Rodzaje robotów przemysłowych i ich zastosowanie

26 Marzec 2024

Dzisiaj, aby być na szczycie, trzeba myśleć o przyszłości - a ta przyszłość należy do automatyzacji i inteligentnych rozwiązań przemysłowych. Nie jest to tylko kwestia modernizacji - to klucz do konkurencyjności i efektywności. Obecność robotów w zakładach produkcyjnych to już nie tylko luksus, ale wręcz konieczność.

Nawet na pierwszy rzut oka jest jasne, że roboty to przyszłość przemysłu. Ale jak się okazuje, to nie tylko futurystyczne maszyny, które widzieliśmy w filmach - roboty mają różne kształty, rozmiary i funkcje, a ich wykorzystanie rozciąga się na różne branże, od motoryzacji po farmaceutykę. Dlatego warto przyjrzeć się bliżej temu, co tak naprawdę oferują i jak mogą rewolucjonizować nasze zakłady produkcyjne. Gotowi na podróż po świecie robotów przemysłowych? Let's go!

Definicja robota zgodnie ze standardami ISO 8373:2012

Czym właściwie jest robot? Według najnowszych standardów, takich jak ISO 8373:2012, termin "robot" otrzymuje znaczenie o wiele bardziej zaawansowane niż kiedykolwiek wcześniej. Robot może być rozumiany jako każde urządzenie lub mechanizm, który nie tylko wykonuje określone działania, ale także spełnia trzy kluczowe warunki: SENSE, THINK i ACT.

• SENSE: Zdolność do percepcji otaczającego świata przy użyciu różnorodnych sensorów, takich jak mikrofony, kamery czy różne czujniki elektromechaniczne, pozwalającymi na interakcję z otoczeniem w różnych warunkach.
• THINK: Umiejętność rozumienia otaczającego świata i budowania modelu zachowania, co pozwala na efektywne wykonywanie zaprogramowanych zadań.
• ACT: Możliwość oddziaływania na świat fizyczny poprzez wykonywanie konkretnych działań, które wynikają z percepcji i myślenia.

Ważne jest, aby roboty nie tylko wykonywały określone czynności, ale także mogły dostosowywać się do zmieniających się warunków otoczenia i wykonywać zadania autonomicznie, bez konieczności stałego nadzoru człowieka. Dzięki temu mogą być one wykorzystywane w coraz szerszym zakresie zastosowań, zarówno w przemyśle, jak i w innych obszarach życia codziennego.

Rodzaje robotów przemysłowych

Roboty przemysłowe stanowią szeroką gamę urządzeń, różniących się budową, zastosowaniem i funkcjonalnością. Przedstawmy kilka głównych kategorii tych maszyn, które rewolucjonizują dziedzinę produkcji i automatyzacji:

Roboty sztywne

To najbardziej powszechny rodzaj robotów przemysłowych. Charakteryzują się one sztywną konstrukcją i możliwością ruchu w różnych osiach. Ich wszechstronność pozwala na wykonywanie różnorodnych zadań, takich jak montaż, spawanie, pakowanie czy obsługa maszyn. Dzięki różnorodności dostępnych narzędzi i końcówek, roboty sztywne są w stanie dostosować się do różnych procesów produkcyjnych.

Roboty SCARA

SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) to rodzaj robotów, które charakteryzują się sztywnością w jednej płaszczyźnie i elastycznością w pozostałych. Dzięki temu są one idealne do zastosowań wymagających szybkich i precyzyjnych ruchów w jednym kierunku, jak również elastyczności w płaszczyźnie poziomej. Przykłady zastosowań to zazwyczaj procesy montażowe, obsługa maszyn i pakowanie.

Roboty mobilne

Te roboty mogą poruszać się po przestrzeni za pomocą kół, gąsienic lub innych systemów napędowych. Ich zdolność do mobilności czyni je idealnymi do zastosowań w magazynach, fabrykach, a nawet na terenach zewnętrznych. Mogą być wykorzystywane do transportu materiałów, inspekcji, a nawet do współpracy z ludźmi w różnych środowiskach.

Roboty sferyczne

Roboty sferyczne, zwane również robotami kulistymi, posiadają kształt przypominający kulkę. Charakteryzują się one zdolnością do wykonywania ruchów w każdym kierunku, co czyni je idealnymi do zastosowań wymagających pełnej swobody ruchu. Przykłady zastosowań to zazwyczaj prace w trudno dostępnych miejscach, jak również manipulacja obiektami w trzech wymiarach.

Roboty współpracujące

Te zaawansowane urządzenia są zaprojektowane do bezpiecznej i skutecznej współpracy z ludźmi w tym samym środowisku pracy. Posiadają one zaawansowane systemy czujników i algorytmów, które pozwalają im na wykrywanie i unikanie kolizji z otoczeniem oraz reagowanie na ruchy i zachowania ludzi w ich pobliżu. Roboty współpracujące są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, od montażu po obsługę pacjentów w służbie zdrowia.

Charakterystyka każdego z tych rodzajów robotów obejmuje nie tylko ich zakres ruchu i funkcje, ale także zastosowania, w których są one najczęściej wykorzystywane. Każdy rodzaj robotów przemysłowych ma swoje unikalne cechy, które czynią go odpowiednim do określonych zadań w procesach produkcyjnych i automatyzacji.

Zastosowanie robotów w przemyśle

Roboty przemysłowe znajdują szerokie zastosowanie w różnych sektorach przemysłu, od produkcji po usługi. Poniżej przedstawiamy przykłady konkretnych zastosowań każdego rodzaju robota w różnych sektorach przemysłu:

Roboty sztywne: w sektorze produkcji roboty sztywne są wykorzystywane do zautomatyzowanych operacji montażowych, spawania, malowania, a także do obsługi maszyn i linii produkcyjnych. W sektorze logistyki warto wyróżnić roboty ze względu na ich zastosowania, np. roboty do pakowania, sortowania i roboty do paletyzacji produktów. W przemyśle spożywczym mogą być stosowane do operacji pakowania żywności.

Roboty SCARA: ze względu na swoją szybkość i precyzję, roboty SCARA są często wykorzystywane w sektorze elektronicznym do montażu podzespołów elektronicznych. Mogą być także stosowane w przemyśle farmaceutycznym do pakowania leków lub w sektorze automotive do montażu drobnych elementów mechanicznych.

Roboty mobilne: w magazynach i centrach dystrybucyjnych roboty mobilne są wykorzystywane do transportu materiałów i produktów między różnymi punktami. W przemyśle produkcji mogą być używane do automatycznego transportu komponentów między różnymi stacjami roboczymi. W sektorze usługowym mogą być wykorzystywane do dostarczania posiłków w restauracjach lub do sprzątania w hotelach.

Roboty sferyczne: dzięki swojej zdolności do poruszania się w każdym kierunku, roboty sferyczne znajdują zastosowanie w przemyśle lotniczym do montażu i obsługi elementów w trudno dostępnych miejscach. Mogą być także wykorzystywane w przemyśle medycznym do precyzyjnych zabiegów chirurgicznych.

Roboty współpracujące: w sektorze medycznym roboty współpracujące są wykorzystywane do asystowania chirurgom podczas operacji, a także do rehabilitacji pacjentów. W sektorze motoryzacyjnym mogą być stosowane do współpracy z pracownikami przy montażu dużych komponentów samochodowych.

Analiza korzyści wynikających z wprowadzenia robotyzacji do procesów produkcyjnych obejmuje zwiększoną wydajność, redukcję kosztów operacyjnych, poprawę jakości produktów, zwiększenie bezpieczeństwa pracy oraz elastyczność w dostosowywaniu się do zmieniających się wymagań rynkowych. Dzięki robotyzacji firmy mogą również zwiększyć swoją konkurencyjność poprzez szybsze dostarczanie produktów na rynek oraz lepsze zaspokajanie potrzeb klientów.

Standardy ISO w kontekście robotów przemysłowych

Standardy ISO odgrywają kluczową rolę w regulacji i standaryzacji działań związanych z robotami przemysłowymi. Obejmują one normy dotyczące bezpieczeństwa, jakości oraz interoperacyjności, co jest niezmiernie istotne dla zapewnienia skutecznego i bezpiecznego funkcjonowania robotów w różnych środowiskach przemysłowych. Poniżej przedstawiamy przykłady kluczowych norm i wytycznych dotyczących robotów przemysłowych:

ISO 10218-1 i ISO 10218-2: Normy te określają ogólne wymagania dotyczące bezpieczeństwa robotów przemysłowych oraz integracji systemów robotycznych. Zapewniają one wytyczne dotyczące projektowania, instalacji, użytkowania oraz konserwacji robotów, mając na celu minimalizację ryzyka dla operatorów i personelu związanego z ich obsługą.

ISO 13482: Norma ta dotyczy robotów usługowych, określając wymagania dotyczące bezpieczeństwa dla robotów zaprojektowanych do współpracy z ludźmi w różnych środowiskach, takich jak służba zdrowia, opieka nad osobami starszymi czy edukacja.

ISO 15448: Norma ta zawiera wytyczne dotyczące bezpieczeństwa w zakresie systemów sterowania robotami, obejmując aspekty takie jak oprogramowanie, interfejsy użytkownika oraz procedury diagnostyczne.

ISO 18646: Norma ta określa wymagania dotyczące interoperacyjności między robotami przemysłowymi różnych producentów, co umożliwia integrację robotów różnych marek w jednym systemie produkcyjnym.

ISO 8373: Norma ta definiuje podstawowe pojęcia związane z robotami i urządzeniami robotycznymi, co ułatwia komunikację i zrozumienie terminologii w obszarze robotyki przemysłowej.

Przestrzeganie tych norm i wytycznych jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa, jakości oraz interoperacyjności robotów przemysłowych. Standaryzacja działań związanych z robotami przemysłowymi pozwala również na uniknięcie niejednoznaczności oraz ułatwia współpracę między różnymi producentami i użytkownikami robotów.

Przyszłość robotyzacji w przemyśle

Prognozy rozwoju technologicznego w zakresie robotów przemysłowych wskazują na kontynuację dynamicznego rozwoju oraz coraz większe znaczenie automatyzacji w różnych sektorach przemysłu. Poniżej przedstawiamy prognozy oraz dyskusję na temat wpływu nowych technologii na przyszłość przemysłu.

Transformacja miejsc pracy

Wprowadzenie coraz bardziej zaawansowanych technologii robotycznych może prowadzić do transformacji miejsc pracy, zarówno poprzez automatyzację rutynowych zadań, jak i tworzenie nowych rodzajów stanowisk pracy, które wymagają współpracy między ludźmi a robotami. Kluczowym wyzwaniem będzie zapewnienie odpowiedniego przeszkolenia i wsparcia dla pracowników, aby mogli efektywnie współpracować z robotami i wykorzystywać ich potencjał w pełni.

Integracja sztucznej inteligencji

Coraz większe znaczenie w przemyśle będzie miała integracja sztucznej inteligencji z robotyką. Prognozuje się, że rozwój zaawansowanych algorytmów uczenia maszynowego umożliwi robotom przemysłowym bardziej zaawansowane funkcje, takie jak samodzielne uczenie się, adaptacja do zmieniających się warunków oraz podejmowanie autonomicznych decyzji w czasie rzeczywistym.

Wzrost znaczenia robotyki współpracującej

Koncepcja robotyki współpracującej, w której roboty pracują w bezpośrednim otoczeniu ludzi bez konieczności stosowania barier bezpieczeństwa, będzie miała coraz większy wpływ na przyszłość przemysłu. Prognozuje się, że rozwój zaawansowanych czujników, algorytmów sterowania oraz technologii bezpieczeństwa pozwoli na coraz szersze zastosowanie robotów współpracujących w różnych sektorach przemysłu, w tym w produkcji, magazynowaniu, opiece zdrowotnej czy obsłudze klienta.

Rozwój robotyki mobilnej

Prognozy sugerują dalszy rozwój robotów mobilnych, które będą wykorzystywane w coraz szerszym zakresie do automatyzacji procesów logistycznych, transportu materiałów oraz pracy w różnych środowiskach produkcyjnych. Przyrost popularności robotów mobilnych będzie wynikał z ich elastyczności, zdolności do adaptacji oraz efektywności w realizacji zadań.

Wnioskiem jest to, że rozwój technologiczny w dziedzinie robotyki przemysłowej będzie kontynuowany, prowadząc do dalszej automatyzacji i optymalizacji procesów produkcyjnych oraz zmieniając sposób, w jaki ludzie i roboty współpracują w przemyśle. Kluczowe będzie monitorowanie tych zmian i odpowiednie dostosowywanie strategii oraz polityki przemysłowej, aby wykorzystać potencjał nowych technologii i maksymalizować korzyści dla społeczeństwa i gospodarki.

Podsumowanie

Podczas podróży po świecie robotów przemysłowych zauważyliśmy, jak różnorodne są ich rodzaje i jak szerokie są ich zastosowania w procesach produkcyjnych. Od robotów sztywnych po roboty mobilne, od pracy w fabrykach po obsługę klienta - roboty rewolucjonizują sposób, w jaki funkcjonuje przemysł.

Kluczowe jest zrozumienie, że roboty to nie tylko futurystyczne maszyny z filmów science fiction. To rzeczywistość, która już teraz zmienia krajobraz przemysłowy. Ich elastyczność, precyzja i niezawodność sprawiają, że są nie tylko luksusem, ale wręcz koniecznością dla konkurencyjności i efektywności przedsiębiorstw.

Zachęcamy do dalszego zgłębiania tematu robotyzacji oraz do wykorzystania potencjału, jaki ona niesie. Możemy być pewni, że rozwój technologiczny będzie kontynuowany, a przemysł będzie nadal ewoluować pod wpływem coraz bardziej zaawansowanych rozwiązań robotycznych. To właśnie wiedza i umiejętność wykorzystania tych nowych technologii pozwoli przedsiębiorstwom na poprawę wydajności, zwiększenie konkurencyjności i osiągnięcie sukcesu w dynamicznym świecie przemysłowym.