Роботизация производства - как вывести свое предприятие на новый уровень?

Автоматизация производства — эта замена процессов, выполняемых человеком, на операции, производимые с помощью специализированной техники. Роботизация — это одна из частей автоматизации. Такой подход к организации производства становится все более популярным. О нюансах роботизации и поговорим в этой статье.

• Где необходима автоматизация при помощи робототехники и почему?
• Какие задачи решает роботизация производства?
• Этапы проведения роботизации производственных процессов
• Роботизация в нашей стране
• Примеры роботизации в мире
  • Fanuc LR Mate 200iC/5H
  • Hanwha HCR 12
  • FANUC 410iB/300
• Преимущества и недостатки технологии роботизированного производства
  • Преимущества
  • Недостатки

Где необходима автоматизация при помощи робототехники и почему?

Считается, что роботизация больше всего применима на крупных производствах, и часто это так и есть. Но ошибочно считать, что на небольших предприятиях ей нет места. Малые производства тоже принимают решение в пользу внедрения промышленных роботов.

Почему так происходит? Основные плюсы состоят:

• в минимизации человеческого фактора;
• быстрой окупаемости вложенных средств;
• сокращении издержек в долгосрочной перспективе;
• снижении процента брака;
• увеличении скорости производства;
• возросшей работоспособности;
• надежности выполняемых операций;
• программируемости;
• легкой перенастройке оборудования.

На данном этапе развития автоматизации большая часть роботов занята в производственных направлениях, которые условно делятся на три сферы:

• погрузочные и разгрузочные работы;
• обработка изделий;
• сборка и контроль качества.

Промышленные роботы уже используются на самых разных предприятиях. Они могут быть связаны:

• с медициной;
• пищевой промышленностью;
• металлообработкой;
• оптическим оборудованием;
• автомобильной промышленностью.

Какие задачи решает роботизация производства?

Роботизация помогает перенастроить процесс производства в более позитивном ключе. Предприятие начинает экономить силы, время и деньги, которые неотрывно связаны с использованием человеческого труда.

Представьте, что вы владеете заводом по изготовлению деталей для высокоточных приборов. Вам крайне важно, чтобы с конвейера сходили максимально точные изделия, в которых процент брака сведен к минимуму. Таким образом вы снизите количество затрачиваемого сырья и сэкономите время на изготовление одной партии продукта.

С другой стороны, вам нужно производить разнообразные детали для различных сфер применения. Поэтому, чтобы приступить к выпуску новой партии изделий, требуется каждый раз перенастраивать оборудование. На перенастройку обычным способом может уходить до 95 % рабочего времени, которое вы бы могли пустить на изготовление последующих партий. То есть на этапе перенастройки вы теряете время и увеличиваете стоимость всего процесса производства.

Робототехника включает в себя уже заложенные заранее программы, ее легко перенастроить и сразу же пустить в работу над новой партией продукта. Она дает возможность наладить беспрерывное производство, снизив количество участвующих в операции сотрудников, и минимизировать брак. Для управления процессом часто достаточно всего лишь одного оператора.

Этапы проведения роботизации производственных процессов

Процесс роботизации проходит в несколько этапов. От грамотного планирования будущих нововведений во многом зависит их эффективность. Сначала требуется определить главные задачи роботизации. После продумывания долгосрочных целей можно перейти к следующим этапам:

• Проектирование. Нужно наметить желаемые сроки и объемы производства. Определиться с параметрами выпускаемых изделий и требованиями к их качеству.
• Подбор команды для работы с поставщиками. Обычно рекомендуется выделить проектного менеджера, инженеров, сотрудников производственного отдела, отдела контроля качества, маркетинга, финансов. Также понадобятся работники, которые будут отвечать за установку, эксплуатацию и обслуживание системы.

Заранее рассмотрите все возможные варианты обустройства производственной линии, чтобы тщательно просчитать, какая из модификаций окажется наиболее успешной.

Роботизация в нашей стране

Россия показывает один из самых низких уровней роботизации по всему миру. Чтобы понять реальное положение дел, приведем в сравнение плотность промышленных роботов в России и средний мировой показатель роботизации производства:

• В России плотность составляет 5 роботов на 10 000 человек, работающих в производственных сферах.
• Средний мировой показатель примерно 100 роботов на 10 000 работников производства.

В качестве примера роботизированного предприятия можно взять Тихвинский вагоностроительный завод, который находится в Северо-Западном регионе. На нем «трудится» более 80 промышленных роботов. Также роботы задействованы на автомобильных заводах г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Еще их можно встретить на предприятиях фарминдустрии.

Всего же в стране функционирует примерно 170 производств, так или иначе связанных с внедрением робототехники.

Примеры роботизации в мире

Fanuc LR Mate 200iC/5H

LR Mate 200iD от Fanuc — это манипулятор, который отличается следующими качествами:

• экономит электроэнергию;
• издает минимальный уровень шума;
• имеет высокую степень защиты — IP67;
• прост в использовании;
• его можно интегрировать в конвейерную ленту.

Модель может применяться в самых разных сферах промышленности. Среди них:

• производство продуктов питания;
• ювелирные работы;
• цветная металлургия.

Робот имеет небольшие габариты. Вместе с тем он может работать с деталями, которые весят до 7 кг.

Hanwha HCR 12

Hanwha HCR 12 — это коллаборативный робот с максимальной грузоподъемностью 12 кг. Оборудование лучшим образом подходит для работы с малым весом и в ситуациях, где требуется простое управление.

На производстве модель поможет осуществить следующий ряд действий:

• сборку;
• обслуживание станков;
• проверку;
• полировку;
• упаковку;
• дозирование;
• сортировку;
• паллетирование.

Роботу Hanwha находится применение в целом ряде промышленных сфер:

• литье;
• металлургии;
• сборочном производстве;
• изготовлении микросхем;
• лакокрасочном производстве;
• сварочном производстве.

FANUC 410iB/300

FANUC 410iB/300 — робот, применяемый для паллетирования. Эта модель работает над ускорением процесса паллетирования, помогает наладить оперативную погрузку и разгрузку.

Робот многофункционален и снабжен четырьмя осями. Конструкция имеет полное запястье и легко выполняет самые разные операции по паллетированию любое количество раз.

К примеру, модели FANUC 410iB/300 нашлось удачное применение на бельгийском заводе по производству плит из пенопласта.

Преимущества и недостатки технологии роботизированного производства

Роботизация — яркий пример современного прогресса. Но, как и у любого рабочего процесса, у нее есть как положительные, так и отрицательные стороны. Рассмотрим их более подробно, чтобы можно было подвести итог.

Преимущества

Если говорить о плюсах роботизации, то их довольно много и касаются они самых разных сфер. Среди самых сильных преимуществ выделим:

1. Производительность. Это основной плюс, который ценится в сфере производства. Техника помогает запустить бесперебойный выпуск изделий, сэкономить время и силы, увеличить прибыль предприятия.
2. Экономия на зарплатах сотрудников. Чем меньше работников нужно привлекать к производству, тем меньше потребуется тратиться на зарплату и выплату налогов.
3. Снижение рисков для здоровья людей на производстве. Деятельность части предприятий сопряжена с рисками для человеческого здоровья. Это и сталелитейные предприятия, и места, где производится покраска или сварочные работы.
4. Повышение уровня качества изделий. В производстве, особенно если говорить о серийном выпуске деталей, важна точность и сведение брака к минимуму. Когда над изделием трудится не человек, а машина, то уровень качества ощутимо возрастает.
5. Экономия места на производстве. Техника имеет свою рабочую зону и занимает мало места. Ее даже можно подвесить, а после использования убрать в отдельное помещение, пока она снова не понадобится.
6. Простота в обслуживании. Сейчас выпускается довольно износостойкое оборудование. Ему нужен минимум манипуляций, чтобы исправно функционировать на протяжении долгого периода.

Недостатки

Теперь перейдем к недостаткам, которые можно выделить в роботизации:

1. Дороговизна оборудования. Чем сложнее и многофункциональнее устройство техники — тем выше ее цена. Сразу просчитать выгоду и оптимальность внедрения робота трудно. Любое оборудование может выйти из строя в самый неподходящий момент. При этом денег на его срочный ремонт может не найтись.
2. Сокращение числа наемных сотрудников. Замена роботами низкоквалифицированного персонала ведет к росту безработицы. Это особенно заметно в развитых странах, где роботизация усиленно набирает обороты. Не всегда предприятие может предложить замененному сотруднику новую должность, которая ему подойдет.

Роботизация обладает явными преимуществами, перед которыми имеющиеся недостатки кажутся не столь важными. Но позволить ее себе могут, как правило, крупные предприятия с внушительным бюджетом. Да, на небольших производствах тоже можно встретить подобную технику, однако пока что это скорее исключение, чем правило.