Όταν ρωτήθηκαν πώς οραματίζονται πώς θα μπορούσαν να μοιάζουν τα ρομπότ, οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται μεγάλα, ογκώδη ρομπότ που εργάζονται σε περιφραγμένες περιοχές μεγάλων εργοστασίων ή φουτουριστικούς θωρακισμένους πολεμιστές που μιμούνται την ανθρώπινη συμπεριφορά.
Ενδιάμεσα, ωστόσο, αναδύεται αθόρυβα ένα νέο φαινόμενο: η εμφάνιση των λεγόμενων «cobots», τα οποία μπορούν να συνεργαστούν άμεσα δίπλα-δίπλα με τους ανθρώπινους υπαλλήλους χωρίς να χρειάζονται φράκτες ασφαλείας για να τους απομονώσουν.Αυτός ο τύπος cobot μπορεί να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ πλήρως χειροκίνητων γραμμών συναρμολόγησης και πλήρως αυτοματοποιημένων.Μέχρι στιγμής, ορισμένες εταιρείες, ειδικά οι ΜΜΕ, εξακολουθούν να πιστεύουν ότι ο ρομποτικός αυτοματισμός είναι πολύ ακριβός και πολύπλοκος, επομένως δεν εξετάζουν ποτέ τη δυνατότητα εφαρμογής.
Τα παραδοσιακά βιομηχανικά ρομπότ είναι γενικά ογκώδη, λειτουργούν πίσω από γυάλινες ασπίδες και χρησιμοποιούνται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία και σε άλλες μεγάλες γραμμές συναρμολόγησης.Αντίθετα, τα cobot είναι ελαφριά, εξαιρετικά ευέλικτα, κινητά και μπορούν να επαναπρογραμματιστούν για την επίλυση νέων εργασιών, βοηθώντας τις εταιρείες να προσαρμοστούν σε πιο προηγμένη παραγωγή μηχανικής κατεργασίας χαμηλού όγκου για να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις της βραχυχρόνιας παραγωγής.Στις Ηνωμένες Πολιτείες, ο αριθμός των ρομπότ που χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία εξακολουθεί να αντιπροσωπεύει περίπου το 65% των συνολικών πωλήσεων της αγοράς.Η American Robot Industry Association (RIA), επικαλούμενη δεδομένα παρατηρητών, πιστεύει ότι μεταξύ των εταιρειών που μπορεί να επωφεληθούν από τα ρομπότ, μόνο το 10% των εταιρειών έχουν εγκαταστήσει ρομπότ μέχρι στιγμής.
Η εταιρεία κατασκευής βοηθημάτων ακοής Odicon χρησιμοποιεί ρομποτικούς βραχίονες UR5 για να εκτελεί διάφορες εργασίες στο χυτήριο, ενώ τα εργαλεία αναρρόφησης έχουν αντικατασταθεί με πνευματικούς σφιγκτήρες που μπορούν να χειριστούν πιο περίπλοκα χυτά.Το ρομπότ έξι αξόνων έχει κύκλο από τέσσερα έως επτά δευτερόλεπτα και μπορεί να εκτελέσει λειτουργίες ανατροπής και κλίσης που δεν είναι δυνατές με τα συμβατικά ρομπότ Odicon δύο και τριών αξόνων.
Ακριβής χειρισμός
Τα παραδοσιακά ρομπότ που χρησιμοποιεί η Audi δεν μπορούσαν να λύσουν προβλήματα που σχετίζονται με την εφαρμογή και τη φορητότητα.Αλλά με τα νέα ρομπότ, όλα εξαφανίζονται.Τα μέρη του σύγχρονου AIDS της ακοής γίνονται ολοένα και μικρότερα, συχνά μετρώντας μόνο ένα χιλιοστό.Οι κατασκευαστές ακουστικών βαρηκοΐας αναζητούν μια λύση που μπορεί να ρουφήξει μικρά κομμάτια από καλούπια.Αυτό είναι εντελώς αδύνατο να γίνει με το χέρι.Ομοίως, δεν μπορούν να επιτευχθούν «παλιά» ρομπότ δύο ή τριών αξόνων, τα οποία μπορούν να κινούνται μόνο οριζόντια και κάθετα.Εάν, για παράδειγμα, ένα μικρό μέρος κολλήσει σε ένα καλούπι, το ρομπότ πρέπει να μπορεί να το ξεσφηνώσει.
Σε μόλις μία ημέρα, η Audicon εγκατέστησε ρομπότ στο εργαστήρι χύτευσης για νέες εργασίες.Το νέο ρομπότ μπορεί να τοποθετηθεί με ασφάλεια πάνω από το καλούπι μιας μηχανής χύτευσης με έγχυση, τραβώντας πλαστικά εξαρτήματα μέσω ενός ειδικά σχεδιασμένου συστήματος κενού, ενώ τα πιο πολύπλοκα χυτευμένα εξαρτήματα χειρίζονται με πνευματικούς σφιγκτήρες.Χάρη στον σχεδιασμό έξι αξόνων του, το νέο ρομπότ είναι εξαιρετικά ευέλικτο και μπορεί να αφαιρέσει γρήγορα μέρη από το καλούπι περιστρέφοντας ή γέρνοντας.Τα νέα ρομπότ έχουν κύκλο εργασίας από τέσσερα έως επτά δευτερόλεπτα, ανάλογα με το μέγεθος της παραγωγής και το μέγεθος των εξαρτημάτων.Λόγω της βελτιστοποιημένης διαδικασίας παραγωγής, η περίοδος απόσβεσης είναι μόνο 60 ημέρες.
Στο εργοστάσιο της Audi, το ρομπότ UR είναι σταθερά τοποθετημένο σε μια μηχανή χύτευσης με έγχυση και μπορεί να κινηθεί πάνω από καλούπια και να μαζέψει πλαστικά εξαρτήματα.Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας ένα ειδικά σχεδιασμένο σύστημα κενού για να διασφαλιστεί ότι τα ευαίσθητα εξαρτήματα δεν έχουν υποστεί ζημιά.
Μπορεί να λειτουργήσει σε περιορισμένο χώρο
Στο εργοστάσιο της ιταλικής Cascina Italia, ένα συνεργατικό ρομπότ που εργάζεται σε μια γραμμή συσκευασίας μπορεί να επεξεργάζεται 15.000 αυγά την ώρα.Εξοπλισμένο με πνευματικούς σφιγκτήρες, το ρομπότ μπορεί να ολοκληρώσει τη λειτουργία συσκευασίας 10 χαρτοκιβωτίων αυγών.Η εργασία απαιτεί πολύ ακριβή χειρισμό και προσεκτική τοποθέτηση, καθώς κάθε κουτί αυγών περιέχει 9 στρώσεις με 10 δίσκους αυγών.
Αρχικά, η Cascina δεν περίμενε να χρησιμοποιήσει τα ρομπότ για να κάνει τη δουλειά, αλλά η εταιρεία αυγών συνειδητοποίησε γρήγορα τα οφέλη από τη χρήση των ρομπότ αφού τα είδε σε δράση στο δικό της εργοστάσιο.Ενενήντα μέρες αργότερα, τα νέα ρομπότ εργάζονται σε εργοστασιακές γραμμές.Με βάρος μόλις 11 κιλά, το ρομπότ μπορεί να μετακινηθεί εύκολα από τη μια γραμμή συσκευασίας στην άλλη, κάτι που είναι κρίσιμο για την Cascina, η οποία έχει τέσσερα διαφορετικά μεγέθη προϊόντων αυγών και χρειάζεται το ρομπότ να μπορεί να εργάζεται σε πολύ περιορισμένο χώρο δίπλα σε ανθρώπινους υπαλλήλους.
Η Cascina Italia χρησιμοποιεί το ρομπότ UR5 της UAO Robotics για να επεξεργάζεται 15.000 αυγά την ώρα στην αυτοματοποιημένη γραμμή συσκευασίας της.Οι υπάλληλοι της εταιρείας μπορούν γρήγορα να επαναπρογραμματίσουν το ρομπότ και να εργαστούν δίπλα του χωρίς να χρησιμοποιούν φράχτη ασφαλείας.Επειδή το εργοστάσιο της Cascina δεν σχεδιάστηκε να στεγάσει μια ενιαία μονάδα ρομποτικού αυτοματισμού, ένα φορητό ρομπότ που μπορεί να κινείται γρήγορα μεταξύ των εργασιών ήταν ζωτικής σημασίας για τον Ιταλό διανομέα αυγών.
Πρώτα η ασφάλεια
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, η ασφάλεια ήταν το hot spot και η κύρια κινητήρια δύναμη της έρευνας και ανάπτυξης του εργαστηρίου ρομπότ.Λαμβάνοντας υπόψη την ασφάλεια της εργασίας με ανθρώπους, η νέα γενιά βιομηχανικών ρομπότ αποτελείται από σφαιρικούς αρμούς, κινητήρες με αντίστροφη κίνηση, αισθητήρες δύναμης και ελαφρύτερα υλικά.
Τα ρομπότ του εργοστασίου Cascina συμμορφώνονται με τις υπάρχουσες απαιτήσεις ασφαλείας σχετικά με τα όρια δύναμης και ροπής.Όταν έρχονται σε επαφή με ανθρώπινους υπαλλήλους, τα ρομπότ είναι εξοπλισμένα με συσκευές ελέγχου δύναμης που περιορίζουν τη δύναμη της αφής για την πρόληψη τραυματισμών.Στις περισσότερες εφαρμογές, μετά από αξιολόγηση κινδύνου, αυτό το χαρακτηριστικό ασφαλείας επιτρέπει στο ρομπότ να λειτουργεί χωρίς την ανάγκη προστασίας ασφαλείας.
Αποφύγετε τη βαριά εργασία
Στην Scandinavian Tobacco Company, τα συνεργατικά ρομπότ μπορούν τώρα να εργαστούν απευθείας δίπλα-δίπλα με ανθρώπινους υπαλλήλους για να καλύψουν τα κουτιά Tobacco στις συσκευές συσκευασίας Tobacco.
Στο σκανδιναβικό καπνό, το ρομπότ UR5 φορτώνει τώρα κουτιά καπνού, απελευθερώνοντας τους υπαλλήλους από επαναλαμβανόμενες κοπιωδίες και μεταφέροντάς τους σε πιο ελαφριές δουλειές.Τα νέα προϊόντα μηχανικών βραχιόνων της εταιρείας Youao Robot γίνονται αποδεκτά από όλους.
Τα νέα ρομπότ μπορούν να αντικαταστήσουν τους ανθρώπινους εργάτες σε βαριές επαναλαμβανόμενες εργασίες, απελευθερώνοντας έναν ή δύο εργαζόμενους που προηγουμένως έπρεπε να κάνουν τη δουλειά με το χέρι.Αυτοί οι εργαζόμενοι έχουν πλέον επανατοποθετηθεί σε άλλες θέσεις στο εργοστάσιο.Δεδομένου ότι δεν υπάρχει αρκετός χώρος στη μονάδα συσκευασίας στο εργοστάσιο για την απομόνωση των ρομπότ, η ανάπτυξη συνεργατικών ρομπότ απλοποιεί σημαντικά την εγκατάσταση και μειώνει το κόστος.
Η Scandinavian Tobacco ανέπτυξε το δικό της εξάρτημα και κανόνισε ώστε οι εσωτερικοί τεχνικοί να ολοκληρώσουν τον αρχικό προγραμματισμό.Αυτό προστατεύει την τεχνογνωσία της επιχείρησης, εξασφαλίζει υψηλή παραγωγικότητα και αποφεύγει το χρόνο διακοπής της παραγωγής, καθώς και την ανάγκη για ακριβούς συμβούλους εξωτερικής ανάθεσης σε περίπτωση αποτυχίας λύσης αυτοματισμού.Η υλοποίηση της βελτιστοποιημένης παραγωγής οδήγησε τους ιδιοκτήτες επιχειρήσεων να αποφασίσουν να διατηρήσουν την παραγωγή σε σκανδιναβικές χώρες όπου οι μισθοί είναι υψηλοί.Τα νέα ρομπότ της καπνοβιομηχανίας έχουν περίοδο απόδοσης επένδυσης 330 ημερών.
Από 45 μπουκάλια το λεπτό έως 70 μπουκάλια το λεπτό
Οι μεγάλοι κατασκευαστές θα μπορούσαν επίσης να επωφεληθούν από νέα ρομπότ.Σε ένα εργοστάσιο της Johnson & Johnson στην Αθήνα, Ελλάδα, συνεργατικά ρομπότ έχουν βελτιστοποιήσει σημαντικά τη διαδικασία συσκευασίας για προϊόντα περιποίησης μαλλιών και δέρματος.Δουλεύοντας όλο το εικοσιτετράωρο, ο ρομποτικός βραχίονας μπορεί να παραλαμβάνει τρία μπουκάλια προϊόντος από τη γραμμή παραγωγής ταυτόχρονα κάθε 2,5 δευτερόλεπτα, να τα προσανατολίζει και να τα τοποθετεί μέσα στη μηχανή συσκευασίας.Η χειρωνακτική επεξεργασία μπορεί να φτάσει τα 45 μπουκάλια ανά λεπτό, σε σύγκριση με 70 προϊόντα ανά λεπτό με παραγωγή με τη βοήθεια ρομπότ.
Στη Johnson & Johnson, οι εργαζόμενοι λατρεύουν να εργάζονται με τους νέους συνεργάτες ρομπότ συναδέλφους τους τόσο πολύ που έχουν ένα όνομα για αυτό.Το UR5 είναι τώρα στοργικά γνωστό ως "Cleo".
Τα μπουκάλια σκουπίζονται με ηλεκτρική σκούπα και μεταφέρονται με ασφάλεια χωρίς κίνδυνο γρατσουνίσματος ή ολίσθησης.Η επιδεξιότητα του ρομπότ είναι ζωτικής σημασίας επειδή τα μπουκάλια έχουν όλα τα σχήματα και μεγέθη και οι ετικέτες δεν είναι τυπωμένες στην ίδια πλευρά όλων των προϊόντων, πράγμα που σημαίνει ότι το ρομπότ πρέπει να μπορεί να πιάνει το προϊόν τόσο από τη δεξιά όσο και από την αριστερή πλευρά.
Οποιοσδήποτε υπάλληλος της J&J μπορεί να επαναπρογραμματίσει τα ρομπότ για να εκτελούν νέες εργασίες, εξοικονομώντας την εταιρεία από το κόστος πρόσληψης προγραμματιστών που έχουν ανατεθεί σε εξωτερικούς συνεργάτες.
Μια νέα κατεύθυνση στην ανάπτυξη της ρομποτικής
Αυτά είναι μερικά παραδείγματα για το πώς μια νέα γενιά ρομπότ έχει αντιμετωπίσει με επιτυχία τις πραγματικές προκλήσεις που τα παραδοσιακά ρομπότ δεν κατάφεραν να λύσουν στο παρελθόν.Όσον αφορά την ευελιξία της ανθρώπινης συνεργασίας και παραγωγής, οι δυνατότητες των παραδοσιακών βιομηχανικών ρομπότ πρέπει να αναβαθμιστούν σχεδόν σε κάθε επίπεδο: από σταθερή εγκατάσταση σε επανατοποθετήσιμη, από περιοδικά επαναλαμβανόμενες εργασίες σε εργασίες που αλλάζουν συχνά, από διακοπτόμενες σε συνεχείς συνδέσεις, από μηδενικό άνθρωπο αλληλεπίδραση στη συχνή συνεργασία με τους εργαζομένους, από την απομόνωση του χώρου μέχρι την κοινή χρήση του χώρου και από τα χρόνια κερδοφορίας έως την σχεδόν άμεση απόδοση της επένδυσης.Στο εγγύς μέλλον, θα υπάρξουν πολλές νέες εξελίξεις στον αναδυόμενο τομέα της ρομποτικής που θα αλλάζουν συνεχώς τον τρόπο εργασίας και αλληλεπίδρασης με την τεχνολογία.
Η Scandinavian Tobacco ανέπτυξε το δικό της εξάρτημα και κανόνισε ώστε οι εσωτερικοί τεχνικοί να ολοκληρώσουν τον αρχικό προγραμματισμό.Αυτό προστατεύει την τεχνογνωσία της επιχείρησης, εξασφαλίζει υψηλή παραγωγικότητα και αποφεύγει το χρόνο διακοπής της παραγωγής, καθώς και την ανάγκη για ακριβούς συμβούλους εξωτερικής ανάθεσης σε περίπτωση αποτυχίας λύσης αυτοματισμού.Η υλοποίηση της βελτιστοποιημένης παραγωγής οδήγησε τους ιδιοκτήτες επιχειρήσεων να αποφασίσουν να διατηρήσουν την παραγωγή σε σκανδιναβικές χώρες όπου οι μισθοί είναι υψηλοί.Τα νέα ρομπότ της καπνοβιομηχανίας έχουν περίοδο απόδοσης επένδυσης 330 ημερών.
Από 45 μπουκάλια το λεπτό έως 70 μπουκάλια το λεπτό
Οι μεγάλοι κατασκευαστές θα μπορούσαν επίσης να επωφεληθούν από νέα ρομπότ.Σε ένα εργοστάσιο της Johnson & Johnson στην Αθήνα, Ελλάδα, συνεργατικά ρομπότ έχουν βελτιστοποιήσει σημαντικά τη διαδικασία συσκευασίας για προϊόντα περιποίησης μαλλιών και δέρματος.Δουλεύοντας όλο το εικοσιτετράωρο, ο ρομποτικός βραχίονας μπορεί να παραλαμβάνει τρία μπουκάλια προϊόντος από τη γραμμή παραγωγής ταυτόχρονα κάθε 2,5 δευτερόλεπτα, να τα προσανατολίζει και να τα τοποθετεί μέσα στη μηχανή συσκευασίας.Η χειρωνακτική επεξεργασία μπορεί να φτάσει τα 45 μπουκάλια ανά λεπτό, σε σύγκριση με 70 προϊόντα ανά λεπτό με παραγωγή με τη βοήθεια ρομπότ.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-25-2022