечними матеріалами (Netsuite, 2023)

Ці системи також дозволяють швидко переналагоджувати виробничі лінії, що дає змогу підприємствам змінювати тип продукції за кілька годин замість тижнів.

Вплив, заснований на даних: підвищення ефективності завдяки впровадженню роботів

Метричні	Середнє значення до впровадження роботів	Показники після впровадження роботів	Покращення
Витрати на оплату праці на одиницю продукції	$7.20	$3.85	46.5%
Швидкість виявлення дефектів	12 хвилин	22 секунди	97%
Щомісячна виробнича потужність	82 000 одиниць	141 000 одиниць	72%

Дані дослідження виробництва від BCG показують, що підприємства, які поєднують роботів із датчиками Інтернету речей, досягають на 19% вищої продуктивності порівняно з тими, що використовують автономну автоматизацію. Ця синергія зменшує незаплановані простої шляхом кореляції даних про продуктивність обладнання з алгоритмами передбачуваного обслуговування.

Підвищення точності та узгодженості за допомогою робототехнічних технологій

Точність роботів порівняно з ручною працею: кількісна оцінка зменшення помилок

Останній аналіз продуктивності роботів у 2023 році показує, що вони допускають приблизно на 70% менше помилок порівняно з людьми, які виконують роботи з точного виробництва. Різниця стає ще більшою в критичних галузях, таких як виробництво літаків. Коли йдеться про деталі, які потребують вимірювань до мікронів, роботи не мають тих незначних невідповідностей, що виникають при ручному регулюванні інструментів. Візьмемо, наприклад, авіаційні двигуни. Роботизовані маніпулятори, які складають ці складні компоненти, зберігають точність у межах 0,02 мм. Такої прецизійності людські руки просто не можуть досягати послідовно протягом тривалого часу.

Дослідження випадку: Впровадження роботів у збірці напівпровідників

Виробник напівпровідників знизив кількість дефектів на 45% після впровадження колаборативних роботів (коботів) для обробки кремнієвих пластин. Системи керування коботами за допомогою відеоінспектування виявляли проблеми з вирівнюванням менші за міліметр, які були непомітні технікам, тоді як їхні вакуумні захвати запобігали мікротріщинам під час укладання. Це впровадження скоротило витрати на переділку на $120 тисяч на місяць і збільшило час безперебійної роботи виробничої лінії на 17%.

Зменшення відходів за рахунок повторюваних операцій роботів

Роботи запобігають надмірному використанню матеріалів, виконуючи завдання з повторюваністю 99,8%. У застосуваннях автоматичного фарбування автомобілів ця точність зменшує розпил на 32%, економлячи щороку 740 тисяч доларів на фарбі (Ponemon, 2023). Аналіз галузі також показує, що роботизоване фрезерування ЧПК зменшує відходи металу на 89% завдяки оптимізованим алгоритмам траєкторії інструменту.

Зростання популярності колаборативних роботів (коботів) у промислових застосуваннях

Від промислових роботизованих маніпуляторів до адаптивних коботів, що працюють поряд з людьми

У минулому традиційні промислові роботи змінили принцип роботи фабрик, бравши на себе небезпечні або нудні рутинні завдання. Але завжди був підводний камінь — їх потрібно було ізолювати з міркувань безпеки, що робило їх досить негнучкими. На сцену вийшли колаборативні роботи, або коротко — коботи. Ці новіші машини мають вбудовані функції безпеки, які обмежують їхню силу, а також оснащені датчиками, що визначають, коли хтось наближається занадто близько. Згідно з нещодавнім дослідженням Міжнародної федерації робототехніки за 2023 рік, на підприємствах, де використовують коботів, кількість нещасних випадків скоротилася приблизно на дві третини порівняно з традиційними системами, при цьому зберігаючи майже ідеальну точність виконання завдань. Найцікавіше в коботах — те, що вони працюють поряд з людьми, а не повністю їх замінюють. Візьмемо, наприклад, збірку електроніки. Працівники можуть розміщувати компоненти на друкованих платах, тоді як кобот виконує делікатні операції паяння, які вимагають міліметрової точності — чого більшість людей просто не можуть досягати стабільно.

Прогноз зростання ринку коботів та його наслідки для МСП

Дослідження ринку свідчать, що індустрія спільних роботів буде швидко розширюватися, зростаючи приблизно на 31% щороку до 2030 року. Для малих і середніх підприємств ці роботи особливо привабливі, оскільки їхня вартість зазвичай на 40% нижча, ніж у традиційних автоматизованих рішень. Більшість моделей поставляються готовими до встановлення «з коробки» з модульними компонентами, які можна розташувати безпосередньо поруч із операторами-людьми. Те, що робить цю технологію надзвичайно привабливою для менших підприємств, — це простота початку автоматизації окремих ділянок виробничого процесу без необхідності повного переобладнання існуючої інфраструктури або значних початкових капіталовкладень.

Практичний приклад: підвищення продуктивності за допомогою коботів на лінії фасування харчових продуктів

Сирний виробник з Франції минулого року почав використовувати колаборативних роботів на лінії упаковки для роботи з делікатними продуктами, такими як ручної роботи брі та камамбер. У той же час їм вдалося підвищити швидкість виробництва на всій лінії приблизно на 22%. Цікаво те, що замість повної заміни персоналу люди просто змінили свої ролі. Тепер вони виконують детальні перевірки якості та обслуговують спеціальні запити щодо упаковки, дозволяючи коботам виконувати базові повторювані завдання. Компанія оцінює економію на витратах на оплату праці приблизно в 740 000 доларів США щороку завдяки впровадженню цього змішаного підходу. Крім того, значно зменшилася кількість порушень норм безпеки харчових продуктів, оскільки все перевіряється ретельніше та у відповідності з санітарними нормами.

Майбутнє автоматизації на виробництві: тривалі тенденції та розробки

Оскільки світ виробництва розвивається надзвичайно швидко, одне можна стверджувати з впевненістю: роботи відіграватимуть важливу роль у його майбутньому. Незалежно від того, чи йдеться про підвищення ефективності, покращення точності чи зменшення відходів, сфера застосування робототехнічних технологій є надзвичайно широкою та різноманітною. Зокрема, колаборативні роботи (коботи) пропонують переконливий розв'язок для малих і середніх підприємств, які прагнуть знайти баланс між людською експертною досвідченістю та роботизованою точністю. Оскільки галузь продовжує розвиватися, співпраця між людьми та машинами стане ще більш безшовною, забезпечуючи ще більший рівень інновацій та продуктивності, ніж будь-коли раніше.

Поширені запитання

Що таке автоматизація виробництва?

Автоматизація виробництва полягає у використанні технологій, таких як роботи, для виконання завдань, які раніше виконувалися вручну, що призводить до підвищення ефективності та точності виробничих процесів.

Як роботи покращують виробничі процеси?

Роботи покращують виробничі процеси, автоматизуючи завдання, такі як обробка матеріалів і забезпечення якості, зменшуючи неефективність, прискорюючи виробничі цикли та мінімізуючи помилки.

Які переваги використання роботів на виробничих лініях?

Роботизація може призводити до скорочення тривалості циклів, зниження кількості помилок, зменшення ризику травмування та можливості швидкої переналадки виробничих ліній.

Що таке коботи?

Колаборативні роботи, або коботи, — це сучасні роботи, оснащені функціями безпеки, такими як обмеження зусиль і сенсори, що дозволяє їм працювати поруч із людьми без необхідності ізоляції.

Які переваги коботів для малих і середніх підприємств (МСП)?

Коботи є економічно вигідними та вимагають менших початкових інвестицій у порівнянні з традиційною автоматизацією. Здатність працювати разом із людьми дозволяє МСП поступово автоматизувати процеси, зберігаючи існуючу робочу силу, що сприяє підвищенню продуктивності та дотриманню норм безпеки.