หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและประโยชน์ของการนำไปใช้ในการผลิตความสำคัญของหุ่นยนต์

โลกกำลังกลายเป็นดิจิทัลและก้าวหน้ามากขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น สิ่งนี้สามารถตัดสินได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าจำนวนหุ่นยนต์ที่ติดตั้งในอุตสาหกรรมทั่วโลกเพิ่มขึ้นกว่าสามเท่าในช่วงสิบปีที่ผ่านมา

Robotics เป็นเครื่องมือใหม่สำหรับการใช้เครื่องจักรที่ซับซ้อนและระบบอัตโนมัติของการผลิต เทคโนโลยีรุ่นล่าสุดที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุด

วิทยาการหุ่นยนต์ เป็นทิศทางใหม่ทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ซับซ้อน รวมถึงการพัฒนา การสร้าง และการใช้งาน ผู้ควบคุมหุ่นยนต์และคอมเพล็กซ์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ตลอดจนแง่มุมขององค์กร เศรษฐกิจสังคม และจิตวิทยาที่เกี่ยวข้องซึ่งต้องการวิธีการทางวิทยาศาสตร์แบบใหม่ การทำงานในด้านต่าง ๆ ให้ประสบความสำเร็จก็ค่อย ๆ พิสูจน์ข้อดีของมัน

ระบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์เพื่อประสิทธิภาพ ความยืดหยุ่น และความปลอดภัย

ความคิดในการแทนที่แรงงานมนุษย์ด้วยเครื่องจักรเป็นที่รู้กันมาตั้งแต่สมัยโบราณหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นอีกขั้นหนึ่งของการพัฒนาระบบอัตโนมัติที่ยืดหยุ่นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต โดยไม่เพียงแต่สามารถทำซ้ำการทำงานเดิมอย่างต่อเนื่องด้วยการรับประกันความถูกต้องเท่านั้น แต่ยังมีความเป็นไปได้ในการเขียนโปรแกรมซ้ำอย่างง่ายในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงโปรแกรมการผลิตของผู้ใช้ .

แนวคิดนี้เริ่มต้นจากเวิร์กสเตชันที่เรียบง่าย โดยหุ่นยนต์จะติดตั้งตัวกำหนดตำแหน่งเพื่อวางชิ้นส่วนและวางตำแหน่งชิ้นส่วนในสถานีตั้งแต่สองสถานีขึ้นไป ไปจนถึงสายการผลิตหุ่นยนต์ทั้งหมด ซึ่งการทำงานของร่างกาย รวมถึงการขนถ่ายชิ้นส่วน ถูกควบคุมโดย หุ่นยนต์

ตัวช่วยที่สำคัญในโลกของระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ในปัจจุบันคือระบบช่วยเหลือที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น ระบบภาพหรือกล้องที่ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถถอดและจัดการชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้

อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือของหุ่นยนต์ ซอฟต์แวร์ ประสิทธิภาพสูง และความง่ายในการใช้งานเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของอุปกรณ์และระบบเหล่านี้

ระดับและวิธีการของการผลิตอัตโนมัติขึ้นอยู่กับประเภทและขนาดของมันอย่างมาก และถ้าในการผลิตจำนวนมากและขนาดใหญ่ การใช้สายการผลิตอัตโนมัตินั้นสมเหตุสมผลที่สุด ดังนั้นในซีรีย์ขนาดกลางและชุดเล็กและการผลิตเดี่ยว ระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อน เกิดขึ้นได้ด้วยการกำเนิดของคอมพิวเตอร์ เครื่องจักร CNC และหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

บนฐาน อุปกรณ์เทคโนโลยีที่มีการควบคุมแบบดิจิตอล และประกอบหุ่นยนต์อุตสาหกรรม, สายผลิตภัณฑ์หลายส่วน, ส่วนงาน, เวิร์กช็อปที่เรียกว่าการผลิตอัตโนมัติแบบยืดหยุ่น

หลักการสำคัญในการสร้างโรงงานผลิตที่ยืดหยุ่นดังกล่าวคือความเป็นโมดูลาร์ระบบอัตโนมัติสำหรับการผลิตแบบ Agile ได้พัฒนาจากแบบง่ายไปสู่แบบซับซ้อน — ออกแบบและใช้งานตั้งแต่แรกเริ่ม โมดูลการผลิตแบบยืดหยุ่น (PMM)ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของพวกเขา คอมเพล็กซ์การผลิตที่ยืดหยุ่น (HPC) และในที่สุดก็ การผลิตอัตโนมัติที่ยืดหยุ่น (HAP).

หุ่นยนต์รุ่นใหม่ติดตั้งและตั้งโปรแกรมได้ง่ายกว่า และในขณะเดียวกันก็สื่อสารกันได้ง่ายขึ้น

การพัฒนาต่อไปของพวกเขาคือการสร้างการผลิตอัตโนมัติที่เกือบจะเลิกใช้แล้ว โดยที่การผลิตอัตโนมัติแบบยืดหยุ่นเสริมด้วยการผลิตที่ออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ผลิต (CAD) และการเตรียมเทคโนโลยีสำหรับการผลิต การวางแผน และการควบคุมการจัดส่ง (ACS)

หน่วยโครงสร้างหลักของโมดูลการผลิตที่ยืดหยุ่นของความซับซ้อนต่างๆ ได้แก่ คอมเพล็กซ์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ (RTC)ซึ่งสามารถประกอบขึ้นจากพื้นฐานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหนึ่งตัวที่ให้การบำรุงรักษาอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบรายบุคคลหรือแบบกลุ่มหรือวงจรการประมวลผลผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ (เช่น การเชื่อม) หรือบนพื้นฐานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหลายตัวที่ดำเนินการเชื่อมต่อกัน

ความเก่งกาจของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ช่วยให้ใช้งานได้อย่างกว้างขวางในฐานะส่วนหนึ่งของคอมเพล็กซ์เทคโนโลยีหุ่นยนต์สำหรับการผลิตประเภทต่างๆ

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีหุ่นยนต์กำลังผลักดันการใช้หุ่นยนต์เพิ่มมากขึ้น

การนำหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมาใช้อย่างเข้มข้นในปัจจุบันและอนาคตมีสาเหตุหลายประการ

ประการแรก การสร้างและการแนะนำอย่างกว้างขวางของหุ่นยนต์และหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ซึ่งทำให้สามารถกระชับกระบวนการทางเทคโนโลยีและการดำเนินงานที่หลากหลาย เพื่อไม่รวมการใช้แรงงานทักษะต่ำด้วยตนเองและจำเจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะที่ยากลำบาก อันตราย และเป็นอันตรายต่อผู้คน .

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า อุตสาหกรรมควรมั่นใจว่าจะมีการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมากผ่านการแนะนำอุปกรณ์ประเภทใหม่และเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า แม้ว่าส่วนแบ่งของการใช้แรงงานคนในอุตสาหกรรมจะลดลง แต่ทุกวันนี้ยังมีผู้คนนับล้านที่ใช้แรงงานคนในโลกนี้

การศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับสภาพการทำงานแสดงให้เห็นว่าคนงานประมาณ 30% ได้รับผลกระทบจากเสียง 30% ต้องทำงานตามระบบการควบคุมอย่างเคร่งครัด 25% ต้องสัมผัสกับความชื้น ความร้อนหรือความเย็น 20% ทำงานในตำแหน่งที่ไม่สบายทางร่างกายหรือต่ำกว่า สภาพควันและควัน 20% ถูกบังคับให้ใช้ความพยายามอย่างหนัก และ 15% ทำงานตอนกลางคืน

ตัวก่อความเครียดเหล่านี้มักทำหน้าที่ร่วมกัน ดังนั้นคนงานประมาณ 40% ได้รับผลกระทบจากสองปัจจัยพร้อมกัน และประมาณ 25% จากปัจจัยสามอย่างขึ้นไป ดังนั้น การนำวิทยาการหุ่นยนต์มาใช้จึงช่วยลดสัดส่วนของงานที่ต้องใช้แรงงานคน งานหนัก งานอันตราย และงานที่น่าเบื่อหน่ายลงได้อย่างมาก (ปัจจัยทางสังคม).

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถทำงานที่ก่อนหน้านี้มนุษย์ทำได้เท่านั้น

นอกจากนี้ ลักษณะการผลิตยังเปลี่ยนไปอีกด้วย โดยประมาณ 80% ของผลิตภัณฑ์ผลิตเป็นชุดเล็กๆ ดังนั้น ระบบอัตโนมัติในการผลิตจึงกลายเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มผลิตภาพแรงงานในการผลิตขนาดเล็ก (ปัจจัยทางเศรษฐกิจ).

วิทยาการหุ่นยนต์ช่วยให้คุณแก้ปัญหาแรงงานสองกะและสามกะ เพิ่มปัจจัยโหลดของอุปกรณ์และจังหวะการทำงาน ปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และลดต้นทุน โดยส่วนใหญ่ในการผลิตขนาดเล็ก

มันสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก้าวไปสู่ระดับใหม่เชิงคุณภาพ นั่นคือการสร้างระบบการผลิตอัตโนมัติที่ยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดค่าใหม่ได้อย่างรวดเร็วเพื่อดำเนินการกับลำดับและธรรมชาติของการกระทำที่แตกต่างกัน และทำงานโดยมีส่วนร่วมของมนุษย์น้อยที่สุด

มีสายสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นยิ่งขึ้นระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร: พวกเขาทำงานร่วมกันมากขึ้นและไม่มีรั้วป้องกัน

ลักษณะทางเทคนิคหลักของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมนั้นพิจารณาจากขอบเขตการใช้งานและเงื่อนไขการผลิตที่ต้องการ

คำอธิบายและคุณลักษณะของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสมัยใหม่มีอยู่ในบทความ: หุ่นยนต์อุตสาหกรรมในการผลิตสมัยใหม่ และ การจำแนกประเภทหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้งานในการปฏิบัติงานบางอย่าง หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะแทนที่คนงาน 1-3 คน ช่วยเพิ่มผลิตภาพแรงงาน 60-80% และลดต้นทุนการเตรียมการผลิต 45-50% ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกะการทำงาน

เมื่อใช้ในกลุ่ม ประสิทธิภาพของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว: ผลผลิตเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 3 ถึง 5 เท่า และในบางกรณี 8 ถึง 10 เท่า เงินลงทุนและค่าบำรุงรักษาจะลดลงค่อนข้างมาก ความเข้มและจังหวะของการผลิตจะเปลี่ยนไป คุณภาพของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น จำนวนของเสียลดลง

อุตสาหกรรมยานยนต์เป็นผู้นำ: ใช้โซลูชันการผลิตอัจฉริยะและหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแทนสายการประกอบที่ครอบงำการผลิตแบบดั้งเดิมมากว่า 100 ปี

ในบรรดาพื้นที่ของการลดการใช้แรงงานคนและแรงงานหนัก นอกจากหุ่นยนต์แล้ว ยังจัดสรรสถานที่สำคัญให้กับอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดด้วย — ผู้บงการเป็นวิธีการใช้เครื่องจักรที่ซับซ้อนในการผลิต

ในการผลิตซึ่งไม่จำเป็นต้องปกป้องบุคคลจากสภาพแวดล้อมและการขนถ่ายอุปกรณ์บ่อยครั้ง หุ่นยนต์ควบคุมด้วยคำสั่งได้กลายเป็นที่แพร่หลาย โดยมีลักษณะเด่นคือข้อเท็จจริงที่ว่าผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์จะเปิดไดรฟ์ของแต่ละลิงก์แยกกันตามลำดับ

หุ่นยนต์ควบคุมดังกล่าวเป็นการออกแบบที่ง่ายที่สุด มีราคาไม่แพงนัก และการใช้งานไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการทางเทคโนโลยี เนื่องจากสามารถเข้ากับเทคโนโลยีที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย ความอเนกประสงค์ ต้นทุนต่ำ และประสิทธิภาพสูงในการขนถ่ายสินค้าคือคุณสมบัติที่แตกต่าง

ผู้ควบคุมหุ่นยนต์สมัยใหม่มอบโอกาสใหม่ ๆ ในโลกแห่งการทำงาน

งานหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประกอบเครื่องจักรกล การก่อสร้างและการตกแต่ง การยกและการขนส่ง การจัดเก็บและการซ่อมแซมสามารถใช้เครื่องจักรกลได้ในอนาคตอันใกล้ด้วยความช่วยเหลือจากผู้ควบคุมเท่านั้น

จากการคำนวณ การตอบสนองความต้องการทางอุตสาหกรรมของผู้ควบคุมหุ่นยนต์จะลดจำนวนคนงานที่ใช้แรงงานคนในกว่า 30 อาชีพ: ช่างทำกุญแจ 4%, ช่างซ่อม 3 คน, คนบรรจุหีบห่อ 5 คน, คนดูแลคลังสินค้า 2.5 คน, คนขนย้าย 3 คน และรถตัก 5 คน %

ผลจากนวัตกรรมเครือข่าย หุ่นยนต์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ปรากฏในภาคการผลิตที่เพิ่งค้นพบระบบอัตโนมัติเมื่อไม่นานมานี้ ตัวอย่างได้แก่ อุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมสิ่งทอ อุตสาหกรรมงานไม้ และอุตสาหกรรมพลาสติก

ก่อนหน้านี้ การใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมประเภทมาตรฐานมาพร้อมกับมาตรการด้านความปลอดภัยและการป้องกันอุบัติเหตุหลายประการ ในเรื่องนี้ หุ่นยนต์ประเภทใหม่ (หุ่นยนต์ทำงานร่วมกัน) บางครั้งเรียกว่า "โคบอท" เป็นโซลูชันที่ปฏิวัติวงการโดยสิ้นเชิง

การวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานได้มุ่งเน้นไปที่ความปลอดภัยและในขณะเดียวกันก็มีความเป็นไปได้ที่จะรวมเข้ากับสายงานกับผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์

แม้แต่ในทศวรรษที่ผ่านมา หุ่นยนต์อุตสาหกรรมก็ยังอยู่ในรั้ว แต่แล้วปรากฏว่า หุ่นยนต์ทำงานร่วมกัน… สาระสำคัญของคำว่า “ความร่วมมือ” หมายความว่า สามารถทำงานร่วมกันกับผู้คนได้

สิ่งนี้อาจมีลักษณะอย่างไรและเหตุใดจึงไม่เป็นอันตราย การออกแบบหุ่นยนต์นั้นมีกำลังและเอาต์พุตจำกัด รวมถึงฟังก์ชันที่จะหยุดหุ่นยนต์ทันทีเมื่อตรวจพบการชน ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี ในหลาย ๆ การใช้งาน หุ่นยนต์นี้สามารถใช้งานได้โดยไม่มีการป้องกันความปลอดภัย

ทุกวันนี้ ผู้ผลิตหุ่นยนต์สามารถเสนอประเภทหุ่นยนต์ที่ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุดในแง่ของลักษณะเฉพาะแก่ลูกค้าของตน และในขณะเดียวกันก็มีข้อดีอื่นๆ อีกหลายประการที่สามารถเน้นให้เห็นได้:

• การทำงานพร้อมกันกับผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์
• ประหยัดพื้นที่,
• ติดตั้งง่าย
• ประสิทธิภาพสูง,
• ความแม่นยำ,
• ความน่าเชื่อถือ

หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานยังใหม่อยู่ ความเป็นไปได้ของการสมัครยังไม่ได้รับการเปิดเผยอย่างเต็มที่ปัจจุบัน โคบอทถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ แต่ความสามารถของพวกเขาก็ถูกนำไปใช้กับอุตสาหกรรมอื่นด้วยเช่นกัน ด้วยความยืดหยุ่นและความสะดวกในการใช้งาน พวกเขายังจะพบตำแหน่งของพวกเขาในอุตสาหกรรมโลจิสติกส์และการบริการอีกด้วย การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าพื้นที่ที่ไม่ใช่ส่วนการผลิตเหล่านี้จะคิดเป็น 21.3% ของยอดขายโคบอทภายในปี 2024 โคบอทที่เป็นมิตรของเรามีศักยภาพที่จะเติบโตอย่างมากเมื่อเทียบกับหุ่นยนต์ประเภทอื่นๆ!

— Jan Zhang ซีอีโอของ Interact Analysis

หากผู้ปฏิบัติงานทำงานซ้ำๆ กันหลายชั่วโมงต่อวัน การเปลี่ยนหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานในเวลาอันสั้นมักจะค่อนข้างง่าย เนื่องจากการตั้งโปรแกรมและการกำหนดค่าที่เรียบง่าย และไม่มีมาตรการความปลอดภัยทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม

ด้วยเหตุผลเดียวกัน หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานยังมีราคาย่อมเยากว่ามาก (ไม่เพียงแต่ต้นทุนของหุ่นยนต์จะถูกลงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนการติดตั้งโดยลดเวลาที่ต้องใช้ในการบำรุงรักษาและกำหนดค่าอุปกรณ์เซลล์หุ่นยนต์) ดังนั้นจึงง่ายต่อการพิสูจน์ ทางการเงิน

ตัวอย่างที่ดีที่สุดของการนำหุ่นยนต์ดังกล่าวไปใช้ที่ประสบความสำเร็จคือในโรงงานผลิตซึ่งมีสถานีหลายแห่งที่ใช้กระบวนการประเภทเดียวกัน ตัวอย่างเช่น กระบวนการทางเทคโนโลยีด้วยเครื่อง CNC หลายเครื่อง

ในปัจจุบัน การสร้างและการใช้งานหุ่นยนต์ควรได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญของการพัฒนาอุตสาหกรรม

บริษัทมากกว่าพันแห่งมีส่วนร่วมในการพัฒนาและผลิตหุ่นยนต์อุตสาหกรรม บริษัทยักษ์ใหญ่ทุกแห่งเริ่มลงทุนในหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมีการสร้างบริษัทใหม่ที่เชี่ยวชาญในผลิตภัณฑ์เหล่านี้ รวมถึงบริษัทตัวกลางสำหรับการเปิดตัวหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ในประเทศที่พัฒนาแล้วทั้งหมด มีการจัดตั้งสมาคมระดับชาติสำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม และในบางประเทศงานในสาขานี้ได้รับการยกระดับเป็นโครงการของรัฐ

ในรัสเซีย สมาคมผู้เข้าร่วมตลาดหุ่นยนต์แห่งชาติ (NAURR) ก่อตั้งขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาตลาดหุ่นยนต์ ขยายความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ และทำให้ตลาดหุ่นยนต์เป็นที่นิยม