Коллаборативные роботы, или коботы, воплощают принципы Индустрии 5.0. Эти интерактивные роботизированные манипуляторы отвечают растущему спросу на производственные технологии, которые ставят во главу угла взаимодействие человека и машины, а не просто оптимизацию автоматизации. В то время как Индустрия 4.0 была сосредоточена на сложных решениях, таких как большие данные и Интернет вещей, Индустрия 5.0 делает передовые технологии доступными для операторов. В отличие от традиционных промышленных роботов, изолированных от рабочих, коботы разработаны для совместной работы с людьми. Они идеально подходят для выполнения рутинных задач, таких как «захват и перемещение,» паллетирование, деликатная сборка и операции, требующие прокладки сложных траекторий.
Популярность коботов резко возросла во время пандемии COVID-19, когда производители столкнулись с внезапной нехваткой квалифицированных кадров. Фабрики, интересовавшиеся автоматизацией, но ещё не внедрившие её, обратились к коботам как к легко программируемому и быстро разворачиваемому решению для начальной автоматизации. В условиях беспрецедентной ситуации коботы предоставили экономичное решение кадровой проблемы, обеспечивая гибкую автоматизацию, быстрые результаты и безопасность для работников. С тех пор их интеграция набирает обороты благодаря множеству преимуществ, включая повышение квалификации сотрудников, улучшение производства, обеспечение безопасности и упрощение сложных приложений и программирования.
Повышение квалификации сотрудников и улучшение производства
Коботы воплощают подход Индустрии 5.0, основанный на взаимодействии человека и робота, что позволяет производителям значительно улучшить свои операционные возможности. Даже с меньшим штатом фабрики могут выпускать продукцию более высокого качества и увеличивать производственные мощности, направляя высвободившиеся человеческие ресурсы на более стратегические задачи. Это особенно важно для предприятий с высокой вариативностью и низкой производительностью, где гибкость и манёвренность коботов существенно повышают эффективность.
Пример: предприятие по сборке сантехнических труб использовало большую группу работников для нанесения герметика на резьбу труб перед их соединением. Этот процесс был необходим для обеспечения герметичности. Завод обрабатывал тысячи труб различного размера и комбинаций.
Внедрение коботов для выполнения значительной части этой задачи позволило перенаправить рабочих на более эффективные процессы. Некоторые операторы стали следить за точностью нанесения герметика, а другие сотрудничали с коботами, вручную обрабатывая трубы, неподходящие для фиксаторов. Руководство переобучило оставшихся работников для программирования коботов и улучшения контроля качества.
Этот подход оказался успешным благодаря экспертам, обладающим глубокими знаниями процесса нанесения покрытия, которые разработали программы для коботов и следили за их работой. Таким образом, рутинная задача превратилась в совместное усилие меньшей группы операторов и коботов, что повысило ценность сотрудников, улучшило качество продукции и увеличило производственные мощности.
Обеспечение безопасности сотрудников
Традиционные промышленные роботы отличаются от коботов своей мощностью и силой, что раньше требовало их изоляции от людей ради безопасности. Сегодня коботы оснащены передовыми технологиями, позволяющими безопасно взаимодействовать с работниками в общих рабочих пространствах в соответствии с отраслевыми стандартами. Более того, они имеют качественную проводку, которая обеспечивает питание и обмен сигналами.
Например, датчики крутящего момента, встроенные в осевые соединения кобота, обеспечивают обратную связь при взаимодействии с человеком. Если человек случайно соприкоснётся с коботом, датчики немедленно снизят силу и скорость устройства. Управление положением и податливостью коботов позволяет им обрабатывать хрупкие компоненты, исключая опасность защемления или раздавливания.
Однако с развитием технологий могут возникнуть новые вопросы безопасности, например, связанные с интеграцией искусственного интеллекта. Хотя ИИ может улучшить взаимодействие, он также открывает риски, такие как несанкционированный доступ к персональной или конфиденциальной информации.
В целом, несмотря на значительные преимущества в области эффективности и возможностей, безопасная интеграция коботов требует постоянного совершенствования технологий.
Упрощение сложных приложений и программирования
По сравнению с традиционными промышленными роботами коботы предлагают более удобные и легко программируемые решения. Их передовое аппаратное и программное обеспечение позволяет даже небольшим предприятиям справляться с самыми сложными задачами.
Пример: задача извлечения объекта из контейнера. Для выполнения этой операции инженеры оснащают коботов камерами, фиксирующими содержимое контейнера. Система использует машинное обучение для определения положения детали, а затем передаёт координаты коботу, который извлекает и перемещает деталь.
Разработка коботов также ориентирована на упрощение программирования, делая его доступным для операторов без специальных навыков. Коботы используют язык программирования на основе дерева, с системой «перетаскивания» элементов через интуитивный интерфейс. Это ускоряет развёртывание и облегчает ремонт через интерфейс, называемый teach pendant.
Пример интерфейса: «Commander» от KUKA – компактное устройство, позволяющее оператору позиционировать руку робота и выбирать точки для выполнения заданной траектории, например, при сварке или нанесении клея. В будущем программирование может полностью исключить кодирование, предоставляя преднастроенные функции через иконки и шаблоны, что сделает процесс ещё проще.
Заключение
Коботы – это трансформирующая технология Индустрии 5.0, которая повышает квалификацию работников, улучшает качество и объём производства, придаёт приоритет безопасности сотрудников и упрощает сложные задачи программирования. Их внедрение позволяет перераспределять кадры на стратегические роли и оптимизировать процессы.
Благодаря дружелюбным к пользователю решениям и передовым технологиям коботы продолжают привлекать внимание производителей своей безопасностью, адаптивностью и простотой использования. По мере развития Индустрии 5.0 коботы остаются важным шагом к более интеллектуальной автоматизации, способствующей гармоничному взаимодействию человека и машины.
