Pytania, które należy sobie zadać podczas automatyzacji procesów

163

– Jakiego rodzaju produkty zamierza się wytwarzać lub obsługiwać — i w jaki sposób?

Wiele firm zadaje obecnie pytanie, czy lepszą odpowiedzią na ich bieżące wyzwania będzie wdrożenie cobotów czy robotów montowanych na stałe. Odpowiedź zależy od sytuacji. Tradycyjne roboty przemysłowe często lepiej nadają się do wielu zastosowań w dziedzinie szybkiego i precyzyjnego montażu, natomiast coboty są niezastąpione w zwiększaniu elastyczności linii produkcyjnej. Umożliwiają także konkretne wsparcie ludzi – na przykład podczas wyjmowania towarów ze skrzyń lub ich wkładania, podczas gdy konwencjonalne roboty przemysłowe zazwyczaj pracują niezależnie, a nie wspólnie z pracownikami. Coboty lepiej radzą sobie także z zadaniami polegającymi na obsłudze palet, konserwacji maszyn i przenoszeniu materiałów. Inne zastosowania obejmują załadunek maszyn, odbiór zamówień, pakowanie i testowanie.

Wykorzystanie cobotów bardzo cenią sobie przedsiębiorstwa, w których szczególnie ważna jest możliwość dostosowania linii produkcyjnej do szybko zmieniających się trendów i wymagań konsumentów. W sytuacji, w której konieczne jest częste wprowadzania modyfikacji w na linii produkcyjnej, roboty współpracujące sprawdzają się doskonale, ponieważ są zdecydowanie bardziej elastyczne od tradycyjnych robotów przemysłowych. Istnieje możliwość połączenia ich z urządzeniami mobilnymi (takimi jak seria LD firmy OMRON), co sprawia, że są jeszcze bardziej elastyczne i wszechstronne. Obecnie urządzenia te są na przykład dostępne ze specjalnymi nasadkami UV do dezynfekcji pomieszczeń. Dzięki narzędziom programowym i zintegrowanym funkcjom czujników, takim jak przetwarzanie obrazu, określanie lokalizacji i integracja z systemami pamięci masowej, coboty wypełniają na rynku robotyki lukę w zastosowaniach, w których elastyczność jest ważniejsza od szybkości.

– Jakie ruchy powinien wykonywać robot?

Pytanie to dotyczy nie tylko zastosowań wymagających prostego ruchu (podnoszenie i umieszczanie), lecz także zakłóceń występujących pomiędzy robotem a jego kinematyką, a także innymi elementami, które mogą poruszać się w obrębie komórki produkcyjnej.

Konstrukcje kinematyczne dzielą się na cztery główne kategorie: kartezjańskie, SCARA, roboty 6-osiowe oraz typu delta/równoległe. Wybór firmy będzie zależał w dużej mierze od jej lokalizacji i planowanego zastosowania.

Kinematyka kartezjańska jest podejściem wysoce konfigurowalnym, ponieważ obejmuje wszystko od stopnia swobody poprzez pojedynczą oś do wielu osi ruchu. Roboty kartezjańskie mają kilka zoptymalizowanych napędów wykorzystujących albo mechanizm śruby z nakrętką kulkową albo układ napędu pasowego. Mogą one być używane do montażu niewielkich elementów, ale także do bardzo długich systemów transportowania części, takich jak żurawie podwieszone, które pracują pod stropem w halach produkcyjnych.

Natomiast roboty SCARA to „roboty o poziomym ramieniu przegubowym”. Mają one cylindryczny obszar roboczy i pracują znacznie szybciej niż roboty kartezjańskie i roboty 6-osiowe. Roboty SCARA nadają się do podnoszenia i odkładania elementów oraz do innych procesów przemieszczania elementów o małym ciężarze: na przykład składania, pakowania lub przenoszenia materiałów.

W porównaniu z systemami SCARA roboty 6-osiowe (lub  ze złączami obrotowymi) mają sferyczny obszar roboczy. Jest to największy segment robotów ze względu na wiele możliwości zastosowań. Roboty 6-osiowe obrotowe są często używane w zastosowaniach wymagających intensywnego przetwarzania, takich jak spawanie, malowanie, nakładanie kleju, montaż lub przenoszenie materiałów, ponieważ umożliwiają pełne wykorzystanie ich sprawności i zręczności.

Roboty typu delta lub też równoległe mają cylindryczny obszar roboczy. Często obsługują one zastosowania, w których produkty pozostają na tej samej powierzchni podczas procesu podnoszenia i umieszczania. Tani w utrzymaniu robot równoległy to rozwiązanie do montażu podwieszonego, które maksymalizuje dostęp i zmniejsza ilość zajętego miejsca na podłodze. Nadaje się szczególnie do zastosowań o szybkich ruchach i do lekkich produktów.

– Jakie odległości musi pokonywać?

Przedsiębiorstwo, które pragnie stworzyć bardziej elastyczną linię transportu materiałów, powinno rozważyć wdrożenie autonomicznych robotów mobilnych (AMR). Cechują się one wszechstronnością i możliwością obsługi wielu różnych zadań związanych z transportem. Ponadto odciążają one pracowników w środowisku produkcyjnym i spełniają wymagania w zakresie higieny i dystansu społecznego, co w obliczu obecnej pandemii koronawirusa stało się jeszcze ważniejsze.

Roboty mobilne wyposażone w odpowiednie, najnowocześniejsze zdobycze techniki zwiększają efektywność procesów, pracując bezpiecznie wśród ludzi i minimalizując ryzyko odniesienia obrażeń ciała w niebezpiecznych sytuacjach. Mogą być również połączone z cobotami oraz obsługiwane za pomocą zaawansowanych systemów zarządzania flotą, które potrafią ze znacznym wyprzedzeniem planować pracę całej floty robotów, co byłoby niemożliwe do zrealizowania z perspektywy operatora. Zaawansowane systemy zarządzania flotą umożliwiają również optymalne przydzielanie zadań gwarantujące najbardziej efektywną pracę maszyn.