Czym są roboty przemysłowe? Skąd się wzięły i dokąd nas prowadzą? Czym się między sobą różnią i czy warto w nie inwestować? Rozważamy punkt widzenia tak pracownika, jak i pracodawcy, podajemy przykłady wykorzystania robotów w szerszym kontekście produkcyjnym i rozpatrujemy szanse implementacji robotów przemysłowych w Polsce.
Robot przemysłowy – szerokie zastosowanie i wymierne korzyści
Roboty przemysłowe wykorzystywane są obecnie w wielu gałęziach gospodarki, będąc w stanie z coraz większą efektywnością zastąpić pracowników ludzkich; trend ten przyspiesza tym bardziej, im dynamiczniej rozwija się technologia sztucznej inteligencji, w którą wyposaża się coraz częściej roboty. Również i praca w pobliżu robotów przestała już być odbierana negatywnie – obecnie większość jest świadoma, że w nich właśnie leży przyszłość produkcji. Mogą być one bowiem dostosowane do mnóstwa zadań i wykonują je szybko i precyzyjnie. Ale nie zawsze tak było…
Początki robotyzacji produkcji – historyczne tło maszyn i robotów w przemyśle
Robot jest słowem, które nie pochodzi z języków anglosaskich. Wprowadził je w 1920 w jednej ze swych sztuk czeski pisarz Karel Čapek na określenie maszyn wykonujących za ludzi robotę, czyli – po czesku – przymusową pracę. Oczywiście Čapek nie wynalazł robota jako maszyny, czyli nieożywionego obiektu zdolnego wykonać pracę – te produkowane były od starożytności i już w IV w. p.n.e. Archytas z Tarentu wykonał drewnianego ptaka zdolnego poruszać się dzięki sprężynom.
Na nowoczesnego robota przemysłowego musieliśmy jednak czekać aż do 1954 roku, kiedy to George Devol opatentował Unimate – sześcioosiowe, programowalne ramię robota, potrafiące manipulować ciężkimi obiektami i wykonywać powtarzalne prace, np. spawanie. Od tego momentu rozpoczęła się era robotyzacji.
Czym właściwie są roboty przemysłowe? – budowa i zasady działania
Jak działają roboty przemysłowe? Działają na podstawie kodów programistycznych, a coraz częściej również algorytmów sztucznej inteligencji. To właśnie one stanowią odpowiednik mózgu robota, jego układ sterowania. Dane pozyskane z czujników są tam przetwarzane i z owego układu sterowania przekazywane do mechanicznego ramienia, które ma możliwość manipulacji obiektami fizycznymi. Ramię może być wyposażone w różnorodne interfejsy narzędziowe, pozwalające wykonać konkretne czynności – do zadań montażowych, naprawczych, spawalniczych (specjalne roboty spawalnicze), cięcia laserowego etc.
Jakie roboty współpracujące z ludźmi można wyróżnić? – cała gama robotów przemysłowych
Wśród programowalnych maszyn przemysłowych wyróżnić można wiele typów, wśród których często pojawiają się następujące:
- roboty kartezjańskie;
- roboty sferyczne;
- roboty cylindryczne;
- roboty przegubowe.
Czym się między sobą różnią? Sposobem poruszania się, czyli ilością i rodzajem osi. Jeśli pamiętasz ze szkoły układy odniesienia (kartezjański, cylindryczny, sferyczny i inne), łatwo wyobrazić sobie co je charakteryzuje.
Gdzie wykorzystywane są roboty przemysłowe? – automatyzacja produkcji w wielu gałęziach przemysłu
Roboty przemysłowe używane są powszechnie w branży motoryzacyjnej w celach spawalniczych i montażowych, a także do malowania – zapewniają bowiem wysoką jakość wykończenia. W branży elektronicznej powszechnie stosuje się je do umieszczania niewielkich komponentów na drukowanych płytkach; w przemyśle spożywczym do pakowania i paletowania produktów, w chemicznym – do obsługi procesów szkodliwych dla ludzi, w metalowym – do obróbki CNC, szlifowania i cięcia… zastosowaniom nie ma końca!
Zalety korzystania z robotów przemysłowych – dobro firmy i komfort pracowników
Pierwszy kontakt z ideą wykorzystania robotów w procesie produkcyjnym często napotyka opór wywodzący się z lęku: czy ludzie będą jeszcze potrzebni? Okazuje się jednak, że robotyzacja i automatyzacja przemysłu są korzystne nie tylko dla pracodawcy, ale i dla pracownika.
Zwiększenie bezpieczeństwa pracy – szanuj zdrowie swoich pracowników
Szczególnie istotne jest odciążenie pracowników – roboty przemysłowe nieraz znajdują zastosowanie na stanowiskach uciążliwych, co oznacza, że pracy tej nie muszą wykonywać ludzie. Podobnie można podejść do kwestii nagromadzenia się pracy – roboty doskonale sprawdzają się w długotrwałej pracy, która wpłynęłaby negatywnie na życie rodzinne tradycyjnych pracowników.
Zwiększenie wydajności i tempa produkcji – zaprogramowane ruchy efektywniejsze od przemyślanych?
Kolejne generacje robotów są również coraz bardziej wyrafinowane. Nowoczesne technologie coraz bardziej zbliżają ich możliwości do ludzkich, zachowując jednocześnie nadludzką precyzję i szybkość pracy. Dzięki temu możliwe jest zwiększenie skali produkcji bez strat w postaci skarg, czy nadmiernego, długotrwałego stresu.
Obniżenie kosztów produkcji – związki zawodowe robotów przemysłowych?
Jedną z zalet robotów przemysłowych jest możliwość wykorzystywania ich praktycznie bez ograniczeń. Odliczywszy przerwy konieczne na przerwy naprawcze i konserwacyjne, mogą one nieraz pracować non-stop przez zdecydowanie dłuższy czas, niż ludzie.
Szanse gospodarcze dla nowych terenów – pokonaj niż demograficzny
Roboty i zautomatyzowane maszyny mogą być wykorzystywane w mniej uprzemysłowionych regionach kraju, w których brakuje siły roboczej. Dzięki temu okrąg zyskuje na obecności przedsiębiorstwa nie tylko w formie podatków i zatrudnienia; przyciąga także w ten sposób kolejne firmy.
Roboty przemysłowe a linie montażowe – przykładowe zastosowanie robotów na linii produkcyjnej
W Polsce sektor usługowy nie jest jeszcze rozwinięty tak silnie jak w wielu zachodnich krajach; dynamicznie natomiast rozwijają się branże spożywcza, chemiczna i kosmetyczna, będące bliżej podstawowych potrzeb człowieka, również w okresach podwyższonej inflacji. Warto przemyśleć zatem inwestycję w automatyzację produkcji w tych właśnie gałęziach. Gdzie tu jednak miejsce dla robotów? Przyjrzyjmy się liniom dozującym produkty płynne.
Linia dozująca – wykorzystanie ramienia robota Delta do sortowania opakowań produktów
Roboty Delta, wyposażone w system wizyjny, wykorzystywane są tam, gdzie istotne jest wybieranie i przenoszenie obiektów o różnych kształtach, nieraz podawanych w różnych pozycjach. Często używa się ich np. podczas pakowania produktów żywnościowych. Bardzo dobrze spisują się również jako części większych konstrukcji, np. linii dozujących, gdzie mogą służyć do sortowania opakowań i przekazywania ich w stojącej pozycji do nalewarki.
Sortowanie zamknięć opakowań produktów – roboty Scara w akcji
Innym rodzajem robota jest Scara, który również może być wyposażony w chwytaki z tworzyw sztucznych (które można wymienić w kilka minut). Jego konstrukcja czyni go idealnym wyborem na robota sortującego zamknięcia opakowań, aby podać je dalej do zakręcarki. Pozwala zatem wyrugować z procesu produkcyjnego kolejne nużące zajęcie.
Możliwość customizacji – systemy modułowe a roboty przemysłowe
Oczywiście roboty przemysłowe nie pracują na ogół samodzielnie. Jak w powyższym przykładzie, stanowią one zazwyczaj część większego systemu, gdzie spełniają ściśle wyznaczone zadania. Nieraz system ten ma charakter modułowy (np. wspomniana linia dozująca), dzięki czemu nie tylko możliwe jest rozbudowywanie go z czasem, ale również customizacja nie sprawia dużych problemów – możesz zatem rozwijać swoje maszyny w precyzyjnie wybranym kierunku.
Wpływ robotyzacji na przemysł – jak zmiany procesów produkcyjnych kształtują gospodarkę
Hala konstrukcyjna jest jedynie jednym z ogniw w łańcuchu dostaw w sektorze przemysłowym. Czy zatem maszyny tego typu wykorzystywane w procesie produkcji stanowią jakąś różnicę dla gospodarki?
Azja – lider z zakresu robotyki?
Chyba najprościej będzie odpowiedzieć na to pytanie podając przykład. Wśród przodowników robotyzacji należy wymienić państwa azjatyckie, zwłaszcza Chiny (ponad połowa nowych robotów w 2022 roku na świecie!). Oczywiście nie jest to jedyny czynnik odpowiadający za rosnące znaczenie gospodarcze Chin, jednak z pewnością daje do myślenia. Czy chcesz zostać w tyle?
Czy wdrożenie robotyzacji w Polsce oznacza zwiększenie wydajności pracy? – wyzwania i szanse w przestrzeni roboczej
Pierwsze lody w naszym kraju zostały już przełamane i nie trzeba spodziewać się protestów przeciw wykorzystaniu robotów i automatów w przemyśle. Nie znaczy to jednak, że wdrożenie nowoczesnych technologii i nowe możliwości zawsze będą witane z fanfarami. Społeczeństwo musi zostać wyedukowane i upewnione, że nie doprowadzi to do masowych zwolnień, przygotowane muszą zostać odpowiednie programy szkoleniowe dla przyszłej kadry pracowniczej, pojawia się także konieczność wypracowania długoterminowych strategii związanych z robotyzacją. Z pewnością jednak działania te zwiększą konkurencyjność naszego rynku na arenie globalnej i pomogą nam wejść w świat Przemysłu 4.0.
