Teollisuusrobotin edut

teollisuusrobotti on mekaaninen käsivarsi, johon on kiinnitetty antureita ja ohjaimia. Ne luokitellaan kuuteen eri luokkaan käsivarren kokoonpanon mukaan: Monet teollisuusyritykset käyttävät robotteja taloudellisena ja aikaa säästävänä vaihtoehtona vaarallisissa ja arkipäiväisissä tehtävissä, jotka vaatisivat ihmistyövoimaa. Mutta mitä sinun pitäisi pitää mielessä ennen kuin investoit robottiin?

Kustannukset

teollisuusrobotti voi olla aluksi kallis ostaa ja asentaa, mutta niiden pitkän aikavälin säästöt valmistajille voivat olla huomattavat, koska ne alentavat työvoimakustannuksia, vähentävät hukkatuotantoa ja parantavat tuotteiden laatua. Lisäksi teollisuusrobotit pääsevät vaarallisiin tai monimutkaisiin ympäristöihin, joihin ihmiset eivät yksinkertaisesti pysty, jolloin yritykset voivat lisätä tuotantoa ilman yleiskustannusten kasvua.

Teollisuusrobottien kustannukset riippuvat suuresti niiden käyttökohteesta; hitsausrobotit aiheuttavat todennäköisesti suuremmat kustannukset kuin kokoonpanorobotit; keskimääräiset hankintakustannukset ovat kuitenkin noin $250 000. Alkuperäisten hankintakustannusten lisäksi yrityksille aiheutuu myös järjestelmäsuunnittelu-, käyttö- ja ylläpitokustannuksia, jotka voivat olla jopa $10 000 vuodessa.

Tuotantorobotit vaativat usein lisävarusteita, kuten tyhjiökouria ja leikkureita, jotta ne voivat suorittaa tietyt tehtävät, mikä voi kasvaa ajan myötä, kun niitä käytetään ankarissa ympäristöissä. Siksi on ratkaisevan tärkeää, että tällaiset lisäkustannukset otetaan huomioon teollisuusrobottien kokonaiskustannuksia (TCO) laskettaessa.

Teollisuusrobottien kustannuksia voi nostaa myös niiden rajallinen joustavuus, sillä useimmat niistä on suunniteltu yhtä tiettyä tehtävää varten, ja niiden ohjelmoinnin muuttaminen voi olla kallista ja aikaa vievää; ääritapauksissa voidaan jopa vaatia tuotantolinjojen täydellistä uudelleensuunnittelua.

Koska robottisovellukset ovat yleistyneet viime vuosina, ARK arvioi, että teollisuusrobotin kokonaiskustannukset laskevat ajan mittaan huomattavasti; vuoteen 2025 mennessä kustannukset laskevat todennäköisesti alle $11 000:n, mikä on paljon vähemmän kuin Boston Consulting Groupin ennuste, jonka mukaan robotin kokonaiskustannukset ovat noin $24 000.

Teollisuusrobotit ovat yleensä huomattavasti halvempia kuin ihmistyöntekijät, ja ajan mittaan ne voivat säästää yrityksissä huomattavia summia rahaa, kun työntekijöitä ei enää tarvita ja aikaa vapautuu muihin tehtäviin. Lisäksi robotit työskentelevät nopeammin kuin ihmisrobotit ja tuottavat samalla enemmän tuotteita nopeammin.

Tehokkuus

teollisuusrobotti tarjoaa yrityksille tehokkaan tavan suorittaa tehtäviä. Lisäämällä tuotannon tehokkuutta ja vähentämällä käyttökustannuksia robottijärjestelmät antavat yrityksille mahdollisuuden kasvattaa voittoja tämän investointiteknologian avulla. Lisäksi niiden luotettavuus tarjoaa parempaa tietotarkkuutta, jota tarvitaan prosessien tehottomuuden tunnistamiseen ja niiden parantamiseen; toisin kuin ihmiset, robotit eivät kuitenkaan koe väsymystä kuten ihmistyöntekijät, ja ne voivat jatkaa tuotantonopeuttaan jopa yön yli.

Teollisuusrobotit tarjoavat monia etuja, kun niitä käytetään ahtaissa tiloissa. Vapauttamalla tilaa, joka muutoin käytettäisiin henkilökunnan liikkumiseen, niiden monipuolisuus mahdollistaa useiden toimintojen tiivistämisen pienempään määrään koneita - mikä säästää sekä tilaa että rahaa - ja koska teollisuusrobotit ovat helposti ohjelmoitavissa, ne ovat monipuolisempia kuin työntekijät.

Suorituskykyinen robottijärjestelmä voidaan räätälöidä toimimaan turvallisesti vaikeissa tai vaarallisissa ympäristöissä. Ohjelmoitavat robotit voivat auttaa välttämään vaaratilanteita ja onnettomuuksia työpaikalla; lisäksi ne työskentelevät nopeammin ja tehokkaammin kuin ihmiset, mikä on ihanteellista vaarallisissa ja riskialttiissa tehtävissä. Lisäksi teollisuusrobotit lisäävät tuotantolaitosten tuottavuutta poistamalla inhimilliset virheet - mikä tarkoittaa, että yritykset saavat investointikustannukset takaisin kahdessa vuodessa teollisuusrobottien hankinnasta.

On kuitenkin olemassa tiettyjä tärkeitä näkökohtia, jotka yritysten olisi pidettävä mielessä teollisuusrobottia valitessaan. Ensimmäinen ja tärkein on huolto- ja korjauskustannukset, toinen on tarvittavien operaattoreiden määrä; tämän avulla yritykset voivat määrittää, kuinka paljon työtä voidaan tehdä tietyssä ajassa.

Teollisuusrobottien tarkkuus ja toistettavuus olisi myös otettava huolellisesti huomioon. Tarkkuus riippuu siitä, miten tarkasti sen anturit on kalibroitu, ja päätehyödykkeiden on vastattava käsiteltäviä esineitä, jotta kokemus olisi ihanteellinen. ISO 9283 voi auttaa mittaamaan tarkkuutta ja toistettavuutta tarkasti ja johdonmukaisesti.

Yritysten tulisi harkita rahan käyttämistä ohjelmisto- ja laitteistopäivityksiin, joilla parannetaan robottien suorituskykyä, kuten kalibrointiin, huolto-ohjelmien säätöihin tai lisävarusteisiin, joilla laajennetaan toimintoja.

Turvallisuus

teollisuusrobotti voi olla korvaamaton apu työnantajille, jotka haluavat vähentää työpaikan riskejä ja vaaroja. Niiden monipuolisuuden ansiosta ne voivat työskennellä vaarallisissa ympäristöissä, joihin ihmisillä ei olisi pääsyä tai jotka olisivat epäkäytännöllisiä, ja ne voivat suorittaa tarkkuutta ja kestävyyttä vaativia tarkkoja ja raskaita tehtäviä. Teollisuusrobotit vähentävät myös toistuvan rasituksen aiheuttamien vammojen riskiä ja lisäävät samalla tuottavuutta - samalla kun ne auttavat alentamaan työntekijäkustannuksia poistamalla palkat, sairausvakuutusmaksut ja palkallisen vapaa-ajan kulut kokonaan - mikä tekee teollisuusroboteista houkuttelevan vaihtoehdon monille teollisuusyrityksille.

Turvallisuus on kuitenkin edelleen yksi robottijärjestelmien tärkeimmistä huolenaiheista. Organisaatioiden on ryhdyttävä kaikkiin tarvittaviin toimiin työntekijöiden suojelemiseksi robotteja asennettaessa ja käytettäessä, mukaan lukien kaikkien sovellettavien työturvallisuusstandardien noudattaminen ja työntekijöiden ottaminen mukaan riskinarviointiprosesseihin.

Turvallisuuspoikkeamat johtuvat yleensä inhimillisistä virheistä, ohjausvirheistä, luvattomasta pääsystä, mekaanisista vioista ja sähköjärjestelmän toimintahäiriöistä. Niihin liittyy usein myös riittämätön koulutus tai tietoisuus siitä, miten robottien kanssa on parasta tehdä yhteistyötä.

Tehokas teollisuusrobottien turvajärjestelmä koostuu fyysisistä esteistä, varoitusmerkeistä ja lattiatilan merkinnöistä, jotka erottavat työalueen roboteista. Lisäksi siihen olisi sisällyttävä mekanismi, joka mahdollistaa manuaalisen sammuttamisen robotin toimintahäiriön sattuessa; lisäksi siihen sisältyy salasanavaatimuksia, joilla robotit aktivoidaan ja estetään niiden toiminta vaarallisissa ympäristöissä.

Tehokkaaseen teollisuusrobottien turvallisuusohjelmaan tulisi kuulua myös ennakoiva huolto, johon kuuluu säännöllisten tarkastusten tekeminen mahdollisten ongelmien havaitsemiseksi ennen kuin niistä tulee merkittäviä. Ennakoiva kunnossapito on huomattavasti halvempaa ja oikea-aikaisempaa kuin suuret korjaukset tai uusinnat, ja se vähentää merkittävästi odottamattomista mekaanisista ongelmista johtuvia seisokkiaikoja.

Lukitus- ja merkitsemismenettelyjä on käytettävä myös silloin, kun robotit liitetään energialähteisiin, mikä varmistaa turvallisen sammuttamisen, kun huolto- tai korjaustöitä on tehtävä. Kaikki sähkölaitteet, robotit mukaan lukien, sisältävät vaarallista energiaa, joka voi johtaa onnettomuuksiin, jos ne irrotetaan väärin virtalähteestä.

Tarkkuus

teollisuusrobottia voidaan käyttää monenlaisiin tehtäviin. Joissakin tehtävissä, kuten hionnassa ja purseenpoistossa, tarvitaan tarkkuutta, jotta varmistetaan, että tuote, jossa ei ole roskia ja epäpuhtauksia, valmistuu lopulliseen määränpäähänsä. Teollisuusrobotit suorittavat usein laajoilla alueilla pyöriviä työkaluja käyttäen, ja niiden on noudatettava tarkasti ennalta ohjelmoituja polkuja poikkeamatta niistä.

Robotin toiminnan tarkkuus riippuu sen käsivarren kokoonpanosta, käsiteltävän materiaalin tyypistä ja käyttöolosuhteista. Tarkkuutta voidaan lisätä robottitoiminnoissa muutamalla tavalla; käyttämällä erittäin tarkkoja antureita tai suorittamalla online-ratakorjaus voidaan lisätä tarkkuutta jopa 50 prosenttia ja samalla lisätä nopeutta saman verran.

Yksi tehokas tapa lisätä robotin tarkkuutta on käyttää erittäin tarkkoja kulma- tai kiertokoodereita kussakin akselissa. Nämä anturit antavat tarkemman kuvauksen kunkin robottiakselin sijainnista kuin skaalatut kokonaisluku- tai liukulukumuotoiset kuvaukset, ja ne kompensoivat takaiskun ja lämpötilavaihtelut ja tarjoavat samalla tarkempia seurantatietoja.

Yksi tapa lisätä robottijärjestelmän tarkkuutta on käyttää jäykän kappaleen mallia, jolla simuloidaan robotin päätehostimen (EE) liikkeitä. Voit mitata tai laskea sen jäykkyyden suoraan tai käyttää kartesiallisen avaruuden pisteitä kyseisen jäykkyyden mittauksina. Vaikka tämä menetelmä on laskentaintensiivinen, sillä saadaan realistisia tuloksia.

Vaihtoehtoinen tapa parantaa robotin tarkkuutta on käyttää 3D-asentoon perustuvaa visuaalista anturia ja reaaliaikaista reitinseuranta-algoritmia. Tämä tekniikka parantaa staattista EE-paikannusta alle 0,05 mm:n tarkkuuteen ja dynaamista polunseurantaa hitsausnopeuksiin asti vain 0,02 asteen virheellä; tämä vastaa teollisuuden tarkkuusvaatimuksia erilaisissa sovelluksissa, joihin liittyy myös reunoja.

Neljäs tapa parantaa robotin tarkkuutta on käyttää virtuaalista nivelmallia ja monikehodynamiikan ratkaisijaa. Mallilla voidaan ennustaa robotin keskeisten komponenttien, kuten käyttömoottoreiden ja voimansiirtorakenteiden, akselien pyörimisliikkeet ja jäykkyystasot; sen jälkeen voidaan vähentää keskeisten akselien jitteriä sekä robotin liikeratojen poikkeamia teollisuusstandardien mukaisiksi.