Allt fler projekt inom industriell robotik dyker upp inom metallindustrin och andra branscher som fordonsindustrin, marinindustrin och läkemedelsindustrin. Robotiken spelar nämligen en grundläggande roll för automatiseringen av fabrikerna, eftersom nya tekniker med stora fördelar för produktionen införs.
Vad är industri 4.0?
Innan vi analyserar de olika projekten inom industriell robotik är det nödvändigt att prata om industri 4.0. Det är en slags fjärde revolution av maskinerna i fabrikerna. Under XVIII-talet representerade ångmaskinen den industriella revolutionen, medan det under XXI-talet är robotarna som leder. Om industri 4.0 har etablerat sig beror det på industriell robotik och automatisering; dessa två begrepp går inte att skilja från varandra.
Den industriella robotiken är studien, konstruktionen och användningen av robotar för att genomföra industriella skärprocesser. Automatisering kan å andra sidan definieras som en uppsättning processer inom datateknik, mekanik och elektromekanik som sker med minimalt eller inget operatörsingripande. Robotar och automatisering är pelarna i industri 4.0.
En av fördelarna med industri 4.0 är inte bara minskade produktionstider och -kostnader (den är idealisk för serieproduktion av stora mängder detaljer), utan den minskar också operatörernas medverkan och garanterar deras säkerhet, eftersom de inte längre sköter uppgifter som är så komplexa att de kan innebära en risk. Dessutom innebär att allt styrs från datorer att det finns mindre utrymme för fel och att resultaten blir mer exakta.
Industriella robotprojekt
Den industriella roboten
Ett av de mest etablerade industriella robotprojekten idag är utan tvekan den industriella roboten. Det är en maskin som arbetar i tre eller fler axlar och som kan styras automatiskt eller programmeras och omprogrammeras från en dator. Historien om den första industriroboten går tillbaka till 1937, då den första av dessa maskiner uppfanns. Apparaten, som då kallades ”kranen”, hade fem möjliga rörelseaxlar, bland annat rotation och grepp. Med tiden har de pionjärföretag som verkar inom robotik uppfunnit och anpassat robotarna till de nya teknikerna.
Idag finns det fem typer av industrirobotar:
- Manipulatorrobotar.
- Inlärnings- eller repetitionsrobotar.
- Datorrobotar.
- Intelligenta robotar.
- Mikro- och nanobotar.
De första industriella robotarna var de som myntade begreppet automatisering av processer och uppgifter; dessutom var de först med att införa säkerhetssensorer för att skydda arbetare och operatörer från olyckor i fabriker och verkstäder. Så småningom fick robotarna bättre funktioner, till exempel en större rörlighet, vilket ledde till ökad produktionseffektivitet. Robotarnas effektivitet växte när system och uppgifter infördes som gjorde det möjligt för robotarna att utföra arbeten i samarbete med operatörerna.
Kollaborativa robotar eller cobots
Idag kan robotar kommunicera med varandra, men de kan också samarbeta direkt med människor. Den här typen av robotar kallas cobots eller kollaborativa robotar. Detta ökar inte bara deras effektivitet utan optimerar också produktionsprocesserna, minskar kostnaderna och ger produktionsresultat av högre kvalitet. Detta är ett av de mest ambitiösa industriella robotprojekten och gör det möjligt för cobots att köra serieproduktion snabbt, säkert och precist.
Ledade robotarmar
En annan stor revolution inom robotiken är utan tvekan de ledade robotarmarna. Denna teknik kan idag anpassas till andra typer av verktygsmaskiner som tillbehör, så att operatörerna inte ens behöver placera arbetsstycket som ska bearbetas.
Ledade robotarmar kan förflytta, palletera och montera detaljer och delar till modulära enheter. Dessa maskiner kan programmeras med mycket avancerad programvara, så att den mänskliga insatsen blir minimal.
Automatisering: utmaningen för industri 4.0
Det slutliga målet för de många industriella robotprojekten är att uppnå automatisering av industrin. Nivån på automatiseringen beror på vilken typ av industri den ska tillämpas i: metallindustri, tillverkningsindustri, livsmedelsindustri, fordonsindustri med mera. Idag finns det tre olika typer av automatisering.
- Fast automatisering, med robotar som utför samma uppgift i följd. Detta används för massproduktion.
- Programmerbar automatisering, som gör det möjligt att omprogrammera robotarnas programvara så att de kan utföra flera uppgifter. Denna typ av automatisering är den mest rekommenderade för industrier som inte tillverkar en och samma produkt utan olika typer av detaljer.
- Flexibel automatisering, som bygger på maskiner som är sammankopplade men utför självständiga uppgifter. I denna typ av automatisering finns en central dator som styr de övriga systemen så att var och en utför sin uppgift. Det är här man kan använda cobots.