Применение робототехники в промышленности

В наше время роботы экспоненциально включаются в промышленную среду. Они приносят с собой невероятную точность, производительность и гибкость. Кроме того, предприятия видят перспективы совместной работы автоматических роботизированных систем и человеческих ресурсов.

Международная рыночная стоимость всех робототехнических систем оценивается в 32 миллиарда долларов. Только автомобильное производство за один год увеличило использование роботов на 43%. К концу 2018 года на заводах будет более миллиона промышленных роботов. Но как работают подобные тренды и зачем они нужны?

Где применяется робототехника?

Автоматизация промышленности во многом связана с процессом интеграции оборудования. Робототехника может автоматически выполнять разные операции, например:

• Сварка и резка. Роботы используются в металлургической сфере и на автомобильных предприятиях. Пока человеческие операторы делают подготовительную работу, машины регулируют и выполняют сварку. При этом исключены человеческие риски ожогов и отравлений.
• Сборка. Агрегаты на сборочных линиях встречаются и в пищевой, и в автомобильной промышленности. Роботы уменьшают время ожидания и производства, увеличивают скорость и точность сборочного конвейера.
• Упаковка и паллетизация продукции. Более быстрой и эффективной считается упаковка товаров тогда, когда они только сходят со сборочного конвейера. У роботов не теряется сноровка и гибкость при выполнении сотни последовательных действий. Поэтому такая техника востребована в обрабатывающих отраслях промышленности.

Машины могут выполнять и другие задачи. В тех отраслях, где важна чистота окружающей среды, задействованы роботы-уборщики. Космическая и текстильная промышленности используют водоструйную робототехнику для того, чтобы отрезать и просверлить материалы.

Преимущества использования роботов

1. Снижаются производственные затраты: быстрый возврат инвестиций в робототехнику превышает первоначальные затраты на отладку оборудования. С роботами скорость и объем производства увеличиваются.
2. Сокращается продолжительность цикла: автоматизированный робот имеет способность работать на неизменяемой скорости без пауз для отдыха, отпуска и сна. И в конечном счете он имеет больший потенциал произвести максимум продукции в короткий срок.
3. Повышается качество и надежность продукции: все операции выполняются с высокой точностью. Это обеспечивает создание продукции с едиными характеристиками и снижает необходимость сервисного обслуживания клиентов.
4. Растет безопасность: рабочие перемещаются на руководящие должности, где им больше не приходится выполнять опасные действия во вредных условиях. Простых барьеров и датчиков безопасности достаточно, чтобы поддерживать работу автоматического оператора в нужной зоне. Кроме того, повышение безопасности труда приводит к экономии финансовых средств, так как не нужны постоянные страховые и медицинские выплаты.
5. Производственное пространство используется более эргономично: уменьшение площади рабочей зоны за счет автоматизации производственной линии позволяет использовать территорию для других операций.
6. Количество отходов сокращается: роботы настолько точны, что объем используемого сырья может быть уменьшен, а значит, и затраты на него снижены.

Автоматизированное производство более гибко реагирует на изменения спроса и потребительских потребностей. Роботизация многих процессов помогает обеспечить максимальную пропускную способность при наименьших затратах. Такая техника идеально подходит для выполнения повторяющихся производственных циклов, с успехом заменяет человеческих операторов в любых условиях и выдерживает самые тяжелые нагрузки.

Роль робототехники в развитии автоматизации промышленности

Автоматизация промышленности – это процесс внедрения технологий, позволяющих осуществлять производственные процессы без участия человека. Одним из ключевых элементов этого процесса является робототехника. Робототехника – это наука и технология конструирования, проектирования и создания роботов. Роботы – это устройства, способные выполнять заданные операции без участия человека. Они позволяют значительно увеличить производительность и качество производства, а также снизить затраты на оплату труда. Роль робототехники в развитии автоматизации промышленности заключается в создании и производстве роботов, которые способны заменять человека в определенных задачах. Например, роботы могут выполнять операции по грузоперевозке, сборке изделий, погрузке и выгрузке товаров, управлению производственным оборудованием и т.д. Благодаря робототехнике производственные процессы становятся более эффективными и экономически выгодными. Робототехника также позволяет создавать роботов, способных работать в небезопасных условиях. Например, роботы используются для уборки радиоактивных материалов на объектах атомной промышленности. Также робототехника нашла применение в медицине, где роботы используются для проведения сложных хирургических операций. Одним из основных преимуществ робототехники является то, что она позволяет создавать роботов, которые способны выполнить заданные операции с высокой точностью и скоростью. Это позволяет увеличить производительность и качество производства, а также снизить количество бракованных изделий. Однако решение о внедрении робототехники в производство необходимо принимать с учетом множества факторов, таких как сложность производственных процессов, экономическая целесообразность и технические возможности. Также необходимо учитывать возможность замены рабочих мест на автоматизированные системы, что может привести к увольнению работников. В целом, робототехника играет ключевую роль в развитии автоматизации промышленности. Она позволяет создавать эффективные и высокотехнологичные системы, которые способны заменять человека в определенных задачах. Однако необходимо учитывать сложность и риски, связанные с внедрением робототехники, и принимать решения с учетом всех факторов.

Промышленная робототехника: тенденции и особенности

25.04.2022

Промышленная робототехника — это отрасль робототехники, в которой занимаются разработкой, сборкой и программированием роботов для различных типов производства. Их создают для автоматизации основных процессов и облегчения человеческого труда. Промышленные роботы выполняют монотонную, тяжелую и/или опасную для человека работу.

Краткий экскурс в общую историю промышленных робототехнических систем: первый промышленный робот был разработан в 1954 году американцем Джорджем Деволом, а в 1961 году поступил в массовое производство, выпускала их компания General Motors. Машина выполняла сварные швы. С тех пор начался рост интереса к промышленной робототехнике.

Текущее состоянии роботизации производств в мире

По данным аналитической компании Markets & Markets, мировой рынок промышленных роботов составляет 42,2 миллиарда долларов, к 2026 году он должен составить порядка 75,3 миллиардов долларов. Если бы не кризис 2020 года, то цифры были выше примерно на 20%. В 2019 году в мире работало более 2,7 миллионов промышленных роботов, в 2021 — 3,3 миллиона. Рынок промышленных роботов не стоит на месте, и период после пандемии характеризуется большим скачком вверх. 2020 год показал эффективность роботов и все плюсы роботизации производственных процессов. Автоматизация производства актуальный вопрос для большинства мировых компаний на сегодняшний день, поскольку робототехника позволяет персоналу высвободить время для решения других, более сложных, задач. Среди лидеров по роботизации производства находятся: Сингапур, Корея, Япония и Германия.

Промышленный роборынок в России: каких роботов производим

Темпы развития российского рынка промышленных роботов неоднозначны, но скорее положительны: в 2010 году было 230 проданных роботов, в 2021 году показатели превысили отметку в 1500. В то же время во всем мире продажи промышленных робототехнических систем увеличились на 20%. Важно разграничивать производителей промышленной робототехники и тех, кто помогает провести интеграцию в производство, при анализе последних — эксперты оперируют другими, более высокими цифрами, так как сама сфера более прибыльная. Компании, которые занимаются интеграцией, в основном сотрудничают с зарубежными партнерами и адаптируют системы для российского производства.

В 2019 году только 5% промышленных роботов, которые продали в России, были отечественными.

Виды промышленной робототехники, которую производят в России:

• Шестиосевые манипуляторы — самая популярная технология как на отечественном рынке, так и за рубежом. Их легко адаптировать практически под любые задачи.
• Дельта-робот — хорош в условиях конвейера. Его главное отличие — высокая скорость, а потому он чаще всего применяется на производственных и упаковочных работах.
• Линейные роботы — двигают в перпендикулярных областях, в основном укладывают продукцию на поддоны для транспортировки. Средняя грузоподъемность составляет от 10 до 100 килограмм.
• Коллаборативные роботы — кстати, одни из самых популярных не только в промышленной сфере, но и практически во всех других областях. Предназначены для совместного решения задач с человеком.
• Логистические — по сути, они не относятся к промышленным роботам, но могут использоваться на производстве для транспортировки товаров, например.
• Экзоскелеты — предназначены для увеличения физической силы человека, а также для сохранения его здоровья. Например, разработан экзоскелет, который снижает нагрузку на спину при работе с тяжелыми предметами.

Российский роборынок, по мнению экспертов, находится в активной стадии формирования, в стране открыты многие ниши и есть большой потенциал развития. К сожалению, отрасль сталкивается с проблемой нехватки квалифицированных кадров, как для проектирования роботов, так и для интеграции и работы с ними.

Лидирующие сферы применения роботов

Основными сферами применения являются:

• Металлургия;
• Автомобильная промышленность;
• Пищевое производство;
• Химическая промышленность;
• Деревообработка.

Перспективными проектами в плане автоматизации являются производства, где есть монотонный труд: погрузки, комплектование, сборка, а также вредные для здоровья процессы.

Согласно исследованиям, основными задачами промышленных роботов в России являются сварка, фрезеровка, литье, упаковка и распаковка, разные работы по погрузке.

Повышенный интерес к роботизации производства не только в автомобильной сфере говорит о сформированной тенденции и дальнейших перспективах развития данного направления робототехники. Среди основных преимуществ использования промышленных роботов выделяют: снижение затрат на производство, повышение точности изготовления и уменьшение процентов брака (исключен человеческий фактор), повышается скорость процесса производства.

При подготовке материала использовались источники:
https://tsa.su/news/primenenie-robototehniki-v-promyshlennosti/

https://www.avanti-edu.tech/blog/promyshlennaya-robototekhnika-tendencii-i-osobennosti