Wybór robota do inteligentnej fabryki

Każdy, kto planuje wdrożenie koncepcji inteligentnej fabryki, musi starannie rozważyć dostępne opcje, wybierając ewentualne rozwiązania z zakresu robotyki. Czy powinien to być robot przemysłowy, czy robot współpracujący (kobot)? Czy wybrać technologię autonomicznego robota mobilnego (AMR), czy stacjonarne selektywnie podatne ramię robota montażowego (SCARA)? Odpowiedź będzie zależeć od konkretnych potrzeb.

W raporcie World Robotics 2020 Industrial Robots stwierdzono, że w ciągu ostatnich pięciu lat liczba robotów przemysłowych na całym świecie wzrosła o 85%. Pomimo niedawnej pandemii wielkość ich sprzedaży utrzymuje się na wysokim poziomie. Wykorzystanie robotów również się poszerza. Współpraca między ludźmi i robotami jest priorytetem dla wielu dyrektorów generalnych, którzy chcą zmniejszyć obciążenie pracowników, zwiększyć wydajność i bezpieczeństwo oraz usprawnić procesy.

Skąd jednak wiedzieć, które rozwiązanie z zakresu robotyki byłoby najlepszym wyborem? Roboty różnią się technologią, typem, strukturą i zastosowaniami. Ta grupa produktów obejmuje roboty stałe, roboty AMR (zastępujące systemy szynowe w wielu fabrykach), standardowe roboty przemysłowe (zwykle działające niezależnie i nie mające styczności z ludźmi) oraz roboty współpracujące (mogące wspierać ludzi, na przykład podczas wyjmowania towarów ze skrzyń lub ich wkładania).

Wśród różnych typów konstrukcji kinematycznych wyróżnia się układ kartezjański, SCARA, ramię przegubowe i robota delta/równoległego. Roboty kartezjańskie są przydatne do montażu niewielkich elementów, ale także do bardzo długich transferów części, takich jak dźwigi zawieszane w halach produkcyjnych. Roboty SCARA pracują znacznie szybciej niż roboty kartezjańskie. Nadają się one do zastosowań typu „pick and place” i innych procesów obsługi przy niskich obciążeniach (np. przy montażu, pakowaniu lub przeładunku materiałów). Roboty z ramieniem przegubowym (lub przegubowe) są często używane w intensywnych zastosowaniach procesowych, takich jak spawanie, malowanie, nakładanie kleju, montaż lub transport materiałów. Roboty Delta lub równoległe często obsługują zastosowania, w których produkty pozostają na tej samej powierzchni podczas procesu podnoszenia i umieszczania. Równoległy robot o niskich wymaganiach konserwacyjnych to rozwiązanie do montażu podwieszanego, które nadaje się do zastosowań o dużej prędkości i lekkich produktów.

Jednym z dodatkowych elementów, które należy wziąć pod uwagę, jest przetwarzanie obrazu. Staje się to coraz ważniejsze z punktu widzenia podniesienia wydajności automatyzacji robotów. Systemy przetwarzania obrazu zwiększają elastyczność i zmniejszają koszty, ponieważ eliminują potrzebę naprawiania części. Rozwiązanie wizyjne zintegrowane z systemem robota umożliwia również jednoczesną kontrolę części podczas procesu obróbki, co skraca czas cyklu i zwiększa przepustowość.

Roboty montowane na stałe zapewniają dużą prędkość, precyzję, możliwość ponownego programowania, bezpieczeństwo i wysoką wydajność. Jednak do przeprogramowania robotów potrzeba ekspertów, co wiąże się również potrzebą zapewnienia znacznie więcej miejsca. W przypadku firm o krótkich cyklach produkcyjnych i czasach przerobowych lepiej sprawdzić mogą się tradycyjne roboty montażowe, ponieważ pracują one szybciej.

Roboty współpracujące są łatwiejsze w eksploatacji i idealnie nadają się do zastosowań o wysokim poziomie zróżnicowania produktowego i niskiej powtarzalności produkcji. Zawierają one zintegrowane zabezpieczenia, dzięki którym mogą współpracować z ludźmi oraz są bardziej elastyczne i mobilne. Są one również znacznie prostsze w programowaniu, a ich oprogramowanie jest bardziej intuicyjne w obsłudze, więc zewnętrzni specjaliści nie są zwykle potrzebni. Można je również zamontować na robotach mobilnych. Koboty są znacznie wolniejsze, zwłaszcza podczas pracy z ludźmi. Są one jednak bezpieczniejsze podczas pracy w pobliżu ludzi.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest łączność.Roboty współpracujące OMRON można na przykład łatwo podłączyć do sterowników maszyn i zastosować zintegrowaną technologię wizyjną z różnymi opcjami kamer. Wszystkie informacje o maszynie są dostępne za pośrednictwem sterownika. Aby zapewnić większą elastyczność, robot współpracujący powinien być również w stanie łączyć się z technologiami innych producentów.

Na koniec pomyśl o zwrocie z inwestycji (ROI). Stacjonarne, bardziej skomplikowane roboty zwykle wymagają szkolenia i wiedzy zewnętrznych specjalistów, a często wymagają również dodatkowego sprzętu do wykonywania bardziej skomplikowanych zadań i zapewnienia ochrony (np. ogrodzenia świetlne lub klatki). Roboty współpracujące, na przykład te z serii TM firmy OMRON, zapewniają prostsze samouczki online i gwarantują szybkie uruchamianie, są łatwiejsze i tańsze w rozbudowie, a także zapewniają szybszy zwrot z inwestycji.

Nie ma jednak jednej technologii, która byłaby odpowiednia do każdego zastosowania. W związku z tym szczegółowy katalog wymagań i ustalonych celów projektowych jest niezbędny do opracowania skutecznego projektu z zakresu robotyki. Stosowanie algorytmów sztucznej inteligencji staje się również coraz ważniejsze w zastosowaniach w czasie rzeczywistym. Linie produkcyjne i urządzenia są monitorowane za pomocą czujników działających w czasie rzeczywistym, a dane — gromadzone i przetwarzane z dużą prędkością w celu szybkiego wykrywania wszelkich nieprawidłowości. Wreszcie, jeśli chcesz używać robotów do sprostania przyszłym wyzwaniom, nadszedł czas, aby znaleźć partnera w dziedzinie robotyki, który będzie w stanie spełnić Twoje potrzeby — niezależnie od tego, jakie one są. Więcej informacji na temat rozwiązań z zakresu robotyki