Этапы внедрения промышленного робота

Автоматизация технологических процессов путем внедрения интеллектуальных роботизированных систем — новый виток в развитии промышленности. Сегодня роботов используют для выполнения широкого спектра задач на различных производствах. Инновационное оборудование обеспечивает рост производительности, снижает затраты труда, повышает качество готовых изделий, открывает возможности для внедрения новых производственных разработок. В этой статье мы заглянем в закулисье мира высоких технологий в промышленности и выясним, как в общих чертах выглядят этапы роботизации производства.

Виды промышленных роботов

Промышленный робот — это механизм с программным управлением, предназначенный для выполнения производственных операций. Сегодня разработчики создают роботов, которые способны практически полностью заменить труд человека, и вот зачем:

• в числе производственных процессов есть множество монотонных операций, которые машина способна выполнить точнее, лучше и быстрее человека;
• в силу физических ограничений и возникающего риска для жизни ввиду опасных условий (высоких температур, контакта с токсичными веществами и прочего) ряд операций сотрудник попросту не может выполнять. В этом случае роботизированный механизм выполнит задачу;
• в случае, когда требуется выпустить большое количество изделий с высокой степенью повторяемости, человеческий фактор играет большую роль. Машины выпускают детали с максимальной повторяемостью просто потому, что определенные характеристики заложены в настройках.

На сегодняшний день существует множество видов роботизированных систем. В числе самых востребованных стоит отметить:

• шарнирно-сочлененные устройства — наиболее распространенный вид. К этой категории относится роботизированная рука-манипулятор, выполненная по образу и подобию руки человека и оснащенная шарнирно-сочлененными механизмами;
• декартовы роботы — гибкие механизмы с прямоугольной настройкой, востребованы в производстве автоматики. Три призматических шарнира портальной системы обеспечивают линейное движение со скольжением. Некоторые модели оснащают запястьем для реализации вращательного движения;
• SCARA — роботизированная рука, оснащенная рабочей оболочкой, по форме напоминающей пончик. Благодаря двум параллельным шарнирам механизированная рука обладает повышенной подвижностью в рабочей зоне;
• дельта-роботы — системы с несколькими шарнирными соединениями, которые зафиксированы на общей платформе. Высокоскоростные устройства Parallel Link применяют на крупносерийных производствах;
• полярные роботы — одни из первых роботизированных систем, имеют сферическую рабочую оболочку и оснащены выдвижной вращающейся роботизированной рукой;
• цилиндрические роботы — широко используются для поднятия и перемещения предметов с горизонтальных поверхностей, в том числе с земли. Роботизированная рука перемещается по вертикали и по горизонтали. Механизм способен работать в условиях ограниченного пространства без потери скорости перемещения;
• коботы — устройства, способные функционировать совместно с человеком без создания дополнительных защитных барьеров. Коботы обладают округлыми формами и оснащены датчиками для обнаружения человека в рабочей зоне.

Разнообразие типов программируемого оборудования для автоматизации технологических процессов открывает широкие возможности для роста эффективности в промышленности. Путь от идеи роботизированной системы до рабочего образца делится на три базовых этапа: проектирование устройства, изготовление механизма и интеграция. Важно понимать, что производство и внедрение промышленных роботов — разные этапы. Внедрением роботизированного оснащения занимается интегратор, который курирует проект на всех стадиях, начиная от обсуждения идеи с заказчиком до сборки и запуска оборудования в условиях предприятия.

Какие задачи решают роботы на производстве

Современные роботизированные системы непрерывно развиваются. В 2021 году Международная федерация робототехники (IFR) сообщила о росте сегмента промышленных роботов в РФ на 22% за период с 2015 по 2021 год. По данным за 2022 год, показатели роботизации производственных процессов для разных сфер промышленности в России выглядят так:

• пищевая промышленность — 12%;
• металлообработка и металлургия — 28%;
• автопром — 12%;
• химическая промышленность — 8%;
• деревообработка — 6%;

Разнообразие операций, которые способны выполнять современные роботы, впечатляет. Спектр задач зависит от особенностей и потребностей отрасли:

• пищепром: упаковка, сортировка, дозирование, нарезка, изготовление полуфабрикатов;
• сельское хозяйство: выполнение посевных работ, сбор урожая, сортировка и калибровка, оценка сырья и готовой продукции, фасовка;
• машиностроение и металлообработка: замер температуры сырья, маркировка заготовок, скачивание шлака, фрезерование, сверление, лазерная и плазменная резка, покраска, шлифовка, гибка, паллетирование готовой продукции, обслуживание станков;
• химическое производство: сортировка и упаковка, нанесение этикеток, загрузка автоматических линий, операции по переработке сырья;
• автомобилестроение: сварка, сборка агрегатов и узлов, покраска, обрезка материала на деталях, перемещение тяжеловесных агрегатов автомобилей.

Процесс внедрения промышленного робота поэтапно

Потребность в разработке и внедрении роботизированного устройства возникает на разных этапах развития предприятия. Заказчики обращаются к специалистам по промышленной робототехнике на этапе запуска новых производств, а также с целью модернизации, расширения и масштабирования действующих промышленных мощностей.

В общем виде этапы роботизации выглядят так:

• составление плана роботизации и отбор механизмов для решения поставленных задач;
• разработка проекта устройства и создание виртуальной модели будущего робота;
• закупка и производство комплектующих для изготовления механизма;
• выполнение предварительной сборки системы;
• программирование устройства для выполнения заданных операций и пусконаладочные работы;
• обучение персонала заказчика принципам обслуживания роботизированной системы;
• техобслуживание.

В процессе реализации каждого этапа необходимо непосредственное участие системного интегратора или его присутствие в качестве наблюдателя и контролера. Интегратор отвечает за эффективность внедрения робота, поэтому он должен досконально знать все нюансы проекта.

Производственная компания AKP Group — эксперты в сфере разработки промышленного оборудования в Калининграде. Мы успешно занимаемся созданием и внедрением роботизированного оснащения с различным функционалом. Благодаря нашим решениям вы повысите эффективность вашего предприятия, сократите затраты на производственные процессы, увеличите объемы выпускаемой продукции и решить другие рабочие задачи. Чтобы заказать внедрение роботизации производства, позвоните нам. Инновационные решения доступны как крупным компаниям, так и средним производственным площадкам. Сделать предварительный расчет проекта может менеджер нашего отдела продаж.