Мобильный коллаборативный робот и его преимущества перед традиционными промышленными роботами

Индустрия 4.0 на переднем крае: мобильные коллаборативные роботы в действии

Мобильные коллаборативные роботы (коботы) сочетают в себе автономность мобильных платформ с точностью и универсальностью роботизированных манипуляторов для выполнения сложных задач в гибких производственных условиях. Эти инновационные системы преобразуют промышленную автоматизацию, обеспечивая беспрепятственное взаимодействие человека и машины. Будь то перемещение материалов, обслуживание станков или контроль качества — мобильные коботы предлагают решения для многочисленных задач в современном производстве.

Основные функции современных мобильных коллаборативных роботов

Современные мобильные коллаборативные роботы оснащены множеством инновационных технологий, которые делают их мощными инструментами в промышленности:

• Автономная навигация с использованием 2D/3D-датчиков (например, лазерных сканеров безопасности, камер) для обнаружения препятствий и планирования маршрута.
• Коллаборативные роботизированные манипуляторы с грузоподъемностью до 10 кг, оснащенные современными системами захвата и датчиками.
• Простая интеграция в существующие ИТ-системы, такие как ERP и MES-системы, через беспроводные интерфейсы.
• Круглосуточная работа благодаря автоматическим зарядным станциям и индукционной зарядке.

Объем:

• материально-техническое обеспечение
• Поддержка производства
• Гарантия качества

Примеры:

• Транспортировка деталей между станциями, укладка на поддоны
• Загрузка оборудования, сборка
• Осмотр транспортного средства, визуальный осмотр

Отрасли:

• Автомобильная промышленность, фармацевтика
• Электроника, металл
• Автомобильная промышленность, авиация

Лидирующие на рынке модели и производители

Вот некоторые из ведущих мобильных коллаборативных роботов и их соответствующие характеристики:

• Omron Moma: комбинация мобильной платформы LD и роботизированной руки TM, оптимизированная для задач захвата и перемещения в электронной и фармацевтической промышленности.
• KMR iisy от KUKA: автономный мобильный робот (AMR), способный к сотрудничеству человека и робота, оснащенный 3D-камерами и лазерами безопасности для автоматизированного производства автомобилей.
• Серия коллаборативных роботов Rebel от Igus: экономичное решение (от 10 000 евро) для малых и средних предприятий с навигацией на основе SLAM.

В связи с этим:

• Коботы на подъеме: ведущие специалисты в этой области

Преимущества перед стационарными системами

• Сокращение времени простоя: благодаря быстрой адаптации к новым производственным схемам время простоя может быть сокращено до 70%.
• Повышение эффективности использования пространства: концепции коворкинга оптимизируют использование доступного пространства до 30%.
• Безопасность и соответствие стандартам: Соответствует стандарту ISO/TS 15066 для безопасного взаимодействия человека и робота.

Благодаря обработке изображений с поддержкой искусственного интеллекта, современные мобильные коллаборативные роботы теперь могут выполнять визуально сложные задачи, такие как осмотр поверхности или перемещение несортированных деталей. Это достижение делает их центральными элементами Индустрии 4.0 и умных заводов.

Основные преимущества мобильных коллаборативных роботов

1. Безопасность и непосредственное взаимодействие человека и робота

• Работа без защитного ограждения: благодаря современным датчикам безопасности, таким как ограничители усилия и 3D-камеры, мобильные коллаборативные роботы автоматически останавливаются при контакте с людьми.
• Физическая командная работа: коллаборативные роботы могут взаимодействовать с людьми, удерживать заготовки вместе или передавать компоненты.

2. Гибкость и мобильность

• Автономная навигация: технология SLAM обеспечивает точную ориентацию и перемещение между рабочими местами.
• Простота внедрения на новых локациях: мобильные коллаборативные роботы могут гибко адаптироваться к новым задачам и производственным линиям.
• Интеграция по принципу «подключи и работай»: подключение к существующим ИТ-системам без сложной кабельной разводки.

3. Экономическая эффективность и быстрая окупаемость инвестиций

• Более низкая стоимость покупки: Доступно по цене от 10 000 евро.
• Быстрая амортизация: окупаемость инвестиций обычно в течение 5–18 месяцев.
• Модели лизинга (роботы как услуга): снижают капиталовложения и облегчают доступ к современной робототехнике.

4. Оптимизация пространства

• Благодаря устранению ограждений требуется на 30% меньше места.
• Его можно использовать в ограниченных пространствах, где традиционные промышленные роботы неприменимы.

Стратегические преимущества для производства

• Сокращение времени простоя благодаря автоматической зарядке в режиме ожидания.
• Повышение эффективности использования пространства за счет гибких, мобильных систем.
• Устойчивость к нехватке персонала: освобождение квалифицированных работников от монотонных задач путем их выполнения.

Ограничения технологий

Несмотря на свои преимущества, мобильные коллаборативные роботы также имеют ограничения:

• Высокоскоростные операции, такие как сварка со скоростью 10 м/с, по-прежнему остаются прерогативой традиционных промышленных роботов.
• Перевозка тяжелых грузов весом более 100 кг для коллаборативных роботов невозможна.
• Для массового производства с чрезвычайно высокой производительностью по-прежнему необходимы классические промышленные роботы.

Сочетание мобильности, безопасности и быстрой окупаемости делает мобильные коллаборативные роботы ключевым компонентом цифровой трансформации в промышленности. Они предлагают значительные преимущества, особенно в секторах с большим разнообразием продукции, таких как медицинская техника и электроника. С дальнейшим развитием искусственного интеллекта, датчиков и облачных систем управления мобильные коллаборативные роботы в будущем станут еще более мощными и универсальными.

От локального к глобальному: малые и средние предприятия завоевывают мировой рынок благодаря продуманной стратегии - Изображение: Xpert.Digital

В эпоху, когда цифровое присутствие компании определяет ее успех, задача состоит в создании аутентичного, персонализированного и широкомасштабного присутствия. Xpert.Digital предлагает инновационное решение, позиционирующее себя как сочетание отраслевого центра, блога и представителя бренда. Оно объединяет преимущества коммуникационных и торговых каналов на единой платформе и позволяет публиковать контент на 18 языках. Сотрудничество с партнерскими порталами и возможность публикации статей в Google News, а также рассылка для прессы, насчитывающая около 8000 журналистов и читателей, максимизируют охват и видимость контента. Это является решающим фактором во внешних продажах и маркетинге (SMarketing).

Более подробная информация здесь:

• Аутентичный. Индивидуальный. Глобальный: эксперт. Цифровая стратегия для вашей компании

Мобильные коллаборативные роботы: революция в современном производстве

В настоящее время мир промышленной автоматизации переживает глубокую трансформацию, ведущую роль в которой играет разработка и интеграция мобильных коллаборативных роботов, также известных как мобильные коботы. Эти сложные системы, сочетающие в себе гибкость автономных мобильных платформ с точностью и универсальностью роботизированных манипуляторов, открывают новую эру сотрудничества человека и робота и беспрецедентные возможности для проектирования эффективных и гибких производственных процессов. В отличие от традиционных промышленных роботов, которые часто работают в жестких и изолированных рабочих условиях, мобильные коботы предназначены для динамичной и безопасной работы в непосредственной близости от людей. Эта способность адаптироваться к меняющимся задачам и условиям делает их незаменимым инструментом для компаний, стремящихся повысить свою конкурентоспособность в условиях все более быстро меняющейся и требовательной глобальной экономики.

Взаимодействие мобильности и сотрудничества

Ключевое новшество мобильных коботов заключается в их способности сочетать два важных элемента современной автоматизации: мобильность и сотрудничество. В то время как традиционные роботы ограничены стационарной установкой и необходимостью использования защитных барьеров, мобильные коботы предлагают совершенно новый уровень гибкости. Они могут автономно перемещаться в производственной среде, выполнять задачи на разных рабочих местах и ​​адаптироваться к меняющимся производственным требованиям. Это становится возможным благодаря сложным навигационным системам, способным воспринимать окружающую среду и избегать препятствий. В то же время мобильные коботы оснащены датчиками и механизмами безопасности, которые позволяют им безопасно работать рядом с людьми. Сочетая эти два аспекта, мобильные коботы обеспечивают более эффективный и гибкий метод производства, отвечающий потребностям современной промышленности.

Технологические основы мобильных коллаборативных роботов

Работоспособность мобильных коллаборативных роботов основана на ряде передовых технологий, которые органично интегрируют в себя:

Автономная навигация

Мобильные коллаборативные роботы используют комбинацию 2D и 3D датчиков, таких как лазерные сканеры, камеры и ультразвуковые датчики, для составления карты окружающей среды и обнаружения препятствий. Благодаря технологии SLAM (одновременная локализация и картографирование) они способны к самолокализации и планированию эффективных маршрутов без необходимости постоянного внешнего управления. Способность адаптироваться к изменениям окружающей среды в режиме реального времени имеет решающее значение для гибкости этих систем.

Совместные роботизированные манипуляторы

Роботизированные манипуляторы, установленные на мобильных платформах, специально разработаны для взаимодействия с людьми. Они оснащены встроенными датчиками силы и крутящего момента, которые позволяют им реагировать на неожиданные столкновения с людьми и немедленно останавливать свои движения. Грузоподъемность этих манипуляторов может варьироваться в зависимости от модели и производителя, но обычно составляет от 5 до 15 кг, что делает их идеальными для выполнения различных задач, таких как сборка, перемещение материалов и контроль качества.

Встроенные системы захвата

Захватные системы коллаборативных роботов также предназначены для гибкого перемещения различных объектов. Они могут быть оснащены различными захватами, присосками или специальными инструментами для выполнения разнообразных задач. Многие системы имеют функцию быстрой смены инструментов, что еще больше повышает их адаптивность к различным производственным процессам.

Интеграция по принципу «подключи и работай»

Мобильные коллаборативные роботы, как правило, разрабатываются для бесшовной интеграции в существующие ИТ-системы, такие как ERP (системы планирования ресурсов предприятия) и MES (системы управления производством). Это позволяет легко интегрировать их в существующую производственную инфраструктуру без сложной прокладки кабелей или программирования. Беспроводные интерфейсы, такие как WLAN или Bluetooth, обеспечивают простую связь и передачу данных.

Круглосуточная оперативная готовность

Многие мобильные коллаборативные роботы оснащены автоматическими зарядными станциями или индуктивными системами зарядки, которые позволяют им самостоятельно заряжать свои батареи без вмешательства человека. Это обеспечивает непрерывную работу 24/7 и, таким образом, способствует повышению эффективности производства.

Области применения: многообразие и гибкость

Мобильные коллаборативные роботы используются в самых разных отраслях и областях применения, в том числе:

материально-техническое обеспечение

Они могут перемещать материалы и компоненты между различными рабочими местами, выполнять задачи по комплектации заказов и даже загружать паллеты. В автомобильной промышленности, например, они транспортируют детали со склада на сборочную линию или с одного обрабатывающего центра на другой. В фармацевтической отрасли они используются для перемещения чувствительных материалов и лекарственных препаратов.

Поддержка производства

Мобильные коллаборативные роботы могут использоваться в сборке, обработке и контроле качества. В электронной промышленности они загружают компоненты на станки, выполняют сборочные работы и проверяют качество продукции. В металлообработке они помогают в обработке заготовок и перемещении тяжелых материалов.

Гарантия качества

Мобильные коллаборативные роботы могут быть оснащены камерами и датчиками для проведения визуального осмотра и контроля качества. В автомобильной промышленности, например, они проверяют детали кузова на наличие дефектов или погрешностей измерений. В авиации они осматривают поверхности деталей самолетов на предмет повреждений и выполняют точные измерения.

Ведущие модели и производители: подборка

Ассортимент мобильных коллаборативных роботов на рынке разнообразен и постоянно расширяется. К числу наиболее известных моделей и производителей относятся:

Омрон Мома

Модель Omron сочетает в себе мобильную платформу LD с роботизированной рукой TM и часто используется в фармацевтической и электронной промышленности для задач захвата и перемещения. Интеграция интеллектуальной обработки изображений позволяет Moma справляться даже со сложными задачами и достигать высокой точности.

KMR iisy от KUKA

Компания KUKA предлагает KMR iisy — мобильного коллаборативного робота, оснащенного 3D-камерами и сканерами, используемого в автомобильной промышленности для таких задач, как автоматизированная сборка. KMR iisy отличается высокой гибкостью и безопасностью при работе рядом с людьми.

Серия Rebel Cobot от Igus

Компания Igus предлагает серию коботов Rebel — экономичное решение для малых и средних предприятий (МСП). Коботы основаны на технологии SLAM и легко интегрируются в существующие производственные среды. Igus уделяет особое внимание доступности и простоте использования своих коботов.

В связи с этим:

• От замысла к реальности: люди и роботы работают вместе – почему коллаборативные роботы формируют будущее автоматизации и производства

Преимущества перед традиционными системами: смена парадигмы

Преимущества мобильных коллаборативных роботов перед традиционными промышленными роботами многочисленны и привели к кардинальным изменениям в промышленной автоматизации:

Сокращение времени простоя

Возможность быстро и легко вносить изменения в компоновку может сократить время простоя во время переналадки производства до 70%. Гибкость мобильных коллаборативных роботов позволяет компаниям быстро реагировать на новые рыночные условия или меняющиеся требования клиентов.

Повышенная эффективность использования пространства

Благодаря возможности совместного использования рабочих мест, можно сэкономить до 30% площади производственных помещений. Отсутствие защитных ограждений и компактная конструкция коллаборативных роботов способствуют оптимальному использованию доступного пространства.

Повышение безопасности на рабочем месте

Соответствие стандарту ISO/TS 15066 для взаимодействия человека и робота гарантирует безопасную рабочую среду. Благодаря встроенным функциям безопасности и способности реагировать на контакт, мобильные коллаборативные роботы минимизируют риск травм и обеспечивают прямое взаимодействие с коллегами-людьми.

Ключевые преимущества в деталях: обзор наиболее важных аспектов

Безопасность и непосредственное взаимодействие человека и робота

Мобильные коллаборативные роботы могут работать без защитных барьеров, поскольку оснащены сложными датчиками безопасности. Эти датчики, включая системы ограничения силы и 3D-камеры, позволяют роботам немедленно останавливать движение при обнаружении столкновения с человеком. Возможность безопасного взаимодействия позволяет людям и машинам тесно сотрудничать, например, при обработке заготовок или перемещении компонентов. Это создает гармоничный симбиоз, в котором оптимально используются сильные стороны как человека, так и робота.

Гибкость и мобильность

Мобильные коллаборативные роботы автономно перемещаются между различными рабочими местами, используя технологию SLAM для построения карты окружающей среды и определения своего положения. Это позволяет быстро и легко развертывать их в разных местах, что особенно выгодно во время сезонных пиков производства или изменения производственных требований. Интеграция по принципу «подключи и работай» в существующие ИТ-системы упрощает ввод в эксплуатацию и снижает трудозатраты на настройку.

Экономическая эффективность и рентабельность инвестиций

Стоимость приобретения мобильных коботов, как правило, ниже по сравнению с традиционными промышленными роботами, а окупаемость инвестиций (ROI) может быть достигнута в течение 5–18 месяцев. Кроме того, многие производители предлагают модели лизинга (роботы как услуга), которые позволяют компаниям арендовать коботов вместо их покупки, тем самым снижая капиталовложения. Благодаря гибкости развертывания и способности выполнять разнообразные задачи, мобильные коботы помогают снизить эксплуатационные расходы и повысить производительность.

Оптимизация пространства

Мобильные коллаборативные роботы занимают значительно меньше места, чем обычные роботы, поскольку им не нужны защитные ограждения, и они имеют компактную конструкцию. Это особенно выгодно в ограниченных производственных пространствах. Их можно развертывать там, где использование традиционных роботов было бы невозможно из-за нехватки места. Это позволяет компаниям оптимизировать существующие производственные площади и создавать более эффективные рабочие процессы.

Сравнение с традиционными промышленными роботами: более детальный взгляд

Хотя мобильные коллаборативные роботы обладают очевидными преимуществами с точки зрения гибкости и безопасности, традиционные промышленные роботы по-прежнему востребованы в областях, требующих высоких скоростей и больших грузов. Например, традиционные роботы до сих пор используются для сварки со скоростью до 10 м/с или для перемещения грузов весом более 100 кг. Это означает, что выбор подходящего робота зависит от конкретных требований и условий каждого конкретного применения.

Стратегические преимущества производства: формирование будущего

Стратегические преимущества использования мобильных коллаборативных роботов в производстве многочисленны:

Сокращение времени простоя

Автоматическая зарядка в периоды простоя обеспечивает непрерывную работу 24/7 и гарантирует максимальное использование производственных мощностей. Таким образом, мобильные коллаборативные роботы могут использоваться в различных сменах без перерывов для персонала или ограничения рабочего времени, влияющего на производительность.

Более эффективное использование пространства

Создание концепций общего рабочего пространства с использованием рабочих ячеек для совместной работы позволяет оптимизировать использование площади на производственных объектах. Люди и роботы могут совместно использовать одни и те же рабочие зоны и, таким образом, работать вместе более эффективно.

Устойчивость к нехватке персонала

Передача монотонных и повторяющихся задач мобильным коллаборативным роботам, таких как перемещение материалов, освобождает квалифицированных рабочих и позволяет им сосредоточиться на более сложных и ответственных задачах. Это помогает компаниям справляться с проблемой нехватки квалифицированной рабочей силы, одновременно обеспечивая производительность и качество своей продукции.

Ограничения технологий: реалистичные ожидания

Несмотря на множество преимуществ, мобильные коллаборативные роботы (коботы) обладают и другими полезными свойствами, важно учитывать их ограничения. Хотя они отличаются гибкостью и безопасностью, они не могут сравниться по скорости и грузоподъемности с традиционными промышленными роботами. Это означает, что они непригодны для некоторых применений, особенно для тех, которые требуют высокопроизводительного массового производства. В этих областях традиционные роботы остаются незаменимыми благодаря своей производительности и специализации на конкретных задачах.

Мобильные коллаборативные роботы как ключевая технология для Индустрии 4.0

Сочетание мобильности, безопасности, гибкости и быстрой окупаемости делает мобильные коботы ключевой технологией для Индустрии 4.0. Они особенно привлекательны для отраслей с большим разнообразием продукции и динамичными производственными процессами, таких как медицинская техника или электроника. Их способность адаптироваться к меняющимся требованиям позволяет компаниям стать более эффективными, гибкими и конкурентоспособными. Мобильные коботы представляют собой не только технологическую инновацию, но и трансформируют способы взаимодействия человека и робота в производстве. Они прокладывают путь к новой эре интеллектуальной автоматизации и будут оказывать все более значительное влияние на формирование мировой промышленности в ближайшие годы. Таким образом, фабрика будущего будет характеризоваться сотрудничеством человека и мобильной робототехники для обеспечения эффективного, динамичного и устойчивого производства.

☑️ Поддержка малых и средних предприятий в области стратегии, консалтинга, планирования и реализации проектов

☑️ Разработка или корректировка цифровой стратегии и цифровизации

☑️ Расширение и оптимизация международных процессов продаж

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Развитие новаторского бизнеса

Konrad Wolfenstein

Я с удовольствием стану вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив форму обратной связи ниже, или просто позвонить мне по номеру +49 7348 4088 965 .

Я с нетерпением жду начала нашего совместного проекта.

Xpert.Digital — это центр для предприятий, специализирующийся на цифровизации, машиностроении, логистике/внутрипроизводственной логистике и фотовольтаике.

С помощью нашего комплексного решения для развития бизнеса мы поддерживаем известные компании на всех этапах, от привлечения новых клиентов до послепродажного обслуживания.

Анализ рынка, маркетинговый маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые рассылки, персонализированные кампании в социальных сетях и работа с потенциальными клиентами — все это входит в число наших цифровых инструментов.

Более подробную информацию можно найти по ссылкам: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus