دستکاری کننده تولید صنعتی: کد تولید پشت هوشمندی و کارایی

من معتقدم همه شنیده اندربات. غالباً مهارت خود را در فیلم ها نشان می دهد یا دست راست مرد آهنی است یا ابزارهای پیچیده مختلف را در کارخانه های فناوری دقیق به طور دقیق کار می کند. این ارائه های تخیلی به ما یک تصور اولیه و کنجکاوی می دهدربات. بنابراین یک ربات تولید صنعتی چیست؟

Anربات تولیدی صنعتییک وسیله مکانیکی است که می تواند به طور خودکار وظایف را انجام دهد. می تواند برخی از حرکات بازوهای انسان را تقلید کند و عملیات هایی مانند جابجایی مواد، پردازش قطعات و مونتاژ محصول را در محیط تولید صنعتی انجام دهد. به عنوان مثال، در یک کارگاه خودروسازی، ربات می تواند قطعات خودرو را به دقت گرفته و در محل مشخص شده نصب کند. ربات‌های تولیدی صنعتی عموماً توسط دستگاه‌های محرک مانند موتورها، سیلندرها و سیلندرهای هیدرولیک کار می‌کنند. این دستگاه های محرک، مفاصل ربات را تحت فرمان سیستم کنترل حرکت می دهند. سیستم کنترل عمدتاً از یک کنترل کننده، یک سنسور و یک دستگاه برنامه نویسی تشکیل شده است. کنترل کننده "مغز" ربات است که دستورالعمل ها و سیگنال های مختلف را دریافت و پردازش می کند. این سنسور برای تشخیص موقعیت، سرعت، نیرو و سایر اطلاعات وضعیت ربات استفاده می شود. به عنوان مثال، در طول فرآیند مونتاژ، از یک سنسور نیرو برای کنترل نیروی مونتاژ استفاده می شود تا از آسیب دیدن قطعات جلوگیری شود. دستگاه برنامه نویسی می تواند یک برنامه نویس آموزشی یا نرم افزار برنامه نویسی کامپیوتری باشد و مسیر حرکت، ترتیب عمل و پارامترهای عملیاتی دستکاری کننده را می توان از طریق برنامه نویسی تنظیم کرد. برای مثال در کارهای جوشکاری می توان مسیر حرکت و پارامترهای جوشکاری سر جوش دستکاری کننده مانند سرعت جوش، اندازه جریان و ... را از طریق برنامه ریزی تنظیم کرد.

ویژگی های عملکردی:
دقت بالا: می تواند با دقت موقعیت و کار کند و خطا را می توان در سطح میلی متر یا حتی میکرون کنترل کرد. به عنوان مثال، در ساخت ابزار دقیق، مانیپولاتور می تواند قطعات را به دقت مونتاژ و پردازش کند.
سرعت بالا: می تواند به سرعت اقدامات تکراری را تکمیل کند و کارایی تولید را بهبود بخشد. به عنوان مثال، در یک خط تولید بسته بندی خودکار، دستکاری کننده می تواند به سرعت محصولات را گرفته و در ظروف بسته بندی قرار دهد.
قابلیت اطمینان بالا: می تواند برای مدت طولانی پایدار کار کند و خطاهای ناشی از عواملی مانند خستگی و احساسات را کاهش دهد. در مقایسه با کار دستی، در برخی از محیط‌های کاری سخت، مانند دمای بالا، سمیت و شدت بالا، دستکاری‌کننده می‌تواند پیوسته‌تر کار کند.
انعطاف پذیری: وظایف کاری و حالت های حرکت آن را می توان از طریق برنامه نویسی تغییر داد تا با نیازهای مختلف تولید سازگار شود. به عنوان مثال، همان دستکاری‌کننده می‌تواند جابجایی مواد با سرعت بالا را در فصل اوج تولید و مونتاژ خوب محصولات در خارج از فصل انجام دهد.

حوزه های کاربردی دستکاری کننده های تولید صنعتی چیست؟
صنعت خودروسازی
جابجایی و مونتاژ قطعات: در خطوط تولید خودرو، ربات‌ها می‌توانند قطعات بزرگی مانند موتورها و گیربکس‌ها را به طور موثر حمل کنند و به طور دقیق آن‌ها را به شاسی خودرو مونتاژ کنند. به عنوان مثال، یک ربات شش محوره می تواند یک صندلی ماشین را در یک موقعیت مشخص روی بدنه ماشین با دقت بسیار بالا نصب کند و دقت موقعیت یابی آن می تواند به ± 0.1 میلی متر برسد و کارایی و کیفیت مونتاژ را تا حد زیادی بهبود بخشد. عملیات جوشکاری: کار جوشکاری بدنه خودرو نیاز به دقت و سرعت بالایی دارد. این ربات می تواند قسمت های مختلف قاب بدنه را با استفاده از فناوری جوش نقطه ای یا جوش قوس الکتریکی طبق یک مسیر از پیش برنامه ریزی شده به هم جوش دهد. به عنوان مثال، یک ربات تولیدی صنعتی می تواند جوشکاری قاب درب خودرو را در 1-2 دقیقه کامل کند.
صنعت الکترونیک و برق
ساخت برد مدار: در طول تولید بردهای مدار، ربات ها می توانند قطعات الکترونیکی را نصب کنند. این دستگاه می‌تواند اجزای کوچکی مانند مقاومت‌ها و خازن‌ها را با سرعت چند یا حتی ده‌ها قطعه در ثانیه روی تخته‌های مدار نصب کند. مونتاژ محصول: برای مونتاژ محصولات الکترونیکی مانند تلفن های همراه و رایانه، روبات ها می توانند وظایفی مانند مونتاژ پوسته و نصب صفحه نمایش را انجام دهند. با در نظر گرفتن مونتاژ تلفن همراه به عنوان مثال، ربات می تواند قطعاتی مانند صفحه نمایش و دوربین را با دقت در بدنه تلفن همراه نصب کند و از یکنواختی و کیفیت بالای مونتاژ محصول اطمینان حاصل کند.
صنعت پردازش مکانیکی
عملیات بارگیری و تخلیه: روبات در مقابل ابزارهای CNC، ماشین های مهر زنی و سایر تجهیزات پردازشی می تواند وظیفه بارگیری و تخلیه را بر عهده بگیرد. می تواند به سرعت مواد خالی را از سیلو گرفته و به میز کار تجهیزات پردازش بفرستد و پس از پردازش محصول نهایی یا نیمه تمام را خارج کند. به عنوان مثال، هنگامی که تراش CNC قطعات شفت را پردازش می کند، ربات می تواند عملیات بارگیری و تخلیه را هر 30 تا 40 ثانیه کامل کند که این امر میزان استفاده از ماشین ابزار را بهبود می بخشد. کمک پردازش قطعه: در پردازش برخی از قطعات پیچیده، ربات می تواند در چرخاندن و موقعیت یابی قطعات کمک کند. به عنوان مثال، هنگام پردازش قالب‌های پیچیده با چند وجه، ربات می‌تواند پس از تکمیل یک فرآیند، قالب را به زاویه مناسب برگرداند تا برای فرآیند بعدی آماده شود و در نتیجه کارایی و دقت پردازش قطعات را بهبود بخشد.
صنایع غذایی و آشامیدنی
عملیات بسته بندی: در پیوند بسته بندی مواد غذایی و نوشیدنی، ربات می تواند محصول را گرفته و در جعبه بسته بندی یا کیسه بسته بندی قرار دهد. به عنوان مثال، در یک خط تولید کنسرو نوشیدنی، ربات می تواند 60-80 بطری نوشیدنی را در دقیقه بگیرد و بسته بندی کند و از تمیزی و استاندارد بودن بسته بندی اطمینان حاصل کند.
عملیات مرتب سازی: برای دسته بندی مواد غذایی مانند درجه بندی و مرتب سازی میوه ها و سبزیجات، ربات می تواند بر اساس اندازه، وزن، رنگ و سایر ویژگی های محصول مرتب سازی کند. در فرآیند مرتب‌سازی پس از چیدن میوه، ربات می‌تواند میوه‌هایی با درجه‌های کیفی مختلف را شناسایی کرده و آن‌ها را در نواحی مختلف قرار دهد که باعث بهبود کارایی مرتب‌سازی و کیفیت محصول می‌شود.
صنعت لجستیک و انبارداری
حمل بار و پالت سازی: در انبار، ربات می تواند کالاهایی با اشکال و وزن های مختلف حمل کند. این می تواند کالاها را از قفسه ها خارج کند یا کالاها را روی پالت ها قرار دهد. به عنوان مثال، ربات‌های لجستیک و انباردار بزرگ می‌توانند کالاهایی با وزن چندین تن حمل کنند و می‌توانند طبق قوانین خاصی کالاها را در پشته‌های منظمی قرار دهند که استفاده از فضای انبار را بهبود می‌بخشد. مرتب سازی سفارش: در محیط هایی مانند تدارکات تجارت الکترونیک، ربات می تواند کالاهای مربوطه را از قفسه های انبار با توجه به اطلاعات سفارش مرتب کند. این می تواند به سرعت اطلاعات محصول را اسکن کند و محصولات را با دقت روی تسمه نقاله مرتب سازی قرار دهد و پردازش سفارش را سرعت بخشد.

اثرات خاص استفاده از دستکاری‌کننده‌های تولید صنعتی بر کارایی تولید سازمانی چیست؟

بهبود سرعت تولید

عملیات تکراری سریع: دستکاری‌کننده‌های تولید صنعتی می‌توانند کارهای تکراری را با سرعت بسیار بالا بدون خستگی و کاهش راندمان مانند عملیات دستی انجام دهند. به عنوان مثال، در فرآیند مونتاژ قطعات الکترونیکی، مانیپولاتور می تواند ده ها یا حتی صدها عمل برداشتن و نصب را در دقیقه انجام دهد، در حالی که عملیات دستی ممکن است تنها چند بار در دقیقه کامل شود. با در نظر گرفتن تولید تلفن همراه به عنوان مثال، تعداد نمایشگرهای نصب شده در ساعت با استفاده از دستی می تواند 3-5 برابر بیشتر از نصب دستی باشد. چرخه تولید را کوتاه کنید: از آنجایی که مانیپولاتور می تواند 24 ساعت شبانه روز (با تعمیر و نگهداری مناسب) کار کند و سرعت تبدیل سریع بین فرآیندها دارد، چرخه تولید محصول را بسیار کوتاه می کند. به عنوان مثال، در خودروسازی، عملکرد کارآمد دستکاری کننده در پیوندهای جوشکاری بدنه و مونتاژ قطعات، زمان مونتاژ خودرو را از ده ها ساعت به بیش از ده ساعت کاهش داده است.

بهبود کیفیت محصول

عملکرد با دقت بالا: دقت عملکرد دستی بسیار بالاتر از عملکرد دستی است. در ماشینکاری دقیق، ربات می تواند دقت ماشینکاری قطعات را تا سطح میکرون کنترل کند که دستیابی به آن با عملیات دستی دشوار است. به عنوان مثال، در تولید قطعات ساعت، ربات می تواند برش و سنگ زنی قطعات ریز مانند چرخ دنده ها را با دقت کامل انجام دهد و از دقت ابعادی و پرداخت سطحی قطعات اطمینان حاصل کند و در نتیجه کیفیت کلی محصول را بهبود بخشد.
ثبات کیفیت خوب: قوام عمل آن خوب است و کیفیت محصول به دلیل عواملی مانند احساسات و خستگی نوسان نخواهد داشت. در فرآیند بسته بندی دارو، ربات می تواند دوز دارو و مهر و موم بسته بندی را به طور دقیق کنترل کند و کیفیت هر بسته می تواند بسیار سازگار باشد و میزان نقص را کاهش دهد. به عنوان مثال، در بسته بندی مواد غذایی، پس از استفاده از ربات، نرخ تلفات محصول ناشی از بسته بندی نامناسب را می توان از 5٪ - 10٪ در کار دستی به 1٪ - 3٪ کاهش داد.
بهینه سازی فرآیند تولید
یکپارچه سازی فرآیند خودکار: ربات می تواند به طور یکپارچه با سایر تجهیزات خودکار (مانند خطوط تولید خودکار، سیستم های انبارداری خودکار و غیره) ارتباط برقرار کند تا کل فرآیند تولید را بهینه کند. در خط تولید محصولات الکترونیکی، ربات می تواند از نزدیک تولید، آزمایش و مونتاژ بردهای مدار را برای دستیابی به تولید مداوم خودکار از مواد خام تا محصولات نهایی یکپارچه کند. به عنوان مثال، در یک کارگاه کامل تولید مادربرد کامپیوتر، ربات می تواند تجهیزات پردازشی مختلف را برای تکمیل یک سری فرآیندها از تولید بردهای مدار چاپی گرفته تا نصب و جوشکاری تراشه، هماهنگ کند و زمان انتظار و دخالت انسان در پیوندهای میانی را کاهش دهد. تنظیم وظایف انعطاف پذیر: وظایف کاری و نظم کاری ربات را می توان به راحتی از طریق برنامه نویسی تنظیم کرد تا با نیازهای مختلف تولید و تغییرات محصول سازگار شود. در تولید لباس، زمانی که سبک تغییر می کند، فقط برنامه ربات نیاز به اصلاح دارد تا آن را با برش، کمک دوخت و سایر وظایف سبک جدید لباس تطبیق دهد که انعطاف پذیری و سازگاری سیستم تولید را بهبود می بخشد.
کاهش هزینه های تولید
کاهش هزینه های نیروی کار: اگرچه سرمایه گذاری اولیه ربات زیاد است، اما در درازمدت می تواند جایگزین حجم زیادی از کار دستی شود و هزینه های نیروی کار شرکت را کاهش دهد. به عنوان مثال، یک شرکت تولیدکننده اسباب‌بازی پرکار می‌تواند پس از معرفی ربات‌ها برای مونتاژ برخی از قطعات، 50 تا 70 درصد از کارگران مونتاژ را کاهش دهد و در نتیجه هزینه‌های زیادی در هزینه‌های نیروی کار صرفه‌جویی کند. کاهش نرخ ضایعات و تلفات مواد: از آنجا که ربات می تواند دقیقاً کار کند، تولید قراضه ناشی از خطاهای عملیاتی را کاهش می دهد و همچنین تلفات مواد را کاهش می دهد. در طول فرآیند برداشت و اصلاح محصولات قالب‌گیری تزریقی، ربات می‌تواند محصولات را به دقت بگیرد تا از آسیب محصول و ضایعات بیش از حد ضایعات جلوگیری کند و میزان ضایعات را بین 30 تا 50 درصد و از دست دادن مواد را 20 تا 40 درصد کاهش دهد.