Zastosowania robotów w przemyśle: w jakich branżach pracują roboty

Roboty przemysłowe wykonują zadania powtarzalne, ciężkie, niebezpieczne albo wymagające wysokiej powtarzalności. Najwięcej zastosowań jest tam, gdzie ten sam ruch trzeba wykonać tysiące razy bez spadku jakości. Nie ma jednej branży robotów, ale kilka grup operacji, które pojawiają się w wielu zakładach. Poniżej znajdziesz najczęstsze z nich i miejsca, gdzie je spotkasz.

Najczęstsze operacje robotów

1. Spawanie łukowe i zgrzewanie punktowe. Robot prowadzi uchwyt spawalniczy po tej samej ścieżce z jednakową prędkością, co daje powtarzalną jakość spoiny. Warunek to odpowiednie przygotowanie i pozycjonowanie detali.
2. Obsługa maszyn, czyli załadunek i rozładunek pras, wtryskarek i obrabiarek CNC. Robot wyjmuje gotowy element i wkłada surowy, a operator zajmuje się kontrolą i przezbrajaniem.
3. Paletyzacja i depaletyzacja worków, kartonów, skrzyń i pojemników. To jedno z częstszych pierwszych wdrożeń, bo praca jest ciężka i monotonna.
4. Montaż, zwłaszcza małych podzespołów w elektronice, gdzie sprawdzają się roboty SCARA, oraz skręcanie, wciskanie i klejenie.
5. Malowanie i lakierowanie, w którym robot zapewnia stały wzór natrysku i oszczędza kontakt człowieka z oparami.
6. Pakowanie i sortowanie lekkich produktów z taśmy z użyciem robotów delta i kamer.
7. Obróbka, czyli szlifowanie, gratowanie, polerowanie, frezowanie i cięcie wodą lub laserem po zaprogramowanej ścieżce.
8. Kontrola jakości i pomiary z użyciem czujników, skanerów i kamer na ramieniu robota.
9. Obsługa blach w prasach krawędziowych i wykrawarkach, gdzie robot pobiera arkusz i układa wyrób. Tu liczy się narzędzie końcowe, na przykład narzędzia końcowe EOAT dobrane do materiału i kształtu.

Co robot daje w praktyce

Pierwszy zysk to powtarzalność. Robot wykonuje ten sam ruch w tym samym czasie, więc łatwiej planować przepustowość i utrzymać jakość spoiny, warstwy lakieru czy ułożenia palety. Drugi to odciążenie ludzi od pracy ciężkiej, szkodliwej i monotonnej, takiej jak podnoszenie ciężarów, kontakt z oparami czy praca blisko gorącego metalu. Trzeci to możliwość pracy na kilka zmian, bo robot nie męczy się, choć wymaga przeglądów i nadzoru.

Robot nie zastępuje całego procesu. Ktoś musi go zaprogramować, zasilić materiałem, kontrolować jakość i reagować na zakłócenia. Dlatego zakłady, które dobrze wdrażają automatyzację, przesuwają ludzi do zadań nadzoru, przezbrajania i utrzymania ruchu, a nie ograniczają się do prostej wymiany stanowisk.

Branże, w których roboty pracują

Jak zaczyna się wdrożenie robota

Zwykle od jednej operacji, którą obecnie wykonują ludzie w uciążliwych warunkach albo która ogranicza przepustowość. Najpierw opisuje się detal, cykl, masę, tolerancje i sposób dostarczania materiału. Dopiero potem dobiera się typ robota, osprzęt i zabezpieczenia. Praktyczne wskazówki dla zakładu o niewielkiej skali znajdziesz w artykule o robotyzacji małej firmy produkcyjnej, a sposób policzenia opłacalności w tekście kiedy zwraca się robotyzacja stanowiska.

Przykład z hali: obsługa prasy krawędziowej

Dobrze pokazuje to prosta aplikacja. Operator prasy krawędziowej codziennie podnosi arkusze blachy, ustawia je na stole, a po gięciu odkłada gotowe elementy na paletę. Robot przejmuje te trzy czynności: pobiera blachę ze stosu, układa ją na oporach, trzyma w trakcie gięcia i odkłada detal. Człowiek zostaje przy zmianie programu gięcia, kontroli wymiarów i uzupełnianiu materiału. O wyniku decyduje tu dobór chwytaka do grubości i stanu blachy, a nie sam robot, bo olejona lub pofalowana blacha zachowuje się inaczej niż płaska.

Podobny podział pracy występuje przy obsłudze obrabiarek CNC. Robot wymienia obrabiane przedmioty, a człowiek mierzy pierwszą sztukę i koryguje narzędzia. Dzięki temu maszyna pracuje także podczas przerw, jeśli zadbano o zapas materiału i bezpieczne zatrzymanie po błędzie.

Gdzie roboty nie są najlepszym wyborem

• Produkcja jednostkowa lub bardzo małoseryjna z dużą zmiennością detali, gdy czas programowania przewyższa korzyści.
• Zadania wymagające oceny i wyczucia, których nie da się opisać regułami ani zmierzyć czujnikiem.
• Nieuporządkowane stanowiska, na których detale leżą w przypadkowych miejscach i w różnym stanie.
• Miejsca bez dostępu do serwisu i osób, które potrafią zmienić program.

W takich przypadkach część pracy da się mimo wszystko wesprzeć prostszymi urządzeniami, takimi jak podnośniki i manipulatory. Zanim zdecydujesz, sprawdź kolejność działań w artykule o pojęciach z automatyki, który tłumaczy skróty spotykane w ofertach.

Lista kontrolna przed wyborem zastosowania

• Czy operacja ma stały cykl i powtarzalny detal?
• Czy da się określić miejsce pobrania i odłożenia z dokładnością robota?
• Czy zadanie jest ciężkie, niebezpieczne lub powtarzalne na tyle, że obciąża pracowników?
• Czy zakład ma plan na zabezpieczenia, serwis i przeszkolenie operatorów?