Industrielle roboter og fordelene med deres implementering i produksjon, betydningen av robotikk

Verden blir stadig mer digital og progressiv. Dette kan for eksempel bedømmes ved at antallet roboter installert i industrien rundt om i verden har mer enn tredoblet seg de siste ti årene.

Robotics er et nytt verktøy for kompleks mekanisering og automatisering av produksjon, teknologi av de siste generasjonene, som gir den høyeste effektiviteten.

Robotikk er en ny kompleks vitenskapelig og teknisk retning, inkludert utvikling, opprettelse og bruk manipulatorer, roboter og robotteknologiske komplekser, samt de relaterte organisatoriske, sosioøkonomiske og psykologiske aspektene som krever en ny vitenskapelig tilnærming. Vellykket å jobbe på forskjellige felt, beviser det gradvis sine fordeler.

Robotautomatisering for produktivitet, fleksibilitet og sikkerhet

Ideen om å erstatte menneskelig arbeidskraft med maskiner har vært kjent siden antikken.Industriroboten er enda et steg i utviklingen av fleksibel automatisering for å optimere produksjonen, med mulighet for ikke bare å kontinuerlig gjenta de samme operasjonene med garantert nøyaktighet, men også med mulighet for enkel omprogrammering ved endring i brukerens produksjonsprogram. .

Konseptet starter med enkle arbeidsstasjoner, hvor roboten er utstyrt med en posisjoner for å plassere kropper og posisjonere deler i to eller flere stasjoner, til hele robotproduksjonslinjen, hvor funksjonen til kropper, inkludert lasting og lossing av deler, styres av roboter.

Viktige hjelpere i den moderne automatiseringens verden i dag er mye brukte hjelpesystemer som bildesystemer eller kameraer som lar roboter fjerne og manipulere store deler.

Påliteligheten til roboter, deres programvare, høy ytelse og brukervennlighet er imidlertid viktige forutsetninger for at disse enhetene og systemene skal fungere riktig.

Nivået og metodene for produksjonsautomatisering avhenger betydelig av type og skala, og hvis bruken av automatiske linjer i masse- og storskalaproduksjon er mest rettferdiggjort, så i mellomserier og små batch- og enkeltproduksjoner kompleks automatisering gjort mulig med fremveksten av datamaskiner, CNC-maskiner og industriroboter.

På basen teknologisk utstyr med digital kontroll og sette sammen industriroboter, multiproduktlinjer, seksjoner, verksteder kalt fleksibel automatisert produksjon.

Hovedprinsippet for å bygge slike fleksible produksjonsanlegg er modularitet.Smidig produksjonsautomatisering har utviklet seg fra enkel til kompleks – opprinnelig designet og implementert fleksible produksjonsmoduler (PMM), er bygget på deres grunnlag fleksible produksjonskomplekser (HPC) og endelig fleksibel automatisert produksjon (HAP).

Ny generasjons roboter er enklere å installere og programmere og samtidig lettere for dem å kommunisere med hverandre

Deres videre utvikling er etableringen av nesten forlatt automatisk produksjon, der fleksibel automatisert produksjon suppleres med datadesignet produksjon av produserte produkter (CAD) og teknologisk forberedelse av deres produksjon, planlegging og ekspedisjonskontroll (ACS).

Den viktigste strukturelle enheten av fleksible produksjonsmoduler av enhver kompleksitet er robotteknologikomplekser (RTC), som kan dannes på grunnlag av en industrirobot som gir individuelt eller gruppevedlikehold av tilkoblet utstyr eller en komplett produktbehandlingssyklus (for eksempel sveising), eller på grunnlag av flere industriroboter som utfører sammenkoblede operasjoner.

Allsidigheten til de fleste industriroboter gjør at de kan brukes bredt som en del av robotteknologiske komplekser for ulike typer produksjon.

Fremskritt innen robotteknologi driver den økende bruken av roboter

Den intensive bruken av industriell robotikk nå og i fremtiden skyldes en rekke årsaker.

Først av alt, opprettelsen og den utbredte introduksjonen av industriroboter og manipulatorer, som gjør det mulig å intensivere ulike teknologiske prosesser og operasjoner, for å utelukke bruken av manuell lavkvalifisert og monoton arbeidskraft, spesielt under vanskelige, farlige og skadelige forhold for mennesker .

I årene som kommer bør industrien sikre en betydelig produksjonsøkning gjennom innføring av nye typer utstyr og progressive teknologier. Selv om andelen manuell arbeidskraft i industrien har gått ned, er det fortsatt en million mennesker i manuelt arbeid i verden i dag.

Tallrike studier av arbeidsforhold viser at rundt 30 % av arbeidstakerne er negativt påvirket av støy, 30 % må jobbe i henhold til et strengt regulert regime, 25 % er utsatt for fuktighet, varme eller kulde, 20 % jobber i fysisk ukomfortable stillinger eller under røyk- og røykforhold. 20 % blir tvunget til store fysiske anstrengelser, og 15 % jobber om natten.

Disse stressfaktorene virker ofte i kombinasjon; derfor påvirkes omtrent 40 % av arbeiderne samtidig av to og omtrent 25 % av tre eller flere faktorer. Følgelig gir innføringen av robotikk en betydelig reduksjon i andelen manuelt, tungt, skadelig og kjedelig arbeid. (sosial faktor).

Industriroboter kan utføre oppgaver som tidligere bare kunne utføres av mennesker

I tillegg har produksjonens karakter endret seg - omtrent 80% av produktene produseres i små partier. Derfor blir produksjonsautomatisering en av de essensielle spakene for å øke arbeidsproduktiviteten i småskala produksjon. (økonomisk faktor).

Robotikk lar deg løse problemene med to- og treskiftsarbeid, øke belastningsfaktoren til utstyret og rytmen i arbeidet, forbedre kvaliteten på produktene og redusere kostnadene, hovedsakelig i småskala produksjon.

Det skaper forutsetninger for å flytte til et kvalitativt nytt nivå - opprettelse av fleksible automatiserte produksjonssystemer som tillater rask rekonfigurering for å utføre operasjoner med forskjellige sekvenser og handlingsart og arbeid med minimal menneskelig involvering.

Det er en enda større tilnærming mellom menneske og maskin: de jobber i økende grad hånd i hånd og uten et beskyttende gjerde.

De viktigste tekniske egenskapene til industriroboter bestemmes av bruksområdet og produksjonsforholdene de er ment for.

Beskrivelse og egenskaper til moderne industriroboter finnes i artiklene: Industriroboter i moderne produksjon og Klassifisering av industriroboter

Studier viser at når den brukes i visse operasjoner, erstatter en industrirobot, avhengig av arbeidsskiftet, 1-3 arbeidere, øker arbeidsproduktiviteten med 60-80 % og reduserer produksjonsklargjøringskostnadene med 45-50 %.

Når de brukes i grupper, øker effektiviteten til industriroboter kraftig: produktiviteten øker med minst 3 til 5 ganger, og i noen tilfeller med 8 til 10 ganger, kapitalinvesteringer og vedlikeholdskostnader reduseres relativt, intensiteten og rytmen i produksjonen endres , økning av produktkvalitet, antall avslag reduseres.

Bilindustrien leder an: Bruk av intelligente produksjonsløsninger og industriroboter i stedet for samlebåndene som har dominert tradisjonell produksjon i mer enn 100 år.

Blant områdene for å redusere manuelt og tungt fysisk arbeid, i tillegg til roboter, er en viktig plass også tildelt de enkleste enhetene - manipulatorersom et middel for kompleks mekanisering av produksjonen.

I produksjon, der det ikke er behov for å beskytte en person mot miljøet og hyppig lasting og lossing av utstyr, har kommandostyrte manipulatorer blitt utbredt, preget av det faktum at den menneskelige operatøren sekvensielt slår på stasjonene til hver kobling separat.

Slike robotmanipulatorer er de enkleste i design, relativt rimelige, og bruken av dem fører ikke til en endring i den teknologiske prosessen, da de lett passer inn i den eksisterende teknologien. Allsidighet, lave kostnader og høy effektivitet i laste- og losseoperasjoner er deres karakteristiske egenskaper.

Moderne robotmanipulatorer gir nye muligheter i arbeidsverdenen

Mange typer arbeid, spesielt mekanisk montering, konstruksjon og etterbehandling, løfting og transport, lagring og reparasjon kan mekaniseres i nær fremtid utelukkende ved hjelp av manipulatorer.

I følge beregninger vil det å møte de industrielle behovene til robotmanipulatorer redusere antallet manuelle arbeidere i mer enn 30 yrker: låsesmeder med 4 %, reparatører med 3, pakkere med 5, lagerholdere med 2,5, transportører med 3 og lastere - med 5 %

Som et resultat av nettverksinnovasjon dukker det opp flere og flere roboter i produksjonssektorer som først nylig har oppdaget automatisering. Eksempler på dette er næringsmiddelindustrien, tekstilindustrien, trebearbeidingsindustrien og plastindustrien.

Inntil nylig ble bruken av standardtyper industriroboter ledsaget av en rekke sikkerhets- og ulykkesforebyggende tiltak. I denne forbindelse er en ny type roboter (samarbeidsroboter), noen ganger kalt "cobots", en helt revolusjonerende løsning.

Forskning og utvikling av samarbeidende roboter har fra begynnelsen fokusert på sikkerhet og samtidig på muligheten for integrering i arbeidslinjer med menneskelige operatører.

Selv i det siste tiåret sto industriroboter på gjerdet. Men så dukket det opp samarbeidende roboter… Essensen av begrepet "samarbeid" betyr at han kan jobbe sammen med mennesker.

Hvordan kan dette se ut og hvorfor er det ikke farlig? Utformingen av roboten er slik at den har begrenset kraft og effekt, inkludert en funksjon som umiddelbart stopper roboten når en kollisjon oppdages, noe som kan gjøres på flere måter. I mange applikasjoner kan denne roboten brukes uten sikkerhetsbeskyttelse.

I dag kan robotprodusenter tilby sine kunder en type robot som oppfyller de strengeste krav med hensyn til sine egenskaper og samtidig har en rekke andre fordeler som kan fremheves:

• Samtidig operasjon med en menneskelig operatør,
• spare plass,
• enkelt oppsett,
• høy ytelse,
• nøyaktighet,
• pålitelighet.

Samarbeidende roboter er fortsatt nytt. Mulighetene for søknaden deres er ennå ikke fullt ut avslørt.For tiden er cobots mest brukt i elektronikkindustrien, men deres evner har også blitt brukt til andre bransjer. Takket være deres fleksibilitet og brukervennlighet vil de også finne sin plass i logistikk- og servicebransjen. Vår forskning viser at disse ikke-produksjonsområdene vil stå for 21,3 % av cobot-salget innen 2024. Våre vennlige små coboter har potensial til å vokse betydelig sammenlignet med andre typer roboter!

— Jan Zhang, administrerende direktør i Interact Analysis

Hvis en arbeider utfører en repeterende oppgave i mange timer om dagen, er det ofte relativt enkelt å erstatte en samarbeidsrobot på relativt kort tid, takket være enkel programmering og konfigurasjon og uten alle sikkerhetstiltakene som kreves for tradisjonelle industriroboter.

Av samme grunner er samarbeidsroboten også mye rimeligere (ikke bare kostnaden for roboten er lavere, men også installasjonskostnaden ved å eliminere tiden som kreves for å vedlikeholde og konfigurere robotcelleutstyret), og derfor er det lettere å rettferdiggjøre økonomisk.

De beste eksemplene på vellykket implementering av slike roboter er i produksjonsanlegg der det er flere stasjoner som utfører samme type prosesser, for eksempel teknologiske prosesser med flere CNC-maskiner.

For tiden bør etablering og implementering av robotikk anerkjennes som et av de prioriterte områdene for industriell utvikling.

Mer enn tusen selskaper er engasjert i utvikling og produksjon av industriroboter. Alle store selskaper begynner å investere i industriroboter.Nye selskaper som spesialiserer seg på disse produktene blir opprettet, samt formidlere for introduksjon av industriroboter.

I alle utviklede land er det etablert nasjonale foreninger for industriell robotikk, og i noen land er arbeidet på dette feltet hevet til rangering av et statlig program.

I Russland ble National Association of Robotics Market Participants (NAURR) etablert, hvis formål er å utvikle robotmarkedet, utvide internasjonale relasjoner og popularisere robotikk.