Robotyzacja

Definicja

Podstawowe rodzaje

• Roboty przemysłowe: Maszyny przystosowane do wykonywania powtarzalnych zadań na liniach produkcyjnych, takich jak spawanie, montaż, malowanie, pakowanie i kontrola jakości.
• Roboty mobilne (AGV/AMR): Samobieżne pojazdy, które transportują materiały w obrębie zakładu, magazynu lub centrum dystrybucji, poruszając się po zaprogramowanych trasach (AGV) lub nawigując samodzielnie (AMR).
• Koboty (roboty współpracujące): Roboty zaprojektowane do bezpiecznej współpracy z ludźmi w tych samych przestrzeniach roboczych, np. w procesach montażowych.
• Roboty serwisowe: Maszyny wspierające działania serwisowe, takie jak magazynowanie, logistykę oraz czyszczenie.

Główne role

• Dodatkowe zalety wdrożenia robotyzacji to:
• niższe koszty eksploatacji,
• poprawa bezpieczeństwa pracowników,
• skrócenie czasu realizacji zamówień,
• szybszy zwrot z inwestycji,
• zwiększenie konkurencyjności oraz wydajności produkcji,
• mniejszy ślad środowiskowy,
• lepsze planowanie,
• mniejsze zapotrzebowanie na outsourcing,
• optymalne wykorzystanie powierzchni,
• łatwa integracja,
• maksymalne wykorzystanie siły roboczej,
• zwiększenie wszechstronności oraz elastyczności systemu produkcyjnego.

Podstawowe elementy

• Manipulatory: Ramię robota, które wykonuje precyzyjne ruchy i operacje, takie jak chwytanie, montowanie, przenoszenie czy obróbka materiałów.
• Kontrolery robotów: Urządzenia sterujące, które przetwarzają polecenia i sterują ruchami manipulatora oraz innymi funkcjami robota.
• Systemy wizyjne: Kamery i czujniki, które pozwalają robotom na rozpoznawanie obiektów, kontrolę jakości i precyzyjne wykonywanie zadań w oparciu o obrazy.
• Napędy i siłowniki: Elementy zapewniające ruch robota, sterujące szybkością i precyzją operacji.
• Interfejsy HMI (Human-Machine Interface): Interfejsy umożliwiające komunikację i współpracę pomiędzy człowiekiem a robotem, co jest szczególnie ważne w przypadku kobotów.

Mechanizm działania

• Programowanie i planowanie: Roboty są programowane do realizacji określonych zadań, takich jak montaż czy spawanie, a planowanie ruchów i działań uwzględnia ich optymalizację i bezpieczeństwo.
• Percepcja i analiza danych: Systemy wizyjne, czujniki i algorytmy przetwarzania danych pozwalają robotom na ocenę otoczenia, identyfikację obiektów oraz analizę warunków pracy, co umożliwia dynamiczne dostosowanie działania.
• Podejmowanie decyzji: Roboty wykorzystują wbudowane kontrolery i algorytmy sztucznej inteligencji do podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym, co pozwala na autonomiczne reagowanie na zmienne warunki i unikanie przeszkód.
• Realizacja zadania: Roboty wykonują zaprogramowane zadania, takie jak przenoszenie, montaż, kontrola jakości, w sposób precyzyjny i powtarzalny. Ich działania są realizowane zgodnie z instrukcjami, z zachowaniem odpowiednich parametrów jakości i bezpieczeństwa.
• Monitorowanie i konserwacja predykcyjna: Dzięki zastosowaniu IoT i analizie danych, roboty mogą monitorować własny stan techniczny oraz zgłaszać potrzeby konserwacyjne. Monitorowanie stanu robota pozwala na planowanie konserwacji predykcyjnej, co minimalizuje ryzyko awarii.
• Optymalizacja i adaptacja: W zależności od danych zebranych w trakcie pracy, roboty mogą być dostosowywane do zmieniających się warunków lub nowych zadań, a dzięki analizie danych możliwe jest ciągłe doskonalenie ich działania.