Промышленная робототехника: базовое руководство по автоматизации

Умные физически олицетворенные машины — роботы — ежедневно всё глубже интегрируются в различные сферы нашей жизни.

В 1960-х годах компания SRI International из Кремниевой долины представила первый подвижный робот с элементами ИИ — Shakey. Он мог ориентироваться в сложной среде. Хотя его движения были неловкими и медленными, Shakey заложил стандарт для всей последующей промышленной робототехники, которая сегодня совершает прорыв за прорывом.

Улучшение алгоритмов и увеличение вычислительной мощности делают роботов всё более эффективными. В результате многие тяжелые, скучные, опасные и монотонные работы передаются роботизированным системам.

Что же такое промышленная робототехника? Продолжайте чтение — это руководство для начинающих.

Что такое промышленные роботы?

Промышленные роботы — это программируемые механические устройства. Они заменяют людей при выполнении повторяющихся или опасных задач с высокой точностью.

В их конструкцию входят кабели, мелкие детали, захваты, защитные ограждения и множество других компонентов.

Основные типы промышленных роботов

Существует множество классификаций, но в производстве чаще всего используют несколько базовых типов.

Картезианские роботы (линейные) работают по трем линейным осям координат (X, Y, Z), перемещаясь в прямых линиях. Их популярность обусловлена гибкостью: скорость, ход, точность, размеры и нагрузку можно подстраивать под задачу. Часто применяются в 3D-печати и станках с ЧПУ.

Артикулированные роботы по кинематике напоминают человеческую руку. Обычно имеют 4–6 осей, каждая дополнительная ось расширяет диапазон движений. Типичные задачи: дуговая сварка, манипулирование материалами, упаковка, обслуживание станков, сборка.

SCARA-роботы движутся по трем осям и обладают вращательным движением. Применяются для сборки, паллетизации и в биотехнологиях.

Цилиндрические роботы имеют вращательный шарнир у основания и призматический сустав для связи звеньев. Благодаря компактности работают в тесных пространствах: обслуживание станков, простая сборка, нанесение покрытий.

Дельта-роботы (параллельные) имеют три рычага, соединенных с единой базой. Работают в куполообразной зоне, обеспечивают высокую скорость и точность за счет прямого управления конечным эффектором всеми тремя руками. Идеальны для быстрых операций «взять-поместить» в фармацевтике, пищевой и электронной промышленности.

Полярные (сферические) роботы — одни из первых промышленных роботов. Применяются для литья под давлением, сварки, прессования и перемещения материалов.

Коллаборативные роботы (коботы) безопасно взаимодействуют с человеком в общем пространстве. Существует множество брендов и модификаций. Типичные применения: паллетизация, комплектация, контроль качества, обслуживание оборудования. Подробнее о коботах читайте в отдельной статье.

Преимущества промышленных роботов

Роботы обеспечивают стабильное качество: например, робот-краскопульт наносит слой равномерно, без капель и пропусков.

Они берут на себя рутину, снижают количество ошибок и отходов, уменьшают риск травм людей, повышают производительность и объем выпуска.

Несмотря на высокие первоначальные затраты, промышленные роботы дают отличную возвратность инвестиций (ROI). При грамотной настройке они минимизируют потери и повышают качество продукции.

Использование промышленных роботов растет из-за их многочисленных преимуществ. Они способны работать часами и годами, выполняя одни и те же задачи.

Как происходит интеграция?

Существует заблуждение, что роботы полностью исключают необходимость в людях. На самом деле они интегрируются с существующим оборудованием, беря на себя опасные и грязные операции, а люди концентрируются на задачах, требующих квалификации.

Роботам всё равно нужен человеческий надзор, ремонт и обслуживание.

Сотрудники часто скептически относятся к внедрению роботов. Главное — объяснить, что роботы делают их работу безопаснее.

Насколько они популярны?

В 2017 году мировые поставки промышленных роботов составили около 387 000 единиц — почти на 100 000 больше, чем годом ранее.

Основной драйвер роста — автомобилестроение: более 125 000 новых установок только в этом секторе за 2017 год.

Страны с развитым автопромом имеют высокую плотность робототехники. В Японии на 10 000 сотрудников автоотрасли приходится около 1 240 промышленных роботов.

Ожидается, что развитие робототехники стимулирует развитые страны возвращать производство на внутренние рынки.

Промышленная робототехника будет только совершенствоваться

Популярность промышленных роботов будет расти год за годом. Они трансформируют множество отраслей, особенно автомобильную.

Они повышают производительность, делают рабочие места безопаснее и берут на себя монотонные задачи, освобождая людей для работы, требующей навыков.

Несмотря на высокие стартовые затраты, робототехника доказывает: в долгосрочной перспективе она экономит значительные средства.

Хотите узнать, как промышленная робототехника может помочь вашему бизнесу? Закажите демонстрацию или позвоните нам.