Wzrost zainteresowania robotyzacją produkcji
Z roku na rok odnotowywany jest wzrost zainteresowania robotyzacją procesów produkcyjnych. Jak podaje miesięcznik „Mechanik”, średnie tempo wzrostu liczby działających robotów przemysłowych na świecie w latach 2015-2020 wyniósł 9%, a w Polsce aż 16%. Przyczyniają się do tego takie czynniki jak, chociażby braki kadrowe na monotonnych lub niebezpiecznych stanowiskach czy też trudności w zachowaniu rentowności
i konkurencyjności na rynku. Te same czynniki powodują również liczne problemy
w przedsiębiorstwach, które nie zdecydowały się na wprowadzenie rozwiązań automatyki przemysłowej. Robotyzacja produkcji zapewnia poprawę wydajności i jakości procesów produkcyjnych, a także ergonomii stanowisk pracy. Co więcej, wpływa ona również na zmniejszenie kosztów, zwłaszcza z możliwością skorzystania z ulgi podatkowej. Decydując się jednak na robotyzację produkcji, musimy najpierw zastanowić się nad procesem, do którego wdrożone zostaną roboty, a także jakie roboty należy zastosować.
Procesy podlegające robotyzacji produkcji
Istnieje wiele procesów, w których możliwe jest zastosowanie robotów. Należą do nich m.in.:
- Paletyzacja
- Montaż
- Polerowanie/szlifowanie
- Spawanie
- Lakierowanie
- Magazynowanie / automatyczny transport
PALETYZACJA
Proces załadunku palet produktem można zrobotyzować, stosując np. roboty przemysłowe, manipulatory kartezjańskie lub coboty (roboty współpracujące). Proces ten często jest wąskim gardłem, a automatyzacja przyczynia się do wzrostu jego wydajności oraz poprawy jakości i dokładności procesu. Dodatkowo na uwagę zasługuje fakt, iż dobrze dobrany mechanizm nie uszkadza opakowań, czyli ilość zwrotów spowodowanych uszkodzeniem produktu zbliża się do 0%!
MONTAŻ
W tym procesie największą rolę odgrywa powtarzalność procesu, przy zachowaniu lub podniesieniu wydajności. Stanowiska takie, wyposaża się w manipulatory z chwytakami oraz transportery, podajniki, magazyny części i inne elementy wymagane do realizacji procesu. Warto zauważyć, że dzięki zastosowaniu robotyzacji / automatyzacji procesu możemy zwiększyć dokładność wykonywanych ruchów nawet do poziomu 0,01 mm!
POLEROWANIE/SZLIFOWANIE
Stanowiska zrobotyzowane do tych procesów charakteryzują się dużą wszechstronnością, dzięki czemu mogą być stosowane do małych oraz średnich serii. Dzięki zastosowaniu robotów w tych procesach możemy skrócić czas operacji nawet o 50%! Dodatkowo warto zauważyć, iż stosując w procesie narzędzie wyposażone w odciąg, zmniejszamy zapylenie na hali produkcyjnej, co wpływa na poprawę jakości pracy na sąsiadujących stanowiskach.
SPAWANIE
Konfiguracje stanowisk tego typu są bardzo zróżnicowane – od w pełni zautomatyzowanych gdzie praca ludzka ogranicza się tylko do dostarczania półproduktów do magazynów zasobowych, przez systemy, w których pracownik wymienia detale, po stanowiska, na których operator „prowadzi” za kiść robota, aby zdefiniować mu ścieżkę spawania. Każdy z wymienionych poziomów robotyzacji zdefiniowany jest do innych grup docelowych. Warto skontaktować się z integratorem w celu doboru odpowiedniego poziomu robotyzacji produkcji.
LAKIEROWANIE
Oczekiwania względem robota to przede wszystkim duża powtarzalność i szybkość pracy. Na rynku występują już specjalne roboty lakiernicze (np. FANUC P50i/10L), które dodatkowo doposażane są w urządzenia mieszająco- dozujące. Należy jednak pamiętać, iż w stanowiskach tego typu poza wymienionymi bardzo ważny jest aspekt dostarczania wyrobów, odciągi i systemy myjące. W zależności od planowanego poziomu automatyzacji warto skorzystać ze wsparcia firmy integratorskiej w celu opracowania optymalnego rozwiązania.
MAGAZYNOWANIE
Zautomatyzowane magazyny umożliwiają łatwe umieszczanie elementów oraz ich pobór. Zrobotyzowane systemy magazynowania idealnie sprawdzają się również jako elementy doposażenia linii pakujących, paletyzujących itp. W zależności od zagadnienia warto zwrócić uwagę na miejsca magazynowania, wąskie gardła w procesie (dostawa, składowanie, trasy wózków), a także ilość osób zaangażowanych w procesy. Na tej podstawie możne zdefiniować obszar procesu magazynowania optymalny do robotyzacji (intralogistyka / transport, składowanie, zarządzanie danymi).
Robotyzacja produkcji - rodzaje robotów
Chcąc wdrożyć robotyzację na określonym stanowisku należy również świadomie dobrać roboty, w zależności od funkcji jakie będą pełniły. Oto kilka najpopularniejszych rodzajów robotów:
- Przegubowe / przemysłowe – są najpowszechniejszym typem robotów w warunkach przemysłowych. W tym typie robotów połączenia są realizowane poprzez zastosowanie obrotowych przegubów nazywanych osiami. W robotyce przemysłowej powszechnie stosuje się od czterech do sześciu osi. Wykorzystywane są m.in. do spawania, montażu, pakowania lub paletyzacji.
- Kartezjańskie – ich konstrukcja pozwala na poruszanie się w określonej linii roboczej (np. góra-dół, lewo-prawo). Ich zaletą jest oszczędność przestrzeni,
z uwagi na fakt, iż pracują „nad” powierzchnią roboczą. Dzięki połączeniu kilku osi liniowych i obrotowych możemy przemieszczać produkty w przestrzeni 3d z obrotem produktów. Mogą one realizować zadania takie jak: pakowanie, sortowanie, skanowanie, czy nakładanie powłok lakierniczych lub kleju. - Coboty – poprzez zastosowanie odpowiednich czujników umożliwiają bezpieczną współpracę z człowiekiem bez stosowania barier czy systemów bezpieczeństwa. Robot taki w znacznym stopniu poprawia ergonomię stanowiska, jednak pracuje zdecydowanie wolniej np. od robota przemysłowego. Swoje zastosowanie znajdują w spawalnictwie, montażu, pakowaniu i paletyzacji.
- Mobline – są to najczęściej pojazdy autonomiczne AGV/AMR wyposażone
w systemy bezpieczeństwa, nawigacji i lokalizacji. Najlepiej sprawdzają się
w systemach transportu wewnętrznego (intralogistyka). - SCARA – roboty, w których ramie porusza się obrotowo w dwóch osiach oraz liniowo w trzeciej osi. Idealnie sprawdzają się do operacji typu „pick and place” – paletyzacja oraz pakowanie, jednak duża precyzja działania pozwala na zastosowanie ich również do montażu czy procesów dozowania.
- DELTA – składają się najczęściej z trzech ramion rozmieszczonych co 120 stopni, co zapewnia możliwość ruchu w osiach X, Y i Z bez obrotu platformy, jednak istnieją również wersje czteroramienne wyposażone w obrotową platformę. Należą do najszybszych robotów przemysłowych. Stosowane są głównie do zadań montażowych, zbierania elementów z linii produkcyjnej, a także pakowania i paletyzacji.
Robotyzacja produkcji - zalety
Wprowadzenie zrobotyzowanych systemów produkcyjnych niesie za sobą wiele zalet. Przede wszystkim możliwa jest większa precyzja wykonania oraz natychmiastowa reakcja na spadek parametrów jakościowych. System taki zwiększa również bezpieczeństwo na stanowiskach, gdzie praca człowieka związana jest z dużym ryzykiem. Systemy robotów współpracujących umożliwiają bowiem znaczną poprawę ergonomii pracy przy kolaboracji
z pracownikami. Istotną zaletą jest także zwiększenie produktywności oraz wydajności produkcji. Przyczynia się do tego, chociażby to, że w odróżnieniu od czasu pracy pracownika, czas pracy robota nie jest normowany.
Firma, która nie jest wyposażona w systemy zrobotyzowane, boryka się z wieloma istotnymi problemami. Wzrost cen powoduje spadek rentowności produkcji. Coraz trudniej pozostać konkurencyjnym. Bardzo często problemem jest również niska wydajność procesów, która jest związana między innymi z trudnością w znalezieniu pracowników lub błędami wywołanymi czynnikiem ludzkim. Do tego wszystkiego pojawia się także problem braku budżetu na robotyzację.
Robotyzacja produkcji wiąże się również z oszczędnością pieniędzy. Oszczędność ta wynika między innymi z braku kosztów, jakie ponosi pracodawca przy zatrudnieniu pracownika. Warto także pamiętać, iż od 1 stycznia 2022 obowiązuje tzw. ulga na robotyzację, która ma pomóc polskim przedsiębiorcom unowocześnić procesy produkcji. Więcej informacji na temat ulgi na robotyzację znajdziecie Państwo na naszym blogu.
Jeśli macie Państwo jakieś pytania dotyczące robotyzacji lub nie wiecie, od czego rozpocząć proces robotyzacji w swoim przedsiębiorstwie, zachęcamy do darmowej, niezobowiązującej rozmowy. Postaramy się pomóc zdefiniować wąskie gardła i podpowiemy od jakiego etapu warto zacząć robotyzację.
SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI
POROZMAWIAJMY O ROBOTYZACJI PRODUKCJI W TWOJEJ FIRMIE
Skorzystaj z formularza lub wyślij wiadomość na: kontakt@nixal.pl
