Bugün metal işleme sektöründe ve otomotiv, denizcilik ve ilaç gibi diğer sektörlerde giderek daha fazla endüstriyel robotik projesi ortaya çıkıyor. Robotik, fabrikaların otomasyonunda kilit bir rol oynar; çünkü üretime büyük faydalar sağlayan yeni teknolojiler devreye girer.
Endüstri 4.0 nedir?
Farklı endüstriyel robotik projelerini incelemeden önce Endüstri 4.0'dan söz etmek gerekir. Bu, fabrikalarda bir tür dördüncü makine devrimidir: XVIII. yüzyılda sanayi devrimi sırasında bu devrimi buhar makinesi temsil ediyorsa, XXI. yüzyılda öncülüğü robotlar yapıyor. Endüstri 4.0'ın yerleşmesi de endüstriyel robotik ve otomasyon sayesinde olmuştur; bu iki kavram birbirinden ayrı düşünülemez.
Endüstriyel robotik, endüstriyel kesme süreçlerini gerçekleştirmek için robotların incelenmesi, tasarlanması ve kullanılmasıdır; otomasyon ise operatör müdahalesi en az düzeyde olan veya hiç olmayan bilişim, mekanik ve elektromekanik süreçlerin ya da unsurların bütünü olarak tanımlanabilir. Robotlar ve otomasyon, Endüstri 4.0'ın temel taşlarıdır.
Endüstri 4.0'ın faydaları yalnızca üretim sürelerinin ve maliyetlerinin azalması değildir (büyük miktarlarda parçanın seri üretimi için idealdir); aynı zamanda operatörlerin sürece katılımını azaltır ve güvenliklerini sağlar, çünkü operatörler artık risk oluşturabilecek karmaşık görevleri üstlenmez. Öte yandan her şey bilgisayarlardan kontrol edildiği için hata payı daha düşüktür ve sonuçlar daha hassastır.
Endüstriyel robotik projeleri
Endüstriyel robot
Hiç şüphesiz bugün en yerleşik endüstriyel robotik projelerinden biri endüstriyel robottur. Bu, üç veya daha fazla eksende çalışan ve otomatik olarak kontrol edilebilen ya da bir bilgisayar aracılığıyla programlanıp yeniden programlanabilen bir makinedir. İlk endüstriyel robotun tarihi, bu makinelerin ilkinin icat edildiği 1937 yılına dayanır; o dönemde “vinç” adı verilen bu cihaz, aralarında dönme ve kavrama da bulunan beş olası hareket eksenine sahipti. Yıllar içinde robotik alanındaki öncü firmalar robotları yeni teknolojilere göre geliştirip uyarladı.
Bugün beş tür endüstriyel robot bulunmaktadır:
- Manipülatörler.
- Öğretmeli veya tekrarlamalı robotlar.
- Bilgisayar kontrollü robotlar.
- Akıllı robotlar.
- Mikro ve nano robotlar.
İlk endüstriyel robotlar, süreç ve görev otomasyonu kavramının ortaya çıkmasını sağladı; ayrıca fabrikalarda ve atölyelerde çalışanları ve operatörleri kazalardan korumak için güvenlik sensörlerini ilk kullanan makineler de bunlar oldu. Zamanla robotlar, daha yüksek hareket kabiliyeti gibi daha iyi işlevlerle tasarlandı; bu da üretim verimliliğinde artış sağladı. Robotların etkinliği, operatörlerle iş birliği içinde görev yapmalarını sağlayan sistem ve işlevler eklendiğinde daha da arttı.
İşbirlikçi robotlar veya cobotlar
Bugün robotlar birbirleriyle iletişim kurabildiği gibi doğrudan insanlarla da iş birliği yapabilir. Bu tür robotlara cobot veya işbirlikçi robot denir. Bu yalnızca etkinliklerini artırmakla kalmaz, aynı zamanda üretim süreçlerini optimize eder, giderleri düşürür ve üretim sonuçlarının kalitesini yükseltir. Bu, en iddialı endüstriyel robotik projelerinden biridir ve cobotların seri üretim hatlarını çok hızlı, güvenli ve hassas şekilde yürütmesini sağlar.
Eklemli robot kollar
Robotik alanındaki büyük devrimlerden biri de hiç şüphesiz eklemli kollardır. Bu teknoloji bugün başka takım tezgahlarına bir aksesuar olarak eklenebilir; böylece örneğin operatörlerin işlenecek parçayı yerleştirmesine bile gerek kalmaz.
Eklemli kollar, modüler gruplar oluşturmak üzere parçaları ve bileşenleri taşıyabilir, paletleyebilir ve montajlayabilir. Bu tür makineler, insan müdahalesini en aza indirmek için çok gelişmiş yazılımlarla programlanabilir.
Otomasyon: Endüstri 4.0'ın hedefi
Pek çok endüstriyel robotik projesinin nihai amacı sanayinin otomasyonunu sağlamaktır. Otomasyon düzeyi, uygulanacağı sektörün türüne bağlıdır: metal işleme, imalat, gıda, otomotiv vb. Bugün üç farklı otomasyon türü bulunmaktadır.
- Sabit otomasyon: Aynı görevi art arda yapabilen robotlarla. Seri üretimde kullanılır.
- Programlanabilir otomasyon: Robotların yazılımının yeniden programlanarak birden fazla görevi yerine getirmesini sağlar. Bu otomasyon türü, tek bir ürün üretmeyen, farklı türde parçalar üreten sektörler için en uygun olanıdır.
- Esnek otomasyon: Birbirine bağlı ancak bağımsız görevler yürüten makinelerle çalışır. Bu otomasyon türünde, her birinin kendi görevini yapması için diğer sistemleri kontrol eden merkezi bir bilgisayar bulunur. Cobotlar da burada kullanılabilir.