Руководство по коботам в производстве: будущее промышленной автоматизации

Коботы в производстве меняют глобальный ландшафт производства, отрасль, которая борется с постоянной нехваткой рабочей силы во всем мире. Насущные проблемы отрасли, в том числе длительные циклы обучения квалифицированных технических специалистов и острая нехватка кадров для высокорисковых должностей, становятся все более заметными, создавая значительные препятствия для эффективности производства и модернизации промышленности. На этом фоне коботы, особенно 6-осевые коботы, стали ключевым фактором, позволяющим решить проблему нехватки рабочей силы и ускорить переход к интеллектуальному производству, благодаря своим основным преимуществам: адаптивной гибкости и врожденной безопасности сотрудничества человека и робота. Являясь преобразующей силой в современном производстве, коботы в производстве находятся в центре этой промышленной эволюции, меняя фундаментальную парадигму автоматизированных операций во всех секторах мирового производства.

‍

‍

I. Решение проблемы нехватки рабочей силы: прорывы в операционной эффективности с помощью коллаборативных роботов

Нехватка рабочей силы стала основным препятствием, сдерживающим развитие производства, при этом критическая нехватка кадров наблюдается в сфере высокорисковых сварочных работ, связанных с экстремальными температурами и токсичными выпарами, а также в сфере высококвалифицированного прецизионного монтажа. 6-осевые коботы существенно снижают зависимость промышленности от ручного труда за счет модели сотрудничества человека и робота, обеспечивая ощутимые и значительные операционные улучшения для производственных предприятий:

‍

• Один оператор, несколько роботов: благодаря стабильным и надежным автоматизированным функциям один оператор на месте может одновременно контролировать 3–4 шестиосевых кобота, что значительно повышает общую эффективность работы завода.
• Снижение затрат на рабочую силу: благодаря устранению необходимости в длительном обучении специализированных техников, 6-осевые коботы обладают низкопороговыми режимами работы, включая обучение методом «перетаскивания» и графическое программирование, что позволяет работникам на передовой освоить основные навыки работы всего за 10 минут. Это устраняет традиционную зависимость отрасли автоматизации от специалистов по программированию, снижает риски производственного травматизма и связанные с ним управленческие затраты, а также позволяет предприятиям быстро заполнять важные вакансии и поддерживать непрерывность производства.

‍

II. 6-осевые коботы: непревзойденная адаптивность производства благодаря гибкости

Основным преимуществом 6-осевых коботов является их превосходная адаптивная гибкость. Оснащенные шестью степенями свободы, эти коботы повторяют сложные, нюансированные движения человеческой руки — скручивание, переворачивание и растягивание — плавно удовлетворяя динамичные производственные потребности многообразного производства небольших партий, доминирующей модели современного промышленного производства:

‍

• Пространственная и сценарийная адаптируемость: благодаря компактной механической конструкции и высокой маневренности 6-осевые коботы обеспечивают точность и повторяемость операций даже в ограниченных производственных пространствах. Например, CS63 (грузоподъемность 3 кг, длина манипулятора 624 мм) разработан для высокоточной сборки электронных компонентов, а CS625 (грузоподъемность 25 кг, длина манипулятора 1500 мм) оптимизирован для перемещения тяжелых материалов. Эти коботы поддерживают гибкие режимы развертывания, включая монтаж на полу, монтаж на потолке и мобильную интеграцию, и идеально подходят для сложных производственных сценариев, таких как изготовление стальных конструкций и судостроение.
• Быстрая смена продукта: в отличие от традиционных промышленных роботов, которые являются фиксированными и негибкими в специализированных производственных линиях, 6-осевые коботы поддерживают заранее сохраненные шаблоны программ и быструю механическую перенастройку. Переключение между различными производственными процессами требует всего нескольких минут на настройку, что значительно сокращает незапланированные простои производства и повышает общую загрузку производственной линии.
• Гарантия безопасного сотрудничества: 6-осевые коботы, соответствующие стандарту функциональной безопасности ISO 13849-1, оснащены высокочувствительными датчиками силы и интеллектуальной технологией обнаружения столкновений, что позволяет им работать бок о бок с людьми без физических ограждений или барьеров. Такая конструкция устраняет значительную потерю пространства, связанную с традиционным использованием промышленных роботов, и снижает риски взаимодействия человека и робота, что делает 6-осевые коботы идеальным решением для сценариев прецизионного производства, требующих сотрудничества человека и машины, таких как электроника и фармацевтическая промышленность.

‍

III. 6-осевые коботы: интеллектуальный центр умного производства

На фоне глобальной трансформации Индустрии 4.0 шестиосевые коботы больше не являются просто инструментом для «замены машин» в производстве; вместо этого они служат в качестве основного интеллектуального центра умных производственных систем, интегрируя различные передовые технологии и обеспечивая бесперебойную связь по всей производственной цепочке:

‍

• Расширение возможностей за счет технологической интеграции: благодаря интеграции искусственного интеллекта, машинного зрения и промышленного Интернета роботов (IoRT) 6-осевые коботы позволяют принимать решения на основе данных и оптимизировать процессы в режиме реального времени. Промышленные системы технического зрения с высоким разрешением обеспечивают точность распознавания объектов более 95%, алгоритмы глубокого обучения позволяют коботам автономно адаптироваться к незначительным изменениям заготовок и производственной линии, а технология цифровых двойников поддерживает предпроизводственное моделирование и оптимизацию процессов, сокращая затраты на пробные запуски новых продуктов.
• Полная совместимость с промышленной цепочкой: 6-осевые коботы играют центральную роль во всем спектре производства — от сварки автомобильных шасси и прецизионной сборки электронных чипов до упаковки продуктов питания и напитков и сортировки в логистике. В качестве яркого примера можно привести CS620 (грузоподъемность 20 кг, удлиненный рычаг длиной 1800 мм): при сварке крупных конструкционных элементов строительной техники этот кобот обеспечивает сварку без дефектов благодаря передовой технологии многослойной многопроходной сварки, выступая в качестве интеллектуального центра связи, связывающего производство, контроль качества и логистику в рамках единой цифровой экосистемы.

‍

По мере развития и совершенствования технологий искусственного интеллекта и модульной автоматизации, 6-осевые коботы будут еще больше снижать технические и эксплуатационные барьеры для промышленной автоматизации, способствуя фундаментальной трансформации мировой производственной промышленности от жесткого, фиксированного производства к гибкому, основанному на данных интеллектуальному производству. Для производственных предприятий по всему миру внедрение 6-осевых коботов является не только прагматичным и немедленным ответом на продолжающуюся глобальную нехватку рабочей силы, но и стратегической необходимостью для того, чтобы захватить инициативу в эпоху интеллектуального производства и достичь долгосрочного устойчивого развития бизнеса. Коботы в производстве будут продолжать развиваться и укреплять свою позицию в качестве краеугольного камня промышленного прогресса, позволяя производителям проактивно реагировать на меняющиеся требования рынка, оптимизировать эффективность производства и создавать более эффективную, устойчивую и интеллектуальную глобальную производственную экосистему для будущего производства.

‍