A nagy teherbírású robotok csendes forradalma a gépészetben: Miért jelent most különbséget a mesterséges intelligencia a legerősebb robotok számára?

### Felejtsd el a gyárakat: Ezek a robotóriások most meghódítják az építkezéseket és a szélerőműveket ### Nincs szükség többé ketrecekre: Hogyan válnak a nehéz robotok biztonságos csapattársakká az emberek számára ### A megoldás a szakemberhiányra? Ezek a robotok végzik el a világ legnehezebb munkáit ### Titánok harca: Nem a hatalom, hanem a szoftver dönti el, hogy ki építi a legjobb robotot ###

Az erő evolúciója: Legújabb fejlesztések a nagy teljesítményű, nehéz teherbírású robotok terén

A nehézgép-robotika szektor mélyreható átalakuláson megy keresztül, amely messze túlmutat a hasznos teher és a hatótávolság növelésén. A legújabb fejlemények paradigmaváltást mutatnak egy holisztikus megközelítés felé, amely hangsúlyozza az intelligenciát, az alkalmazkodóképességet, a használhatóságot és az új alkalmazási területek fejlesztését. A szoftverek, a mesterséges intelligencia (MI) és a fejlett mechatronika váltak az elsődleges értékteremtő tényezőkké, lehetővé téve ezeknek a nagy teljesítményű gépeknek, hogy összetett feladatokat hajtsanak végre dinamikus környezetekben, gyakran közvetlen együttműködésben az emberi munkavállalókkal. A főbb trendek közé tartozik a hagyományos ipari robotok és az együttműködő rendszerek (kobotok) közötti határok egyre növekvő elmosódása, a terjeszkedés olyan ágazatokba, mint az építőipar és a megújuló energia, valamint a teljes tulajdonlási költség (TCO) és a fenntarthatóság növekvő fontossága. Ezek a fejlemények határozzák meg a nehézgép-robotok következő generációját, amelyek nemcsak erősebbek, hanem mindenekelőtt intelligensebbek, rugalmasabbak és könnyebben hozzáférhetők.

A nagy teherbírású robotok új generációja: Újraértelmezi az erőt és a pontosságot

A nagy teherbírású robotok piaca a maximális hasznos teherért folytatott tiszta versenyből egy diverzifikált környezetté fejlődik, ahol az alkalmazásspecifikus teljesítmény és hatékonyság kiemelkedő fontosságú. A vezető gyártók a teljesítmény, a sebesség, a kompakt méret és az intelligens tervezés kombinációjával különböztetik meg termékeiket.

A modern nehézgépjármű-osztály meghatározása: Több, mint nyers erő

A nagy teherbírású robotokat jellemzően 250 kg-tól kezdődő és/vagy több mint 4 méteres hatótávolságú terhek kezelésére tervezték. Ezek az iparágak gerincét alkotják, mint például az autógyártás, a gépészet, az öntödék, és egyre inkább az építőipar is, ahol hatalmas alkatrészeket, például motorblokkokat, acélgerendákat és teljes járműkarosszériákat mozgatnak. A hasznos teher skálája hatalmas, több száz kilogrammtól a jelenlegi csúcsértékig, 2300 kg-ig terjed.

A modern nagy teherbírású robotok értékelése azonban sokat fejlődött. Míg a maximális hasznos teher továbbra is kulcsfontosságú kritérium, egyre inkább a holisztikus hatékonysági mutatók kerülnek előtérbe. Ezek közé tartozik a hasznos teher/tömeg arány, a szükséges helyigény, az energiafogyasztás, valamint a nagy tehetetlenségi nyomatékú terhek pontos és dinamikus kezelésének képessége. Ezek a kritériumok a teljes birtoklási költség és a modern, rugalmas termelési környezetek követelményeinek mélyebb megértését tükrözik.

Versenyképes környezet és zászlóshajó modellek (2024-2026)

A piacot olyan elismert szereplők uralják, mint a KUKA, a Fanuc, az ABB és a Yaskawa, miközben az új versenytársak, mint például a kínai Estun, egyre nagyobb jelentőségre tesznek szert. Ezen vállalatok stratégiái figyelemre méltó eltérést mutatnak, amely túlmutat a hasznos teher maximalizálásán.

A Fanuc továbbra is vitathatatlan piacvezető az ultra-nehéz szegmensben az M-2000iA sorozatával. 2,3 tonna hasznos teherbírásával az M-2000iA/2300 modell a világ legerősebb 6 tengelyes, csuklós karú robotja, és ideális az abszolút maximális erőt igénylő feladatokhoz, például a teljes járműalváz emeléséhez.

A KUKA az optimalizált teljesítmény stratégiáját követi. Míg a KR FORTEC ultra sorozat akár 800 kg hasznos teherbírást is kínál, kivételesen jó hasznos teher-tömeg arány és kompakt kialakítás jellemzi. Ezt olyan innovatív tervezési jellemzőknek köszönhetően érik el, mint például a kettős karú rendszer, amely növeli a merevséget túlzott súly nélkül. Palettázási alkalmazásokhoz a KR 1000 titan sorozat akár 1300 kg hasznos teherbírású modelleket kínál.

Az ABB zászlóshajóként forgalmazott IRB 8700 robotját kategóriájában a leggyorsabb robotként pozicionálja. Akár 800 kg-os (vagy döntött csuklóval 1000 kg-os) hasznos teherbírásával 25%-kal gyorsabb ciklusidőket ér el, mint a hasonló modellek. Az ABB a megbízhatóságot is hangsúlyozza az egyszerűsített mechanikai kialakítás révén, amelyben tengelyenként csak egy motor és sebességváltó található, ami csökkenti a karbantartási igényt és a teljes tulajdonlási költséget.

A Yaskawa széles portfóliót kínál, beleértve a 600 kg hasznos teherbírású Motoman MH600-at. Párhuzamos illesztéseinek kialakítása nagy stabilitást és merevséget biztosít, ami különösen előnyös nagy tehetetlenségi nyomatékú munkadarabok kezelésekor. A GP sorozat nagy sebességű alkalmazásokhoz készült.

Olyan feltörekvő versenytársak is megjelennek a piacon, mint az Estun és a Kawasaki. Az Estun, Kína legnagyobb ipari robotgyártója, olyan modellek bevezetését tervezi Európában, mint az 1000 kg teherbírású ER 13300. A Kawasaki bővíti portfólióját az MXP710L (710 kg) és az M-sorozattal, amely akár 1500 kg-ot is képes kezelni.

Ezek a különböző megközelítések azt mutatják, hogy a nagy teherbírású robotok piaca a legnagyobb hasznos teherért folytatott egydimenziós versenyből egy differenciáltabb versenykörnyezetté fejlődött. A gyártók ma már az adott ügyféligényekhez igazított, speciális teljesítményjellemzők terén versenyeznek – legyen szó maximális teljesítményről, szűk helyeken való hatékonyságról vagy maximális sebességről. Ez lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy az egyedi termelési körülményeikre optimalizált megoldást válasszák, ahelyett, hogy egyszerűen a legerősebb elérhető modellt választanák.

Robotóriások: A legerősebb ipari robotok összehasonlításban

Az ipari robotok világában számos lenyűgöző óriás tűnik ki hatalmas teherbírásukkal és műszaki adataikkal. A Fanuc, a KUKA, az ABB, a Kawasaki, az Estun és a Yaskawa gyártók versenyeznek a piaci szegmens vezető pozíciójáért.

A Fanuc M-2000iA/2300 kivételes, 2300 kg-os teherbírásával tűnik ki, és IP67-es védelemmel ellátott csuklóval is rendelkezik. A KUKA bemutatja a KR 1000 1300 titan PA robotot, amely 1300 kg-os teherbírással rendelkezik, ideális palettázási alkalmazásokhoz, és kompakt, 6 tengelyes kialakítású. Az ABB IRB 8700 25%-kal nagyobb sebességet biztosít a hasonló modellekhez képest, és egyszerűsített kialakítást kínál a maximális megbízhatóság érdekében.

Az MG15HL modellel a Kawasaki egy hibrid lengőkaros mechanizmusra támaszkodik, amely nagy nyomatékot és hasznos terhelést tesz lehetővé további ellensúlyok nélkül. A Yaskawa Motoman MH600 lenyűgöző párhuzamos lengőkaros kialakításával tűnik ki, amely stabilitást garantál még nagy tehetetlenségi nyomatékú terhelések esetén is.

Egy érdekes újdonság az Estun ER 13300, egy nagy teherbírású robot, amely az európai piac meghódítására törekszik. Ezek a robotok lenyűgözően demonstrálják az ipari automatizálás technológiai fejlődését és a vezető gyártók folyamatos innovációját.

Az intelligencia motorja: MI és szoftver, mint kulcsfontosságú megkülönböztető tényezők

A nagy teherbírású robotok terén elért legjelentősebb fejlesztések már nem pusztán mechanikai jellegűek. Inkább a robotika, a mesterséges intelligencia és a fejlett szoftverek fúziója az, ami alapvetően bővíti ezen gépek képességeit és forradalmasítja működésüket.

Az automatizálástól az autonómiáig: a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás hatása

A mesterséges intelligencia és a gépi tanulás (ML) az ipari robotokat merev, előre programozott eszközökből adaptív, intelligens rendszerekké alakítja, amelyek képesek érzékelni, dönteni és tanulni. Ez a változás kulcsfontosságú a modern gyártási és logisztikai folyamatok változékonyságának és összetettségének kezelésében.

Fejlett érzékelés (a „szemek”)

A modern robotok már nem vakon dolgoznak. Kifinomult érzékelőrendszerekkel vannak felszerelve, beleértve a 2D és 3D látórendszereket, a LiDAR-t és a sztereó kamerákat, amelyek átfogó képet adnak a környezetükről. Ezt az érzékelési képességet mélytanuló algoritmusok támogatják az objektumok felismerésében, lokalizációjában és szegmentálásában, lehetővé téve a strukturálatlan környezetekben való használatukat.

Használati eset – Kosaras komissiózás: Az olyan rendszerek, mint a KUKA.SmartBinPicking, fejlett képfeldolgozást használnak a tárolóedényekben véletlenszerűen elrendezett tárgyak azonosítására, megfogási pontjaik meghatározására és biztonságos eltávolítására – ez a feladat gyakorlatilag lehetetlen a hagyományos, szabályalapú programozással.

Használati eset – Építési terület felismerése: A kutatás aktívan fejleszti a YOLO (You Only Look Once) alapú tárgyfelismerő modelleket. Ezek lehetővé teszik a robotok számára, hogy azonosítsák a munkásokat, járműveket és épületszerkezeteket a dinamikus építkezéseken, ami előfeltétele az autonóm működésnek ilyen összetett környezetekben.

Intelligens feladatkezelés (az „agy”)

A mesterséges intelligencia nemcsak a látást, hanem a cselekvést is szolgálja. A gépi tanulási modellek lehetővé teszik a robotok számára, hogy valós időben igazítsák cselekedeteiket a változó körülményekhez.

Használati eset – MI-vel támogatott kirakodás palettáról: A FANUC MI-vezérelt látórendszereket használ, hogy a robotok automatikusan kirakodhassák a változó méretű és pozíciójú, vegyes raklapokat. Az ilyen rendszerek percenként több mint kilenc dobozt tudnak feldolgozni, kiváltva ezzel a fizikailag rendkívül megterhelő kézi munkaerőt.

Használati eset – MI-vel támogatott hegesztés: A következő generációs rendszerek, mint például a NovAI™, a gépi látást és a mesterséges intelligenciát használják a valós idejű adaptív hegesztéshez. Képesek nyomon követni a hegesztéseket, beállítani a réseket és a toldalékok helyét, és dinamikusan korrigálni a hegesztési paramétereket. Ez automatizálja azokat a folyamatokat, amelyeket korábban az alkatrész-tűrések miatt túl következetlennek tartottak a robotika számára, és kritikus előrelépést jelent a nehézipari építőiparban olyan iparágakban, mint a hajógyártás.

A használhatóság forradalma: A komplexitás egyszerűsítése fejlett szoftverekkel

Hagyományosan az ipari robotok programozása egy magasan specializált feladat volt, amely olyan saját programozási nyelvek mélyreható ismeretét igényelte, mint a KRL (Kuka) vagy a RAPID (ABB). Ez magas belépési korlátot jelentett, és lassította az automatizálási megoldások bevezetését.

Következő generációs operációs rendszerek

A vezető gyártók erre a szűk keresztmetszetre új, intuitív operációs rendszerek fejlesztésével reagálnak, amelyek célja a robotok működésének demokratizálása.

KUKA iiQKA.OS: Egy modern, Linux alapú operációs rendszer webes felhasználói felülettel (iiQKA.UI), amelyet úgy terveztek, hogy olyan könnyen használható legyen, mint egy okostelefon. Támogatja az utasításalapú programozást, lehetővé teszi a virtuális üzembe helyezést, és úgy tervezték, hogy elősegítse egy harmadik féltől származó alkalmazások és hardverek teljes ökoszisztémájának (a „Robotikus Köztársaság”) támogatását.

FANUC iHMI: Az „Intelligens ember-gép interfész” egy grafikus, érintőképernyős felhasználói felület, amelyet a beállítási és betanítási idők drasztikus csökkentésére terveztek. Egyetlen, letisztult felületen integrálja a tervezési, szerkesztési és fejlesztési eszközöket, például a ciklusidő-becslést és a karbantartás-menedzsmentet.

A programozás demokratizálódása

A trend egyértelműen a kódmentes vagy alacsony kódigényű interakció felé halad. A drag-and-drop funkcióval és grafikus munkafolyamat-szerkesztőkkel ellátott vizuális programozási környezetek egyre inkább szabványossá válnak. A „demonstrációs tanítás” módszerei, amelyekben a kezelő manuálisan vezeti a robotkart egy mozgáson keresztül (kézi irányítás), vagy külső eszközöket, például a Wandelbot Tracepenjét használja a robot feladatának „megmutatására”, tovább csökkentik a programozás akadályait.

A szimuláció ereje (digitális ikrek)

Az olyan offline programozó és szimulációs szoftverek, mint a KUKA.Sim vagy az ABB RobotStudio, nélkülözhetetlen eszközzé váltak. Lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy virtuálisan tervezzenek, teszteljenek és optimalizáljanak teljes robotcellákat, még mielőtt a fizikai hardvert megrendelnék. Ez a „virtuális üzembe helyezés” jelentősen csökkenti a valós beállítási időt, minimalizálja a kockázatokat az ütközések vagy a hozzáférhetőségi problémák korai felismerésével, és lehetővé teszi a programozás párhuzamos elvégzését a hardverbeszerzéssel.

Ezek a fejlemények alapvető változást jeleznek a robotikában. A gyártók már nem egyszerűen egy vezérlővel ellátott robotkart árulnak, hanem teljes digitális platformokat építenek. Ezek közé tartoznak az operációs rendszerek, az alkalmazásboltok, a partnerhálózatok és a felhőkapcsolatok. A KUKA aktívan népszerűsíti az iiQKA partner ökoszisztémáját („Robotic Republic”), amely nyílt interfészeket kínál harmadik fél szolgáltatók számára. Ugyanakkor az olyan platformok, mint a Bosch Rexroth ctrlX AUTOMATION rendszere, lehetővé teszik a különböző márkák (ABB, KUKA, FANUC) robotjainak vezérlését egy egységes interfészen keresztül. Ez a fejlemény tükrözi az okostelefon-piac változását, ahol egy eszköz értékét nagymértékben az alkalmazás-ökoszisztémája határozza meg. A verseny terepe így a pusztán hardverspecifikációktól a szoftver-ökoszisztéma erősségére és nyitottságára helyeződik át. A felhasználók számára ez azt jelenti, hogy kevesebb függőség van egyetlen gyártótól, gyorsabb innovációt és hozzáférést biztosít a speciális megoldások szélesebb köréhez. A robot lesz az a hardverplatform, amelyre egy szoftveresen definiált automatizálási megoldás épül.

Az Xpert.Digital mélyreható ismeretekkel rendelkezik a különböző iparágakról. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy személyre szabott stratégiákat dolgozzunk ki, amelyek pontosan az Ön konkrét piaci szegmensének követelményeihez és kihívásaihoz igazodnak. A piaci trendek folyamatos elemzésével és az iparági fejlemények követésével előrelátóan tudunk cselekedni és innovatív megoldásokat kínálni. A tapasztalat és a tudás ötvözésével hozzáadott értéket generálunk, és ügyfeleink számára meghatározó versenyelőnyt biztosítunk.

Bővebben itt:

• Használja az Xpert.Digital 5 -szoros kompetenciáját egy csomagban – havonta 500 € -tól

Haladó mechatronika: A hatalom fizikai evolúciója

A szoftverek és a mesterséges intelligencia gyors fejlődésével párhuzamosan a nagy teherbírású robotok fizikai formája is fejlődik. A tervezés, az anyagtudomány és az effektortechnológia terén elért innovációk kritikus fontosságúak ahhoz, hogy ezt a megnövekedett intelligenciát mechanikai teljesítménygé alakítsuk.

Innovációk a tervezésben és az anyagokban: Nagyobb teljesítmény kisebb tömeggel

Kulcsfontosságú trend a könnyebb és kompaktabb, ugyanakkor azonos vagy nagyobb hasznos teherbírású robotok fejlesztése. A KUKA KR Fortec például akár 700 kg-mal könnyebb elődjénél, míg a KR FORTEC ultra sorozat kategóriaelső hasznos teher/tömeg aránnyal büszkélkedhet. Ez a súlycsökkentés csökkenti az alapozással szembeni követelményeket, csökkenti az energiafogyasztást, és lehetővé teszi a sűrűbben lakott és térben korlátozott gyártóüzemekben való alkalmazást.

Ezt fejlett kinematikai koncepciók teszik lehetővé. A KUKA kettős karú rendszere és a Fanuc rendkívül merev karjai javítják a pontosságot és csökkentik a rezgést nagy sebességnél és nehéz terhelések esetén. A Kawasaki hibrid összekötő mechanizmusa kiküszöböli a nagyméretű ellensúlyok szükségességét, növelve a robot munkaterületét.

Egy másik fontos szempont a modularitás. Az olyan robotsorozatok, mint a KUKA robotjai (KR Quantec, Fortec, Fortec ultra), egyre inkább közös alkatrészeket használnak, például a központi kezeket. Ez leegyszerűsíti a karbantartást és csökkenti a pótalkatrész-készlet költségeit a diverzifikált robotflottát üzemeltető ügyfelek számára.

Extrém környezeti körülmények közötti használatra ma már szabványosak a speciális változatok, mint például a „Foundry” vagy a „Hygienic” verziók. Ezek a modellek IP67-es besorolású csuklóval és testtel, hő- és korrózióálló bevonatokkal, valamint élelmiszerbiztonságos kenőanyagokkal rendelkeznek, lehetővé téve öntödékben, kovácsműhelyekben vagy élelmiszer-feldolgozásban való használatukat.

Következő generációs effektorok: A robot kezei

A robotkar végén található megfogók, az úgynevezett end effektorok, az egyszerű pneumatikus szorítóktól az összetett mechatronikai rendszerekig fejlődnek. Egyre inkább fejlett érzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek adaptív funkcionalitást biztosítanak számukra. Bár még mindig elsősorban az alacsonyabb hasznos terhelésű alkalmazásokban találhatók meg, a lágy robotika és a bionika alapelvei befolyásolják a megfogó technológiát. A cél az, hogy a tárgyformák és anyagok szélesebb skáláját nagyobb megbízhatósággal és kevesebb erőfeszítéssel lehessen kezelni. Nehéz és összetett tárgyakhoz többtengelyes, teljesen meghajtott mechanizmusokat fejlesztenek, amelyek lehetővé teszik a precíz manipulációt.

A csuklóra szerelt erő-nyomaték érzékelők „tapintásérzetet” adnak a robotnak. Lehetővé teszik számára olyan érzékeny feladatok elvégzését, mint az alkatrészek precíz összeillesztése, meghatározott erő alkalmazása köszörülés közben, vagy a váratlan ütközésekre való biztonságos reagálás.

Az érzékelő ökoszisztéma: az érzékelés és a biztonság alapja

A modern, nagy teherbírású robotok gazdag belső és külső érzékelők ökoszisztémájára támaszkodnak. A belső érzékelők, mint például a motorjeladók és a nyomatékérzékelők az ízületekben elengedhetetlenek a pontos mozgásvezérléshez. A külső érzékelők, mint például a 3D-s kamerák, a LiDAR és az ultrahangos érzékelők biztosítják az adatokat a környezettudatossághoz és a biztonságos ember-robot együttműködés megvalósításához. Az integrált ütközés- és túlterhelésvédelmi rendszerek ütközés vagy túlzott terhelés esetén vészleállítást indíthatnak el, így védve mind a robotot, mind a munkadarabot. Ezek a rendszerek egyre kifinomultabbak, és például pneumatikusan állítható kioldási küszöbértékeket kínálnak.

Fenntarthatóság és hatékonyság: A teljes tulajdonlási költség (TCO) a középpontban

Az energiahatékonyság kulcsfontosságú tervezési céllá vált. A könnyűszerkezetes konstrukció, a szoftveresen optimalizált mozgáspályák és az energiatakarékos készenléti üzemmódok révén a gyártók csökkentik robotjaik energiafogyasztását. Ez nemcsak az üzemeltetési költségeket csökkenti, hanem az automatizálási megoldás környezeti hatását is javítja. Az egyszerűsített mechanikai kialakítás, mint például az ABB által alkalmazott, tengelyenként csak egy motorral rendelkező megoldás, és a moduláris felépítés nagyobb megbízhatósághoz (átlagos meghibásodási idő, MTBF) és gyorsabb javítási időhöz (átlagos javítási idő, MTTR) vezet, tovább csökkentve a teljes birtoklási költséget.

A mechatronika fejlődése szorosan kölcsönhatásban áll a szoftverek és a mesterséges intelligencia fejlesztéseivel. A merevebb, kevésbé rezgő kar kialakítása (hardverfejlesztés) előfeltétele annak, hogy a fejlett mozgásvezérlő szoftverek (szoftverfejlesztés) gyorsabban és pontosabban mozgathassák a robotot. A mesterséges intelligencia alapú pályatervezési algoritmusok ezután pontosan ezekhez a kinematikákhoz képesek kiszámítani a legenergiahatékonyabb pályát. Az integrált erő-nyomaték érzékelők viszont valós idejű visszajelzést adnak, lehetővé téve a vezérlőszoftver számára, hogy reagáljon a váratlan erőkre, és robusztusabbá tegye a folyamatot. Egy modern, nagy teherbírású robot teljesítménye tehát a teljes rendszer egy újonnan megjelenő tulajdonsága, amelyben a mechanika, az érzékelők és a szoftver elválaszthatatlanul összekapcsolódnak.

Kiterjesztett horizontok: Új alkalmazási területek a nehézgép-robotok számára

A mesterséges intelligencia, a szoftverek és a mechatronika technológiai fejlődése lehetővé teszi a nagy teherbírású robotok használatát azokban az iparágakban, amelyek korábban a kézi munkára vagy a merev automatizálásra támaszkodtak. A robotok elhagyják az ellenőrzött gyártócsarnokokat, és meghódítják a dinamikus és strukturálatlan környezeteket.

Az automatizált építkezés

Az építőipar hatalmas kihívásokkal néz szembe a képzett munkaerő hiánya, a magas biztonsági kockázatok és a növekvő termelékenységi nyomás miatt. Ennek eredményeként az építőipari vállalatok 81%-a tervezi robotok bevezetését a következő tíz évben.

Alkalmazások: A nagy teherbírású robotok hatalmas alkatrészeket, például acélprofilokat, előregyártott betonelemeket és moduláris házegységeket kezelnek. Automatizált gyártáshoz használják őket, például nagy alkatrészek fúrásához, szegecseléséhez és rögzítéséhez. Konkrét példa erre a Fischer BauBot, amelyet kifejezetten nagy építkezéseken végzett fúrási és dübelezési munkákhoz fejlesztettek ki. A robotok vágószerszámokkal is felszerelhetők, hogy beton- és acél alkatrészeket nagy pontossággal dolgozzanak fel a helyszínen.

Kulcsfontosságú technológiák: Ebben a strukturálatlan környezetben a siker kritikusan függ a mesterséges intelligencia alapú tárgyfelismeréstől az anyagok és akadályok azonosításában, valamint a robusztus, mobil platformoktól.

A jövő energiája: Automatizálás a megújuló energiatermelésben

A megújuló energiaforrások hatalmas térnyerése a nagyméretű alkatrészek, például a szélturbina-lapátok és a napelemek gyorsabb és költséghatékonyabb gyártását és telepítését igényli.

Szélenergia: A szélturbina-lapátok gyártása során robotokat használnak az utófeldolgozáshoz (vágás, csiszolás, töltés), ami javítja a minőséget és mentesíti a munkavállalókat az egészségtelen feladatoktól. Az automatizált szálelhelyezés (AFP) során a robotkarok precízen elhelyezik a szénszálas vagy üvegszálas csíkokat, hogy könnyebb és stabilabb rotorlapátokat hozzanak létre. Speciális robotrendszerek dolgozzák fel a lapátgyökeret (fűrészelés, marás, fúrás), és akár 50%-kal csökkentik a ciklusidőket a hagyományos gépekhez képest.

Napenergia: Olyan cégek, mint a Charge Robotics és a Terabase, mobil „gyárakat” fejlesztenek, amelyek automatizálják a napelemek teljes szakaszainak előszerelését és telepítését közvetlenül a naperőmű építési területein, potenciálisan megduplázva a termelékenységet. Az AES „Maximo” robotja mesterséges intelligenciát, LiDAR-t és gépi látást használ a napelemek nehéz emelésének és telepítésének automatizálására, akár 50%-kal csökkentve az időt és a költségeket. A Comau Hyperflex rendszere egy félpótkocsiban elhelyezett mobil gyár, amely közvetlenül a terepen szereli össze és telepíti a napelemkövetőket.

A nehézipar modernizációja: hajógyártás és repülőgépipar

Hajóépítés: Ez a hagyományosan alacsony automatizálási igényű iparág kezdi átvenni a mobil nagy teherbírású robotok használatát. A Comau által a Fincantieri hajógyárral együttműködve kifejlesztett MR4Weld egy autonóm mobil hegesztőrobot, amely képes navigálni a hajógyár strukturálatlan környezetében, és hegesztési munkákat végezni nagy hajótest-szakaszokon. Ez új szintre emeli a rugalmasságot és a hatékonyságot az óriási acélszerkezetek összeszerelésében.

Repülőgépipar: Nagy pontosságú, nehéz teherbírású robotokat használnak nagy repülőgép-alkatrészek, például szárnyak és törzsrészek fúrására, szegecselésére és összeillesztésére, ahol a legmagasabb szintű pontosság és ismételhetőség szükséges.

A körforgás lezárása: A körforgásos gazdaság szerepe

A fenntarthatósági célok és az uniós szabályozások előmozdítják az összetett termékek hatékony újrahasznosításának és újragyártásának szükségességét.

Automatizált szétszerelés: A nagy teherbírású robotok ideálisak nagy és nehéz termékek szétszerelésére.

Elektromos járművek akkumulátorai: Nagy súlyuk és potenciális veszélyeik (elektromos és kémiai) miatt az elektromos járművek akkumulátorainak robotokkal segített szétszerelése kulcsfontosságú a biztonságos és gazdaságos újrahasznosításhoz. Kutatási projektek folynak olyan robotcellák fejlesztése mellett, amelyek automatikusan elválasztják az akkumulátormodulokat és a cellákat.

Nagyméretű elektronika és motorok: A Fraunhofer Intézet olyan robotrendszereken dolgozik, amelyek mesterséges intelligenciát és gépi látást használnak a számítógépek, mosógépek és villanymotorok automatikus szétszerelésére, hogy értékes anyagokat, például rezet és ritkaföldfém-mágneseket kinyerjenek. Ez fontos lépés a „városi bányászat” bevezetése felé.

Ezeknek az új alkalmazási területeknek egy közös vonásuk van: a robotot a gyártócsarnok erősen strukturált, kiszámítható környezetéből egy dinamikus, strukturálatlan és gyakran zord „mezőre” helyezik át. Ez a környezetváltozás a mesterséges intelligencia, az érzékelés és a mechatronika technológiai fejlesztéseinek elsődleges mozgatórugója. A technikai kihívás az ismétlődő mozgások optimalizálásáról a bizonytalanság kezelésére helyeződik át. A jövőbeli siker kevésbé a sebesség vagy a pontosság fokozatos javulásától, és inkább a környezetérzékelés, az autonóm navigáció és az adaptív feladattervezés áttöréseitől függ.

Abban az időben, amikor egy vállalat digitális jelenléte határozza meg sikerét, a kihívás az, hogyan tehetjük ezt a jelenlétet hitelessé, egyénivé és nagy horderejűvé. Az Xpert.Digital egy innovatív megoldást kínál, amely egy iparági központ, egy blog és egy márkanagykövet metszéspontjaként pozícionálja magát. A kommunikációs és értékesítési csatornák előnyeit egyetlen platformon egyesíti, és 18 különböző nyelven teszi lehetővé a publikálást. A partnerportálokkal való együttműködés, a Google Hírekben való cikkek közzétételének lehetősége, valamint a mintegy 8000 újságírót és olvasót tartalmazó sajtóterjesztési lista maximalizálja a tartalom elérhetőségét és láthatóságát. Ez alapvető tényező a külső értékesítésben és marketingben (SMarketing).

Bővebben itt:

• Hiteles. Egyénileg. Globális: Az Xpert.Digital stratégia vállalata számára

Az együttműködés határterülete: Biztonságos ember-robot interakció nagy hasznos terheléssel

Egy új és első pillantásra ellentmondásos trend az együttműködési elvek alkalmazása a potenciálisan halálos erők kifejtésére képes robotoknál. Ez a fejlemény a nagy teherbírású robotokat elszigetelt gépekből erőteljes csapattársakká alakítja.

A ketrecen túl: Az együttműködés spektruma

A nagy teherbírású robotok védőkerítéseken belüli üzemeltetésének hagyományos biztonsági koncepciója nem hatékony, és mereven elválasztja az emberi és gépi feladatokat. A modern ember-robot együttműködés (HRC) azonban nem egyetlen koncepció, hanem egy olyan spektrum, amely az egyszerű együttéléstől (a robot megáll, amikor egy ember belép a munkaterületére) a szoros együttműködésig (ember és robot egyidejűleg dolgozik ugyanazon a munkadarabon) terjed.

Ennek a megközelítésnek a legfontosabb előnye, hogy a hagyományos könnyű kobotokkal ellentétben a HRC-képes ipari robotokra nem vonatkoznak a teherbírás, a sebesség vagy a pontosság tekintetében fennálló korlátozások. Így mindkét világ legjavát kínálják: az ipari robotok teljesítményét és az együttműködő alkalmazások rugalmasságát.

Kulcsfontosságú technológiák a biztonságos, nagy teherbírású HRC-hez

A nagy teherbírású robotokkal végzett biztonságos HRC a fejlett érzékelőtechnológia és az intelligens vezérlőfunkciók kombinációjának köszönhető.

Fejlett biztonsági érzékelés: A biztonságos HRC alapja a rendszer azon képessége, hogy érzékelje az emberi jelenlétet és szándékokat. Ezt biztonsági tanúsítvánnyal rendelkező lézerszkennerek, 3D kamerák és akár nyomásérzékeny padlók segítségével érik el, amelyek dinamikus, többszintű védőmezőket hoznak létre a robot körül.

Sebesség- és távolságfigyelés (SSM): Ez egy kulcsfontosságú együttműködésen alapuló módszer, amelyben a robot sebessége fordítottan arányos az embertől való távolságával. Ha egy ember közeledik, a robot lelassul. Ha az ember túl közel kerül, a robot biztonságosan felügyelt megállási helyzetbe kerül. Ez lehetővé teszi a gördülékeny és hatékony interakciót fizikai akadályok nélkül.

Teljesítmény- és erőkorlátozás (PFL): Bár ez a nagy teherbírású robotok nagy tehetetlensége miatt kihívást jelent, a fejlett vezérlőrendszerek és az egyes ízületekben található nyomatékérzékelők lehetővé teszik, hogy még a nagyméretű robotok is erőkorlátozott üzemmódban működjenek bizonyos feladatoknál. Azonnal leállnak, ha váratlan érintkezésbe kerülnek. Ezt a funkciót gyakran használják kézi irányításnál vagy átadási feladatoknál.

Szabványosítás és kockázatértékelés: A biztonságos HRC-alkalmazások megvalósítását olyan szabványok szabályozzák, mint az EN ISO 10218 és az ISO/TS 15066 műszaki előírás. Alapvető előfeltétel a teljes alkalmazás – robot, megfogó, munkadarab és környezet – gondos kockázatértékelése. Még egy eredendően biztonságos robot is kezelhet veszélyes szerszámot.

Ezek a fejlemények a „kobot” kifejezés újraértelmezéséhez vezetnek. Hagyományosan ez a kifejezés a kicsi, könnyű és eredendően biztonságos robotkarokkal volt szinonim. Az együttműködő funkciók nagy teherbírású ipari robotokba való integrálása ezt a paradigmát megtöri. Az „együttműködő” szó főnévből (robottípus, „kobot”) melléknévvé vagy jellemzőkészletté („együttműködő robotalkalmazás”) fejlődik. A jövő nem a „kobot” és az „ipari robot” közötti bináris választásban rejlik, hanem egy megfelelő teherbírású és teljesítményű ipari robot kiválasztásában, amelyet aztán felszerelnek az adott alkalmazáshoz szükséges együttműködő biztonsági funkciókkal. Ez drámaian kibővíti a HRC lehetőségeit olyan területekre, amelyek korábban elérhetetlenek voltak a szoros ember-gép együttműködés számára, mint például a nehéz teherbírású összeszerelés vagy a logisztika.

RaaS magyarázata: Hogyan csökkentik a vállalatok a robotok piacra lépésének korlátait?

A nehézgépjármű-robotika piaca a technológiai innovációk és az új szektorokba való terjeszkedés által vezérelt fenntartható növekedés előtt áll. A sikeres megvalósításhoz azonban a vállalatoknak olyan stratégiai döntéseket kell hozniuk, amelyek túlmutatnak a puszta technológiai értékelésen.

Piaci méret és növekedési előrejelzések

A globális ipari robotika piaca egy jelentős és növekvő szektor. A piacméret-előrejelzések az elemzés hatókörétől és módszertanától függően változnak, de következetesen pozitív trendet mutatnak:

• Egy elemzés szerint a GDP 2024-ben 33,9 milliárd USD-ről 2030-ra 60,5 milliárd USD-re fog növekedni, ami 9,9%-os összetett éves növekedési ütemnek (CAGR) felel meg.
• Egy másik tanulmány 16,9 milliárd USD-ről (2024) 29,4 milliárd USD-re számít 2029-re (CAGR 11,7%).
• Egy harmadik előrejelzés szerint a növekedés 19,9 milliárd USD-ről (2024) 55,5 milliárd USD-re fog nyúlni 2032-re (CAGR 14,2%).

A nagy teherbírású robotplatformok konkrét piacát 2024-re 333,5 millió USD-re becsülték, 2030-ra pedig 446,0 millió USD-re (CAGR 5,0%). Az eltérés az összesített adatoktól rávilágít arra, hogy a nagy teherbírású robotok a teljes piac nagy értékű, de kisebb volumenű szegmensét képviselik.

A Nemzetközi Robotikai Szövetség (IFR) szerint az ipari robotok globális üzemi állománya 2023-ban rekordmagasságot ért el, 4,28 millió darabot, ami 10%-os növekedést jelent az előző évhez képest. Bár 2024-ben átmeneti piaci zsugorodás volt tapasztalható, a hosszú távú növekedési trend várhatóan 2025-ben folytatódik. Ázsia, különösen Kína, továbbra is a legnagyobb és leggyorsabban növekvő piac, az új telepítések 70%-át teszi ki.

A növekedés fő mozgatórugói és akadályai

Növekedési mozgatórugók:

• Képzett munkaerő hiánya és demográfiai változás: Számos iparosodott országban a képzett munkaerő hiánya a fizikailag megterhelő és ismétlődő feladatok automatizálását ösztönzi.
• Ipar 4.0 és intelligens gyártás: A termelés hálózatba kapcsolása és digitalizálása intelligens és rugalmas robotokat igényel központi elemként.
• Új ágazatok fejlődése: A növekedést egyre inkább az autóiparon kívüli ágazatokban, például a logisztikában, az építőiparban és a megújuló energiaforrásokban való alkalmazás vezérli.
• Fenntarthatóság és munkaerő-visszatelepítés: A robotok javítják az anyagfelhasználás hatékonyságát, csökkentik a hulladékot, és lehetővé teszik a költséghatékony hazai termelést.

Akadályok:

• Magas kezdeti beruházások: A robot, annak integrációja és a szükséges perifériák költségei jelentős akadályt jelentenek, különösen a kis- és középvállalkozások (kkv-k) számára.
• Integráció összetettsége: A felhasználóbarátabb felületek ellenére a robotok meglévő rendszerekbe való integrálása és az interoperabilitás biztosítása továbbra is kihívást jelenthet.

A végrehajtás stratégiai követelményei

A nagy teherbírású robotok használatát fontolgató vállalatok számára a következő stratégiai szempontok kulcsfontosságúak:

• A hangsúly áthelyezése a tőkekiadásokról (CAPEX) a teljes birtoklási költségre (TCO) és a megtérülésre (ROI): A befektetési döntéseket nem szabad kizárólag a beszerzési áron alapulni. Elengedhetetlen a teljes birtoklási költség (TCO) – – az energiafogyasztást, a karbantartást és a rendelkezésre állást – valamint a megtérülés (ROI) – amelyet a nagyobb áteresztőképesség, a jobb minőség és a csökkentett munkaerőköltségek – – holisztikus elemzése.
• Új üzleti modellek kihasználása: Az olyan modellek, mint a robotika szolgáltatásként (RaaS), csökkentik a kezdeti befektetési korlátot azáltal, hogy lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy a robotikai képességeket működési költségként, ne pedig tőkebefektetésként béreljék.
• Fektessen be a munkaerő fejlesztésébe: A programozás egyszerűsítése nem szünteti meg a képzett alkalmazottak szükségességét. Inkább a szükséges készségeket a pusztán kódprogramozásról a magasabb szintű feladatokra, például a folyamatoptimalizálásra, a rendszerfelügyeletre és a karbantartásra helyezi át. A vállalatoknak be kell fektetniük munkaerőjük képzésébe, hogy hatékonyan tudják kezelni és együttműködni ezekkel az intelligens gépekkel.
• Szoftverek és ökoszisztémák előtérbe helyezése: Robot kiválasztásakor a gyártó szoftverplatformjának, annak felhasználóbarát jellegének és partnerökoszisztémájának szélességének kell kulcsfontosságú kritériumnak lennie. Egy erős ökoszisztéma hozzáférést biztosít az előre integrált megoldásokhoz, és jövőbiztossá teszi a befektetést a változó követelményekkel szemben.

☑️ KKV-k támogatása stratégiában, tanácsadásban, tervezésben és megvalósításban

☑️ Digitális stratégia és digitalizáció megalkotása vagy átrendezése

☑️ Nemzetközi értékesítési folyamatok bővítése, optimalizálása

☑️ Globális és digitális B2B kereskedési platformok

☑️ Úttörő vállalkozásfejlesztés

 

Szívesen szolgálok személyes tanácsadójaként.

Felveheti velem a kapcsolatot az alábbi kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével, vagy egyszerűen hívjon a +49 89 89 674 804 (München) .

Nagyon várom a közös projektünket.

 

 

Az Xpert.Digital egy ipari központ, amely a digitalizációra, a gépészetre, a logisztikára/intralogisztikára és a fotovoltaikára összpontosít.

360°-os üzletfejlesztési megoldásunkkal jól ismert cégeket támogatunk az új üzletektől az értékesítés utáni értékesítésig.

Digitális eszközeink részét képezik a piaci intelligencia, a marketing, a marketingautomatizálás, a tartalomfejlesztés, a PR, a levelezési kampányok, a személyre szabott közösségi média és a lead-gondozás.

További információk a következő címen találhatók: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus