Роль и применение робототехники в промышленности

Все более отчетливо прослеживается тенденция активнейшего развития робототехнических систем. При этом направления робототехники охватывают все больше сфер общественной жизни и становятся разнообразней. Что интересно – прогресс в этом направлении акселлерируется непосредственно обществом, поскольку каждое достижение этой сферы способствует улучшению жизни.

Вообще, робототехника как перспективное направление уже превратилась в неотъемлемую часть нынешней промышленной революции, ключевыми факторами которой стали роботизация производства и обширное внедрение аддитивных технологий. Хотя роботизированные системы нашли применение уже далеко за пределами непосредственно промышленности, даже сегодня достаточно сложно спрогнозировать, как именно эта сфера изменит повседневную жизнь. Однако основные направления развития робототехники уже можно отследить – их пять.

Бытовые роботы. Уже мало кого удивляют автоматизированные уборщики или пылесосы, но ожидается скачкообразное развитие этой тенденции. Вскоре в большинстве домов появятся роботы, запрограммированные на исполнение повседневных задач и всевозможных хозяйственных работ – в течение 5–10 лет ожидается прирост домашней сервисной роботизированной техники на 400 %. Эксперты полагают, что здесь машинам будет отдана работа, не влекущая за собой социально-опасных последствий (уборка, стирка), но в обозримом будущем люди не уступят приготовление пищи и уход за детьми.

Групповая робототехника. Достаточно проблематичная тенденция в качестве направления робототехники. Ученые работают над созданием робототехнических систем, состоящих из отдельных небольших машин, которые децентрализовано взаимодействуют друг с другом и окружающим миром – самоорганизующийся рой. Основное препятствие к реализации данной цели – создание аппаратного обеспечения, достаточно компактного и мощного для организации связи.

Медицинские роботы. Одна из наиболее мотивированных сфер, поскольку от её развития напрямую зависит спасение человеческих жизней. Уже сегодня машины повсеместно используются при проведении хирургических операций и многих других процедур. Ежегодный прирост автоматизированных машин в медицине составляет 20 % и более.

Киборги. Здесь робототехника как перспективное направление играет особенную роль, поскольку является единственной возможностью полноценно заменять конечности и отдельные органы людям, нуждающимся в протезах того или иного рода. Спрос на продукцию этого рода очень велик, а возможности сферы стали более обширными после возникновения 3D-биопринтинга.

Искусственный интеллект. Появление интеллектуальных машин и программного обеспечения, способного самостоятельно существовать и действовать в окружающей среде. И хотя действительно самостоятельного ИИ пока не существует, вероятность его возникновения в ближайшие 20 лет чрезвычайно высока.

Применение робототехники в промышленности

В наше время роботы экспоненциально включаются в промышленную среду. Они приносят с собой невероятную точность, производительность и гибкость. Кроме того, предприятия видят перспективы совместной работы автоматических роботизированных систем и человеческих ресурсов.

Международная рыночная стоимость всех робототехнических систем оценивается в 32 миллиарда долларов. Только автомобильное производство за один год увеличило использование роботов на 43%. К концу 2018 года на заводах будет более миллиона промышленных роботов. Но как работают подобные тренды и зачем они нужны?

Где применяется робототехника?

Автоматизация промышленности во многом связана с процессом интеграции оборудования. Робототехника может автоматически выполнять разные операции, например:

Сварка и резка. Роботы используются в металлургической сфере и на автомобильных предприятиях. Пока человеческие операторы делают подготовительную работу, машины регулируют и выполняют сварку. При этом исключены человеческие риски ожогов и отравлений.
Сборка. Агрегаты на сборочных линиях встречаются и в пищевой, и в автомобильной промышленности. Роботы уменьшают время ожидания и производства, увеличивают скорость и точность сборочного конвейера.
Упаковка и паллетизация продукции. Более быстрой и эффективной считается упаковка товаров тогда, когда они только сходят со сборочного конвейера. У роботов не теряется сноровка и гибкость при выполнении сотни последовательных действий. Поэтому такая техника востребована в обрабатывающих отраслях промышленности.

Машины могут выполнять и другие задачи. В тех отраслях, где важна чистота окружающей среды, задействованы роботы-уборщики. Космическая и текстильная промышленности используют водоструйную робототехнику для того, чтобы отрезать и просверлить материалы.

Преимущества использования роботов

Снижаются производственные затраты: быстрый возврат инвестиций в робототехнику превышает первоначальные затраты на отладку оборудования. С роботами скорость и объем производства увеличиваются.
Сокращается продолжительность цикла: автоматизированный робот имеет способность работать на неизменяемой скорости без пауз для отдыха, отпуска и сна. И в конечном счете он имеет больший потенциал произвести максимум продукции в короткий срок.
Повышается качество и надежность продукции: все операции выполняются с высокой точностью. Это обеспечивает создание продукции с едиными характеристиками и снижает необходимость сервисного обслуживания клиентов.
Растет безопасность: рабочие перемещаются на руководящие должности, где им больше не приходится выполнять опасные действия во вредных условиях. Простых барьеров и датчиков безопасности достаточно, чтобы поддерживать работу автоматического оператора в нужной зоне. Кроме того, повышение безопасности труда приводит к экономии финансовых средств, так как не нужны постоянные страховые и медицинские выплаты.
Производственное пространство используется более эргономично: уменьшение площади рабочей зоны за счет автоматизации производственной линии позволяет использовать территорию для других операций.
Количество отходов сокращается: роботы настолько точны, что объем используемого сырья может быть уменьшен, а значит, и затраты на него снижены.

Автоматизированное производство более гибко реагирует на изменения спроса и потребительских потребностей. Роботизация многих процессов помогает обеспечить максимальную пропускную способность при наименьших затратах. Такая техника идеально подходит для выполнения повторяющихся производственных циклов, с успехом заменяет человеческих операторов в любых условиях и выдерживает самые тяжелые нагрузки.

Актуальность промышленных роботов для автоматизации производств

Автоматизация на предприятиях промышленности всегда имела значение. Человеческие ресурсы в XXI веке — не самый лучший вариант на заводах с точки зрения экономики, тем более что людям свойственно уставать и допускать ошибки. К тому же, во многих регионах существует недостаток квалифицированных человеческих ресурсов. И эта ситуацию будет только усугубляться.

В последние годы во всем мире и в России широкое распространение получили промышленные роботы манипуляторы. Они позволяют улучшить качество работы, минимизировать сроки изготовления деталей и сэкономить на промышленных расходах. Промышленная робототехника используется на вредных производствах и опасных участках.

Роботы манипуляторы в производстве — надежная комбинация проверенных технологий с протестированными инновациями, которая дает безотказную работу, короткое время сервисного обслуживания, обеспечивая высокую производительность и качественный продукт.

Преимущества промышленных роботов для автоматизации производства.

Универсальность. Манипулятор совместим с различным навесным оборудованием, и при переоснащении может быть использован на других участках производства. В случае необходимости существует возможность использования дополнительного оборудования к роботу.

Высокая производительность и качество. Промышленные роботы для автоматизации позволяют производить больше продукции за меньшее время за счет автоматизации производства линий, уменьшая количество брака и улучшая качество.

Эффективность. Решения на базе роботизированных манипуляторов и других роботов выгодны для масштабных производств за счет автоматизации промышленности. Роботизированные заводы рентабельны и на малых объемах выпуска продукции и даже в случае ограниченных серий.

Гибкость. Простые в использовании программные инструменты автоматизации процессов помогают легко управлять и быстро перенастраивать оборудование при изменении параметров существующих изделий или вводе новых.

Результативность. В результате разработки и внедрения инженерных решений, основанных на простоте и эффективности достигается: увеличение производительности, улучшение/стабилизация качества продукции, гибкость и простота управления, снижение эксплуатационных расходов, экономия площадей, сокращение ручного и неэффективного труда, замена людей на вредных участках.

Быстрая окупаемость. Срок окупаемости ячейки с одним или двумя манипуляторами может начинаться от 5 месяцев.

Роботизация. Оптимальное и экономичное решение по по внедрению роботов для автоматизации производства.

Промышленный робот – друг человека

Еще в 1961 году, когда первый производственный робот был добавлен в работу одного из заводов компании “General motors”, о нововведении заговорили как о технике будущего. Уже тогда роботизированное производство заметно увеличило производительность цеха и в разы усилило эффективность ручного труда.

Стало очевидно: в вопросах качества, скорости и экономической отдачи предприятия человеку одному не справиться – необходима разработка промышленного робота Тренд на автоматизацию промышленности набирает обороты. Сегодня роботизированная промышленность – это уже далеко не роскошь, доступная только лидирующим корпорациям. Это важнейшее условие конкурентоспособности производителей.

Промышленные роботы помогают перераспределить задачи и делегировать современным устройствам те функции, с которыми человек справляется хуже и медленнее. Оборудование не уходит на больничный, не требует времени на сон и может работать в режиме 24/7. Это новый уровень автоматизации процессов – теперь человек может избавиться от монотонных механических задач и повысить ценность своего интеллектуального капитала.

Важно отметить, что роботизированные помощники не способны полностью заменить труд человека в промышленности. Системы роботизации требуют грамотной наладки, технического сопровождения работы машин, а также ремонта и оптимизации. Все это – задачи грамотных специалистов.

Весь мир держит курс на комплексную автоматизацию производства

Согласно последним данным Международной федерации робототехники, в 2019 году совокупные мировые инвестиции в машин для роботизации производства достигли рекордного уровня – 16,5 млрд. долл. Наибольшая концентрация роботов-манипуляторов наблюдается в странах-лидерах производства.

Количество роботов в производстве на 10 000 промышленных сотрудников в 2018 г. (IFR):

1 место: Сингапур – 831
2 место: Южная Корея – 774
3 место: Германия – 338
4 место: Япония – 327
5 место: Швеция – 247
8 место: США – 217
20 место: Китай – 140
… Россия – 5

Разработка промышленного робота специализированными организациями и роботизация промышленности в целом позволяют значительно повысить эффективность работы предприятия по различным направлениям. Отличие используемых технологий заключается в том, что они оперативно адаптируются под изменения процессов.

Например, промышленную роботизированную установку можно быстро переналадить, если необходимо сменить объект производства. Так что можете быть уверены: приобретенное оборудование не будет простаивать, а будет служить долгое время с большой отдачей.

Автоматизировать производство нужно комплексно

Система автоматизации производства нацелена на рост экономического потенциала предприятия. Однако, чтобы достичь наибольшего результата от внедрения промышленных роботов, важно провести большую предварительную работу.

Необходимо проанализировать все звенья производственного процесса: выявить участки, которые требуют перехода от ручного труда к роботизированному, а также те участки, которые требуют замену морально устаревшего или изношенного оборудования. Затем рассчитать общий объем расходов на приобретение и внедрение роботов для автоматизации и экономическую эффективность модернизации.

Компания ДС-РОБОТИКС успешно провела комплексную роботизацию производства для десятков промышленных предприятий. К каждому проекту мы подходим индивидуально, не применяем стандартных решений. У нас вы приобретете только то оборудование, которое будет отвечать задачам вашей компании.

Инженеры ДС-РОБОТИКС сопровождают заказчиков от предварительного экспертного анализа перспектив роботов в производстве до обслуживания техники после внедрения. Мы всегда на связи, буквально 24 часа в сутки. Для оперативной консультации вы можете не дожидаться приезда инженера, а позвонить нам в специальный сервис.

При подготовке материала использовались источники:
https://zarnitza.ru/press-center/blog/osnovnye-napravleniya-robototekhniki-samoe-perspektivnoe-napravlenie-dlya-razvitiya/
https://tsa.su/news/primenenie-robototehniki-v-promyshlennosti/
https://ds-robotics.ru/articles/aktualnost-promyshlennyh-robotov-dlya-avtomatizacii-proizvodstv