Revoluția silențioasă a roboților grei în ingineria mecanică: De ce inteligența artificială decide acum soarta celor mai puternici roboți

### Uitați de podeaua fabricii: Acești giganți roboți cuceresc acum șantierele de construcții și parcurile eoliene ### Nu mai sunt necesare cuști: Cum devin roboții de mai multe tone coechipieri siguri pentru oameni ### Răspunsul la deficitul de lucrători calificați? Acești roboți preiau cele mai dificile locuri de muncă din lume ### Ciocnirea titanilor: Nu forța, ci software-ul decide cine construiește cel mai bun robot ###

Evoluția forței: Cele mai recente dezvoltări în domeniul roboților de înaltă performanță pentru sarcini grele

Sectorul roboților de mare tonaj trece printr-o transformare profundă care se extinde mult dincolo de simpla creștere a sarcinii utile și a razei de acțiune. Cele mai recente evoluții demonstrează o schimbare de paradigmă către o abordare holistică ce prioritizează inteligența, adaptabilitatea, ușurința în utilizare și dezvoltarea de noi aplicații. Software-ul, inteligența artificială (IA) și mecatronica avansată au devenit principalii factori de valoare, permițând acestor mașini puternice să abordeze sarcini complexe în medii dinamice, adesea în colaborare directă cu lucrătorii umani. Printre tendințele cheie se numără estomparea tot mai accentuată a granițelor dintre roboții industriali tradiționali și sistemele colaborative (coboți), extinderea în sectoare precum construcțiile și energia regenerabilă și importanța tot mai mare a costului total de proprietate (TCO) și a sustenabilității. Aceste evoluții definesc următoarea generație de roboți de mare tonaj, care nu sunt doar mai puternici, ci, mai important, mai inteligenți, mai flexibili și mai accesibili.

Noua generație de roboți de mare putere: Redefinirea puterii și a preciziei

Piața roboților de mare tonaj evoluează de la o competiție pură pentru sarcina utilă maximă la un peisaj diversificat în care performanța și eficiența specifice aplicației ocupă un loc central. Producătorii de top își diferențiază produsele printr-o combinație de putere, viteză, compactitate și design inteligent.

Definiția clasei moderne de vehicule grele: Mai mult decât putere brută

Roboții de mare putere sunt proiectați să manipuleze sarcini care încep de obicei de la 250 kg și/sau care necesită o rază de acțiune de peste 4 metri. Aceștia formează coloana vertebrală a unor industrii precum producția de automobile, ingineria mecanică, turnătoriile și, din ce în ce mai mult, construcțiile, unde mișcă componente masive, cum ar fi blocuri de motor, grinzi de oțel și caroserii întregi de vehicule. Gama de capacități utile este enormă, extinzându-se de la câteva sute de kilograme până la vârful actual de 2.300 kg.

Evaluarea roboților moderni de mare putere a evoluat însă. Deși sarcina utilă maximă rămâne un criteriu cheie, indicatorii holistici ai eficienței devin din ce în ce mai atenți. Aceștia includ raportul sarcină utilă-greutate, amprenta necesară, consumul de energie și capacitatea de a manipula sarcini cu momente de inerție mari cu precizie și dinamicitate. Aceste criterii reflectă o înțelegere mai profundă a costului total de proprietate și a cerințelor mediilor de producție moderne și flexibile.

Peisajul competitiv și modelele emblematice (2024-2026)

Piața este dominată de jucători consacrați precum KUKA, Fanuc, ABB și Yaskawa, în timp ce noii competitori, precum Estun din China, câștigă o importanță tot mai mare. Strategiile acestor companii arată o divergență remarcabilă care depășește simpla maximizare a capacității utile.

Fanuc rămâne liderul incontestabil al pieței în segmentul ultra-greu cu seria sa M-2000iA. Modelul M-2000iA/2300, cu o capacitate utilă de 2,3 tone, este cel mai puternic robot articulat cu 6 axe din lume și este ideal pentru sarcini care necesită o forță maximă absolută, cum ar fi ridicarea șasiurilor complete ale vehiculelor.

KUKA urmărește o strategie de performanță optimizată. Deși seria KR FORTEC ultra oferă capacități de ridicare de până la 800 kg, aceasta se caracterizează printr-un raport sarcină utilă-greutate excepțional de bun și un design compact. Acest lucru este realizat prin caracteristici inovatoare de design, cum ar fi un sistem cu brațe duble, care crește rigiditatea fără a crește excesiv greutatea. Pentru aplicații de paletizare, seria KR 1000 titan oferă modele cu capacități de ridicare de până la 1.300 kg.

ABB își poziționează robotul emblematic IRB 8700 ca fiind cel mai rapid robot din clasa sa. Cu o capacitate utilă de până la 800 kg (sau 1.000 kg cu încheietura mâinii înclinată), se spune că atinge timpi de ciclu cu 25% mai rapizi decât modelele comparabile. ABB își subliniază, de asemenea, fiabilitatea printr-un design mecanic simplificat, cu un singur motor și cutie de viteze pe axă, ceea ce reduce întreținerea și scade costul total de proprietate.

Yaskawa oferă un portofoliu larg care include Motoman MH600 cu o capacitate utilă de 600 kg. Designul său cu articulații paralele asigură o stabilitate și o rigiditate ridicate, ceea ce este deosebit de avantajos la manipularea pieselor cu un moment de inerție ridicat. Seria GP este concepută pentru aplicații de mare viteză.

Concurenți emergenți precum Estun și Kawasaki intră și ei pe piață. Estun, cel mai mare producător de roboți industriali din China, intenționează să lanseze în Europa modele precum ER 13300 cu o sarcină utilă de 1.000 kg. Kawasaki își extinde portofoliul cu MXP710L (710 kg) și seria M, care poate manipula până la 1.500 kg.

Aceste abordări diferite demonstrează că piața roboților de mare tonaj a evoluat de la o cursă unidimensională pentru cea mai mare sarcină utilă la un peisaj competitiv mai diferențiat. Producătorii concurează acum pe baza unor caracteristici de performanță specializate, adaptate cerințelor specifice ale clienților - fie că este vorba de forță maximă, eficiență în spații restrânse sau viteză maximă. Acest lucru permite utilizatorilor să aleagă o soluție optimizată pentru condițiile lor individuale de producție, în loc să opteze pur și simplu pentru cel mai puternic model disponibil.

Giganții roboților: O comparație a celor mai puternici roboți industriali

În lumea roboților industriali, există câțiva giganți impresionanți care ies în evidență datorită capacităților lor enorme de sarcină utilă și specificațiilor tehnice. Producători precum Fanuc, KUKA, ABB, Kawasaki, Estun și Yaskawa concurează pentru poziția de top în acest segment de piață.

Fanuc M-2000iA/2300 se remarcă printr-o capacitate utilă excepțională de 2300 kg și dispune, de asemenea, de o încheietură cu protecție IP67. KUKA prezintă KR 1000 1300 titan PA, un robot cu o capacitate utilă de 1300 kg, ideal pentru aplicații de paletizare și care se mândrește cu un design compact pe 6 axe. ABB IRB 8700 se remarcă printr-o viteză cu 25% mai mare în comparație cu modelele similare și un design simplificat pentru fiabilitate maximă.

Modelul MG15HL de la Kawasaki utilizează un mecanism hibrid de legătură care permite un cuplu și o sarcină utilă ridicate fără contragreutăți suplimentare. Yaskawa Motoman MH600 impresionează prin designul său de legătură paralelă, care garantează stabilitatea sub sarcini cu momente de inerție ridicate.

Un nou-venit interesant este Estun ER 13300, un robot de mare putere care își propune să cucerească piața europeană. Acești roboți demonstrează în mod impresionant progresele tehnologice în automatizarea industrială și inovația continuă a producătorilor de top.

Motorul de inteligență: IA și software ca caracteristici cheie de diferențiere

Cele mai semnificative progrese în domeniul roboților de mare putere nu mai sunt de natură pur mecanică. Mai degrabă, fuziunea roboticii cu inteligența artificială și software-ul avansat extinde fundamental capacitățile acestor mașini și le revoluționează funcționarea.

De la automatizare la autonomie: Influența inteligenței artificiale și a învățării automate

Inteligența artificială și învățarea automată (ML) transformă roboții industriali din unelte rigide, preprogramate, în sisteme inteligente și adaptive, capabile să perceapă, să decidă și să învețe. Această transformare este crucială pentru gestionarea variabilității și complexității în procesele moderne de fabricație și logistică.

Percepție avansată („Ochii”)

Roboții moderni nu mai funcționează orbește. Aceștia sunt echipați cu sisteme de senzori extrem de sofisticate, inclusiv sisteme de vedere 2D și 3D, LiDAR și camere stereo, care le oferă o înțelegere completă a mediului lor. Această capacitate perceptivă este determinată de algoritmi de învățare profundă pentru recunoașterea, localizarea și segmentarea obiectelor, ceea ce face posibilă utilizarea lor în medii nestructurate.

Caz de utilizare – Bin picking: Sisteme precum KUKA.SmartBinPicking utilizează procesarea avansată a imaginilor pentru a identifica obiecte aranjate aleatoriu într-un container, a determina punctele lor de prindere și a le îndepărta în siguranță – o sarcină practic imposibilă cu programarea tradițională, bazată pe reguli.

Caz de utilizare – Detectarea șantierelor de construcții: Cercetarea dezvoltă activ modele de recunoaștere a obiectelor bazate pe YOLO (You Only Look Once - doar o singură privire). Acestea permit roboților să identifice lucrătorii, vehiculele și structurile clădirilor pe șantierele dinamice, ceea ce reprezintă o cerință fundamentală pentru funcționarea autonomă în medii atât de complexe.

Gestionarea inteligentă a sarcinilor („creierul”)

IA nu servește doar la vedere, ci și la acțiune. Modelele de învățare automată permit roboților să își adapteze acțiunile la condițiile în schimbare în timp real.

Caz de utilizare – depaletizare bazată pe inteligență artificială: FANUC utilizează sisteme de viziune controlate de inteligență artificială pentru a permite roboților să descarce autonom paleți mixți cu diferite dimensiuni și poziții ale cutiilor. Astfel de sisteme pot procesa peste nouă cutii pe minut, înlocuind astfel munca manuală extrem de solicitantă.

Caz de utilizare – Sudare asistată de inteligență artificială: Sistemele de generație următoare, cum ar fi NovAI™, utilizează viziunea artificială și inteligența artificială pentru sudură adaptivă, în timp real. Acestea pot urmări cordoanele de sudură, se pot adapta la dimensiunile golurilor și la sudurile de puncte și pot corecta dinamic parametrii de sudură. Acest lucru automatizează procesele care anterior erau considerate prea inconsistente pentru robotică din cauza toleranțelor componentelor și reprezintă un progres semnificativ pentru construcțiile grele în industrii precum construcțiile navale.

Revoluția în ușurința în utilizare: simplificarea complexității prin software avansat

În mod tradițional, programarea roboților industriali era o sarcină extrem de specializată, care necesita cunoștințe aprofundate ale limbajelor de programare proprietare, cum ar fi KRL (KUKA) sau RAPID (ABB). Acest lucru reprezenta o barieră mare la intrare și încetinea implementarea soluțiilor de automatizare.

Sisteme de operare de generație următoare

Producătorii de top răspund la acest blocaj prin dezvoltarea de noi sisteme de operare intuitive, concepute pentru a democratiza operarea roboților.

KUKA iiQKA.OS: Un sistem de operare modern, bazat pe Linux, cu o interfață utilizator web (iiQKA.UI), concepută pentru a fi la fel de ușor de utilizat ca un smartphone. Acesta acceptă programarea bazată pe instrucțiuni, permite punerea în funcțiune virtuală și este conceput pentru a dezvolta un întreg ecosistem de aplicații și hardware terțe („Republica Robotică”).

FANUC iHMI: „Interfața inteligentă om-mașină” este o interfață grafică cu utilizatorul, bazată pe ecran tactil, concepută pentru a reduce drastic timpii de configurare și instruire. Integrează instrumente de planificare, editare și îmbunătățire, cum ar fi estimarea timpului de ciclu și gestionarea întreținerii, într-o singură interfață ușor de utilizat.

Democratizarea programării

Tendința este în mod clar către interacțiunea fără cod sau cu conținut redus de cod. Mediile vizuale de programare cu funcționalitate drag-and-drop și editori grafici de flux de lucru devin standard. Metodele de „predare prin demonstrație”, în care un operator ghidează manual brațul robotului printr-o mișcare (ghidare manuală) sau utilizează instrumente externe precum Wandelbots Tracepen pentru a „demonstra” o sarcină robotului, reduc și mai mult bariera programării.

Puterea simulării (gemeni digitali)

Software-ul de programare și simulare offline, cum ar fi KUKA.Sim sau ABB RobotStudio, a devenit un instrument indispensabil. Acesta permite companiilor să proiecteze, să testeze și să optimizeze virtual celule robotizate complete chiar înainte de a comanda hardware-ul fizic. Această „punere în funcțiune virtuală” reduce semnificativ timpul efectiv de configurare, minimizează riscurile prin detectarea timpurie a coliziunilor sau a problemelor de accesibilitate și permite efectuarea programării în paralel cu achiziționarea de hardware.

Aceste evoluții indică o schimbare fundamentală în robotică. Producătorii nu mai vând pur și simplu un braț robotic cu un controler, ci construiesc platforme digitale întregi. Aceste platforme includ sisteme de operare, magazine de aplicații, rețele de parteneri și conectivitate în cloud. KUKA promovează activ un ecosistem de parteneri („Robotic Republic”) pentru iiQKA cu interfețe deschise pentru furnizori terți. În același timp, platforme precum ctrlX AUTOMATION de la Bosch Rexroth permit controlul roboților de la diverse mărci (ABB, KUKA, FANUC) prin intermediul unei interfețe unificate. Această dezvoltare reflectă transformarea de pe piața smartphone-urilor, unde valoarea unui dispozitiv este determinată în mare măsură de ecosistemul său de aplicații. Peisajul competitiv se mută astfel de la specificațiile hardware pure la puterea și deschiderea ecosistemului software. Pentru utilizatori, aceasta înseamnă o dependență mai mică de un singur producător, o inovație mai rapidă și acces la o gamă mai largă de soluții specializate. Robotul devine o platformă hardware pe care se construiește o soluție de automatizare definită prin software.

Xpert.Digital deține cunoștințe aprofundate în diverse industrii. Acest lucru ne permite să dezvoltăm strategii personalizate, aliniate cu precizie cerințelor și provocărilor segmentului dumneavoastră specific de piață. Prin analiza continuă a tendințelor pieței și monitorizarea evoluțiilor din industrie, putem acționa proactiv și oferi soluții inovatoare. Combinația dintre experiență și expertiză generează valoare adăugată și oferă clienților noștri un avantaj competitiv decisiv.

Mai multe informații aici:

• Beneficiați de cele 5 domenii de expertiză ale Xpert.Digital într-un singur pachet – începând de la doar 500 €/lună

Mecatronică avansată: evoluția fizică a puterii

Pe lângă progresele rapide în domeniul software-ului și al inteligenței artificiale, forma fizică a roboților grei este, de asemenea, în evoluție. Inovațiile în design, știința materialelor și tehnologia efectoarelor finale sunt cruciale pentru a traduce această inteligență sporită în performanță mecanică.

Inovații în design și materiale: Performanță sporită cu masă mai mică

O tendință cheie este dezvoltarea unor roboți mai ușori și mai compacți, oferind în același timp aceeași capacitate de sarcină utilă sau chiar mai mare. KUKA KR Fortec, de exemplu, este cu până la 700 kg mai ușor decât predecesorul său, în timp ce seria KR FORTEC ultra se mândrește cu un raport sarcină utilă-greutate de top în clasa sa. Această reducere a greutății reduce cerințele de fundație, reduce consumul de energie și permite utilizarea în instalații de producție dens populate și limitate spațial.

Acest lucru este posibil datorită conceptelor cinematice avansate. Sistemul cu două brațe de la KUKA și designul extrem de rigid al brațelor de la Fanuc îmbunătățesc precizia și reduc vibrațiile la viteze mari și cu sarcini grele. Mecanismul hibrid de legătură de la Kawasaki elimină necesitatea unor contragreutăți voluminoase, mărind astfel spațiul de lucru al robotului.

Un alt aspect important este modularitatea. Seriile de roboți precum cele de la KUKA (KR Quantec, Fortec, Fortec ultra) au din ce în ce mai multe componente comune, cum ar fi mâinile centrale. Acest lucru simplifică întreținerea și reduce costurile de stocare a pieselor de schimb pentru clienții care operează o flotă diversificată de roboți.

Pentru utilizarea în medii extreme, variante specializate, cum ar fi versiunile „Foundry” sau „Hygienic”, sunt acum standard. Aceste modele dispun de încheieturi și corpuri protejate IP67, acoperiri rezistente la căldură și coroziune și lubrifianți de calitate alimentară, permițând utilizarea lor în turnătorii, forje sau fabrici de procesare a alimentelor.

Efectori finali de generație următoare: mâinile robotului

Gripperele de la capătul brațului robotului, cunoscute sub numele de efectori finali, evoluează de la simple cleme pneumatice la sisteme mecatronice complexe. Acestea sunt din ce în ce mai echipate cu senzori avansați care oferă funcționalitate adaptivă. Deși se găsesc încă predominant în aplicații cu sarcini utile mai mici, principiile roboticii soft și bionicei influențează tehnologia gripperelor. Scopul este de a manipula o varietate mai mare de forme și materiale ale obiectelor cu o fiabilitate mai mare și o forță mai mică. Pentru obiecte grele și complexe, se dezvoltă mecanisme multiaxiale, complet acționate, care permit o manipulare precisă.

Senzorii de forță-cuplu montați la încheietura mâinii îi conferă robotului un „simț tactil”. Aceștia îi permit să execute sarcini delicate, cum ar fi îmbinarea precisă a componentelor, aplicarea unei forțe definite în timpul șlefuirii sau reacționarea în siguranță la coliziuni neașteptate.

Ecosistemul senzorilor: baza percepției și siguranței

Roboții moderni de mare putere se bazează pe un ecosistem bogat de senzori interni și externi. Senzorii interni, cum ar fi encoderele motorului și senzorii de cuplu din articulații, sunt esențiali pentru un control precis al mișcării. Senzorii externi, cum ar fi camerele 3D, LiDAR și senzorii cu ultrasunete, furnizează datele pentru percepția mediului și permit o colaborare sigură om-robot. Sistemele integrate de protecție împotriva coliziunilor și supraîncărcării pot declanșa o oprire de urgență în caz de coliziune sau sarcină excesivă, protejând astfel atât robotul, cât și piesa de prelucrat. Aceste sisteme devin din ce în ce mai sofisticate și oferă acum caracteristici precum praguri de declanșare reglabile pneumatic.

Sustenabilitate și eficiență: Accentul pus pe costul total de proprietate (TCO)

Eficiența energetică a devenit un obiectiv cheie în design. Prin construcția ușoară, traiectoriile de mișcare optimizate prin software și modurile de așteptare cu economie de energie, producătorii reduc consumul de energie al roboților lor. Acest lucru nu numai că reduce costurile de operare, dar îmbunătățește și amprenta ecologică a soluției de automatizare. Proiectările mecanice simplificate, cum ar fi cele urmărite de ABB cu un singur motor pe axă, și construcția modulară duc la o fiabilitate mai mare (Mean Time Between Failures, MTBF) și la timpi de reparare mai rapizi (Mean Time To Repair, MTTR), reducând și mai mult costurile generale de operare.

Progresele în mecatronică sunt strâns legate de evoluțiile software și ale inteligenței artificiale. O structură a brațului mai rigidă și mai puțin predispusă la vibrații (îmbunătățirea hardware-ului) este o condiție prealabilă pentru software-ul avansat de control al mișcării (îmbunătățirea software-ului), pentru a permite robotului să se miște mai rapid și mai precis. Algoritmii de planificare a traiectoriei bazați pe inteligență artificială pot apoi calcula traiectoria cea mai eficientă din punct de vedere energetic pentru tocmai această cinematică. Senzorii integrați de forță-cuplu, la rândul lor, oferă feedback în timp real, permițând software-ului de control să reacționeze la forțe neprevăzute și să facă procesul mai robust. Performanța unui robot modern de mare putere este, așadar, o proprietate emergentă a sistemului general, în care mecanica, senzorii și software-ul sunt inextricabil legate.

Orizonturi extinse: Noi domenii de aplicare pentru robotica de mare tonaj

Progresele tehnologice în domeniul inteligenței artificiale, software-ului și mecatronicii permit utilizarea roboților de mare putere în industrii care anterior se bazau pe muncă manuală sau automatizare rigidă. Roboții părăsesc podeaua controlată a fabricilor și cuceresc medii dinamice și nestructurate.

Șantierul de construcții automatizat

Industria construcțiilor se confruntă cu provocări enorme din cauza lipsei de lucrători calificați, a riscurilor ridicate de siguranță și a presiunii tot mai mari asupra productivității. Drept urmare, 81% dintre companiile de construcții intenționează să introducă roboți în următorii zece ani.

Aplicații: Roboții de mare putere manipulează componente masive, cum ar fi profile de oțel, elemente prefabricate din beton și unități modulare de carcasă. Aceștia sunt utilizați pentru fabricația automatizată, de exemplu, pentru găurire, nituire și fixare de componente mari. Un exemplu specific este Fischer BauBot, care a fost dezvoltat special pentru lucrări de găurire și ancorare pe șantiere mari. Roboții pot fi, de asemenea, echipați cu scule de tăiere pentru a prelucra componente din beton și oțel la fața locului cu precizie ridicată.

Tehnologii cheie: Succesul în acest mediu nestructurat depinde în mod esențial de recunoașterea obiectelor bazată pe inteligență artificială pentru identificarea materialelor și obstacolelor, precum și de platforme mobile robuste.

Energie pentru viitor: Automatizarea producției de energii regenerabile

Extinderea masivă a energiilor regenerabile necesită o fabricație și o instalare mai rapidă și mai eficientă din punct de vedere al costurilor a componentelor mari, cum ar fi palele turbinelor eoliene și centralele solare.

Energia eoliană: În fabricarea palelor turbinelor eoliene, roboții sunt utilizați pentru post-procesare (tăiere, șlefuire, umplere), ceea ce îmbunătățește calitatea și îi scutește pe lucrători de sarcini periculoase. În cadrul plasării automate a fibrelor (AFP), brațele robotizate așează cu precizie benzi din fibră de carbon sau fibră de sticlă pentru a produce pale de rotor mai ușoare și mai rezistente. Sisteme robotizate speciale procesează rădăcina palei (tăiere, frezare, găurire) și reduc timpii de ciclu cu până la 50% în comparație cu mașinile convenționale.

Energie solară: Companii precum Charge Robotics și Terabase dezvoltă „fabrici” mobile care preasamblează și instalează automat secțiuni întregi de module solare direct pe șantierele de construcții ale parcurilor solare, dublând potențial productivitatea. Robotul „Maximo” de la AES utilizează inteligența artificială, LiDAR și viziune artificială pentru a automatiza ridicarea și asamblarea panourilor solare grele, reducând timpul și costurile cu până la 50%. Sistemul Hyperflex de la Comau este o fabrică mobilă adăpostită într-o semiremorcă care asamblează și instalează trackere solare direct pe teren.

Modernizarea industriei grele: construcții navale și aerospațiale

Construcții navale: Această industrie, tradițional cu automatizare redusă, începe să utilizeze roboți mobili de mare putere. MR4Weld, dezvoltat de Comau în colaborare cu șantierul naval Fincantieri, este un robot de sudură mobil autonom, capabil să navigheze în mediul nestructurat al unui șantier naval pentru a efectua lucrări de sudură pe secțiuni mari ale corpului navei. Acest lucru aduce o nouă flexibilitate și eficiență asamblării structurilor masive din oțel.

Aerospațial: Aici, roboți grei de înaltă precizie sunt utilizați pentru găurirea, nituirea și îmbinarea componentelor mari ale aeronavelor, cum ar fi aripile și piesele fuselajului, unde este necesară cea mai mare precizie și repetabilitate.

Închiderea cercului: Rolul în economia circulară

Obiectivele de sustenabilitate și reglementările UE determină necesitatea unei reciclări și reprocesări eficiente a produselor complexe.

Demontare automată: Roboții de mare tonaj sunt ideali pentru demontarea produselor mari și grele.

Baterii pentru vehicule electrice: Datorită greutății lor mari și a potențialelor pericole (electrice, chimice), demontarea asistată de roboți a bateriilor vehiculelor electrice este un factor crucial pentru reciclarea sigură și economică. Proiectele de cercetare dezvoltă celule robotizate care separă automat modulele și celulele bateriei.

Electronică și motoare mari: Institutul Fraunhofer lucrează la sisteme robotizate care utilizează inteligența artificială și viziunea artificială pentru a demonta automat PC-uri, mașini de spălat și motoare electrice, cu scopul de a recupera materiale valoroase precum cuprul și magneții din pământuri rare. Acesta este un pas important către stabilirea „mineritului urban”.

Aceste noi domenii de aplicare au o trăsătură comună: ele mută robotul din mediul extrem de structurat și previzibil al unei fabrici într-un „câmp” dinamic, nestructurat și adesea dur. Această schimbare a mediului este principalul motor al dezvoltărilor tehnologice în domeniul inteligenței artificiale, al tehnologiei senzorilor și al mecatronicii. Provocarea tehnică se mută de la optimizarea mișcărilor repetitive la gestionarea incertitudinii. Succesul viitor va depinde mai puțin de îmbunătățirile incrementale ale vitezei sau preciziei și mai mult de descoperirile în percepția mediului, navigația autonomă și planificarea adaptivă a sarcinilor.

Într-o eră în care prezența digitală a unei companii îi determină succesul, provocarea constă în crearea unei prezențe autentice, personalizate și de anvergură. Xpert.Digital oferă o soluție inovatoare care se poziționează ca intersecția dintre un hub industrial, un blog și un ambasador de brand. Aceasta combină avantajele comunicării și canalelor de vânzări într-o singură platformă și permite publicarea în 18 limbi diferite. Cooperarea cu portalurile partenere și posibilitatea de a publica articole pe Google News și o listă de distribuție a presei cu aproximativ 8.000 de jurnaliști și cititori maximizează acoperirea și vizibilitatea conținutului. Acesta reprezintă un factor crucial în vânzările și marketingul extern (SMarketing).

Mai multe informații aici:

• Autentic. Individual. Global: Strategia Xpert.Digital pentru compania ta

Frontiera colaborativă: Interacțiune sigură om-robot cu sarcini utile mari

O tendință emergentă și aparent contradictorie este aplicarea principiilor colaborative la roboții capabili să exercite forțe potențial letale. Această dezvoltare transformă roboții de mare tonaj din mașini izolate în coechipieri puternici.

Dincolo de cușcă: Spectrul colaborării

Conceptul tradițional de siguranță privind operarea roboților grei în incinte de siguranță este ineficient și creează o separare rigidă între sarcinile umane și cele ale mașinilor. Colaborarea modernă om-robot (HRC), însă, nu este un concept singular, ci un spectru care variază de la simpla coexistență (robotul se oprește atunci când o persoană intră în zona sa de lucru) până la colaborarea strânsă (omul și robotul lucrează simultan la aceeași piesă de lucru).

Principalul avantaj al acestei abordări este că, spre deosebire de roboții colaborativi ușori tradiționali, roboții industriali colaborativi nu sunt supuși unor limitări privind sarcina utilă, viteza sau precizia. Astfel, aceștia oferă ce e mai bun din ambele lumi: performanța unui robot industrial și flexibilitatea unei aplicații colaborative.

Tehnologii cheie pentru MRK sigur pentru sarcini grele

Colaborarea sigură om-robot cu roboți de mare tonaj este posibilă printr-o combinație de senzori avansați și funcții inteligente de control.

Senzori avansați de siguranță: Fundamentul colaborării sigure om-robot (HRC) este capacitatea sistemului de a detecta prezența și intențiile umane. Acest lucru se realizează prin intermediul scanerelor laser certificate pentru siguranță, al camerelor 3D și chiar al podelelor sensibile la presiune care creează câmpuri de protecție dinamice, multistratificate, în jurul robotului.

Monitorizarea vitezei și a distanței (SSM): Aceasta este o metodă de colaborare cheie în care viteza robotului este invers proporțională cu distanța sa față de om. Pe măsură ce o persoană se apropie, robotul încetinește. Dacă persoana se apropie prea mult, robotul se oprește în siguranță, monitorizat. Acest lucru permite o interacțiune lină și eficientă, fără bariere fizice.

Limitarea puterii și a forței (PFL): Deși reprezintă o provocare din cauza inerției ridicate a roboților grei, sistemele avansate de control și senzorii de cuplu din fiecare articulație permit chiar și roboților mari să funcționeze într-un mod de forță limitată pentru anumite sarcini. Aceștia se opresc imediat la contactul neașteptat. Această funcție este frecvent utilizată pentru ghidarea manuală sau pentru sarcinile de transfer.

Standardizare și evaluare a riscurilor: Implementarea aplicațiilor de colaborare om-robot (HRC) în condiții de siguranță este reglementată de standarde precum EN ISO 10218 și specificația tehnică ISO/TS 15066. O cerință fundamentală este întotdeauna o evaluare atentă a riscurilor pentru întreaga aplicație - adică robot, dispozitiv de prindere, piesă de prelucrat și mediu. Chiar și un robot care este inerent sigur poate manipula o unealtă periculoasă.

Aceste evoluții duc la o redefinire a termenului „cobot”. În mod tradițional, acest termen era sinonim cu brațe robotice mici, ușoare și inerent sigure. Integrarea funcționalității colaborative în roboții industriali de mare putere rupe această paradigmă. „Colaborativ” evoluează de la un substantiv (un tip de robot, „un cobot”) la un adjectiv sau un set de funcții („o aplicație robotică colaborativă”). Viitorul nu constă în alegerea binară între un „cobot” și un „robot industrial”, ci în selectarea unui robot industrial cu sarcina utilă și performanța adecvate, care este apoi echipat cu caracteristicile de siguranță colaborativă necesare pentru aplicația specifică. Acest lucru extinde dramatic potențialul colaborării om-robot (HRC) în domenii anterior inaccesibile cooperării strânse om-mașină, cum ar fi asamblarea sau logistica de mare putere.

RaaS explică: Cum pot companiile să reducă bariera de acces pentru roboți

Piața roboților de mare tonaj este pregătită pentru o creștere susținută, impulsionată de inovația tehnologică și extinderea în noi sectoare. Cu toate acestea, implementarea cu succes necesită ca firmele să ia decizii strategice care depășesc simpla evaluare a tehnologiei.

Dimensiunea pieței și previziunile de creștere

Piața globală a roboticii industriale este un sector semnificativ și în creștere. Previziunile privind dimensiunea pieței variază în funcție de domeniul de aplicare și metodologia analizei, dar arată în mod constant o tendință pozitivă

• O analiză prognozează o creștere de la 33,9 miliarde USD în 2024 la 60,5 miliarde USD până în 2030, ceea ce corespunde unei rate anuale compuse de creștere (CAGR) de 9,9%.
• Un alt studiu anticipează o creștere de la 16,9 miliarde USD (2024) la 29,4 miliarde USD până în 2029 (CAGR 11,7%).
• O a treia prognoză prevede o creștere de la 19,9 miliarde USD (2024) la 55,5 miliarde USD până în 2032 (rată anuală compusă de 14,2%).

Piața specifică pentru „Platforme robotizate de mare tonaj” a fost estimată la 333,5 milioane USD pentru 2024, cu o prognoză de 446,0 milioane USD până în 2030 (CAGR 5,0%). Discrepanța față de cifrele generale ilustrează faptul că roboții de mare tonaj reprezintă un segment al pieței generale cu valoare ridicată, dar mai mic decât media.

Conform Federației Internaționale de Robotică (IFR), stocul global operațional de roboți industriali a atins un nivel record de 4,28 milioane de unități în 2023, reprezentând o creștere de 10% față de anul precedent. Deși în 2024 a avut loc o contracție temporară a pieței, se așteaptă ca tendința de creștere pe termen lung să se reia începând cu 2025. Asia, în special China, rămâne piața cu cea mai mare și cea mai rapidă creștere, reprezentând 70% din noile instalații.

Principalii factori de creștere și obstacole

Factori de creștere:

• Deficit de competențe și schimbări demografice: În multe națiuni industrializate, lipsa lucrătorilor calificați duce la automatizarea sarcinilor solicitante din punct de vedere fizic și repetitive.
• Industria 4.0 și fabricație inteligentă: Interconectarea și digitalizarea producției necesită roboți inteligenți și flexibili ca componente centrale.
• Dezvoltarea de noi sectoare: Creșterea este din ce în ce mai mult determinată de introducerea în industrii din afara sectorului auto, cum ar fi logistica, construcțiile și energiile regenerabile.
• Sustenabilitate și relocare: Roboții îmbunătățesc eficiența materialelor, reduc deșeurile și permit o producție eficientă din punct de vedere al costurilor în propria țară.

Obstacole:

• Investiții inițiale mari: Costurile robotului, ale integrării acestuia și ale perifericelor necesare reprezintă un obstacol semnificativ, în special pentru întreprinderile mici și mijlocii (IMM-uri).
• Complexitatea integrării: În ciuda unor interfețe mai ușor de utilizat, integrarea roboților în sistemele existente și asigurarea interoperabilității pot rămâne o provocare.

Imperative strategice pentru implementare

Pentru companiile care iau în considerare utilizarea roboților de mare putere, următoarele considerații strategice sunt cruciale:

• Mutarea accentului de la cheltuielile de capital (Capex) la TCO și ROI: Deciziile de investiții nu ar trebui să se bazeze exclusiv pe prețul de achiziție. O analiză holistică a costului total de proprietate (TCO) – inclusiv consumul de energie, întreținerea și disponibilitatea – precum și a rentabilității investiției (ROI) – determinată de un randament mai mare, o calitate îmbunătățită și costuri reduse cu forța de muncă – este esențială.
• Utilizarea de noi modele de afaceri: Modele precum Robotica ca Serviciu (RaaS) reduc bariera inițială a investițiilor, permițând companiilor să închirieze capabilități robotice drept cheltuială operațională, în loc să facă o investiție de capital.
• Investiții în dezvoltarea personalului: Simplificarea programării nu elimină nevoia de angajați calificați. Dimpotrivă, aceasta mută abilitățile necesare de la programarea pură a codului la sarcini de nivel superior, cum ar fi optimizarea proceselor, monitorizarea și întreținerea sistemelor. Companiile trebuie să investească în formarea continuă a forței lor de muncă pentru a gestiona și a colabora eficient cu aceste mașini inteligente.
• Prioritizarea software-ului și a ecosistemelor: Atunci când se selectează un robot, platforma software a producătorului, ușurința în utilizare și amploarea ecosistemului partener ar trebui să fie criterii cheie. Un ecosistem puternic oferă acces la soluții preintegrate și asigură investiția pentru viitor, în fața cerințelor în schimbare.

☑️ Suport pentru IMM-uri în strategie, consultanță, planificare și implementare

☑️ Crearea sau realinierea strategiei digitale și a digitalizării

☑️ Extinderea și optimizarea proceselor de vânzări internaționale

☑️ Platforme de tranzacționare B2B globale și digitale

☑️ Dezvoltare de afaceri pionieră

 

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

Mă puteți contacta completând formularul de contact de mai jos sau pur și simplu sunându-mă la +49 89 89 674 804 (München) .

Aștept cu nerăbdare proiectul nostru comun.

 

 

Xpert.Digital este un hub pentru industrie, axat pe digitalizare, inginerie mecanică, logistică/intralogistică și fotovoltaică.

Cu soluția noastră de Dezvoltare Afaceri 360°, sprijinim companii renumite, de la achiziții noi până la post-vânzare.

Inteligența de piață, smarketing-ul, automatizarea marketingului, dezvoltarea de conținut, PR-ul, campaniile de e-mail, social media personalizate și cultivarea lead-urilor fac parte din instrumentele noastre digitale.

Puteți găsi mai multe informații la: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus