Роботизация производственных процессов сегодня является своеобразным мейнстримом. Она позволяет автоматизировать рутинные задачи, оптимизировать эффективность производства и уменьшить количество негативных инцидентов с рабочими. Как показывает практика, для роботизации производственных процессов используются 3 вида роботов:
- Робот манипулятор (используется для перемещения тяжелых объектов)
- Робот Scara (используется для скоростных и точных перемещений)
- Робот Delta (используется для скоростных и точных перемещений)
Для функционирования робота необходимы панель оператора, блок управления и сам робот. Панель оператора необходима чтобы управлять роботом и программировать его, а блок управления используется в качестве контроллера.
Сегодня подбор робота осуществляется на основе 4 параметров: грузоподъемность, досягаемость, точность, бюджет. Каждый из этих параметров влияет на конечную стоимость всего процесса роботизации производства поскольку чем более комплексная работа нужна, тем больше затрат на разработку, установку и наладку.
Первое, на что нужно обратить внимание, это масса, которую сможет поднять робот. Следующим критерием является радиус, в пределах которого робот способен выполнять поставленные задачи. Третий критерий — насколько точно будет работать робот. Последним критерием является бюджет, поскольку от него зависит качество используемых роботов.
Для чего нужна роботизация производственных процессов?
Сегодня роботы могут избавить производства от большого количества проблем. Однако стоит понимать, что список проблем, с которыми способен справиться робот, зависит от специфики производства. Основные задачи роботизации производственных процессов:
Обеспечение максимальной безопасности — сведение к минимуму времени, которое подчиненные проводят в опасных условиях.
Обеспечение высокой производительности труда — сведение к минимуму количество ошибок, которые осуществляет робот при выполнении своих функций.
Обеспечение максимального качества выполнения роботом своих функций — количество брака не должно превышать 1%.
Если вы понимаете, для чего вам необходимо внедрение робота и какие задачи он будет выполнять, 25% работы по внедрению автоматизации уже сделано. Но также стоит понимать, что если вы хотите роботизировать то, что никто не делал, вам понадобится максимально квалифицированная команда специалистов.
Принятие решения о необходимости роботизации производственных процессов
Это один из ключевых этапов роботизации производства. С самого начала необходимо понять, точно ли роботизация нужна производству. Утвердив необходимость роботизации, необходимо разработать техническое задание. Правильная формулировка техзадания — ключевой результат этого этапа. Без правильной формулировки результат роботизации может не совпасть с ожиданиями. Чтобы правильно составить ТЗ, необходима профильная компания, которая интегрирует роботов.
Далее создается коммерческое предложение. В нем должна быть прописана вся робототехническая ячейка. Она состоит из 3D модели, алгоритмов, комплексности и цены. Также в коммерческом предложении должен быть определен срок окупаемости внедряемой системы роботов. Это позволит оценить эффективность инвестиций.
ROS — основная технология, используемая для создания роботов
Сегодня для роботизации производственных процессов используется ROS — специальная экосистема, которая предоставляет широкую функциональность. Разработана эта экосистема была еще в 2007 году и она до сих пользуется огромной популярностью. Ее преимущества:
Наличие огромного количества уже готовых библиотек.
Быстрая и легкая интеграция с симуляторами.
Быстрый процесс разработки.
Открытый исходный код.
Он бесплатный для использования.
Тем не менее, как и у каждой технологии, у ROS есть недостатки.
Главные недостатки ROS:
- Отсутствие документации.
- Некачественная реализация.
- Много багов и недоработок.
- Отсутствие единых стандартов.
- Проблемы с тестируемостью.
ROS является неплохой экосистемой, однако у нее есть альтернатива — ROS2. Это продукт, который переписали с нуля и который пользуется популярностью среди проектов, где необходима поддержка Embedded платформ. Главная особенность ROS2 — возможность использования уже существующих решений.
Преимущества ROS2:
- Поддержка большого количества новых роботов.
- Поддержка большого количества Embedded платформ.
- Режим реального времени.
- Поддержка неидеальных сетей.
- Развитость средств разработки и отладки.
Главным конкурентом ROS считается RhoMBus (Robotic MicroService Bus). Единственное его отличие — использование очереди сообщений NATS в качестве мастера или сервера. Остальные качества RhoMBus такие же, как и у ROS. Кстати, RhoMBus (Robotic MicroService Bus) позволяет использовать любой язык программирования в микросервисах.
Робототехника — ключевая часть гибкого производства
Автомобильная промышленность является хорошим примером гибкости робототехники. С момента своего появления в 60-х годах прошлого века роботизированные производственные системы претерпели значительные изменения. Хотя в автомобильной промышленности используются заводские роботы, роботизация производства начинает распространяться и на другие отрасли.
Производственные роботы с каждым днем становятся все умнее и гибче. Будущее — это место, где многие человеческие задачи могут быть эффективно взяты на себя роботами.
Роботы в производстве будут особенно важны. Сюда входят производственные процессы, требующие очень тщательной обработки, например, в фармацевтике или сборке медицинских приборов. Роботы работают без устали. Они не болеют и не получают травм. Эти особенности делают робототехнику очень ценной в промышленности.