Постоянная актуальность стандартных промышленных роботов в современном производстве

Абсолютно нет. Промышленные роботы делают то, для чего созданы, исключительно хорошо. Высокая скорость, высокая повторяемость, тяжелые грузоподъемности и больше. Есть много причин, почему промышленные роботы здесь надолго. Да, они опасны, поэтому за ограждением для защиты рабочих от травм. Но важно отметить, что большинство малых и средних производителей не имеют приложений, требующих всех возможностей стандартных промышленных роботов: большие объемы одного продукта, высокая скорость, тяжелые грузы. Фактически, с ограниченным пространством цеха многие МСП, вероятно, не могли бы разместить стандартного промышленного робота. Но кобот — это скорее продолжение их человеческих рабочих. Коботы не замена стандартным промышленным роботам, а увлекательное новое подмножество, которое дополняет и открывает двери для МСП.

Дьявол в деталях, но становится легче

Но стандартные промышленные роботы и коботы — только часть решения. Думайте о них только как механизме, доставляющем что-то в то место, где должна быть сделана работа. То, что фактически делает работу и прикреплено к концу манипулятора робота, называется «концевым эффектором». Захват — пример концевого эффектора, инструмент, фактически выполняющий нужную операцию. Другие типы концевых эффекторов: автоматические отвертки, автоматические дрели, дозирующие головки для клея или краски, паяльные головки, водорезные головки и т.д. Не так уж плохо, правда?

Ну, усложняет выбор то, что не только существует несколько производителей этих концевых эффекторов, но и разные типы для разных нужд. Например, часто используют робота для «Pick and Place» (подбор и размещение), где робот с захватовым концевым эффектором подбирает что-то из одной локации и помещает в другую. В категории захватов одиноков множество вариантов: вакуумные захваты, параллельные захваты и другие варианты. В параллельных захватах есть пневматические и электромеханические типы. Есть опции. Сколько «пальцев» у захвата? Требует ли захват регулируемое чувствование силы?

Не углубляясь дальше, видно, что довольно много факторов для правильного выбора. Однако, сказав это, могу безапелляционно заявить: стало легче. Не так давно производители компонентов автоматизации и промышленных роботов проектировали и производили продукты в вакууме с минимальными сознательными усилиями к стандартизации, общности или совместимости. Для промышленных роботов не существовало общего языка программирования — каждый производитель использовал проприетарный. В недавнем прошлом простое монтирование концевого эффектора на робота часто требовало изготовления пользователем кастомной монтажной платы — и это только для монтажа. Достижение коммуникации для актуации концевого эффектора так же не было прямолинейным или легким и требовало найма кого-то для этого. Сейчас монтажи стандартизированы по международному стандарту ISO. Многие производители концевых эффектов сделали продукты совместимыми с основными брендами роботов/коботов по коммуникации/коннективности, операции и очень в духе plug-and-play, к которому привыкаем от потребительской электроники. Кроме того, многие производители коботов предлагают готовые системы с захватами и другими концевыми эффекторами, уже интегрированными в робота для out-of-the-box решения.

Машинное зрение

В некоторых случаях начальная и/или конечная точка движения, предоставляемого промышленным роботом или коботом, не одна и та же каждый раз. Пример — рассыпчатые продукты на ленточном конвейере, которые нужно подбирать и класть в коробку или коробки. Если так, возможно, нужно рассмотреть машинное зрение. Базовая версия машинного зрения, которую почти все видели и с которой имеют знакомство — камеры на перекрестках. Это форма машинного зрения, которое в базовом определении — камера устройства с математическими алгоритмами, позволяющими компьютерам (роботу или коботу) видеть и принимать информацию из внешнего мира. Как машинное зрение может быть полезно МСП? Машинное зрение используется в четырех основных категориях применения: Наведение, Инспекция, Измерение, Идентификация (GIGI).

Наведение

Пример наведения робота — камера, смотрящая вниз на движущийся конвейер. Когда деталь входит в поле зрения, система машинного зрения отправляет позиционные данные детали роботу, чтобы деталь могла быть подобрана роботом. Ушли дни, когда точка подбора должна была быть одним местом или конвейер должен был останавливаться. Детали можно подбирать в движении и на лету!

Инспекция

Машинное зрение можно использовать для проверки деталей. Все ли винты, нужные в продукте, присутствуют? Этикетка прямая или в допусках, заданных пользователем? Правильный ли цвет?

Измерение

Машинное зрение может измерять множество размеров на детали за миллисекунды.

Идентификация

Машинное зрение может читать множество кодов: штрих-коды, QR-коды и т.д. Удобно, когда много разных продуктов и нужно убедиться, что правильная этикетка идет с правильной деталью. Машинное зрение также верифицирует написанное (OCV: оптическая верификация символов) или читает написанное (OCR: оптическое распознавание символов). Например, отражает ли читаемая этикетку правильную дату и код партии?

Экологические соображения

Ваша производственная среда пыльная или маслянистая? Мелкая древесная пыль или металлическая стружка? Есть ли легковоспламеняющиеся пары? Будет ли робот нужно мыть под давлением? Нужен ли чехол для робота, потому что не хочу вещи в механизме робота или потому что нужно предотвратить попадание изнутри робота (смазка, масло, частицы) наружу и возможно в продукт? Среда высокая температура или низкая? Будет ли робототехническая система близко к источнику электромагнитных помех, способных негативно влиять на операцию системы?

Ок, заинтересовали. Что дальше?

Всего несколько лет назад было почти немыслимо для малого или среднего производителя без предварительного опыта или технического бэкграунда взяться за исследование, покупку компонентов и сборку инхаус автоматизированной системы для собственного использования. Причина, почему некоторые даже рассматривают попытку сделать это сами — исторически высокая стоимость заставки всех этих разрозненных компонентов работать вместе в функциональной автоматизированной системе. Волшебник, заставляющий это работать — системный интегратор. Если представить айсберг, стоимость компонентов оборудования — видимая часть над океаном. Стоимость заставки всего работать — дополнительная и значительно большая часть под водой.

Следовательно, когда говорят о стоимости внедрения автоматизации, в основном говорят об железе. Усилия системной интеграции заставить всё работать — гораздо более высокая стоимость, которая, сложенная с стоимостью железа, часто делает проекты недостижимыми для большинства МСП. Использую аналогию волшебника, потому что производители, двинувшиеся вперед, часто не знали много о том, как система работала, но она работала до точки, где переставала. После вовлечения производители без инхаус технических способностей часто были заложены в продолжающие отношения с системными интеграторами, потому что даже малейшие изменения требовали программных изменений в ПО.

К счастью, те дни меняются. Хорошая новость — уровень зависимости от услуг системного интегратора значительно снижен. Почему? Причина снова в том, что робототехнические компании, особенно новые коботы, представляют более новую технологию, спроектированную с упором на простоту использования. Многие МСП приходят к пониманию, что это нечто, чем они реально могут управлять сами, особенно если привлекут системного интегратора в первый раз.

Если это так легко, нужен ли мне системный интегратор?

В общем, и на основе моего опыта, считаю разумным привлечь системного интегратора прежде всего потому что время — деньги. В сравнении с тем, чем это стоило раньше, объем услуг системного интегратора намного ниже. Более того, системный интегратор может помочь пройти через бездну выборов, просто отвечая на пару вопросов, особенно при первой робототехнической реализации. Мой совет — нанять системного интегратора, чтобы собрать и настроить вашу первую систему С ВАМИ, а не ЗА ВАС. Не просите, чтобы вам дали рыбу. Научитесь ловить. Оставайтесь вовлеченными. Смотрите, учитесь, задавайте вопросы. Думаю, вы найдете, что в конце почувствуете комфорт брать на себя больше ответственности во второй раз или даже разработать следующую систему самостоятельно.

Помочь оплатить автоматизацию: Секция 179

Обратите внимание, что налоговые вычеты доступны от Федерального правительства для помощи в компенсации стоимости покупки капитального оборудования, такого как заводская автоматизация и промышленные роботы. По сути, Секция 179 налогового кодекса IRS позволяет бизнесам вычесть полную цену покупки квалифицирующего оборудования и/или ПО, купленного или финансированного в налоговом году. Это значит, что если вы покупаете (или лизируете) квалифицирующее оборудование, можете вычесть ПОЛНУЮ ЦЕНУ ПОКУПКИ из валового дохода. Это стимул, созданный правительством США для поощрения бизнесов покупать оборудование и инвестировать в себя. Свяжитесь с вашим бухгалтером или CPA для деталей.

Как California Manufacturing Technology Consulting (CMTC) может помочь?

Для большинства малых и средних компаний без предварительного опыта в автоматизации считаю, что лучший курс — привлечь профессионала, а не идти в одиночку. Это обеспечит, что ваш первый опыт автоматизации будет успешным и любое решение, которое вы внедрите, начнет приносить пользу компании максимально быстро.

Следующий вопрос быстро становится: «какой профессионал правильный для меня и моей конкретной нужды?» Как выбрать? Каковы мои критерии или база отбора? Куда идти за беспристрастным мнением от доверенного советника без заинтересованности в рекомендациях по направлению и конкретным провайдерам от бренд-нейтрального человека, который поможет понять мои локальные опции? Нет, так сказать, Craig's list для автоматизации. Но CMTC способен дать консультацию и предоставить четкие варианты, на которых основывать и принимать обоснованное бизнес-решение. Давайте покажем вам возможности и проясним ваши опции.