Endüstriyel robotlar ve bunların üretimde uygulanmasının faydaları, robotiğin önemi

Dünya giderek daha dijital ve ilerici hale geliyor. Bu, örneğin, dünya genelinde sanayide kurulan robot sayısının son on yılda üç kattan fazla artması gerçeğiyle değerlendirilebilir.

Robotik, karmaşık mekanizasyon ve üretim otomasyonu için yeni bir araçtır, en yeni nesillerin teknolojisi, en yüksek verimliliği sağlar.

Robotik geliştirme, yaratma ve kullanma dahil olmak üzere yeni bir karmaşık bilimsel ve teknik yöndür manipülatörler, robotlar ve robotik teknolojik kompleksleryanı sıra yeni bir bilimsel yaklaşım gerektiren ilgili organizasyonel, sosyo-ekonomik ve psikolojik yönler. Çeşitli alanlarda başarıyla çalışarak avantajlarını yavaş yavaş kanıtlamaktadır.

Üretkenlik, esneklik ve güvenlik için robot otomasyonu

İnsan emeğinin makinelerle değiştirilmesi fikri eski çağlardan beri bilinmektedir.Endüstriyel robot, üretimi optimize etmek için esnek otomasyonun geliştirilmesinde bir başka adımdır; aynı işlemleri sürekli olarak garantili doğrulukla tekrarlama yeteneği değil, aynı zamanda kullanıcının üretim programında bir değişiklik olması durumunda basit yeniden programlama olasılığı da vardır. .

Konsept, robotun gövdeleri yerleştirmek ve parçaları iki veya daha fazla istasyona konumlandırmak için bir konumlayıcı ile donatıldığı basit iş istasyonlarından başlayarak, parçaların yüklenmesi ve boşaltılması da dahil olmak üzere gövdelerin işlevinin kontrol edildiği tüm robotik üretim hattına kadar robotlar.

Günümüzün modern otomasyon dünyasındaki önemli yardımcılar, robotların büyük parçaları çıkarmasına ve manipüle etmesine olanak tanıyan görüntüleme sistemleri veya kameralar gibi yaygın olarak kullanılan yardımcı sistemlerdir.

Ancak robotların güvenilirliği, yazılımları, yüksek performansı ve kullanım kolaylığı, bu cihaz ve sistemlerin düzgün çalışması için temel ön koşullardır.

Üretim otomasyonunun seviyesi ve yöntemleri, türüne ve ölçeğine önemli ölçüde bağlıdır ve seri ve büyük ölçekli üretimde otomatik hatların kullanılması en uygunsa, o zaman orta seri ve küçük parti ve tek üretimde karmaşık otomasyon bilgisayarların, CNC makinelerinin ve endüstriyel robotların ortaya çıkmasıyla mümkün olmuştur.

tabanda dijital kontrollü teknolojik ekipman ve esnek otomatik üretim adı verilen endüstriyel robotları, çoklu ürün hatlarını, bölümleri, atölyeleri bir araya getirin.

Bu tür esnek üretim tesisleri inşa etmenin temel ilkesi modülerliktir.Çevik üretim otomasyonu, basitten karmaşığa doğru evrildi - orijinal olarak tasarlandı ve uygulandı esnek üretim modülleri (PMM), temel alınarak inşa edilir esnek üretim kompleksleri (HPC) ve sonunda esnek otomatik üretim (HAP).

Yeni nesil robotların kurulumu ve programlanması daha kolaydır ve aynı zamanda birbirleriyle iletişim kurmaları daha kolaydır.

Daha fazla geliştirmeleri, esnek otomatik üretimin bilgisayar tasarımlı üretilmiş ürünlerin üretimi (CAD) ve üretim, planlama ve sevkiyat kontrolünün (ACS) teknolojik hazırlığı ile desteklendiği, neredeyse terk edilmiş otomatik üretimin yaratılmasıdır.

Herhangi bir karmaşıklığa sahip esnek üretim modüllerinin ana yapısal birimi, robotik teknoloji kompleksleri (RTC)bağlı ekipmanın bireysel veya grup bakımını veya tam bir ürün işleme döngüsünü (örneğin kaynak) sağlayan bir endüstriyel robot temelinde veya birbirine bağlı işlemleri gerçekleştiren birkaç endüstriyel robot temelinde oluşturulabilir.

Çoğu endüstriyel robotun çok yönlülüğü, çeşitli üretim türleri için robotik teknolojik komplekslerin bir parçası olarak geniş kullanımlarını sağlar.

Robotik teknolojideki gelişmeler, robotların artan kullanımını yönlendiriyor

Günümüzde ve gelecekte endüstriyel robot teknolojisinin yoğun bir şekilde benimsenmesinin birkaç nedeni vardır.

Her şeyden önce, çeşitli teknolojik süreçleri ve operasyonları yoğunlaştırmayı mümkün kılan, özellikle insanlar için zor, tehlikeli ve zararlı koşullarda, düşük vasıflı ve monoton el işçiliğinin kullanımını dışlamayı mümkün kılan endüstriyel robotların ve manipülatörlerin yaratılması ve yaygınlaştırılması. .

Önümüzdeki yıllarda endüstri, yeni tip ekipman ve ilerici teknolojilerin tanıtılmasıyla üretimde önemli bir artış sağlamalıdır. El emeğinin sanayideki payı azalmış olsa da, bugün dünyada hala bir milyon insan el emeği ile çalışmaktadır.

Çalışma koşullarıyla ilgili çok sayıda araştırma, çalışanların yaklaşık %30'unun gürültüden olumsuz etkilendiğini, %30'unun sıkı bir şekilde düzenlenmiş bir rejime göre çalışmak zorunda olduğunu, %25'inin neme, sıcağa veya soğuğa maruz kaldığını, %20'sinin fiziksel olarak rahatsız pozisyonlarda veya altında çalıştığını gösteriyor. duman ve duman koşulları. %20'si büyük fiziksel efor sarf etmeye zorlanıyor ve %15'i geceleri çalışıyor.

Bu stres etkenleri genellikle birlikte hareket eder; bu nedenle, çalışanların yaklaşık %40'ı aynı anda iki ve yaklaşık %25'i üç veya daha fazla faktörden etkilenir. Buna göre, robot teknolojisinin kullanılmaya başlanması, manuel, ağır, zararlı ve sıkıcı işlerin oranında önemli bir azalma sağlamaktadır. (sosyal faktör).

Endüstriyel robotlar, daha önce yalnızca insanlar tarafından gerçekleştirilebilen görevleri gerçekleştirebilir

Ek olarak, üretimin doğası değişti - ürünlerin yaklaşık %80'i küçük partiler halinde üretiliyor. Bu nedenle üretim otomasyonu, küçük ölçekli üretimde işgücü verimliliğini artırmanın temel kaldıraçlarından biri haline gelir. (ekonomik faktör).

Robotik, iki ve üç vardiyalı işgücü sorunlarını çözmenize, ekipmanın yük faktörünü ve çalışma ritmini artırmanıza, ürünlerin kalitesini iyileştirmenize ve özellikle küçük ölçekli üretimde maliyetlerini düşürmenize olanak tanır.

Niteliksel olarak yeni bir düzeye geçmek için ön koşullar yaratır - farklı diziler ve eylem doğasına sahip işlemleri gerçekleştirmek ve minimum insan müdahalesi ile çalışmak için hızlı yeniden yapılandırmaya izin veren esnek otomatik üretim sistemlerinin oluşturulması.

İnsan ve makine arasında daha da büyük bir yakınlaşma var: giderek daha fazla el ele ve koruyucu bir çit olmadan çalışıyorlar.

Endüstriyel robotların temel teknik özellikleri, kullanım alanı ve amaçlanan üretim koşullarına göre belirlenir.

Modern endüstriyel robotların tanımı ve özellikleri makalelerde yer almaktadır: Modern üretimde endüstriyel robotlar Ve Endüstriyel robotların sınıflandırılması

Araştırmalar, bir endüstriyel robotun belirli operasyonlarda kullanıldığında vardiyaya bağlı olarak 1-3 işçinin yerini aldığını, iş verimliliğini %60-80 oranında artırdığını ve üretim hazırlık maliyetlerini %45-50 oranında azalttığını gösteriyor.

Grup halinde kullanıldığında, endüstriyel robotların verimliliği keskin bir şekilde artar: üretkenlik en az 3 ila 5 kat ve bazı durumlarda 8 ila 10 kat artar, sermaye yatırımı ve bakım maliyetleri nispeten azalır, üretimin yoğunluğu ve ritmi değişir , ürün kalitesi artar, ıskarta sayısı azalır.

Otomotiv endüstrisi öncülük ediyor: 100 yılı aşkın bir süredir geleneksel imalata hakim olan montaj hatları yerine akıllı imalat çözümleri ve endüstriyel robotlar kullanmak.

El ve ağır fiziksel emeğin azaltılması alanları arasında robotların yanı sıra en basit cihazlara da önemli bir yer ayrılmıştır — manipülatörlerüretimin karmaşık mekanizasyonunun bir aracı olarak.

İnsanı çevreden korumaya ihtiyaç duymayan ve ekipmanların sık sık yüklenip boşaltıldığı üretimde, insan operatörün sırayla her bir bağlantının sürücülerini ayrı ayrı çalıştırması ile karakterize edilen komut kontrollü manipülatörler yaygınlaştı.

Bu tür robotik manipülatörler, tasarım açısından en basit olanlardır, nispeten ucuzdurlar ve kullanımları, mevcut teknolojiye kolayca uydukları için teknolojik süreçte bir değişikliğe yol açmaz. Yükleme ve boşaltma operasyonlarında çok yönlülük, düşük maliyet ve yüksek verimlilik onların ayırt edici özellikleridir.

Modern robotik manipülatörler iş dünyasında yeni fırsatlar sunuyor

Başta mekanik montaj, inşaat ve bitirme, kaldırma ve taşıma, depolama ve onarım olmak üzere pek çok iş türü, yakın gelecekte yalnızca manipülatörlerin yardımıyla mekanize edilebilir.

Hesaplamalara göre, robotik manipülatörlerin endüstriyel ihtiyaçlarının karşılanması, 30'dan fazla meslekte el işçisi sayısını azaltacak: çilingirlerde %4, tamircilerde 3, paketleyicilerde 5, depo bekçilerinde 2,5, nakliyecilerde 3 ve yükleyicilerde — 5 %

Ağ inovasyonunun bir sonucu olarak, otomasyonu yeni keşfeden imalat sektörlerinde giderek daha fazla robot ortaya çıkıyor. Bunun örnekleri gıda endüstrisi, tekstil endüstrisi, ağaç işleme endüstrisi ve plastik endüstrisidir.

Yakın zamana kadar, standart tipte endüstriyel robotların kullanımına bir dizi güvenlik ve kaza önleme önlemi eşlik ediyordu. Bu bağlamda, bazen "kobotlar" olarak adlandırılan yeni bir robot türü (işbirlikçi robotlar) tamamen devrim niteliğinde bir çözümdür.

İşbirlikçi robotların araştırma ve geliştirmeleri en başından beri güvenliğe ve aynı zamanda insan operatörlerle çalışma hatlarına entegre olma olasılığına odaklanmıştır.

Son on yılda bile, endüstriyel robotlar sınırdaydı. Ama sonra ortaya çıktı işbirlikçi robotlar... "İşbirliği" teriminin özü, insanlarla birlikte çalışabilmesi anlamına gelir.

Bu neye benziyor olabilir ve neden tehlikeli değil? Robotun tasarımı, çeşitli şekillerde yapılabilen bir çarpışma algılandığında robotu anında durduran bir işlev de dahil olmak üzere, sınırlı güce ve çıktıya sahip olacak şekildedir. Birçok uygulamada, bu robot güvenlik koruması olmadan kullanılabilir.

Günümüzde robot üreticileri, müşterilerine özellikleri açısından en katı gereksinimleri karşılayan ve aynı zamanda vurgulanabilecek bir dizi başka avantaja sahip bir robot türü sunabilmektedir:

• İnsan operatör ile eş zamanlı çalışma,
• yerden tasarruf,
• kolay kurulum,
• yüksek performans,
• kesinlik,
• güvenilirlik.

İşbirlikçi robotlar henüz yeni. Uygulamalarının olanakları henüz tam olarak ortaya çıkmadı.Şu anda, cobot'lar en yaygın olarak elektronik endüstrisinde kullanılmaktadır, ancak yetenekleri diğer endüstrilere de başarıyla uygulanmıştır. Esneklikleri ve kullanım kolaylıkları sayesinde lojistik ve hizmet sektörlerinde de kendilerine yer bulacaktır. Araştırmamız, bu üretim dışı alanların 2024 yılına kadar cobot satışlarının %21,3'ünü oluşturacağını gösteriyor. Dost canlısı küçük cobot'larımız, diğer robot türlerine kıyasla önemli ölçüde büyüme potansiyeline sahip!

— Interact Analysis'in CEO'su Jan Zhang

Bir işçi günde birçok saat tekrar eden bir görevi yerine getiriyorsa, basit programlama ve yapılandırma sayesinde ve geleneksel endüstriyel robotlar için gereken tüm güvenlik önlemleri olmadan, işbirlikçi bir robotu nispeten kısa bir süre içinde değiştirmek nispeten kolaydır.

Aynı nedenlerle, işbirlikçi robot da çok daha ekonomiktir (sadece robotun maliyeti daha düşük değildir, aynı zamanda robotik hücre ekipmanının bakımı ve yapılandırılması için gereken süreyi ortadan kaldırarak kurulum maliyeti de düşüktür) ve bu nedenle gerekçelendirilmesi daha kolaydır. finansal olarak.

Bu tür robotların başarılı bir şekilde uygulanmasının en iyi örnekleri, örneğin birden çok CNC makinesiyle teknolojik işlemler gibi aynı tür işlemleri gerçekleştiren birkaç istasyonun bulunduğu üretim tesislerindedir.

Şu anda, robotiklerin yaratılması ve uygulanması, endüstriyel gelişimin öncelikli alanlarından biri olarak kabul edilmelidir.

Endüstriyel robotların geliştirilmesi ve üretilmesiyle uğraşan binden fazla şirket var. Tüm büyük şirketler endüstriyel robotlara yatırım yapmaya başlıyor.Bu ürünlerde uzmanlaşmış yeni şirketler ve endüstriyel robotların tanıtımı için aracı şirketler yaratılıyor.

Tüm gelişmiş ülkelerde endüstriyel robotik için ulusal dernekler kurulmuş ve bazı ülkelerde bu alandaki çalışmalar devlet programı mertebesine yükseltilmiştir.

Rusya'da, amacı robotik pazarını geliştirmek, uluslararası ilişkileri genişletmek ve robotiği yaygınlaştırmak olan Ulusal Robot Pazarı Katılımcıları Birliği (NAURR) kuruldu.