Специальное оборудование для автоматизации:как робототехника меняет производство

Специальное оборудование для автоматизации:как робототехника меняет производство

Автоматизация и робототехника относительно новы в истории человечества, но уже стали неотъемлемой частью нашей повседневной деятельности. Эти технологии, от автоматических дверей до хирургической робототехники, присутствуют практически во всех отраслях. Оборудование для автоматизации особенно интересно для обрабатывающей промышленности, поскольку новые системы предлагают более комплексные решения для автоматизации. Чтобы понять волнение, связанное с будущим робототехники в производстве, вы должны понимать, что означает промышленная автоматизация, как она развивалась и что она предлагает современному производству.

Что такое промышленная автоматизация?

Д. С. Хардер, технический менеджер Ford Motor Company, придумал слово «автоматизация» в 1946 году для описания машин, которые выполняли задачи, которые когда-то выполнялись людьми на конвейере по производству автомобилей. Термин немного изменился с течением времени, чтобы относиться к технологии, которая выполняет определенные, заранее определенные процессы в ответ на обратную связь без вмешательства человека. Автоматизацию часто путают с механизацией, которая означает замену человеческого труда машинами, хотя автоматизация обычно сопутствует механизации.

В обрабатывающей промышленности промышленная автоматизация относится к использованию компьютерных или роботизированных систем управления, которые завершают процессы в производственных условиях. Автоматизированные производственные системы работают внутри заводов и выполняют операции, включающие погрузочно-разгрузочные работы, обработку, сборку и проверку. Эти обязанности кратко описаны ниже:

• Обработка материалов: Эти задачи относительно просты и включают робота, перемещающего материал из одного места в другое. Это может включать в себя загрузку и разгрузку машин, перемещение конвейерной ленты, размещение материалов и многое другое.
• Обработка: Как следует из названия, в этой задаче робот выполняет заранее определенный процесс изменения детали, обычно с помощью инструмента. Сюда могут входить такие задачи, как сварка, окраска распылением, шлифовка или полировка.
• Сборка: Сборка - это расположение и фиксация частей для завершения целого продукта. Роботы все чаще используются в процессе сборки, чтобы сократить человеческий труд и повысить скорость производства.
• Осмотр:  Инспекция — это визуальная оценка готового продукта, чтобы определить, соответствует ли он спецификациям. В этом качестве все чаще используются роботы, использующие датчики для более быстрого и тщательного сравнения детали с техническими характеристиками, чем это может сделать человек.

Вывод роботизированной автоматизации в производстве заключается в том, что она охватывает широкий спектр задач с минимальным вмешательством человека. Чем совершеннее промышленная робототехническая система, тем меньше человеческого участия в этой системе.

Краткая история автоматизации

Идея автоматических устройств существует уже несколько столетий. Первое известное описание автоматического механизма было создано греческим инженером Героном Александрийским в первом веке до нашей эры, который придумал автоматическое открывание дверей с помощью паровой системы. Хотя этот проект так и не получил распространения, халиф Багдадский включил эту и другие идеи в свой сборник девятого века под названием «Наука об изобретательных механизмах». Этот текст использовался арабским миром для изучения возможностей автоматизации в течение следующих столетий, хотя многие достижения были потеряны в Средние века.

В эпоху Возрождения интерес к автоматизации возобновился, и текст Халифа послужил основой для исследования этой темы. Книга вдохновила многих ученых и мыслителей эпохи Возрождения, в том числе Леонардо да Винчи, на изучение этих идей, кульминацией которых стало создание автоматов швейцарскими мастерами в 18 веке. Хотя эти автоматы были всего лишь движущимися куклами, служившими главным образом источниками развлечения и эстетической привлекательности, они были первым шагом на пути к современной автоматизации.

Идеи да Винчи и других ученых эпохи Возрождения вдохновили изобретателей промышленной революции. Эти изобретатели отреагировали на растущий спрос на производство, обратившись к машинам и изучив возможности автоматизации. Самым известным из этих изобретателей был Никола Тесла, который изобрел множество роботизированных моделей, в том числе роботизированную лодку. Однако эти идеи не были полностью реализованы в промышленных условиях до 20 века.

Современная история автоматизированных роботов в производстве

Первые исследования роботов в 20 веке были в искусстве. В 1921 году в Праге состоялась премьера спектакля «Универсальные роботы Россум», в котором роботы выполняли работу человека, а затем восстали и разрушили Землю. Спектакль создал страх перед роботами, который сохранился. Однако это не помешало другим подхватить и исследовать эту идею дальше. Наиболее известен Айзек Азимов, который много писал о потенциальных последствиях широкого использования робототехники, разрабатывая фундаментальные законы робототехники, которые используются до сих пор. На самом деле работа Азимова вдохновила изобретателей, разработавших первых автоматизированных промышленных роботов.

Джордж Чарльз Девол изобрел первого промышленного робота в 1954 году, а затем в партнерстве с поклонником Азимова и предпринимателем Джозефом Ф. Энгельбергером создал компанию по производству роботов Unimation. Созданный ими робот Unimate был простым роботом с одной рукой. Впервые он был установлен на заводе General Motor в Трентоне в 1961 году в качестве машины для литья под давлением. С этого момента манипулятор получил распространение во многих отраслях, выполняя базовые операции по обработке и обработке материалов.

Промышленные роботы-манипуляторы продолжали развиваться на протяжении 60-х и 70-х годов, продвигаясь с новыми технологиями, такими как компьютер и интегральная схема. Эти роботы смогли заменить людей для выполнения тяжелых, опасных или монотонных задач, и к концу 1970-х годов исследования и инвестиции в робототехнику резко возросли. В 1980-х годах внедрение робототехники значительно замедлилось, в первую очередь из-за неподходящей партии, производственных ошибок и других проблем, которые привели к повреждению нескольких заводов. Со временем использование робототехники возобновилось, а изобретение и интеграция датчиков помогли робототехнике получить широкое распространение в 21 веке.

Преимущества и недостатки промышленной автоматизации

Автоматизация применяется во многих промышленных предприятиях, и нетрудно понять, почему. Решения по автоматизации предлагают производственным компаниям широкий спектр преимуществ. Некоторые из этих преимуществ более подробно объясняются ниже.

1. Повышение производительности

Даже у самых продуктивных работников есть свои пределы, а сотрудникам нужно время, чтобы выспаться, отпраздновать праздники и провести время с семьей. Чего нельзя сказать о роботе. В то время как фабрикам требуется три смены, чтобы работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю, роботы могут делать то же самое без отдыха или смены смены. Кроме того, роботы могут поддерживать высокий уровень скорости и точности, поскольку они не устают и не теряют внимания в течение дня. Эти факторы означают, что компания может добиться значительного повышения производительности за счет внедрения решений промышленной автоматизации в свои производственные процессы.

2. Сокращение времени выполнения

Автоматизация помогает сократить время между размещением заказа покупателем и доставкой ему товара. Вместо того, чтобы ждать, пока рабочие завершат процесс от начала до конца, автоматизированное оборудование может выполнять те же задачи за более короткие промежутки времени. Это позволяет компаниям обойти конкурентов.

3. Более высокое качество

Человеческая ошибка всегда является проблемой при найме работников-людей. Люди ограничены в своей точности и могут утомляться и терять внимание в течение дня, что снижает их способность поддерживать высокий уровень точности. Роботы не сталкиваются с той же проблемой. Автоматизируя процессы, компании могут добиться более высокого уровня точности и единообразия в своем производстве, что приведет к повышению общего качества продукции.

4. Сокращение отходов

Более высокая точность приводит к меньшему количеству ошибок, а меньшее количество ошибок означает меньше брака. Когда рабочий делает ошибку, это может привести к тому, что деталь будет утилизирована или материал будет потрачен впустую. Автоматизированное роботизированное оборудование не допускает таких ошибок, что приводит к меньшему количеству отходов. Это также помогает снизить материальные затраты для компаний, использующих автоматизированное оборудование.

5. Более высокая гибкость

Когда процесс изменяется на сборочной линии, людям может потребоваться значительная подготовка, чтобы внести изменения. Даже если работники быстро освоят новый процесс, обучение может занять несколько часов в день, что приведет к потере производительности. Роботы, с другой стороны, требуют только изменения в программировании, чтобы изменить свои процессы. В результате автоматизация делает производственный процесс значительно более гибким и адаптируемым к изменениям.

6. Более высокая точность информации

Современная робототехника и управляющее оборудование начали внедрять автоматизированный сбор данных в свои основные процессы. Этот тип данных позволяет производителям собирать ключевую производственную информацию, которая может значительно помочь в поддержании и улучшении процессов. Мониторинг данных этого типа может помочь определить, когда машина сталкивается с проблемами и может нуждаться в обслуживании. Это также может помочь выявить узкие места в производственном процессе. Короче говоря, сбор данных предоставляет лицам, принимающим решения, факты, позволяющие им принимать обоснованные решения в отношении своих процессов.

7. Повышенная безопасность

Как правило, промышленная автоматизация используется для выполнения повторяющихся, опасных или связанных с опасными или неудобными инструментами работ. Все эти факторы повышают опасность для рабочих. Повторяющиеся задачи могут утомить работника и привести к тому, что он потеряет внимание и упустит важный шаг безопасности, в то время как тяжелые, неудобные инструменты с большей вероятностью могут упасть или неправильно обращаться и привести к травме. Промышленная автоматизация берет на себя такие задачи, делая производственную линию более безопасной для сотрудников. Это особенно важно в связи с Законом США о безопасности и гигиене труда от 1970 года (OSHA), который делает безопасность работников одной из основных задач любой компании. Фактически, OSHA является одним из основных факторов внедрения автоматизации в промышленных условиях.

8. Снижение трудозатрат

Человеческий труд стоит дорого — обучение сотрудников, здравоохранение, компенсация работникам, бонусы, пенсионное обеспечение, оплачиваемый отпуск и праздники могут стоить компаниям значительных сумм денег. Хотя всегда будет необходимо инвестировать в квалифицированный персонал, компании могут получить возможность сократить или перераспределить затраты на рабочую силу за счет автоматизации. Автоматизация эффективно и результативно справляется со всеми трудоемкими повторяющимися задачами, уменьшая потребность в том, чтобы люди выполняли эти задачи. В результате компании может понадобиться меньше сотрудников, или она сможет перераспределить сотрудников по другим направлениям или специальностям внутри компании.

9. Сокращение нехватки рабочей силы

Отпуска, болезни или нехватка рабочей силы по экономическим причинам являются серьезной проблемой для многих компаний, которые полагаются на человеческий труд на своих фабриках. Однако роботы никогда не заболеют и никогда не решат покинуть вашу компанию. Это означает, что доступность рабочей силы более постоянна для компаний, использующих автоматизированное оборудование.

10. Снижение эксплуатационных расходов

Вышеуказанные преимущества в совокупности приводят к увеличению прибыли и снижению эксплуатационных расходов для компаний, использующих автоматизацию. Сокращение затрат на человеческий труд и материалы снижает накладные расходы, связанные с производством, а повышение качества продукции и объемов производства означает, что производится и продается более качественная продукция. Даже с учетом регулярного технического обслуживания, необходимого для индивидуального автоматизированного оборудования, оно меркнет по сравнению с экономией средств и повышением прибыли, которое предлагает автоматизированное оборудование.

Эти преимущества делают решения по автоматизации в производстве весьма желательным вариантом. Однако, несмотря на то, что эти преимущества впечатляют, другие факторы можно считать недостатками:

1. Во-первых, это первоначальные вложения, связанные с внедрением автоматизации. Роботизированное оборудование для автоматизации само по себе чрезвычайно дорого, но затраты растут, если вы включаете расходы на настройку и установку.
2. Во-вторых, компаниям приходится тратить время и деньги на обучение сотрудников тому, как правильно использовать это новое оборудование.
3. Наконец, увольнение работников — это фактор, который многие обсуждают, когда речь заходит об автоматизации. Хотя работники часто проходят переподготовку и переводятся в более безопасные условия труда, потеря работы из-за машины может вызвать эмоциональный стресс, особенно если это может привести к географическому перемещению. .

Будущее робототехники в производстве

Несмотря на то, что промышленные роботы играют важную роль в современном производстве, соответствующие технологии продолжают развиваться. Например, ожидается, что искусственный интеллект станет следующей революционной технологией, которая улучшит возможности промышленных роботов, позволяя роботам учиться, рассуждать, решать проблемы и даже понимать язык. Искусственный интеллект такого рода может позволить производственным роботам общаться и принимать высокоуровневые инструкции и даже выполнять устные команды.

Роботизированные решения RG Group

Автоматизация – это путь современного мира, особенно в обрабатывающей промышленности. Многочисленные преимущества, предлагаемые автоматизированным оборудованием, делают его логичным шагом для многих производственных компаний, и многие компании с существующей автоматизацией предпочитают изучать расширенные возможности, чтобы не отставать от конкурентов. Однако ключом к успешной интеграции автоматизации для компаний является индивидуальное решение. Если ваша компания заинтересована в нестандартном оборудовании для автоматизации производства, RG Group может помочь.

RG Group является лидером в области промышленной робототехники. Уже более 60 лет мы предоставляем экспертные рекомендации клиентам, которые ищут инновационные продукты и решения для управления движением. Мы стремимся предоставить комплексные решения для наших клиентов, которым нужна пневматическая и электронная автоматизация, и можем предоставить наиболее полный выбор продуктов и технологий для удовлетворения ваших потребностей.

RG Group предлагает отличные детали от ведущих отраслевых производителей, и у нас работают штатные инженеры, которые могут помочь определить и оценить продукты, необходимые для ваших приложений. Если вам нужны высококачественные направляющие и технологические клапаны, приводы, захваты, подготовка воздуха, осушители, вакуум или фитинги, мы можем предоставить индивидуальные решения по конкурентоспособным ценам. Мы даже предлагаем услуги экспертов по поддержке клиентов, которые помогут вам с вашим оборудованием после установки.

Если вам нужно специальное автоматизированное оборудование для вашего промышленного применения, вы можете доверять RG Group, которая предлагает опыт и гибкость, необходимые для достижения качественной интеграции автоматизации. Свяжитесь с RG Group сегодня, чтобы узнать больше о наших предложениях услуг и о том, как мы можем помочь вам достичь ваших целей в области автоматизации.