Подбор робота для производственных нужд

Какие бывают роботы для производства?

Существует огромное количество разновидностей промышленных роботов. Они классифицируются по самым разным параметрам, таким, как управляемость (полуавтоматические и автономные), сфера применения (универсальные или предназначенные для конкретной производственной операции, например, сварки или резки металла, фасовки, паллетирования), совместная работа с человеком (коллаборативные роботы), конструкция (цилиндрические, линейные, руки-манипуляторы и др.), грузоподъемность, габариты и др. Выбор промышленного робота зависит от специфики производственной операции, которую необходимо автоматизировать.

Какие самые распространённые сферы применения роботов в промышленности?

Чаще всего роботы применяются в типовых операциях, например, сварке, резке, фасовке, упаковке, укладке, штамповке, паллетировании, окраске, нанесении покрытий и т.д. Робот заменяет человека, если операция крайне трудозатратна, требует высочайшей точности работ и/или несет в себе риски для здоровья и безопасности сотрудника. В итоге производственный процесс значительно ускоряется, минимизируется процент брака и повышается качество продукции, снижается расход сырья. Все это положительно сказывается на себестоимости производства и его безопасности для человека.

По каким параметрам выбирается промышленный робот для сварки? Какие особенности у него перед универсальными роботизированными руками?

Роботизированная рука, по сути является роботом-манипулятором, оснащенным рамой, ограждением, пультом управления и настройки, системой безопасности, различными дополнительными модулями и системами, например, оптическим зрением для точного позиционирования деталей при выполнении сборочной или иной операции. Все вместе это роботизированная ячейка. Есть много параметров выбора такой ячейки для сварки. Прежде всего, это способ сварки:

MIG/MAG - дуговая сварка плавящимся электродом (проволокой) в среде защитных газов, инертных (MIG) или активных (MAG)
Сварка неплавящимися электродом в среде инертного защитного газа (TIG)
Лазерная или плазменная сварка
Сварка контактная или трением и другие.

Для каждого способа предусмотрена отдельная конструкция роботизированной ячейки. Также важно, будет ли робот встроен в производственную линию, или это будет автономный участок, и соответственно, какая у него должна быть глубина зоны досягаемости. Также, в зависимости от конкретного производства, робот для сварки может представлять из себя типовое решение, либо сложное, требующее индивидуальной разработки.

Какие существуют роботы для резки металла/покраски/транспортировки/паллетирования?

Во всех случаях используются те же самые производственные ячейки, со своей спецификой для каждой операции. Например, робот для окраски может представлять из себя компактное решение, способное наносить лакокрасочное покрытие на детали малого или среднего размера, или это может быть мощный робот или группа роботов с большой рабочей зоной, интегрированных в окрасочную камеру или линию для обработки масштабных или сложных деталей. Роботы для паллетирования могут отличаться по конструкции захвата – универсальной или специально разработанной под определенные типы паллет, роботы для резки металла – по типу резки (плазменная, гидроабразивная) и т.д. Все зависит от того, какую именно производственную операцию нужно автоматизировать и какой эффект от автоматизации предприятие планирует получить.

Какие существуют российские решения для собственных нужд промышленности?

Сейчас наиболее активно развиваются российские решения по интеграции роботов в производственные процессы. Отечественное производство роботов только зарождается, но профессиональные компании интеграторы на основе технологий мировых производителей создают собственные, уникальные решения.

Например, компания «ДС-Роботикс» запатентовала автономную модульную ячейку для выполнения широкого спектра сборочных операций с системой оптического зрения, которая базируется на двух роботах. Система самостоятельно извлекает нужные компоненты из обменной тары и помещает на мобильную платформу, которая доставляет заготовку в зону работы руки-манипулятора для осуществления производственной операции (сварки, пайки и т.п.). Технология оптического зрения позволяет роботу точно позиционировать компоненты относительно друг друга. Далее, в зависимости от конфигурации системы, робот может автоматически передавать изделие на следующий этап производственного процесса, а если он не встроен в линию – складывать его в обменную тару. Закладка-выгрузка готовой сборки из этой тары остаются единственными операциями, требующими участия человека. Впервые мы применили это решение еще в 2017 году для автоматизации пайки дисплеев автомобильных охранных комплексов (высокоточного и надежного соединения гибкого шлейфа дисплея с печатной платой) на производстве НПО «СтарЛайн» - мирового лидера рынка систем автобезопасности. В итоге производительность пайки дисплеев у НПО «СтарЛайн» выросла в 10 раз.

Чем отличаются «бюджетные» роботы? Какие выбирать начинающим предприятиям?

Понятия «бюджетный робот», так же, как и понятия «дорогой робот» не существует, потому что его цена (стоимость оборудования и внедрения) ни о чем не говорит сама по себе. Нужно исходить из расчета окупаемости. Робот – всегда часть комплексного технологического решения, призванного либо повысить объем производства продукции, либо снизить его себестоимость или то и другое вместе. Он может стоить, условно говоря, 10 млн рублей. Если после его внедрения предприятие получает дополнительную выручку в размере 15 млн рублей – можно сказать, что решение обошлось достаточно дорого. А если выручка приросла на 30 млн рублей – наоборот.

Какое будущее у промышленных роботов?

С развитием технологий, в том числе искусственного интеллекта промышленные роботы смогут выполнять все более сложные операции, плотнее интегрироваться в общую цифровую среду предприятия. Будут появляться интеграционные решения, обеспечивающие высокую совместимость роботов от разных производителей, и в итоге мир придет к повсеместному использованию полностью автоматизированных производств, которыми будет управлять всего несколько квалифицированных специалистов.

Коллаборативные роботы

Что умеет коллаборативный робот в рамках машиностроительного/металлургического предприятия? В чём особенность кобота для сборки/сварки/полировки? Может ли кобот работать без взаимодействия с человеком?

Сегодня коботы активно используются в самых разных отраслях промышленности, в том числе машиностроении и металлургии. На таких производствах они чаще всего обслуживают станки с ЧПУ, штамповочные прессы, сварочные станки и другое оборудование. Но в принципе, подобно обычным промышленным роботам, могут выполнять автоматизированные операции без взаимодействия с человеком, только с малогабаритными заготовками небольшого веса, что особенно полезно на опасных участках производства.

В чём его отличие от обычных роботизированных рук? С помощью чего кобот становится безопасным для человека?

От промышленных роботов коботы отличаются небольшими габаритами, меньшей мощностью и отсутствием зоны ограждения – они могут работать в одном пространстве с человеком, совместно с ним выполнять производственные операции. Для этого кобот должен соответствовать определенным стандартам безопасности и иметь оснащение в виде сенсоров и датчиков, которые реагируют на присутствие человека. Например, кобот может выполнять 90% сборки самостоятельно, но для остальных 10% нужно участие специалиста. Как только человек входит в рабочую зону, кобот сразу же встает на паузу (это называется контролируемой остановкой). В других случаях скорость работы кобота может снижаться по мере приближения человека и т.п. Эта технология допускает очень гибкие настройки.

Какие модели коллаборативных роботов на данный момент можно назвать самыми эффективными? Чем отличаются первые коллаборативные роботы от новейших моделей?

Кобот – относительно молодая технология, ей около 15 лет. Они совершенствуются, но разница между изначальными и последними моделями пока незначительна. Само их появление было однозначным технологическим прорывом, но других прорывов в этой отрасли пока еще не происходило. Эффективность моделей нет смысла сравнивать – каждая подбирается и настраивается под определенную производственную операцию на конкретном предприятии.