Производство роботов. Основные направления модернизации труда на промышленных предприятиях
Промышленные предприятия, выпускающие тысячи единиц унифицированной продукции, широко внедряют на свои производственные линии роботов.
Производство промышленных роботов осуществляется индивидуально для каждого предприятия с учетом всех операций, которые должена осуществлять машина, необходимого набора инструментов, скорости работы, степеней подвижности и свободы устройства.
Применение промышленных роботов дает производителям широкий комплекс преимуществ:
- Повышение производительности изготовления изделий
- Минимизацию риска повреждения продукции вследствие исключения «человеческого фактора» и высокой точности настройки механизмов роботов
- Отсутствие необходимости перерывов в работе. Роботы способны осуществлять производство изделий круглосуточно без остановок
- Сокращение затрат на оплату труда наемных работников
- Экономию рабочего пространства
За счет многофункциональности можно осуществлять несколько видов работ с помощью одного робота.
Все это несомненно приводит уменьшению себестоимости продукции, повышению ее качества, увеличению количества выпускаемой продукции в единицу времени и росту прибыльности промышленного предприятия.
Промышленный робот: конструкция и области применения
Промышленные роботы – это устройства-манипуляторы, движение рабочего механизма которых напоминает функционирование человеческой руки.
Механическая «рука» состоит из каркаса, датчиков, шарниров, обеспечивающих подвижность устройства и других компонентов.
К «руке» промышленного робота присоединяется любой необходимый инструмент, с помощью которого устройство должно осуществлять свои функции. Это может быть присоска, помогающая ему перемещать плоские детали, отвертка, покрасочный пистолет и многое другое.
Все вышеуказанные детали в совокупности представляют собой управляемую систему промышленного робота. За обеспечение работы «руки» в соответствии с заложенной программой отвечает управляющая система.
Она представляет собой комплекс приборов, датчиков, запоминающих и вычислительных машин и другого оборудования, осуществляющего контроль за работой управляемой системы.
Промышленный робот-манипулятор заменяет человека, выполняющего монотонные повторяющиеся операции для обеспечения повышения производительности и точности серийного производства изделий или выполнения других одинаковых манипуляций.
В зависимости от вида рабочего органа (инструмента) роботы-манипуляторы могут осуществлять следующие функции:
- Сварка
- Шлифование, резка и другие виды работ с металлами
- Покраска, нанесение лака
- Погрузочно-разгрузочные операции
- Упаковка
- Контрольно-измерительные работы и др.
С учетом потребностей каждого предприятия подбирается конкретный тип робота-манипулятора тех размеров, грузоподъемности, функциональности, которые оптимально подходят заказчику.
Промышленный экзоскелет
Отдельным видом промышленных роботов является промышленный экзоскелет.
Это устройство, которое позволяет снизить нагрузку на опорно-двигательную систему человека, осуществляющего работу с тяжелыми грузами и инструментами.
Они могут снижать нагрузку с верхних или нижних конечностей, а также изготавливаться полноразмерными (совмещать два вышеуказанных вида).
Промышленный экзоскелет дает предприятию следующие преимущества:
- Повышение производительности ручных операций
- Уменьшение травматизма на работе и развития профессиональных болезней
- Повышение комфортности условий труда
На промышленных производствах применяются экзоскелеты пассивного типа. Они не увеличивают физические возможности пользователя, в отличие от активных устройств.
Пассивные промышленные экзоскелеты работают без дополнительного источника энергии за счет системы рычагов и противовесов.
Проблемы с внедрением роботов на производства и пути их решения
Вследствие наличия большого количества подвижных соединений в конструкции промышленных роботов возникает необходимость разработки способов повышения ресурса деталей.
Выход компонентов дорогостоящих систем из строя становится большой проблемой для предприятий, использующих манипуляторы и экзоскелеты.
Повышение износостойкости и срока службы сопряженных элементов должно осуществляться на этапе производства промышленных роботов и экзоскелетов.
Решением проблемы износа компонентов стало применение технологии твердой смазки. На детали промышленных роботов, например, шестерни рулевых узлов манипуляторов, детали подъемных механизмов и регулировочные элементы экзоскелетов наносят антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY 1005 и MODENGY 1066.
Они формируют на поверхностях деталей тонкую сухую пленку, которая снижает трение и износ сопряженных поверхностей, предотвращает скачкообразное движение, повышает надежность и срок службы узлов и механизмов промышленных роботов-манипуляторов и экзоскелетов.
Проблемой для малых и средний промышленных предприятий является поиск инвестиций на закупку роботизированных систем. Многие владельцы компаний отказываются от приобретения оборудования из-за высокой стоимости.
Однако, как показывает практика, данные вложения окупаются в довольно короткий срок (около 2 лет) за счет повышения производительности работы, снижения себестоимости изделий и так далее.
Промышленные роботы широко применяются в фармацевтической, пищевой, автомобильной и многих других отраслях промышленности.
Благодаря ускоренному развитию технологий, повышению качества и срока службы компонентов, точности работы механизмов, производительности и функциональности, снижению стоимости промышленные роботы становятся все доступнее для предприятий среднего и малого масштаба.