С момента появления роботов на линии GM в начале 1960-х годов в мире произошла революция в автоматизированном производстве. Сегодня существует множество приложений для промышленных роботов во многих отраслях, что привело к значительному росту в секторе робототехники. В то время как весь сектор промышленных роботов за это время вырос, наиболее интересным и быстрорастущим сегментом являются коллаборативные роботы (или «коботы»). По данным исследовательской компании Interact Analysis, рынок коботов, который в 2017 году оценивался менее чем в 400 миллионов долларов, к 2027 году достигнет 7,5 миллиардов долларов и составит 29 процентов от всего мирового рынка промышленных роботов.

Популярность коботов растет благодаря их гибкости, безопасности, компактности, быстрой окупаемости инвестиций, низкой совокупной стоимости владения и простоте использования. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, как сегодня используются автоматизация и коботы, и почему эти технологические решения так популярны.

КАКИЕ ОТРАСЛИ ИСПОЛЬЗУЮТ КОБОТОВ?

Робототехника и технологии автоматизации в виде коботов нашли широкое применение в промышленности, включая сборку, дозирование, сварку, отделку, транспортировку материалов, удаление материалов и тестирование качества.

Коботы UR используются в восьми основных отраслях промышленности: пищевая и сельскохозяйственная; мебель и оборудование; электроника и техника; металл и обработка; автомобильная промышленность и субподрядчики; пластмассы и полимеры; фармацевтика и химия; и научно-исследовательские.

Этот список продолжает расти по мере открытия новых возможностей использования совместной автоматизации.

КАКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ?

Успех индустрии автоматизации зависит от множества аппаратных и программных технологий. Хотя машины могут выполнять ряд задач на предприятиях или в производственных цехах, они должны сочетаться с правильным программным обеспечением и рабочими органами, чтобы быть действительно эффективными. Сегодня используются четыре типа автоматизации.

Робототехника

Традиционные промышленные роботы — это большие машины, для которых требуются защитные ограждения или клетки. Эти традиционные роботы дороги в приобретении и эксплуатации, их сложно программировать, и они, как правило, ориентированы на одну цель. Поэтому неудивительно, что промышленный сектор все больше интересуется коботами, автоматизирующими производство . Коботы меньше и гибче традиционных промышленных роботов. Они также более безопасны, что позволяет использовать их вместе с людьми для выполнения различных задач, от обслуживания оборудования и контроля качества до отделки, упаковки и укладки на поддоны.

Искусственный интеллект

Искусственный интеллект, или ИИ, играет все более важную роль в промышленности. Фактически, ИИ считается важным компонентом Индустрии 4.0 — видения будущего производства, которое сочетает в себе лучшее в области передачи данных, анализа в реальном времени и взаимодействия человека и робота. Когда машины оснащены ИИ, они могут научиться реагировать на множество различных сценариев.

Nvidia Jetson AGX Xavier разработан для ускорения обучения в нейронных сетях и может использоваться с коботами от Universal Robots.

Например, периферийные устройства удаленного мониторинга позволяют пользователям коботов удаленно отслеживать, устранять неполадки и программировать своих коботов. Комплект разработчика Nvidia Jetson AGX Xavier позволяет разрабатывать и развертывать комплексные приложения для робототехники с поддержкой ИИ в любом масштабе, в том числе передовые нейронные сети. И Autodesk Fusion 360 является простым в использовании, облачный пакет программного обеспечения CAD / CAM , который может генерировать многоосных Траектория файлы на основе 3D — моделей. Эти пакеты доступны на платформе UR + .

Моделирование и симуляция

Эффективное использование технологий и автоматизации требует планирования и понимания конечного продукта. Производители полагаются на моделирование и симуляцию, чтобы лучше понять, как должна работать их продукция. Это упрощает адаптацию и изменение дизайна, планирование возможных проблем и визуализацию результата. Программное обеспечение для моделирования широко используется при развертывании традиционных промышленных роботов, что обусловлено высокой стоимостью и низкой гибкостью традиционных робототехнических систем. Хотя коботов можно смоделировать в программном обеспечении для моделирования, для подавляющего большинства развертываний коботов этот шаг просто не нужен — вместо того, чтобы тратить часы на моделирование приложения, пользователи коботов могут просто выбрать подходящий конечный эффект, выполнить оценку безопасности и затем переместиться. кобота в положение, чтобы проверить его работоспособность.

Компьютерное зрение

Технологии компьютерного зрения могут использоваться во многих отраслях, чтобы помогать роботам и проверять продукты. Компьютерное зрение невероятно точное и может использоваться для выявления даже самых мелких недостатков. Системы технического зрения и датчики также могут использоваться для определения местоположения деталей и метрологических приложений.

OnRobot’s Eyes — это гибкая система технического зрения, которая предлагает plug and play совместимость с коботами UR.

OnRobot Eyes , например, представляет собой систему технического зрения с камерой 2.5D, которую можно установить на запястье кобота Universal Robots или снаружи. Eyes обеспечивает быструю калибровку по одному изображению и распознавание деталей, а программирование является интуитивно понятным и быстрым с помощью программного обеспечения URCap, которое работает на подвесном пульте Universal Robots.

ПОЧЕМУ АВТОМАТИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ТАК ПРИВЛЕКАТЕЛЬНЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ?

Есть много аспектов производства, которые можно улучшить за счет внедрения технологий и автоматизации.

Решение при нехватке рабочей силы

Нехватка рабочей силы представляет собой реальную угрозу успеху обрабатывающих производств. В некоторых регионах мира их нынешняя рабочая сила достигает пенсионного возраста без присутствия более молодых работников, которые взяли бы на себя их роли. Это имеет важные последствия. С одной стороны, не хватает людей, чтобы заполнить часы, необходимые для эффективного производства. Кроме того, пожилые работники могут быть не в состоянии выполнять напряженные, повторяющиеся или мелкомоторные задачи так эффективно, как раньше.

Автоматизация может решить эти проблемы. Например, в областях, где просто не хватает человеческого труда, производители могут использовать коботов. А поскольку коботы и люди могут безопасно занимать одно и то же рабочее место, коботы позволяют компаниям дополнять возможности существующего персонала. Вместо того, чтобы заменять людей, коботы могут взять на себя повторяющиеся и опасные задачи, освобождая людей для работы на более ценной работе. Поскольку рабочие с небольшим опытом работы в робототехнике или без него могут легко обучиться использованию коботов от Universal Robots, развертывание коботов также предоставляет возможности для повышения квалификации по мере того, как рабочие переходят от выполнения повторяющихся работ, таких как проверка качества и уход за машинами, программирование коботов и мониторинг их производительности.

Увеличение объемов производства

Автоматизация может помочь компаниям оптимизировать производственные процессы, что приведет к увеличению производства и повышению качества. Будь то сборка, сварка, шлифовка, проверка или другие задачи, коботы могут работать быстро, надежно и стабильно. И, в отличие от своих коллег-людей, рабочие-роботы могут работать круглосуточно, 365 дней в году, что позволяет компаниям увеличивать объем производства за счет дополнительных смен и / или выключения производства.

Снижение долгосрочных затрат

Основным преимуществом автоматизации является более низкая стоимость производства с течением времени за счет улучшения производственных процессов. Кроме того, они более точны и эффективны, что приводит к меньшему расходу материала. Кроме того, когда роботы берут на себя опасные задачи от людей, возникают меньшие затраты, связанные с травмами на рабочем месте.

В частности, коботы UR представляют собой гибкое одноразовое решение, предназначенное для удовлетворения широкого спектра промышленных потребностей. Они разработаны так, чтобы быть удобными для пользователя, что означает, что в большинстве случаев программирование и устранение неисправностей коботов UR может выполнять конечный пользователь.

Повышение качества и минимизация брака

Робототехника и технологии автоматизации могут гарантировать уровень качества, с которым человеческий труд не может сравниться. Даже самые опытные и точные люди могут допустить некоторую ошибку, например, чрезмерную затяжку или перекос винтов или неспособность нанести ровный слой краски на большую поверхность. Во всех случаях автоматизация значительно снижает количество ошибок.

Например, производитель thyssenkrupp Bilstein из Огайо успешно развернул UR10 в приложении для проверки деталей автомобильной подвески. «Когда мы раньше проводили проверку калибра, мы проверяли две детали каждые один или два часа, чтобы убедиться, что мы все еще там, где думали, но теперь у нас есть 100-процентная проверка», — сказал Дуг МакИ, инженер-технолог. Кобот, развернутый при окончательной сборке, оснащен видеокамерой и быстро перемещается между точками проверки, чтобы убедиться, что все компоненты находятся в правильном положении, и что этикетка нанесена правильно и читаема. «Каждая деталь, которая приходит, проверяется, и если она выходит из строя, робот фактически отклоняет ее в процессе», — пояснил МакИ.

КАКИЕ ЕСТЬ ПРИМЕРЫ АВТОМАТИЗАЦИИ?

Имея такое множество приложений и преимуществ от внедрения технологий, бесчисленное количество производителей внедрили автоматизацию в свои предприятия и фабрики. Давайте кратко рассмотрим, какую роль играет автоматизация в автомобильной, электронной и мебельной промышленности.

Автомобильная промышленность

Есть много возможностей для внедрения робототехники и автоматизации в автомобильной промышленности, включая обслуживание машин, сборку и контроль качества.

Установка на заводе инспекционной камеры с приводом от коботов позволила компании Comprehensive Logistics достичь 100-процентного качества сборки автомобильных двигателей.

Специалисты по контрактному производству из США, компания Comprehensive Logistics, использовали кобота UR10, оснащенного системой технического зрения, для проверки двигателей. Развертывание привело к увеличению пропускной способности и улучшению качества продукции.

Электроника

Коботы также являются отличным решением для производителей электроники, которым нужен гибкий робот, который можно легко адаптировать к широкому спектру деталей и процессов.

Группа компаний Scott Fetzer Electrical Group (SFEG) является одной из таких компаний. Он производит широкий ассортимент продукции с большим ассортиментом / мелкими партиями, а производственные процессы компании меняются ежедневно. SFEG использует UR5 и UR10 для обработки листового металла на производственном предприятии компании, чтобы обеспечить необходимую адаптируемость. Каждый день коботов назначают в той области, в которой они больше всего нуждаются, будь то резка заготовки на вырубном прессе, формовка, складывание и окончательная сборка электрических компонентов.

Scott Fetzer Electrical Group установила своего кобота UR на колеса, чтобы рабочие могли быстро развернуть его в разных местах.

Мебель и оборудование

При внедрении автоматизации мебельное производство получает огромные преимущества. Например, кобо можно использовать для сборки, склеивания и сварки изделий. Их также можно использовать для задач контроля и даже для упаковки и укладки готовой продукции на поддоны.

Рассмотрим пример швейцарской компании Franke , производящей кухонное оборудование. Franke имеет высокий спрос — около 10 000 в год и продолжает расти — на свои кухонные мойки, которые требуют сборки и склеивания. Компания установила на своей производственной линии робота UR5, чтобы обеспечить равномерное дозирование клея на 360 градусов, необходимое для крепления монтажных блоков.

Franke повысил продуктивность и удовлетворенность сотрудников после установки на своей производственной линии манипулятора UR5 от Universal Robots.

Решение UR5 обеспечивает высочайшую точность и использует только заранее определенное количество клея для каждого соединения. В дополнение к другим преимуществам, предоставляемым развертыванием коботов UR5, это позволяет Franke сэкономить на непригодных / поврежденных материалах и потерянных материалах.

Резюме

Есть несколько физических производственных процессов, которые нельзя упростить или решить с помощью автоматизации. Обрабатывающая промышленность ежегодно адаптируется, интегрируя в свои процессы ИИ, робототехнику, периферийные устройства и датчики. Самый интересный и быстрорастущий сегмент рынка промышленной робототехники — это коллаборативные роботы. Коботы обеспечивают быструю окупаемость инвестиций, просты в развертывании, предлагают низкую совокупную стоимость владения и безопасны для работы рядом с людьми без ограждений.