Коллаборативные роботы: Революция в взаимодействии человек-машина

Введение в коллаборативных роботов

В 2008 году Universal Robots продала первый коллаборативный робот (кобот) компании Linatex, датскому поставщику технических пластмасс и резины для промышленных применений. Этот робот разбил все предвзятые представления о том, как компании могут интегрировать автоматизацию на рабочем месте. Коллаборативный робот работает напрямую с людьми в определенном пространстве без риска серьезных аварий или тяжелых травм. Привлекательность кобота не только в его коллаборативном элементе, но и в быстрой установке и возврате инвестиций (ROI). Серия коллаборативных роботов завоевала популярность в различных отраслях, позволяя дальнейшие достижения в этой технологии и вводя её в непроизводственные сферы.

После внедрения сектор коллаборативных роботов пережил взрывной рост рынка. В 2019 году глобальная выручка от коллаборативных роботов составила 669,9 миллиона долларов, было отгружено 22 459 роботов. Рынок продолжал успехи до удара глобальной пандемии COVID-19, вызвавшей резкое падение спроса, как и на всем робототехническом рынке. Однако прогнозируется значительный отскок и достижение максимального темпа роста рынка в 2021 году на уровне 20%. Инновационный дизайн кобота дает ему преимущества промышленного робота, обеспечивая гибкость, безопасность и доступность, что делает его самым популярным роботом на рынке.

Что делает этих роботов «коллаборативными»

Инновационный дизайн кобота позволяет рабочим безопасно взаимодействовать с роботом в коллаборативном пространстве с минимальным риском травм или повреждений. Коботы достигают этого высокого стандарта безопасности благодаря округлому дизайну, мониторингу остановки с рейтингом безопасности, ограничению силы, ручному программированию и компактному корпусу. Программа мониторинга остановки кобота обнаруживает проникновения и останавливается, пока рабочий находится в рабочей зоне робота. Пример: рабочий входит в коллаборативное пространство для взаимодействия с роботом, заставляя его полностью остановиться, пока рабочий не покинет рабочую зону. Округлый дизайн и ограничение силы также смягчают удар при контакте с рабочими, что приводит к минимальным или отсутствию травм.

Помимо функций безопасности, коллаборативные роботы предлагают пользователям современный, но дружелюбный интерфейс программирования. Рабочие могут начать использовать кобота после небольшого обучения. Программирование этих роботов интуитивно понятно пользователю благодаря функции ручного руководства, также известной как режим FreeDrive. Пользователь может запрограммировать путь робота, физически перемещая его в желаемые позиции. Технология коллаборативных роботов будет развиваться дальше, расширяя сферу их применения.

Приложения коботов расширяются с развитием технологий

Рыночные аналитики ожидают дальнейшего роста рынка коллаборативных роботов по нескольким факторам:

• Дефицит квалифицированных рабочих (пробел в производственных навыках)
• Больше отраслей инвестируют в коллаборативную автоматизацию
• Высокий спрос на продукцию
• Потребность в гибкости автоматизированных процессов

Малые и средние предприятия (МСП) стали крупнейшими покупателями коллаборативных роботов. Ниже ценовая точка и меньшие первоначальные вложения в коботов естественным образом обеспечивают лучший ROI. Их быстрая интеграция и гибкость позволяют МСП сократить простои и непроизводительную деятельность в производственные часы. Прогресс в коллаборативной автоматизации привел к инвестициям новых отраслей в роботизированные приложения с использованием коботов. Среди этих отраслей автомобильная и электроника ожидаются как наиболее значительные пользователи коллаборативных роботов.

Компании используют коллаборативные роботы для приложений, которые высокоповторяемы и требуют большой точности. Три самых популярных приложения, выполняемых коллаборативными роботами: манипулирование материалами, сборка и pick & place (хватание и размещение). Эти приложения принесли 71,9% выручки от коллаборативных роботов в 2019 году и прогнозируется, что удержат долю 62,7% в 2024 году. Однако новые отрасли, инвестирующие в коботов, привели к экспериментам в разных приложениях, особенно вне производства. Отличный пример — здравоохранение, где коботы используются для помощи в операциях и других медицинских областях. Другие распространенные приложения коботов включают сборку, дозирование, финишную обработку, обслуживание станков, манипулирование материалами, сварку, удаление материала, контроль качества.

Подходят ли коботы для вашей компании?

Коллаборативные роботы популярны неспроста; однако они не подходят для любой ситуации. Компания, рассматривающая коллаборативную автоматизацию, сначала должна определить задачу для автоматизации, требования, которые должны быть выполнены, оценку рисков решения и проконсультироваться с поставщиком решений автоматизации. Многие факторы нужно учитывать при инвестировании в автоматизированное решение. Пока технология коботов развивается в ускоренном темпе, у этих роботов все еще есть определенные ограничения. Из-за компактного дизайна и стройного построения эти роботы имеют небольшую грузоподъемность и вылет по сравнению с их промышленными аналогами. Большинство распространенных коллаборативных роботов могут обрабатывать только небольшие полезные нагрузки от 3 до 16 кг, с максимальным пределом полезной нагрузки 35 кг. Другим возможным ограничением коллаборативных роботов является их ограниченная скорость. С безопасностью как главным приоритетом скорость обычно снижается для защиты рабочих и ограничения риска удара. Лучший способ решить, подходит ли коллаборативная автоматизация для вашего бизнеса — ответить на эти вопросы:

• Какова цель автоматизации?
• Является ли объект безопасным и желательным местом для рабочих?
• Являются ли автоматизируемые процессы фиксированными или изменяемыми?
• Будет ли решение поддерживать ручные процессы или автоматизировать всю производственную линию?
• Сколько места на объекте под оборудование автоматизации?
• Каковы требования к масштабируемости для поддержки долгосрочного роста?
• Каковы требования к полезной нагрузке, вылету, точности и тактовому времени?

После ответа на все эти вопросы компания может проконсультироваться с поставщиком решений автоматизации, чтобы взвесить варианты и решить на наиболее выгодное решение.

Коллаборативные роботы завоевали большую популярность за последние несколько лет неспроста. Прогресс в технологии автоматизации делает их полезными в различных приложениях, а доступные первоначальные инвестиции делают их желанными во многих отраслях (в производстве и вне его). Однако, как и любое автоматизированное решение, лучше исследовать и проконсультироваться с профессионалами, прежде чем решать, являются ли коллаборативные роботы лучшим решением для вашего бизнеса.