Накъде се движи руският пазар на индустриална роботика? Индустриални роботи в съвременното производство.

Днес индустриалните роботи са широко разпространени в човешките производствени дейности. Те служат като едно от най-ефективните средства за механизация и автоматизация на транспортни и товарни операции, както и на много технологични процеси.

Положителният ефект от въвеждането на индустриални роботи обикновено се забелязва едновременно от няколко страни: повишава се производителността на труда, подобрява се качеството на крайния продукт, намаляват производствените разходи, подобряват се условията на труд за човек и накрая преходът на предприятието от производството на един вид продукт към друг е значително улеснено.

Въпреки това, за да се постигне толкова обширен и многостранен положителен ефект от въвеждането на индустриални роботи върху вече работещо ръчно производство, е необходимо първо да се изчислят планираните разходи за самия процес на внедряване, за цената на робота, както и да се претеглят дали сложността на вашия производствен и технологичен процес изобщо е адекватна - планът за модернизация с помощ при инсталиране на индустриални роботи.

В крайна сметка понякога производството е толкова опростено първоначално, че инсталирането на роботи е просто непрактично и дори вредно. В допълнение, за настройка, поддръжка, програмиране на роботи ще е необходим квалифициран персонал, а в процеса на работа, спомагателни устройства и др., Важно е това да се вземе предвид предварително.

По един или друг начин, роботизираните безпилотни решения в производството стават все по-важни днес, дори само защото вредният ефект върху човешкото здраве е сведен до минимум. Нека добавим тук разбирането, че пълният цикъл на обработка и монтаж се извършва по-бързо, без паузи за димни паузи и без грешки, присъщи на всяко производство, където вместо робот действа жив човек. Човешкият фактор, след настройка на роботите и стартиране на технологичния процес, е практически елиминиран.

Към днешна дата ръчният труд в повечето случаи се заменя с труда на роботизиран манипулатор: захващане на инструмента, фиксиране на инструмента, задържане на детайла, подаване в работна зона. Ограниченията се налагат само от: товароносимост, ограничена работна площ, предварително програмирани движения.

Един индустриален робот обаче може да осигури:

висока производителност поради бързо и точно позициониране; по-добра икономия, тъй като не е необходимо да плащате заплата на хората, които замества, достатъчен е един оператор;

високо качество - точност от порядъка на 0,05 mm, ниска вероятност за брак;

безопасност за човешкото здраве, например, поради факта, че при боядисване контактът на хората с бояджийски материали вече е изключен;

накрая, работната зона на робота е строго ограничена и поддръжката му е минимална, дори ако работната среда е химически агресивна, материалът на робота ще издържи на това въздействие.

В исторически план първият индустриален робот, направен по патент, е произведен през 1961 г. от Unimation Inc за завод на General Motors в Ню Джърси. Последователността от действия на робота беше записана като код върху магнитен барабан и изпълнена в обобщени координати. За извършване на действията роботът използва хидравлични усилватели. След това тази технология е прехвърлена на японската Kawasaki Heavy Industries и английската Guest, Keen и Nettlefolds. Така че производството на роботи от Unimation Inc се разшири донякъде.

До 1970 г. Станфордският университет е разработил първия робот, наподобяващ възможностите на човешка ръка с 6 степени на свобода, който се управлява от компютър и има електрически задвижвания. В същото време се развива и японската Nachi. Германската KUKA Robotics ще демонстрира шестосен робот Famulus през 1973 г., а швейцарската ABB Robotics вече ще започне да продава робота ASEA, също шестосен и електромеханично задвижван.

През 1974 г. се създава японската компания Fanuc собствено производство. През 1977 г. е произведен първият робот Yaskawa. С развитие компютърна технологияроботите все повече се въвеждат в автомобилната индустрия: в началото на 80-те години General Motors инвестира четиридесет милиарда долара във формирането на собствена система за автоматизация на фабриките.

През 1984 г. вътрешният Avtovaz ще придобие лиценз от KUKA Robotics и ще започне да произвежда роботи за собствените си производствени линии. Почти 70% от всички роботи в света от 1995 г. ще бъдат в Япония, на нейния вътрешен пазар. Така че индустриалните роботи най-накрая ще се укрепят в автомобилната индустрия.

Как ще се справи автомобилното производство без заваряване? Няма начин. Така се оказва, че всичко автомобилно производствосвета са оборудвани със стотици роботизирани системи за заваряване. Всеки пети индустриален робот се занимава със заваряване. Следващият по търсене е товарач-робот, но на първо място са аргоно-дъговите и точковите заварки.

Нито една ръчна заварка не може да достигне качеството на шева и степента на контрол върху процеса със специализиран робот. Какво можем да кажем за лазерното заваряване, където от разстояние до 2 метра се извършва фокусиран лазерен процес с точност до 0,2 mm - това е просто незаменимо в авиационната индустрия и медицината. Добавете тук интеграция с CAD/CAM цифрови системи.

Заваръчният робот има три основни работни блока: работен орган, компютър, който управлява работния орган и памет. Работното тяло е оборудвано с ръкохватка, подобна на ръка. Органът има свобода на движение по три оси (X, Y, Z), а самата ръкохватка може да се върти около тези оси. Самият робот може да се движи по водачите.

Нито едно модерно производство не може без разтоварване и товарене, независимо от размерите и теглото на продуктите. Роботът самостоятелно ще инсталира детайла в машината, след което ще го разтовари и подреди. Един робот може да взаимодейства с няколко машини едновременно. Разбира се, няма как да не споменем в този контекст товаренето на багаж на летището.

Роботите вече правят възможно минимизирането на разходите за персонал. Не става въпрос само за тези прости функциикато работа с матрица или работа с пещ. Роботите са в състояние да вдигат по-голяма тежест, при много по-трудни условия, като същевременно не се изморяват и отделят значително по-малко време, отколкото би било необходимо на жив човек.

В леярните и ковачниците например условията традиционно са много трудни за хората. Този вид производство е на трето място след разтоварването и товаренето по роботизация. Не напразно почти всички европейски леярни сега са оборудвани с автоматизирани системи с индустриални роботи. Разходите за внедряване на робот струва на предприятието стотици хиляди долари, но на негово разположение се появява много гъвкав комплекс, който се изплаща с лихва.

Роботизиран лазер и ви позволява да подобрите традиционните линии с плазмени горелки. Триизмерно рязане и рязане на винкели и I-греди, подготовка за по-нататъшна обработка, заваряване, пробиване. В автомобилната индустрия тази технология е просто незаменима, тъй като ръбовете на продуктите трябва да бъдат точно и бързо подрязани след щамповане и формоване.

Един такъв робот може да комбинира както заваряване, така и рязане. Производителността се увеличава чрез въвеждането на водно струйно рязане, което елиминира ненужните топлинни ефекти върху материала. Така за две минути и половина се изрязват всички малки дупки в метала на каросерията на Renault Espace в роботизирания завод на Renault във Франция.

При производството на мебели, автомобили и други продукти е полезно роботизираното огъване на тръби с участието на работна глава, когато тръбата се позиционира от робота и се огъва много бързо. Такава тръба може вече да е оборудвана различни елементи, което няма да пречи на процеса на огъване без дорник от робота.

Довършителни ръбове, пробиване на отвори, както и фрезоване - какво може да бъде по-лесно за един робот, независимо дали е метал, дърво или пластмаса. Прецизните и издръжливи манипулатори се справят с тези задачи с гръм и трясък. Работната площ не е ограничена, достатъчно е да инсталирате удължена ос или няколко управляеми оси, което ще осигури отлична гъвкавост плюс висока скорост. Човекът не може да направи това.

Скоростите на въртене на фрезовия инструмент тук достигат десетки хиляди обороти в минута, а шлифоването на шевовете се превръща в поредица от прости повтарящи се движения. Но преди шлайфането и абразивната повърхностна обработка се смятаха за нещо мръсно и тежко, а също и много вредно. Пастата вече се подава автоматично по време на сплъстяване след преминаване на абразивната лента. Бързо и безвредно за оператора.

Перспективите пред индустриалната роботика са огромни, тъй като роботите по принцип могат да бъдат въведени в почти всеки производствен процес и то в неограничени количества. Качеството на автоматичната работа понякога е толкова високо, че е просто недостижимо за човешки ръце. Има цели големи индустрии, където грешките и грешките са недопустими: самолетостроенето, прецизното медицинско оборудване, свръхточните оръжия и т.н. Да не говорим за повишаването на конкурентоспособността на отделните предприятия и положителния ефект върху тяхната икономика.

Руският пазар на роботизирани технологии е все още много млад и е в начален етап на развитие. През следващите десет години търсенето на индустриални роботи ще зависи изцяло от интереса към тях от страна на собствениците на фирми. Само тогава роботизацията на нашата индустрия ще се превърне в същия необратим процес, какъвто вече е необратима модернизацията на местните предприятия днес. Ползите от прехода към роботизирани технологии неизбежно ще изведат много от нашите предприятия на ново технологично ниво, ще подобрят качеството на техните продукти, производителността и гъвкавостта на производствените процеси.

В ежедневието думата "робот" често се тълкува двусмислено. Ако не се докосвате до областта на научната фантастика, тогава „роботите“ обикновено се наричат ​​машини, които частично или напълно заместват човек в различни полетанеговата дейност, свързана основно с производството на промишлени продукти.
Говорейки за класификацията на индустриалните роботи, отбелязваме, че те се различават най-съществено един от друг:

• по области на приложение: има индустриални роботи, роботи за специални приложения и др.;
• по разположение в пространството: те са стационарни, с линейна ос, портални;
• според принципите на управление: роботи със софтуер или с дистанционно.

Въпреки че под общия термин "робот" се обединяват много различни машини, често нямащи нищо общо помежду си, в момента, според критерия на основните направления на технологичното развитие, той е обединен в една предметна област - роботиката .

Индустриалната роботика включва спомагателни и технологични роботи. Като допълнително технологично оборудване се използват спомагателни роботи - това са например товаро-разтоварващи роботи, обслужващи металорежещи машини, преси и др. Технологичните роботи се използват в производството като основно технологично оборудване за точково и контурно (лазерно, плазмено) заваряване, рязане с водна струя, безразмерна абразивна обработка (полиране, почистване), за монтаж на продукти и др.
Индустриалните роботи и роботите за специални приложения са фундаментално различни видове машини, които се различават значително един от друг по отношение на приложение, дизайн и методи на управление.
В структурно отношение индустриалните роботи се изпълняват като машини, базирани на неподвижна ръка, като правило, с шест степени на подвижност (панти), подобни по кинематична структура на човешката ръка. Основното изискване за проектиране на индустриални роботи е надеждността при условия на продължителна работа при повтарящи се операции, както и точността на позициониране, товароносимостта и скоростта на програмно зададените движения.

Роботиката за специални (непроизводствени) приложения е представена от машини за извършване на работа на места, където присъствието на човек е трудно или напълно изключено. На първо място, това са дистанционно управлявани мобилни роботи, базирани на автономни превозни средства, управлявани от оператор чрез кабелна или радио комуникация, от безопасно място. Такива роботи се използват по-специално за неутрализиране на опасни обекти (например мини - виж фигурата), за извършване на работа в безвъздушно пространство, под вода, при разчистване на развалини и др.

Някои технологични операции, например безразмерна обработка на детайли със сложен профил, могат да се изпълняват както с помощта на технологични роботи, така и с помощта на металорежещи машини от типа "обработващ център". В общия случай задачата както на машината, така и на робота е да реализират относителното движение на инструмента и детайла по даден закон с определена точност. Законът за относителното движение е описан в технологичната програма. Все пак могат да се отбележат два класификационни признака, които обособяват технологичните роботи в специална група машини. Първият е съотношението на работната площ (областта, в която се движи инструментът) към размерите на машината. Работната площ на машината обикновено е значително по-малка от самата машина и се намира вътре в нея, докато работната площ на робота е по-голяма от робота и го заобикаля. Така роботът е в работната си зона. Втората разлика е в метода на програмиране. Законът за движение на инструмента е програмиран в машините с ЦПУ в абсолютна координатна система. При роботите базовите точки на траекторията се програмират по метода на обучение по отношение на специален инструмент за калибриране.

Мнозинство модерни технологииобработка на продукти, като точков контакт, електродъгово заваряване, лазерно заваряване; лазерно, микроплазмено и водоструйно рязане; сглобяването и довършителната абразивна обработка на пространствено сложни продукти изискват движение на инструмента по сложни траектории с висока точност и фиксирана скорост. Преди това тези операции се извършваха ръчно, но използваният инструмент често беше твърде тежък за човек. Освен това не винаги е възможно да се осигури необходимото качество на движение на инструмента по пътя, например точност и постоянство на скоростта. Именно в такива операции днес се използват предимно технологични роботи.
Поради сравнително малките обеми на глобалния пазар на индустриални роботи (в сравнение например с производството на металорежещи машини) и трудността за навлизане на този пазар се е развил доста тесен кръг от компании, които имат компетенции и ресурси, необходими за производството на индустриални роботи. Това са например японските Fanuc, Motoman, Kawasaki, Yaskawa, шведската ABB, немската KUKA Roboter GMBH, Reis, италианската COMAU и др. Всички тези компании произвеждат роботи по собствен дизайн и имат оригинален системен софтуер и математически софтуер за своя робот системи за управление. Комплекс технически средства, включен в арсенала на производителите на роботи, също включва такива компоненти, чиято максимална ефективност се постига само в съвкупността от редица системи:

• моделна гама универсални манипулатори;
• система за контурен контрол;
• сензорни системи за адаптиране на роботи;
• монтирано периферно и технологично оборудване;
• система за калибриране на манипулатора;
• системи за технологична подготовка на производството, проектиране на устройства и автономно програмиране на робота.

На фона на анализа на световните тенденции в развитието на роботизираните устройства може да се заключи, че автоматизацията е доминиращото средство за постигане на успех в контекста на глобализацията на международните икономически отношения, но не и единственият начин за победа в конкуренцията. Разбира се, значителни възможности се крият както в стимулиращата роля на заплатите на персонала, така и в привличането на работници за управление на производството и подобряване на качеството на продукта. Достатъчно е да си припомним японските „кръгове за качество“, които се разпространиха по целия свят. Фокусът на тяхната дейност сега засяга не само проблемите на качеството, но и намаляването на себестойността на продуктите, осигуряването на безопасност и други важни аспекти. Автоматизацията създава фундаментални възможности за подобряване на производствените условия и повишаване на производителността на труда, повишаване на качеството на продукта, намаляване на нуждата от труд и систематично увеличаване на печалбите, което прави възможно промяната на тенденцията на развитие, поддържането на развитите пазари и завладяването на нови.
Съществуват обаче редица фактори, които пречат на автоматизацията, които трябва да бъдат взети предвид. На първо място, трябва да се разбере, че справянето с проблемите на автоматизацията трябва да започне с предварително проучване на продуктите, технологията и предприятието като цяло. Само задълбочена подготовка на дизайна на продукта, оценка на стабилността на технологията и надеждността на наличното оборудване в производствения парк ще направят възможно извличането на най-голяма полза от използването на промишлени роботи.

Ярък пример за това как роботизираните производствени линии формират основата на производството е днешната автомобилна индустрия. Във връзка с това всички индустриализирани страни, които произвеждат автомобили, също имат фирми, участващи в разработването и производството на роботи. Това им позволява да останат пред конкурентите при въвеждането на нови технологии в автомобилното производство.
Западните производители на роботи често използват правото си да регулират развитието на роботизираните технологии чрез ценова политика и директивни действия в собствения си интерес и в интерес на най-обещаващите клиенти, до избирателно блокиране на развитието на някои от тях. Не е тайна, че те работят в тясно сътрудничество с редица водещи чуждестранни автомобилни концерни и са свързани с тях с множество споразумения за неразпространение на ноу-хау.
Най-вече развитието на технологичните роботи в световната индустрия се случи по време на периода на упадък в местната индустрия, в резултат на което обхватът на роботите в Русия беше ограничен до няколко предприятия. И днес темповете на въвеждане на роботизацията в производствените мощности на местните предприятия изостават значително от чуждестранните. В повечето случаи нашите предприятия, изхождайки главно от икономически съображения, се ограничават до механизацията на ръчния труд. Разбира се, с този подход те не са в състояние сериозно да се конкурират с високотехнологичните индустрии и още повече да се конкурират с тях на динамично развиващ се пазар.

Ако по-ранната автоматизация се състоеше в замяна на физическия труд чрез механизация на основните и спомагателни операции на производствения процес, днес дълбоката автоматизация на индустрията се състои в развитието на машинното производство, при което функциите на контрол и контрол, изпълнявани преди това от човек , се прехвърлят на инструменти и автоматични устройства. Следователно утвърдената у нас идея за индустриалните роботи единствено като спомагателни устройства за товарене и разтоварване, обслужващи металорежещи машини или преси, изобщо не отговаря на сегашното ниво на развитие на индустриалната роботика и практиката за използване на роботи в производството.
И все пак днес много водещи руски производствени предприятия, чиито ръководители се запознаха с възможностите на роботите на чуждестранни изложения и предприятия, все повече започват да мислят за тяхното приложение у дома. Но за успешното въвеждане на роботиката в руската индустрия не е достатъчно само да се намерят подходящи доставчици на оборудване. Противно на общоприетото ни мнение, че всяка технология (включително роботизирана) и всякакво оборудване могат да бъдат свободно закупени и използвани днес, това не е вярно поне по две причини:

• водещите концерни обръщат голямо внимание на развитието на ключови технологии, поддържайки контрол върху тяхното разпространение и предотвратявайки потока им към конкурентите;
• в технологично развитите страни съществуват явни и скрити ограничения върху доставката на уникални напреднали технологии в Русия, които се изострят от все още доста широко разпространеното предпазливо отношение на чуждестранните разработчици и доставчици към руските предприятия.

Други неблагоприятни фактори, които обективно ограничават използването на индустриални роботи в Русия, са вътрешни проблеми:

• Руските предприятия нямат не само собствен опит в използването на роботи, но дори и обща представа за технически и икономически основироботизирани технологии;
• липса на квалифициран персонал, способен да осигури работата на роботите;
• крайната липса на специалисти, способни да проектират роботизирани клетки и линии, да внедряват роботи и да извършват технологична подготовка за роботизирано производство.

От решението на тези ключови въпросии трябва да започне въвеждането и развитието на роботиката в производството.
Кадрите, както знаете, решават ако не всичко, то много. Какви са изискванията за квалификация на персонала на предприятие, управляващо роботизиран технологичен комплекс? Трябва да се разбере, че индустриалните роботи не са космически технологии, чието познаване ще изисква десетилетия упорит труд. Съвременните индустриални роботи са удобни и лесни за използване. Стандартният курс на обучение за работа с тях отнема около три дни и ви позволява да придобиете достатъчно знания, за да управлявате самостоятелно робот или секция от машини с товарач-робот, а експлоатационният опит в бъдеще ще ви позволи да овладеете напълно всички възможности и характеристики на роботизираните технологии.
По този начин, без много преувеличение, може да се твърди, че почти всеки технически компетентен специалист ще може да управлява роботи, дори и без висше образование, и не изисква хора с уникални знания и опит. По правило един човек е достатъчен за обслужване на роботизирания комплекс. Работата му се свежда до "монтиране / премахване" на детайлите и натискане на бутона "Старт" за стартиране на системата.
Ако говорим за хора, които създават работни програми за роботи, обучават ги, предоставят елементарни услуги, тогава такива специалисти задължително трябва да преминат специално обучение. Необходимо е да се подберат хора за такова обучение с висше техническо образование, за предпочитане в комбинация с умения за програмиране.
Пример за нестандартен подход към решаването на проблемите на индустриалната автоматизация е въвеждането на производствена площадка с няколко индустриални робота, която е уникална за нашата страна, която в момента се извършва в пермското предприятие на OJSC Aviadvigatel от специалисти от Компания Solver. Основната задача на текущия проект е да се организира производството на образци в новосъздадената площадка за изследване на якостните свойства на материалите. Целта е да се създаде и развие стабилна технология за тяхното производство. Нивото на роботизация на обекта трябва да осигури освобождаването на проби в размер на 600 броя на месец.

Специалистите от Solver, заедно с работниците в завода, разработиха електронен модел на бъдещото производство, очертаха набора от задачи, решени от роботизирания комплекс, оцениха неговата производителност, ефективност и изплащане. В резултат на това клиентът получава виртуална картина на бъдещата продукция, която на този етап успешно се превежда в реалност. Изискванията към оборудването, персонала, организацията на технологичната подготовка на производството и самото производство бяха по-ясно разбрани, осъзнати и впоследствие коригирани. Така при обвързване с конкретен резултат се пое курс за изграждане на ефективно производство и последващото му поддържане.
При разработването на концепцията на комплекса, нейната основа беше методологията на "трите проекта", разработена и успешно приложена от специалистите на фирма "Solver". Четири индустриални робота като част от роботизиран комплекс са въведени в производствената база, създадена от нулата.
Ето най-важните ползи, които вече са частично постигнати от нашите специалисти на този етап от проекта в Авиадвигател:

• намаляване на трудоемкостта на производството;
• увеличаване на пропускателната способност;
• значително подобряване на качеството на пробните продукти;
• намаляване на необходимостта от производствени площи;
• намаляване на изискванията за квалификация на операторите, които се занимават основно с поддръжка на роботизирани технологии;
• гъвкавост при преконфигуриране на системата. Роботизираният комплекс може да реже части различни формии размери, операторът трябва само да модифицира библиотеката от програми за управление;
• технологична гъвкавост. Един робот може да реже проби, друг робот може да позиционира детайлите, а трети робот може да ги премества в различни части на цеха. И времето за преоборудването им може да бъде сведено до минимум чрез използване допълнително оборудванеза смяна на инструменти;
• намаляване на вредното въздействие върху хората.

Трябва да се отбележи, че производителите на роботи не създават технологии за крайния клиент, тези задачи се изпълняват само от квалифицирани системни интегратори, които имат партньорства или представителства с производители на оборудване. И, разбира се, проекти от такъв мащаб не могат да бъдат реализирани без тясната работа на персонала на завода и специалистите на консултантската компания, които са в състояние да работят заедно за разработване на нетривиални решения.

РЕЗЮМЕ

1. Подобряването на качеството на продуктите едновременно с намаляването на серийното производство и честите промени в произвежданите модели продукти е тенденция на съвременния пазар. Изпълнението на тези условия е невъзможно без развитието на автоматизацията на технологичните производствени процеси. В редица ключови технологии, например при заваряване, лазерна обработка, термично рязане, боядисване, по-нататъшното развитие е възможно само с използването на технологични роботи.
2. Алтернатива на технологичната зависимост от притежателите на чуждестранно ноу-хау може да бъде разработването на първо прототипи и след това на серийни образци на домашни универсални технологични роботи, включително собствена система за управление. Както показа опитът от внедряването и експлоатацията на индустриални роботи, усвояването на напреднали роботизирани технологии е невъзможно преди всичко без ноу-хау върху софтуера на самите роботи.
3. Най-високотехнологичните задачи, които възникват при подготовката за производство на нови части със специално предназначение, не е възможно да се реши точно поради липсата на такова ноу-хау. Например координирана автоматична работа на няколко робота от различни производители не може да се осъществи на базата на стандартен контролер. Причината е липсата на достъп до сензорни опции и някои интерфейси в системата за управление на робота, които не се произвеждат, а се купуват в готови, като "затворена система". Цените за необходимия софтуер за специална система за управление, инсталиран от фирмите, са много високи.
4. За да създадем алтернатива на такива технологии, е необходимо непрекъснато да работим върху създаването и развитието на собствена система за управление на технологични роботи. Системата за управление е най-наукоемката част от всяка роботизирана технологична клетка или линия. Без система за управление е невъзможно производството на собствени технологични роботи и разработването на собствени роботизирани технологии; без развитието на собствено ноу-хау в областта на ключови технологии, по-специално роботизирани, Русия ще остане в ролята за догонване спрямо чуждестранните конкуренти.
5. Идеите за роботиката и ролята на индустриалните роботи в съвременното вътрешно производство все още не са напълно оформени. Необходимостта от развитие на индустриалната роботика като средство за осигуряване на конкурентоспособността на много видове машиностроителни производства не се признава в достатъчна степен от държавните органи, отговорни за индустриалната политика.
6. Русия неизбежно ще навлезе в качествен период от своето развитие, когато търсенето на роботизирани технологии ще бъде не по-малко, отколкото в развитите страни, а броят на квалифицираните компании, участващи в проектирането и производството на роботизирани системи, ще се увеличи значително.
8. Реалности днесса такива, че ако през следващите 10-15 години не намалим софтуерно-дизайнерската и технологична пропаст при въвеждането на роботизирани комплекси в производствените процеси, тогава завинаги ще изостанем от лидерите на световната индустрия.

Списъкът RBR50 е познат на много специалисти в областта на роботиката - това са 50 компании, избрани от редакторите на roboticsbusinessreview.com. Принципът на подбор е следният – списъкът включва компании с най-голямо влияние в областта на роботиката през 2015 г. Сигурен съм, че сте запознати с повечето от тези компании. И ако не всички, тогава си струва да се обърне внимание не на тези, които все още не са запознати - те движат напред развитието на роботиката на планетата. Отбелязвам, че за съжаление сред тях все още няма руски компании.

Останалите страни са представени в следните пропорции: Германия - 1 (2%), Дания - 1 (2%), Индия - 1 (2%), Канада - 3 (6%), Китай - 2 (4%), Обединени Кралство - 2 (4%), САЩ - 32 (64%), Тайван - 1 (2%), Швейцария - 2 (4%), Южна Кореа- 1 (2%), Япония - 4 (8%).

Остава да видим кога Русия най-накрая ще спре да прави това, което прави сега, ще съсредоточи усилията си в развитието на съвременни технологии и ще се опита отново да стане пълноправен участник в международната технологична конкуренция. Освен ако, разбира се, не е твърде късно дотогава.

, САЩ

Частна компания, фокусирана върху роботиката. САЩ, Бъркли, Калифорния. 3drobotics.com разработва иновативни, гъвкави и надеждни персонални дронове и UAV технологии за лична и бизнес употреба. Платформата Solo е предназначена за въздушна фотография с последващ анализ на данни за картографиране и изследване, 3D моделиране и т.н. Пазарни сегменти: селско стопанство, строителство, сигурност, научни изследвания.

, Швейцария

Публично дружество, специализирано в областта на индустриалните роботи и манипулатори. Седалище в Цюрих, Швейцария. Водещ производител на индустриални роботи, модулни производствени системи и услуги. Компанията обръща специално внимание на производителността на решенията, качеството на продуктите и безопасността на работниците. АББ разширява дейността си на нови пазари и работи активно в областта на традиционното производство, за да увеличи своята гъвкавост и конкурентоспособност. Пазарни сегменти: енергетика, индустриална автоматизация, вериги за доставки и търговия на дребно, индустрия, манипулатори. new.abb.com/products/robotics

, САЩ

Един от лидерите в доставката на мобилни роботи за куриери. Роботът автоматизира вътрешни логистични задачи чрез автономно навигиране в динамична и сложна работна среда, като например доставка на лекарства и консумативи до болници и болници.

, САЩ

Публично дружество с фокус върху медицинска роботика, помощна роботика, андроиди, индустриални роботи, манипулатори, мобилна роботика. Седалището е в САЩ.
В основата на направленията на роботиката на компанията бяха компаниите, придобити през 2013 г.: Boston Dynamics, Bot & Dolly, Holomni, Industrial Perception, Meka Robotics, Redwood Robotics, Schaft, Inc.

, САЩ

Компанията е онлайн търговец на дребно. Компанията обслужва клиенти в САЩ и по света. За да направи това, Amazon използва роботика във веригите си за доставки, по-специално роботите KIVA в складовете на компанията.

, САЩ

ASI, Autonomous Solutions, Inc. разработва хардуер и софтуер безпилотни системиза използване в добивната промишленост, земеделието, автоматизацията, индустриалната роботика, системите за сигурност и за военните.

, САЩ

Стартъп в областта на индустриалната роботика, който съчетава специализация в областта на системите за разпознаване на изображения и автономни мобилни роботи. Целта е да се повиши ефективността, "прозрачността" и сигурността на предприятията и складовете.

Carbon Robotics, САЩ

, Канада

Компанията е специализирана в проектирането и производството на безпилотни решения за научни, индустриални и военни приложения.

Cyberdyne, Япония

Екзоскелети HAL3, HAL5, Cyberdyne за подпомагане на труда

, САЩ

Разработване на решения за безпилотни и роботизирани превозни средства.

, Китай

Проектира и произвежда безпилотни системи и камери за безпилотни системи за използване в хоби сектора, производството на филми, селското стопанство, търсенето и спасяването, енергетиката и т.н.

Ekso Bionics, САЩ

Екзоскелети Ekso (eLEGs), ExoClimber, ExoHiker, Energid Technologies, САЩ

EPSON Robots САЩ

, Япония

Разработка и производство на индустриални роботи.

Fetch Robotics, САЩ

, САЩ

iRobot Corporation проектира и изгражда роботи за частни потребители, държавни агенции и индустриални предприятия.

, САЩ

Домашен семеен робот. социален робот.

Kawasaki Robotics, САЩ

Найтскоп, САЩ

KUKA Robotics, САЩ

Индустриални роботи, разработка и производство

, САЩ

Корпорацията е специализирана в създаването на глобални системи за сигурност, разработва, произвежда и интегрира продукти и услуги. Фирмата развива дейност в широк обхватиндустрии - космос, телеком, електроника. информация, аеронавтика, енергетика, системна интеграция. Известен с разработката си на дронове и пасивен екзоскелет Fortis.

, САЩ

Частна компания, специализирана в областта на мобилните роботи. Предлага решения за използване в складове, които могат да увеличат производителността на труда с 5-8 пъти в сравнение с използването традиционни методивъз основа на използването на електрически автомобили.

, САЩ

Специализира се в разработването, производството и продажбите на роботи за използване в индустрии като електроника, телекомуникации, комунални услуги, фармацевтични продукти, преработка на храни и производство на компоненти за автоматизация.

Open Bionics, Великобритания

ReWalk Robotics, САЩ

Медицински екзоскелети ReWalk

Robotiq, Канада

Samsung Южна Корея

Разработка и производство на военни роботи, интерес към други пазарни сегменти, като екзоскелети.

, САЩ

Компанията разработва сервизни автономни роботи за използване в индустрията на услугите. Водещият продукт е роботът Relay, който вече се използва в редица американски хотели.

Шунк, Германия

, САЩ

Частна компания, фокусирана върху мобилната роботика. Основана през 2003 г., тя се занимава с въвеждането на технологии, базирани на компютърно зрение в индустрията на движещи се стоки (стоки в складове). Основният продукт е robocars (роботизирани товарачи).

Siasun Robot & Automation Co.Ltd., Китай

SoftBank Robotics Corporation, Япония

Дъщерно дружество на Aldebaran Robotics, android тип роботи Pepper

Soil Machine Dynamics Ltd., Обединено кралство

Swisslog, Швейцария

Логистични системи, складови роботи, куриерски роботи, напр. Transcar

Titan Medical, Канада

Тойота Япония

ULC Robotics, САЩ

разработчик и производител на пълзящи роботи за ремонт и уплътняване на тръбопроводи (отвътре), например робота CISBOT

Universal Robotics, Inc., Дания

индустриални колаборативни роботи от серията UR, като UR-10 и UR-5

Vecna ​​​​Technologies, САЩ

, САЩ

роботизирани хирургични системи, по-прости и по-евтини в сравнение с da Vinci

, САЩ

конструктори за самостоятелно сглобяване на роботи, например VEX Classroom & Competition Super Kit 276-3000, VEX Dual Control Starter Kit, VEX IQ Super Kit

, САЩ

производител на индустриални роботи.

производител на дронове, включително UAV за използване в селското стопанство

, САЩ

Разработка и производство на индустриални роботи

За да не пропуснете интересни новини за вас, абонирайте се за съобщения за публикации

В тази връзка особена популярност придобиват решенията за автоматизация на производството, базирани на индустриални роботи, които позволяват пълен цикъл на обработка с висока производителност и точност, като се избягват прекъсвания и производствени грешки, присъщи на хората.

История на индустриалните роботи

Историята на пазара на индустриална роботика датира от над 50 години. Първият патент за роботи е получен през 1961 г. (подаден през 1954 г.) от изобретателя Джордж Девол, който основава Unimation Inc (от Universal Automatic) през 1956 г. с инженер Джоузеф Ф. Енгелбергер – универсална автоматизация). Engelberg събра допълнително финансиране за компанията, разпространи идеята за роботика сред потенциални клиенти и популяризира идеята за индустриална автоматизация. Въпреки факта, че патентът е възложен на Девол, Енгелберг се смята за "бащата на роботиката".

Автомобилните производители са първите, които се възползват от предимствата на автоматизацията и още през 1961 г. започват доставките на роботи Unimate за завода на General Motors в Ню Джърси. Роботите Unimate са изградени с помощта на хидравлични усилватели и са програмирани в обобщени координати, възпроизвеждайки последователността от действия, записани на магнитен барабан.

По-късно Unimation дари своята технология на Kawasaki Heavy Industries и GuestNettlefolds, като по този начин отвори производството на роботи Unimate в Япония и Англия.

Основното развитие на индустриалните роботи започва в края на 60-те и началото на 70-те години, когато през 1969 г. в Станфордския университет студентът по машинно инженерство Виктор Шайнман разработва прототип на модерен робот, който дистанционно възпроизвежда възможностите на човешка ръка, Станфордската ръка с шест степени на свобода, електрически задвижвания и компютърно управление.

През 1969 г. има разработки в областта на роботиката на компанията Nachi. През 1973 г. немската компания KUKA Robotics демонстрира първия си робот Famulus, а почти едновременно швейцарската компания ABB Robotics представя на пазара робота ASEA. И двата робота имат шест управлявани оси с електромеханично задвижване.

През 1974 г. индустриалните роботи са разработени и инсталирани в собственото им производство във Fanuc, а през 1977 г. първият робот Yaskawa се появява в Motoman.

По-нататъшният растеж на индустриалната роботика се дължи на развитието на компютрите, електрониката и мащабното разрастване на компаниите на автомобилния пазар - основните клиенти на роботите. General Motors похарчи повече от 40 милиарда долара за автоматизация през 80-те години. Основният пазар за роботи е вътрешният пазар на Япония, където се намират повечето от компаниите, които ги произвеждат: Fuji, Denso, Epson, Fanuc, Intelligent Actuator, Kawasaki, Nachi, Yaskawa (Motoman), Nidec, Kawada. През 1995 г. от 700 000 робота, които се използват по света, 500 000 са били в Япония.

Avtovaz стана най-големият интегратор на роботика в Съветския съюз. През 1984 г. придобива лиценз от фирма KUKA, като развива мощности за производство на автомобили и възприема опита на световните производители на автомобили. На базата на отделно подразделение за металорежещи машини на концерна Avtovaz започна производството на домашни роботи, използвани на производствените линии на предприятието. Към днешна дата JSC Avtovaz, съвместно с MSTU Stankin, изпълнява програма за производство на линия роботи за промишлено производство до 1000 единици годишно.

Ползите от използването на индустриални роботи в производството

Модерна индустриална роботизирана ръка в повечето случаи се използва за заместване на ръчния труд. Така че роботът може да използва инструмент за захващане, за да фиксира инструмента и да обработва детайла, или да държи самия детайл, за да го подаде в работната зона за по-нататъшна обработка.

Роботът има редица ограничения, като обхват, полезен товар, необходимост от избягване на сблъсък с препятствие, необходимост от предварително програмиране на всяко движение. Но с правилното си прилагане и предварителен анализ на системата, роботът е в състояние да осигури на производството редица предимства, да подобри качеството и ефективността на работния процес.

За да оценим уместността на въвеждането на робот в процеса на обработка, ние представяме редица предимства и недостатъци на използването на роботика в предприятие:

1. Изпълнение

Когато използвате робот, производителността обикновено се увеличава. На първо място, това се дължи на по-бързото движение и позициониране по време на обработката и такъв фактор като възможността за автоматична работа 24 часа в денонощието без прекъсвания и престой също играе роля. В случай на правилно избрано приложение на роботизираната система, производителността в сравнение с ръчно производствосе увеличава няколко пъти или дори с порядък.

Трябва да се отбележи, че с широка гама от продукти, постоянни пренастройки, необходимостта Голям бройпериферно оборудване за различни части, производителността също може да намалее, правейки процеса неефективен и труден.

2. Подобрени икономически резултати

Заменяйки човек, роботът ефективно намалява разходите за заплащане на специалисти. Този фактор е особено важен в икономически развитите страни с висок заплатиработници и необходимостта от големи надбавки за обработка, нощно време и др. В случай на използване на робот или автоматизирана система, работилницата се нуждае само от оператор, който да контролира процеса, докато операторът може да управлява няколко системи наведнъж.

При първоначалната покупка роботизираната клетка е доста сериозна финансова инвестиция и компанията се интересува от нейното бързо изплащане. Неправилното използване на оборудването и грешките при неговото сглобяване и подреждане могат да доведат до увеличаване на времето за обработка или трудоемкостта на работата, като по този начин намаляват рентабилността на производството.

3. Качество на обработката

Често причината за въвеждането на технологична система, базирана на индустриален робот, е необходимостта да се гарантира качеството на обработка, посочено в документацията за продукта.

Високата точност на позициониране на индустриалните роботи (0,1 0,05 mm) и повторяемостта гарантират правилното качество на продукта и елиминират възможността за производствени дефекти. Елиминирането на човешкия фактор води до минимизиране на оперативните грешки и поддържане на постоянна повторяемост в цялата производствена програма.

4. Сигурност

Използването на робота е доста ефективно при опасно производство, което има неблагоприятен ефект върху хората, например в леярната промишленост, при почистване на заварки, боядисване, заваръчни процеси и др. В случаите, когато използването на ръчен труд е ограничено от закона, въвеждането на робот може да бъде единственото решение.

При работа в цеха периметърът на работната зона е ограден с различни устройства, за да се предотврати навлизането на човек в зоната на работа на робота. Наличието на защитни системи е основното и задължително условие за безопасната работа на роботизираните системи по света.

5. Минимизирайте работното пространство

Правилно конфигурирана индустриална роботна клетка е по-компактна от ръчна работна зона. Това се постига чрез по-ергономичен дизайн на монтажните приспособления, малкия размер на пространството, заемано от робота, възможността за поставянето му в окачено състояние и др.

6. Минимална поддръжка

Съвременните индустриални роботи, благодарение на използването на асинхронни двигатели и висококачествени скоростни кутии, практически не се нуждаят от поддръжка. Изработват се специални модели роботи от неръждаема стомана, например за работа в медицинската и хранително-вкусовата промишленост, при високи и ниски температури и в агресивни среди. Това ги прави по-малко податливи на околната среда и повишава устойчивостта на износване на оборудването.

Приложение на роботи в отделни производствени процеси

Заваряване

Заваряването се счита за най-типичния процес за въвеждане на роботи. Исторически роботизираното заваряване се използва широко в автомобилната индустрия и сега почти всички автомобилни индустрии в света са оборудвани с конвейери, които могат да се състоят от няколкостотин роботизирани комплекса.

Според изследвания около 20% от всички индустриални роботи се използват в заваръчни процеси (в САЩ около половината). Второто най-важно приложение е палетизирането на стоки, използвани в предприятия с голям обем на производство, особено в хранително-вкусовата промишленост.

Заваряването с аргонова дъга (TIG, MIG, MAG) или точковото заваряване (RWS) с помощта на робот осигурява продукти с по-високо качество в сравнение с конвенционалния ръчен или полуавтоматичен процес на заваряване. Възможностите на периферното оборудване позволяват пълен контрол на процеса, например да се реализира функцията за безконтактно проследяване на заваръчния шев.

В момента активно се развива използването на роботизирано лазерно заваряване (LBW), което позволява на лазера да се фокусира върху точка с вариация от 0,2 mm, минимизирайки термичния ефект върху продукта и висока точност и качество на заваряване. Способността да издържат на свръхвисоки дължини на фокусиране (до 2 метра) и по този начин да се осигури дистанционно заваряване значително разширява границите на приложимост на процеса на заваряване и повишава производителността на продукта. Лазерното заваряване се използва активно в самолетостроенето, автомобилостроенето, приборостроенето, медицината и др.

Преходът към автоматично заваряване с помощта на роботи минимизира времето на цикъла няколко пъти. Това се постига чрез ергономичен дизайн или модернизация на заваръчното оборудване, за да се осигури бърз цикъл на сглобяване на продукта, високи скорости на движение на робота и организация на поточно производство с еднократно сглобяване и заваряване на продукти. Трябва да се отбележи, че роботизираните системи са единственият начин за комбиниране на операции по обработка, например осигуряване на плазмено или лазерно рязане и последващо заваряване чрез смяна на горелката или режимите на заваряване без повторно инсталиране на детайла.

Също така, роботизирането на процеса на заваряване ви позволява да интегрирате заваръчни програми в CAD / CAM системите, използвани в предприятието, за да осигурите цифровия производствен процес.

Автоматизацията на товарене и разтоварване на продукти е процес, който е важен във всяко съвременно производство с висока производителност или голямо тегло и размери на продуктите. По този начин роботите се използват за зареждане на детайли в металообработващи машини, разтоварване на готови продукти и подреждането им върху подходящи палети. Освен това доста често един робот обслужва няколко машини едновременно и работи с различни продукти, което намалява разходите за инвестиции в такава автоматизация и разширява функционалността на внедрения робот.

В Европа има тенденция към максимизиране на производителността чрез непрекъсната денонощна работа, въвежда се философия за безпилотно производство, свързана със стремежа за минимизиране на разходите за персонал.

В СССР задачата за намаляване на ръчния труд не беше поставена, роботиката се използваше за автоматизиране на технологични машини, където може да има ограничения върху човешкия труд - щампи, преси, галванични вани, нагревателни пещи и др. Освен това човек може да бъде ограничен от теглото на продуктите. Така че за части от 2030 килограма е необходимо използването на допълнително повдигащо оборудване.

Въвеждането на автоматизация в леярни и ковашки цехове се дължи на необходимостта да се премахнат трудните условия за работниците и да се подобри качеството на продукцията: разтоварване на тежки изковки, леене на заготовки, последващо охлаждане, зареждане в матрици за преси и др. Неслучайно третото място по приложение на роботите след товарене и разтоварване заема комбинацията с ковашко-леярско оборудване. Почти всички процеси на леене под налягане в Европа са автоматизирани с помощта на роботи.

Използването на технологични системи, базирани на роботи, може да се превърне в алтернатива на използването на конвенционално оборудване, специализирано във всеки технологичен процес.

Средно разходите за внедряване на робот с инсталация и необходимия пакет за взаимодействие с оборудване ще струват на предприятието 5 милиона рубли, което представлява наистина гъвкаво решение, което може да се използва в бъдеще за други задачи или да изпълнява спомагателни операции, например сортиране на различни продукти, премахване на ръбове, монтажни операции и др.

Металообработващи процеси с помощта на роботи

В допълнение към заваряването и спомагателните операции, роботите могат да се използват в самите процеси на обработка, действайки като алтернатива на оборудването за обработка.

режещ материал

Индустриалните роботи се използват активно за операции по рязане на метал чрез плазмено, лазерно и водно рязане. За разлика от традиционната машина за плазмено рязане, плазмените горелки с помощта на робот могат да извършват триизмерно рязане, което е важно за обработка на метални конструкции, валцуван метал (тройници, I-лъчи, ъгли и др.), Както и подготовка на повърхности под ъгъл за по-нататъшно заваряване, изрязване на различни отвори и др.

Рязането на метал чрез лазерно рязане е алтернатива на триизмерния лазерен комплекс, който ви позволява да извършвате всяко рязане в триизмерно пространство. Тази технология се използва широко в автомобилната индустрия и също така е доста ефективна за подрязване на ръбовете на продукти след операции по щамповане и формоване. Роботизираната клетка за лазерно рязане може да се използва и за лазерно заваряване, както и в бъдеще да комбинира два робота, използващи един и същи източник.

Роботизираната водна струя или рязане с водна струя разширява вашите възможности за рязане до всеки 3D детайл, увеличавайки производителността. Водоструйното рязане се характеризира с липсата на термични ефекти и възможността за обработка на почти всеки материал. Например, водно струйно рязане от робот се използва за изрязване на всички отвори в стомана с дебелина 3 mm върху купето на автомобил Renault Espace във фабрика във Франция (Romorantin, Франция). Пълният цикъл на рязане на дупки отнема 2 минути 30 секунди.

Огъване на тръби

Роботизираното огъване на тръби се използва по ограничен начин, като огъване без дорник чрез роботизирано позициониране на детайла и използване на придружаваща огъваща глава. Предимството на тази обработка е високата скорост на производство, възможността за обработка на продукти със съществуващи свързващи елементи и едновременното комбиниране с товарене и разтоварване на продукти от един и същ робот. Такива системи се използват в автомобилната индустрия, производството на метални мебели и други стоки. потребителски стокикъдето се използва огъване без дорник.

Фрезоване, пробиване, отстраняване на ръбове и премахване на заварки

Използването на роботи за фрезоване, пробиване и кантиране на метали, пластмаси, дърво и камък е нова, динамично развиваща се технология. Това стана възможно преди всичко поради увеличаването на твърдостта и точността на съвременните манипулатори. Основните предимства са практически неограничената работна площ на робота (системата може да бъде оборудвана с линейна ос от няколко десетки метра), висока скорост на обработка и голям брой контролирани оси. Например типична клетка за фрезоване, базирана на индустриален робот, има 8 до 10 контролирани оси и позволява максимална гъвкавост на обработката.

Възможно е да се използва голямо разнообразие от електрически инструменти, пневматични и електрически, с въздушно и течно охлаждане. За отстраняване на ръбове на детайли след фрезоване се използва пневматично задвижван инструмент със скорост на въртене 35 000 об/мин, а за фрезоване на метали се използва електрически шпиндел с водно охлаждане с мощност 24 kW.

Отделно си струва да споменем такъв труден, трудоемък процес за човек като почистване на заваръчен шев на продукт. Използването на автоматизация може да намали въздействието на вредните производствени фактори и значително да намали времето за декофриране.

Полиране и шлайфане

Шлайфането на метални части е сложен и мръсен процес, изключително вреден за хората. В същото време неговата автоматизация е доста проста и не представлява проблем за съвременните индустриални манипулатори. Роботът винаги ще може да следва пътя на мелницата, като същевременно гарантира постоянна повторяемост и отлично качество на обработка.

Процесите на абразивна повърхностна обработка могат да бъдат разделени на два основни класа - шлайфане и полиране. При шлайфане се използват абразивни колела или ленти, отнемането на материал може да бъде значително и се генерира много прах. Полирането е по-фин процес, за който се използват филцови колела с абразивна паста, като практически не се отделя материал. По правило тези процеси се комбинират. Предимството на робота е, че той може да обработва детайл на няколко абразивни инструмента на свой ред, в една настройка. Например, първо повърхностният слой се отстранява върху абразивна лента, а след това детайлът се полира върху филцово колело с автоматично подаване на паста.

Перспективи за използване на роботи

Предимството на роботиката е гъвкавостта на приложение и възможността за използване в почти неограничен брой процеси. Така например в самолетостроенето, за да се подобри качеството, като същевременно се намали ръчният труд, роботите започват да се използват в процесите на занитване, обшивка на фюзелажа, полагане на композитни материали и в различни работи в затворени пространства. Използването на роботи в измервателните системи се разпространява активно. В САЩ и Европа роботите се използват в камери за почистване под високо налягане.

В Русия използването на роботи все още е ограничено. Така през предкризисната 2007 г. бяха въведени до 200 роботизирани системи с общ брой от около 8000 индустриални робота в страната. Например, през същата година около 34 хиляди роботизирани системи са въведени в САЩ, 43 хиляди в Европа и 59 хиляди в Япония. Причините за изоставането са липсата на информираност на руските технически специалисти и ръководството на предприятието, желанието да се избегнат високите разходи за тяхното внедряване и ниската цена на ръчния труд.

В същото време, за разлика от стационарното CNC оборудване, роботът е по-универсална система, фокусирана върху подобряване на качеството и производителността на производството и минимизиране на ръчния труд, което в крайна сметка води до положителен икономически ефект и повишаване на конкурентоспособността на предприятието. Ето защо все повече руски интегратори са готови да решават проблемите на приложното внедряване на роботи в технологичните процеси. Надяваме се, че през следващите няколко години концепцията за „безпилотно производство“ в Русия бързо ще набере скорост.

Игор Проценко, Борис Иванов

New Line Engineering LLC

Индустриални роботи в културния сектор

Въведение:

Икономиката на много страни се развива предимно благодарение на индустрията. Промишлени предприятия, като металургични заводи, машиностроителни заводи, петролни рафинерии и заводи за лека промишленост, носят годишно повече от 40% от рентабилността на държавите. И тъй като повечето промишлени предприятия у нас са приватизирани, говорим за много печеливш бизнес.

В индустриалния бизнес качеството и производителността са важни визиткапри работа с доставчици и клиенти. Колкото по-високи са изискванията към качеството на произвежданите продукти, толкова по-актуално става въвеждането на съвременни технологии.

Предприятията въвеждат роботизирани системи в производството предимно за увеличаване на печалбите чрез намаляване на работната сила. В Япония, Китай и САЩ почти всички промишлени предприятия са оборудвани с "най-новите технологии". Те наемат минимум работници, което гарантира ниска цена на продуктите. В Русия и Украйна използването на роботизирани устройства все още е ограничено. Остарялото оборудване в предприятията води до намаляване на ефективността и количеството на продукцията. И освен това вреди на околната среда. За да увеличат производството и качеството на продуктите, компаниите трябва да се погрижат за модернизирането на оборудването.

Днес автоматизираните устройства за работа във фабриките са представени в широка гама. Роботите се използват успешно в металургията, машиностроенето, леката и хранително-вкусовата промишленост. Те са в състояние да заменят човек в трудни и опасни условия на труд. Те осигуряват бързина, точност, качество, както и висока възвращаемост. Това е постижимо от факта, че роботите не трябва да плащат заплати, да плащат отпуски и да предоставят социални придобивки.

Каним ви да разберете полезна информацияза автоматизираните системи и индустриалните роботи, както и за полезното използване на тези устройства в индустриалните предприятия.

Автоматизирани производствени линии:

Предприятията с масово и дребномащабно производство трябва да инсталират автоматизирани производствени линии. Тези механизми са машини с непрекъсната работа под формата на взаимосвързани машини. Автоматичните линии се произвеждат в много страни по света, включително Русия и Украйна, и се доставят на цена от 10 000 $.

Механизмите се управляват от компютър и позволяват обработката на детайлите по динамична технология. В съответствие с изискването за оптимално натоварване на машините редът и маршрутът на обработка на детайлите са частично променени. Компютърът планира пускането и освобождаването на части, извършва планирани, диспечерски изчисления и изчислява режимите на обработка в съответствие с избрания алгоритъм.

Производствените линии включват автоматични машини за непрекъснато леене (CCM). Съвременните машини за непрекъснато леене са комплекс от сложно оборудване: механични, хидравлични, охладителни и смазочни системи, както и електрически задвижвания с автоматизирана система за управление технологичен процес. Инсталирането на това устройство осигурява значително намаляване на загубата на метал, подобряване на работните условия, постоянство на производствените условия и повишена производителност на завода.

Мартеновите пещи и кислородните конвертори вече не са от значение при производството на стомана в металургичните заводи. Сериозни капиталови инвестиции за реализация най-новите технологии(пещи черпак, електрически пещи, електрометалургични мини заводи и непрекъснато леене на стомана) в заводи в Украйна и Русия, ще гарантира капацитет от 1 милион 320 хиляди тона висококачествени стоманени заготовки годишно.

Универсални роботизирани манипулатори:

Манипулаторите се използват във фабриките от средата на 20 век. Тези устройства са автоматизиран механизъм, оборудван със специален отличителен инструмент - така наречената "ръка" на манипулатора. Тази "ръка" служи като основно действащо тяло за различни цели. Ако е робот за заваряване, ръката на манипулатора извършва заваръчни операции, ако е робот за подреждане, ръката се използва за подреждане и опаковане на продукти. Естествено, принципът на работа на манипулатора зависи от неговото програмиране и оборудване.

Разнообразието от роботизирани манипулатори бързо набира скорост. Днес има 30 вида манипулатори. Компаниите за индустриална роботика представят своите изобретения, вариращи от универсални манипулатори до формовчици на готови продукти. Тези устройства са много по-достъпни, отколкото изглеждат, и днес дори средният бизнес може да си позволи да закупи няколко от тези устройства годишно на средна цена от $ 2500 на брой.

Започнете с универсални роботизирани ръце. Универсалните индустриални роботи са високотехнологични устройства, които служат за решаване на проблеми, свързани с автоматизацията на производството. Те се използват главно в машиностроенето и металургията за заваряване, рязане, поддръжка на машини, боядисване, полиране, настилка, механична обработка, разпределение на лепило и пълнител, плазмено пръскане, обработка на товари и палетизиране.

Компании ABB, Kawasaki и FANUCдоставят универсални промишлени роботи на цени, вариращи от $2000 до $4000 в зависимост от функционалността на устройството. Тези устройства са в състояние да увеличат скоростта и качеството на обработката на детайлите, но основните недостатъци на тези устройства са непълното взаимодействие на всички компоненти и невъзможността за извършване на най-точните операции.

В съвременните машиностроителни и металургични заводи широко се използват "високоспециализирани" роботизирани манипулатори. Най-разпространени са роботите за заваряване. Индустриите с ограничен брой продукти могат да се възползват от въвеждането на автоматизирани системи за заваряване. Този процес намалява броя на квалифицираните заварчици, тъй като роботът е 8 пъти по-ефективен от човек.

Заваръчни роботи:

Заваръчните манипулатори са набор от модерни технологии и компоненти, програмирани да извършват дъгово и точково заваряване на обекти. Манипулаторите се използват за заваряване на резервоари, кранове, греди и резервоари. Апаратите извършват заваряване на челни и ъглови шевове, заваряване на прави и обиколни шевове и други работи, изискващи изключителна прецизност. Предимствата на автоматизираното заваряване са очевидни: манипулаторите осигуряват високо качество на заваряване и идентичност на крайния продукт; намаляване на дефектите при обработката на части; увеличаване на скоростта на производство. Въвеждането на заваръчни роботи в производството позволява на предприятията да намалят времето за производство на продукти, включително монтаж в заваръчна машина и процеса на заваряване, от 30 на 7 минути.

Когато избирате доставчици на заваръчно оборудване, струва си да обмислите кои производствени компании могат да гарантират качеството на своите устройства. Най-квалифицираните специалисти в областта на автоматизираното заваряване са фирмите Кука и Кавазаки. Те доставят манипулатори за заваряване на средна цена от $2300 и според индустриалци, които вече са внедрили роботи от тези компании, устройствата са наистина надеждни, ефективни и лесни за работа.

Роботи за сглобяване:

След това помислете за манипулатори за автоматично сглобяване на части. Както икономическите изследвания на Москва държавен университет, до 25% от общото производствено време се изразходва за монтажни операции. Монтажните роботи са основно 6-осни устройства с 6 степени на свобода, които се задвижват от серво система.

Монтажни роботи на фирми iRobot и MOTOMANса едни от най-добрите механизми за автоматизирано изграждане. Те се предлагат на пазара за индустриална автоматизация на средна цена от $2000. Роботите предлагат висококачествено сглобяване на продуктите, като повишават производителността на труда с 10-20% и намаляват брака с 30-40%. Най-голям ефект от използването на монтажни роботи се постига, когато пълна автоматизацияцялата производствена линия.

Роботи за рязане:

Предприятията на металургичната промишленост също често използват манипулатори за рязане на метал - независими антропоморфни механизми. Съвременните режещи роботи се предлагат със система за проследяване на текущата позиция на детайла. По дизайн манипулаторът за рязане на метал е един от най-сложните механизми. Важен елемент на робота е сензорът за контакт на главата на инструмента с метална повърхност. Бордовият компютър осигурява точност на позициониране до 0,05 mm, което е достатъчно за обработка дори на малки детайли, както и на детайли, които изискват особено прецизно рязане. При избора на тези устройства си струва да се има предвид, че манипулаторът трябва да има висока степен на мобилност, което води до наличието на голям брой оси и задвижвания. Такива машини могат да бъдат предложени от Daihen и Kawasaki за ~ $1300 всяка. Наред с ниската цена, тези устройства осигуряват стабилно и точно рязане на метал.

Бояджии роботи:

Оборудването за боядисване е важен елемент от машиностроителните предприятия. Роботиката успя да постигне значителен напредък в областта на тези устройства. Например фирми Адепт и Тритондоставка на ръце на роботи за боядисване, започващи от $2500. Тези машини са оборудвани със специални пистолети за боядисване на части и имат повишена гъвкавост за защита на маркучите при подаване на боя към работната зона от механично натоварване, усукване и счупване, замърсяване и прах, което е просто невъзможно за хората да направят ръчно.

Огъващи роботи:

Иновация в тежката индустрия е използването на роботи за огъване. Роботът за огъване е проста автоматизирана машина, обикновено хидравлично или електрически задвижвана. Като захващащо устройство на устройството може да се използва както конвенционален манипулатор, така и пневматични вендузи. Основен доставчик на манипулатори за огъване е фирмата ROBOMAC, която предоставя модерни устройства на цена от $3165. Устройствата са способни да зареждат обекта в огъващата глава, да подават, завъртат обекта и да го разтоварват след огъване. По правило резултатът е гъвкава система, която не изисква допълнителни устройства за работа.

Товарачни роботи:

В тежката и леката промишленост подемните съоръжения са незаменими. Компании ABB, KUKA, FANUC и Epsonпредоставят решения за повдигане на тежки товари с тегло над един тон и транспортирането им от мелницата до склада. Най-мощните системи се справят с получаването и изпращането на товари с невероятна скорост и ефективност. Цената на тези "подемници" зависи от броя и скоростта на повдигане на товара и варира между 1900 и 4000 щатски долара.

Опаковащи роботи:

Необходимостта от намаляване на времето за вътрешна логистика, нездравословната среда, тежкият човешки труд предизвиква необходимостта от автоматизиране на процесите на палетизиране. Скоростта и точността на роботите за палетизиране са несравними с човешки труд, а ефективността и гъвкавостта са много по-високи от стандартната палетизираща машина. Цената на тези роботи е доста висока. Например наемането на палетизатор от OKURA за четири месеца струва $80 000.

Предприятията от леката и хранително-вкусовата промишленост се интересуват от бързо и висококачествено опаковане на продукти от конвейера. Компании Komatec, Packmore и Epsonпредлагат рентабилни решения за автоматизирано опаковане на готови продукти. Машините са снабдени с гъвкаво манипулаторно рамо, което им позволява да опаковат и най-чупливите артикули сръчно и внимателно, без да ги чупят, за разлика от човешките опаковчици. Например, опаковъчен робот KOMATEC на цена от $3700 работи по следния начин: сканира движението на конвейера, засича продукта, получава сигнал до електронния блок за управление, който от своя страна дава команда механична ръкавземете предмета. Както можете да видите, всички движения на робота се извършват според програмата. Това допринася за качествено и бързо опаковане на предмети.

Сортиращи роботи:

След това ще разгледаме манипулаторите за сортиране, подобни на robopackers. Тези устройства също са оборудвани с работен инструмент и множество сензори за откриване на продукта за точно сортиране. Основните производители на "сортери" включват MOTOMAN и LEGO.Купуването на техните устройства стана по-изгодно от всякога - от 2800 долара.

Трябва да се отбележи, че разнообразието от манипулатори не се ограничава до горните устройства. Производствените компании са активно ангажирани в разработването и внедряването на роботизирани системи за наваряване, формоване, полиране и машинна обработка на продукти, които стават все по-достъпни за индустриалните предприятия всеки ден.

Роботи за работа с опасни вещества:

Ако притежавате химически завод или рафинерия, трябва да помислите за филтриране на работното си пространство. Съвременните филтриращи устройства са различни колектори за газ и прах, както и устройства за работа с радиоактивни вещества. Газовите уловители са особено добре представени в диапазона от $700 на Blitz.

Работата с радиоактивни вещества е изключително опасна за хората, така че учените активно работят върху разработването на роботи за обслужване в химически предприятия. Газо- и прахоуловителите се използват за обезвреждане на опасни за човешкото здраве вещества, газове и прах и спомагат за пречистването на въздуха. Инсталирането на едно такова устройство, като прахоуловител Torit, струва около 3200 долара. В голямо предприятие е достатъчно да инсталирате един прахоуловител във всеки цех и чистият въздух и безопасната работна среда са гарантирани.

Петролните рафинерии често се нуждаят от проверка на качеството на тръбопроводите за корозия. Тази проверка е много важна, тъй като поради повреда на тръбата опасни токсични вещества могат да навлязат в околната среда и да й причинят пагубни щети. Проверката на тръбопроводите отвътре от хора е възможна, но е по-добре този процес да се прехвърли на роботи. Използва се „малък робот патрул“ за проверка на тръбопроводите за корозия. Лаборатории и компании за роботика, като SoCalGas, разработват миниатюрни роботи, оборудвани с камери и сензори, които се движат независимо през тръби и предават видеозаписи в реално време. На този моментвсе още не е известно кога роботите ще бъдат налични за продажба и на каква цена, но изследователите уверяват, че цената на тези невероятни устройства няма да бъде космическа.

Софтуер за индустриална автоматизация:

Софтуерът, като правило, за индустриални роботи се пише от нулата и се разработва отделно за всеки робот. Принципът на работа на робота зависи от неговия програмиран интелект. Водещи производители на индустриална роботика KUKA, FANUC, MOTOMAN и ABB този проблемспециално внимание и инвестират прилични средства в развитието софтуерза вашите устройства.

Високо интелигентните роботи са в състояние да извършват всички свои движения в съответствие с необходимата манипулационна операция. В същото време в паметта на управляващото устройство се записва програма с необходимите координати и технологична информация. Отличителни черти на индустриалните машини, надарени с високи интелектуални способности, са:
липса на електрическо задвижване
висока точност на позициониране на частта поради местоположението на контролите
самостоятелно поддържани механизми и части.
Оборудвани с независими задвижвания и високоефективни механизми, интелигентните роботи са най-добрият избор за всякаква прецизна инженерна работа, подходящи за повдигане на товари, а също така се използват в автомобилния и железопътния транспорт.

В момента напълно автоматизиран, надарен с изкуствен интелектколите са скъпи. Например MOTOMAN отдава своите високоинтелигентни манипулатори под наем за един месец за 280 000 долара.

Заключение:

Така виждаме колко бързо се развиват роботите в индустриалния сектор. Напредналите технологии все повече освобождават човек от извършването на сложна и рутинна работа. Въвеждането на роботика във фабриките може да спести енергия, да намали замърсяването околен свят, намаляват разходите за труд и повишават ефективността на производствения процес. Използването на роботизирани технологии предоставя на предприятията уникална възможност да направят еволюционен скок и да се откъснат от конкурентите. В крайна сметка възстановяването на разходите за роботи вече е доказано на практика. Така че, погрижете се за вашето бъдеще и бъдещето на вашата страна сега.