Индустриалните роботи и ползите от внедряването им в производството, значимостта на роботиката

Светът става все по -цифров и прогресивен. Това може да се прецени например по факта, че броят на роботите, инсталирани в индустрията по света, се е увеличил повече от три пъти през последните десет години.

Робототехниката е ново средство за сложна механизация и автоматизация на производството, технология на най -новите поколения, даваща най -висока ефективност.

Роботика е ново комплексно научно и техническо направление, включващо разработването, създаването и използването манипулатори, роботи и роботизирани технологични комплекси, както и свързаните с тях организационни, социално-икономически и психологически аспекти, които изискват нов научен подход. Успешно работеща в различни области, тя постепенно доказва своите предимства.

Автоматизация на роботи за производителност, гъвкавост и безопасност

Идеята за замяна на човешкия труд с машина е известна от древни времена. Индустриалният робот е още една стъпка в развитието на гъвкава автоматизация за оптимизиране на производството с възможност не само да повтаря непрекъснато едни и същи операции с гарантирана точност, но и с възможност за просто препрограмиране в случай на промяна в производствената програма на потребителя.

Концепцията започва с прости работни станции, където роботът е оборудван с позиционер за поставяне на тела и позициониране на части в две или повече станции, за цялата роботизирана производствена линия, където функцията на тела, включително товарене и разтоварване на части, се управлява от роботи .

Важни помощници в света на съвременната автоматизация днес са широко използвани помощни системи като системи за изображения или камери, които позволяват на роботите да премахват и манипулират големи части.

Надеждността на роботите, техният софтуер, високата производителност и лекотата на работа обаче са съществени предпоставки за правилното функциониране на тези устройства и системи.

Нивото и методите за автоматизация на производството значително зависят от неговия вид и мащаб и ако при масово и мащабно производство използването на автоматични линии е най-оправдано, то при средносерийно и дребно партидно и единично производство сложна автоматизация стана възможно с появата на компютри, машини с ЦПУ и промишлени роботи.

На базата технологично оборудване с цифрово управление и се сглобяват промишлени роботи, многопродуктови линии, секции, работилници, наречени гъвкаво автоматизирано производство.

Основният принцип за изграждане на такива гъвкави производствени мощности е модулността. Автоматизацията на гъвкавото производство еволюира от просто до сложно — първоначално създадено и внедрено гъвкави производствени модули (PMM), на тяхна основа са изградени гъвкави производствени комплекси (HPC) и накрая гъвкаво автоматизирано производство (HAP).

Роботите от ново поколение са по -лесни за инсталиране и програмиране и в същото време за тях е по -лесно да комуникират помежду си

По-нататъшното им развитие е създаването на почти изоставено автоматично производство, където гъвкавото автоматизирано производство се допълва от компютърно проектирано производство на произведени продукти (CAD) и технологична подготовка на тяхното производство, планиране и диспечерски контрол (ACS).

Основната структурна единица на гъвкави производствени модули с всякаква сложност са роботизирани технологични комплекси (RTC), които могат да бъдат оформени на базата на един промишлен робот, осигуряващ индивидуална или групова поддръжка на прикачено оборудване или пълен цикъл на обработка на продукт (например заваряване), или на базата на няколко индустриални робота, изпълняващи взаимосвързани операции.

Универсалността на повечето индустриални роботи дава възможност за широкото им използване като част от роботизирани технологични комплекси за различни видове производство.

Напредъкът в роботизираните технологии стимулира нарастващото използване на роботи

Интензивното въвеждане на индустриална роботика сега и в бъдеще се дължи на редица причини.

На първо място, създаването и широкото въвеждане на индустриални роботи и манипулатори, които дават възможност за интензифициране на различни технологични процеси и операции, за изключване на използването на ръчен нискоквалифициран и монотонен труд, особено при трудни, опасни и вредни условия за хора.

През следващите години в промишлеността трябва да се осигури значително увеличение на производството чрез въвеждане на нови видове оборудване и прогресивни технологии. Въпреки че делът на ръчния труд в промишлеността е намалял, днес в света все още има милион хора с физически труд.

Многобройни проучвания на условията на труд показват, че около 30% от работниците са неблагоприятно засегнати от шума, 30% трябва да работят според строго регламентиран режим, 25% са изложени на влага, топлина или студ, 20% работят във физически неудобно положение или под условия на дим и изпарения. 20% са принудени да полагат големи физически усилия, а 15% работят през нощта.

Тези стресови фактори често действат в комбинация; следователно около 40% от работниците изпитват едновременно въздействие на два, а около 25% — на три или повече фактора. Съответно, въвеждането на роботиката осигурява значително намаляване на дела на ръчния, тежък, вреден и досаден труд. (социален фактор).

Индустриалните роботи могат да изпълняват задачи, които преди това са могли да се извършват само от хора

Освен това характерът на производството се е променил — около 80% от продуктите се произвеждат на малки партиди. Следователно автоматизацията на производството се превръща в един от съществените лостове за увеличаване на производителността на труда при дребното производство. (икономически фактор).

Робототехниката ви позволява да решавате проблемите на дву- и трисменен труд, да увеличавате коефициента на натоварване на оборудването и ритъма на неговата работа, да подобрявате качеството на продуктите и да намалявате тяхната цена, предимно при дребномащабно производство.

Той създава предпоставки за преминаване към качествено ново ниво — създаване на гъвкави автоматизирани производствени системи, които позволяват бързо пренастройване за извършване на операции с различна последователност и характер на действията и работа с минимално човешко участие.

Има още по -голямо сближаване между човека и машината: те все повече работят ръка за ръка и без защитна ограда.

Основните технически характеристики на индустриалните роботи се определят от областта на приложение и производствените условия, за които са предназначени.

Описание и характеристики на съвременните индустриални роботи се съдържат в статиите: Индустриални роботи в съвременното производство и Класификация на индустриалните роботи

Проучванията показват, че когато се използва в определени операции, един индустриален робот, в зависимост от смяната на работата, замества 1 — 3 работници, увеличава производителността на труда с 60 — 80% и намалява разходите за подготовка на производството с 45 — 50%.

При групово използване ефективността на промишлените роботи се увеличава рязко: производителността се увеличава с поне 3 до 5 пъти, а в някои случаи с 8 до 10 пъти, капиталовите инвестиции и разходите за поддръжка се намаляват относително, интензивността и ритъмът на производството се измества, повишаване на качеството на продукта, броят на отхвърлените се намалява.

Автомобилната индустрия е водеща: използвайки интелигентни производствени решения и индустриални роботи вместо монтажните линии, които доминират в традиционното производство повече от 100 години.

Сред областите за намаляване на ръчния и тежък физически труд, в допълнение към роботите, важно място се отделя и на най -простите устройства — манипулаторикато средство за сложна механизация на производството.

В производството, където няма нужда да се защитава човек от околната среда и честото товарене и разтоварване на оборудване, манипулаторите, управлявани от командване, станаха широко разпространени, характеризиращи се с факта, че човешкият оператор включва последователно отделно задвижвания на всяка връзка.

Такива роботизирани манипулатори са най -прости по дизайн, сравнително евтини и използването им не води до промяна в технологичния процес, тъй като лесно се вписват в съществуващата технология. Универсалността, ниската цена и високата ефективност при товаро -разтоварните операции са техните отличителни качества.

 Съвременните роботизирани манипулатори предоставят нови възможности в света на труда

Много видове работа, по -специално механично сглобяване, строителство и довършителни работи, повдигане и транспорт, съхранение и ремонт могат да бъдат механизирани в близко бъдеще изключително с помощта на манипулатори.

Според изчисленията, задоволяването на нуждите на промишлеността от роботизирани манипулатори ще намали броя на ръчните работници в повече от 30 професии: шлосери с 4%, ремонтници — с 3, опаковчици — с 5, складодържатели — 2,5, превозвачи — с 3 и товарачи — с 5%

В резултат на мрежовите иновации в производствените сектори се появяват все повече роботи, които едва наскоро са открили автоматизация. Примери за това са хранително -вкусовата промишленост, текстилната промишленост, дървообработващата промишленост и пластмасовата промишленост.

Доскоро използването на стандартни видове промишлени роботи беше придружено от редица мерки за безопасност и предотвратяване на аварии. В това отношение нов тип роботи (съвместни роботи), понякога наричани „коботи“, е напълно революционно решение.

Изследванията и разработките на съвместни роботи се фокусират от самото начало върху безопасността и в същото време върху възможността за интегрирането й в работни линии с човешки оператори.

Дори през последното десетилетие индустриалните роботи бяха оградени. Но тогава се появи съвместни роботи… Същността на термина „сътрудничество“ означава, че той може да работи заедно с хората.

Как може да изглежда това и защо не е опасно? Дизайнът на робота е такъв, че има ограничена мощност и мощност, включително функция, която незабавно спира робота при откриване на сблъсък, което може да стане по няколко начина. В много приложения този робот може да се използва без предпазна защита.

Днес производители на роботи moчерва да предложи на своите клиенти тип робот, който отговаря на най -строгите изисквания по отношение на своите характеристики и в същото време има редица други предимства, които могат да бъдат подчертани:

• Оедновременна работа с човешки оператор,
• спестяване на пространство,
• лесна настройка,
• висока производителност,
• точност,
• надеждност.

Роботите за сътрудничество все още са нови. Възможностите за тяхното приложение все още не са напълно разкрити. Понастоящем коботите са най -широко използваните в производството на електроника, но техните възможности се прилагат успешно и в други индустрии. Благодарение на своята гъвкавост и лекота на използване, те също ще намерят своето място в индустрията на логистиката и услугите. Нашето изследване показва, че тези непроизводствени области ще представляват 21,3% от продажбите на коботи до 2024 г. Нашите приятелски малки коботи имат потенциал да растат значително в сравнение с други видове роботи!

— Ян Джан, главен изпълнителен директор на Interact Analysis

Ако работникът изпълнява повтаряща се задача в продължение на много часове на ден, често е сравнително лесно да се смени съвместен робот за сравнително кратък период от време, благодарение на простото програмиране и конфигуриране и без всички защитни мерки, необходими за традиционните промишлени роботи.

По същите причини съвместният робот също е много по -достъпен (не само цената на робота е по -ниска, но и цената на инсталацията чрез елиминиране на времето, необходимо за поддръжка и конфигуриране на оборудването за роботизирани клетки) и следователно е по -лесно да се оправдае финансово .

Най -добрите примери за успешно внедряване на такива роботи са в производствени съоръжения, където има няколко станции, изпълняващи същия тип процеси, например технологични процеси с множество машини с ЦПУ.

Понастоящем създаването и внедряването на роботиката трябва да бъде признато за една от приоритетните области на индустриалното развитие.

Повече от хиляда компании се занимават с разработване и производство на индустриални роботи. Всички големи компании започват да инвестират в промишлени роботи. Създават се нови компании, специализирани в тези продукти, както и посреднически компании за въвеждане на индустриални роботи.

Във всички развити страни са създадени национални асоциации за индустриална роботика, а в някои страни работата в тази област е издигната до ранг на държавна програма.

В Русия е създадена Националната асоциация на участниците на пазара на роботика (NAURR), чиято цел е да развие пазара на роботика, да разшири международните отношения и да популяризира роботиката.