Ma egyre több ipari robotikai projekt indul a fémiparban és más ágazatokban, például az autóiparban, a hajóiparban és a gyógyszeriparban. A robotika ugyanis kulcsszerepet játszik a gyárak automatizálásában, hiszen olyan új technológiákat hoz, amelyek nagy előnyökkel járnak a termelés számára.
Mi az Ipar 4.0?
Mielőtt a különféle ipari robotikai projekteket áttekintenénk, elengedhetetlen szólni az Ipar 4.0-ról. Ez a gyárakon belüli gépek egyfajta negyedik forradalma: ha a XVIII. századi ipari forradalmat a gőzgép jelképezte, a XXI. században a robotok állnak az élen. Az Ipar 4.0 pedig az ipari robotikának és az automatizálásnak köszönhetően szilárdult meg; ez a két fogalom elválaszthatatlan egymástól.
Az ipari robotika a robotok tanulmányozása, tervezése és alkalmazása ipari megmunkálási folyamatokban; az automatizálás pedig olyan elemek vagy informatikai, mechanikai és elektromechanikai folyamatok összessége, amelyek minimális emberi beavatkozással vagy anélkül mennek végbe. A robotok és az automatizálás az Ipar 4.0 pillérei.
Az Ipar 4.0 előnye nemcsak a gyártási idő és költségek csökkenése (ideális nagy darabszámú sorozatgyártáshoz), hanem az is, hogy csökkenti a dolgozók közvetlen részvételét, és garantálja biztonságukat, mivel már nem nekik kell elvégezniük a kockázatos, összetett feladatokat. Mivel pedig mindent számítógépek irányítanak, kisebb a hibalehetőség, és pontosabbak az eredmények.
Ipari robotikai projektek
Az ipari robot
Kétségtelen, hogy a ma legszilárdabban megalapozott ipari robotikai projektek egyike maga az ipari robot. Olyan gép, amely három vagy több tengelyen működik, és automatikusan vezérelhető, illetve számítógéppel programozható és újraprogramozható. Az első ipari robot története 1937-ig nyúlik vissza, amikor az első ilyen gépet feltalálták: az akkor „daru” néven ismert szerkezet öt lehetséges mozgástengellyel rendelkezett, köztük forgatással és megfogással. Az évek során a robotika úttörő vállalatai újabb robotokat fejlesztettek ki, és az új technológiákhoz igazították őket.
Ma az alábbi öt ipari robottípus létezik:
- Manipulátorok.
- Tanuló vagy ismétlő robotok.
- Számítógép-vezérelt robotok.
- Intelligens robotok.
- Mikro- és nanorobotok.
Az első ipari robotok nyomán honosodott meg a folyamatok és feladatok automatizálásának fogalma; emellett ezek alkalmaztak először biztonsági érzékelőket a dolgozók és gépkezelők védelmére a gyári és műhelyi balesetekkel szemben. Később a robotokat jobb funkciókkal, például nagyobb mozgékonysággal tervezték, ami a termelési hatékonyság növekedéséhez vezetett. A robotok hatékonysága tovább nőtt, amikor olyan rendszereket és funkciókat építettek beléjük, amelyek lehetővé tették, hogy a dolgozókkal együttműködve végezzenek feladatokat.
Kollaboratív robotok (kobotok)
Ma a robotok képesek kommunikálni egymással, de közvetlenül együtt is dolgozhatnak az emberekkel. Az ilyen robotokat kobotoknak vagy kollaboratív robotoknak nevezik. Ez nemcsak a hatékonyságukat növeli, hanem optimalizálja a gyártási folyamatokat, csökkenti a költségeket, és jobb minőségű termelést eredményez. Ez az egyik legambiciózusabb ipari robotikai projekt, amely lehetővé teszi, hogy a kobotok nagyon gyorsan, biztonságosan és pontosan végezzék a sorozatgyártást.
Csuklós robotkarok
A robotika másik nagy forradalmát kétségkívül a csuklós karok jelentik. Ez a technológia ma már tartozékként más szerszámgépekhez is illeszthető, így a dolgozóknak például még a megmunkálandó darabot sem kell behelyezniük.
A csuklós karok képesek darabokat és alkatrészeket mozgatni, raklapra rakni és összeszerelni moduláris egységekké. Az ilyen gépek nagyon kifinomult szoftverekkel programozhatók, így az emberi beavatkozás minimális.
Automatizálás: az Ipar 4.0 kihívása
A számos ipari robotikai projekt végső célja az ipar automatizálása. Az automatizálás szintje attól függ, melyik iparágban alkalmazzák: fémipar, feldolgozóipar, élelmiszeripar, autóipar stb. Ma az automatizálásnak három különböző típusa létezik.
- Merev (fix) automatizálás, olyan robotokkal, amelyek egymás után ugyanazt a feladatot végzik. Tömeggyártásban alkalmazzák.
- Programozható automatizálás, amelynél a robotok szoftvere újraprogramozható, így többféle feladatot is elvégezhetnek. Ez a típus azoknak az iparágaknak ajánlott leginkább, amelyek nem egyetlen terméket gyártanak, hanem különböző alkatrészeket.
- Rugalmas automatizálás, amely egymással összekapcsolt, de független feladatokat végző gépekkel működik. Ennél a típusnál egy központi számítógép vezérli a többi rendszert, hogy mindegyik a saját feladatát végezze. Itt lehet alkalmazni a kobotokat.