Industrieroboter. Roboter in der Produktion. Robotermaschinen. Die International Federation of Robotics hat eine Liste der roboterfreundlichsten Länder der Welt vorgelegt. Die Anzahl der Industrieroboter nach Ländern

Die Dichte der Robotisierung in Russland ist fast 70-mal niedriger als im Weltdurchschnitt, hat die National Association of Robotics Market Participants (NAURR) herausgefunden. Gab es 2015 weltweit durchschnittlich 69 Industrieroboter auf 10.000 Arbeiter, dann gibt es in Russland laut NAURR-Studie nur einen (siehe Grafik). An der Spitze des Rankings stehen Südkorea mit 531 Industrierobotern auf 10.000 Industriearbeiter, Singapur (398) und Japan (305). Ein Industrieroboter ist ein programmierter Manipulator, erklärt Vitaly Nedelsky, Präsident von NAURR.

Der durchschnittliche Jahresabsatz von Industrierobotern in Russland beträgt 500-600 Einheiten (550 davon wurden 2015 verkauft), was laut der NAURR-Studie etwa 0,25 % des Weltmarktes entspricht. Anfang 2016 arbeiteten in Russland insgesamt rund 8.000 Industrieroboter, weltweit gibt es davon etwa 1,6 Millionen, geht aus dem Dokument hervor. Der Weltmarktführer bei der Anzahl der 2015 gekauften Industrieroboter ist China, dessen Unternehmen 69.000 Geräte gekauft haben, südkoreanische Unternehmen kauften 38.300, Japan - 35.000. Es folgen die Vereinigten Staaten und Deutschland, die im vergangenen Jahr 27.000 bzw. 20.105 gekauft haben. Roboter.

Die geringe Nachfrage in Russland erklärt sich aus dem geringen Bewusstsein des technischen Managements von Unternehmen über die Fähigkeiten von Robotern und die Trägheit ihres Denkens, ist sich Nedelsky sicher. Schließlich bedeutet der Kauf eines Roboters immer, Arbeiter zu ersetzen und den technologischen Prozess zu aktualisieren. Und die Tatsache, dass die meisten großen Industrieunternehmen, die normalerweise die Hauptkonsumenten von Robotern sind, in staatlicher Hand ist, erhöht nur die Trägheit, fährt Nedelsky fort.

In Russland gebe es nur wenige technologisch fortschrittliche Industrieunternehmen, erklärt Albert Efimov, Leiter des Roboterzentrums Skolkovo, die geringe Nachfrage. Gleichzeitig tauchen Roboter fast zuletzt im Unternehmen auf, wenn es bereits alle Probleme mit energiesparender Produktion und organisierter Arbeit gelöst hat, fährt er fort. Außerdem sei ein Roboter in Russland viel teurer als Arbeitskraft, sagte Efimov.

Der Roboter löst viele Personalprobleme des Unternehmens, ist sich Nedelsky sicher. Er kann in drei Schichten arbeiten, er kann das Licht ausmachen und den Raum nicht mehr heizen. Jetzt gehen die alten Arbeiter weg, aber die Jungen kommen nicht, und im Zuge des drohenden Personalmangels in der Industrie beginne die Unternehmensleitung, sich für Roboter zu interessieren, sagt Nedelsky.

Vor einigen Jahren kündigte die Agentur für strategische Initiativen (ASI) an, ein Roboterisierungsprogramm für die Wirtschaft zu entwickeln, erinnert sich Olga Uskova, Präsidentin von Cognitive Technologies. Das Programm ist jedoch weder vom ASI noch vom Ministerium für Industrie und Handel oder vom Wirtschaftsministerium erschienen. ASI ist auf eine solche Arbeit nicht vorbereitet, glaubt sie: Da sich die Agentur mit strategischen Fragen befasst, hat sie ein ziemlich kompliziertes und langes Entscheidungsverfahren, und das Thema der Robotisierung der russischen Wirtschaft hat die strategische Kategorie bereits verlassen und ist in die taktischer Ebene, sagte Uskova. Dieses Thema müsse in die Zuständigkeit der Ministerien zurückversetzt werden.

Roboter werden laut NAURR weltweit vor allem in der Automobilindustrie (38%), der Elektro- und Elektronikfertigung (25%) und im Maschinenbau (12%). In Russland werden 40% der Roboter auch zur Herstellung von Autos verwendet.

« Kamaz„Seit Anfang 2015 habe ich 26 Roboter gekauft und ihre Gesamtzahl im Unternehmen auf hundert erhöht“, sagt Werkssprecher Oleg Afanasyev. Und bis 2019 wird Kamaz weitere 578 Einheiten kaufen, verspricht er. Sie werden benötigt, um eine neue Reihe von Kamaz-Trucks auf den Markt zu bringen, sagt Afanasyev.

Mehr als 600 Roboter arbeiten jetzt im Gorki-Automobilwerk der GAZ-Gruppe, die sich mit Stanzen, Schweißen, Lackieren und Gießen beschäftigen, sagte ein Vertreter des Unternehmens. 100 davon wurden in den letzten zwei Jahren gekauft. Dabei sei die Wirtschaftlichkeit des Robotereinsatzes nicht das einzige Kriterium, betont er, manchmal könne nur ein Roboter mit der geforderten Genauigkeit und Qualität agieren, erklärt ein GAZ-Vertreter.

Von 2005 bis 2015 stieg der Jahresabsatz von Industrierobotern in Russland um 27 %, ab 2016 soll das durchschnittliche Umsatzwachstum laut NAURR jedoch auf 50 % steigen. Der Verein erklärt die Wachstumsbeschleunigung durch staatliche Aufmerksamkeit, Modernisierung industrieller Prozesse große Unternehmen und Bewusstsein schaffen technische Leiter Unternehmen. In Russland gibt es keine eigene Produktion von Industrierobotern, heißt es im NAURR-Bericht, aber vier Russische Unternehmen an der Entwicklung einer solchen Produktion beteiligt. Laut Efimov soll 2017 eine solche Entwicklung in Skolkovo auftreten.

Mit Servicerobotern, die Menschen in Medizin, Bildung usw. dienen, sei es in Russland viel besser, sagt Efimov. Er erklärt dies damit, dass die russische Wirtschaft dem Dienstleistungsmodell viel näher steht als dem industriellen. Darüber hinaus stellen Serviceroboter viel höhere Anforderungen an die Software als Industrieroboter, die eine begrenzte Anzahl von Aktionen ausführen. Und in Russland wissen sie, wie man Software schreibt, bemerkt er.

Die RBR50-Liste ist vielen in der Robotikbranche bekannt – 50 Unternehmen, die von roboticsbusinessreview.com handverlesen wurden. Das Auswahlprinzip ist wie folgt – die Liste umfasst Unternehmen, die 2015 den größten Einfluss im Bereich Robotik erzielt haben. Die meisten dieser Unternehmen sind Ihnen sicher bekannt. Und wenn nicht alle, dann lohnt es sich, auf diejenigen zu achten, die noch nicht bekannt sind - sie treiben die Entwicklung der Robotik auf dem Planeten voran. Ich möchte darauf hinweisen, dass leider noch keine russischen Unternehmen darunter sind.

Andere Länder sind in folgenden Anteilen vertreten: Deutschland – 1 (2%), Dänemark – 1 (2%), Indien – 1 (2%), Kanada – 3 (6%), China – 2 (4%), Vereinigte Königreich – 2 (4%), USA – 32 (64%), Taiwan – 1 (2%), Schweiz – 2 (4%), Südkorea – 1 (2%), Japan – 4 (8%).

Es bleibt abzuwarten, bis Russland endlich aufgibt, was es jetzt tut, seine Anstrengungen auf die Entwicklung moderner Technologien konzentriert und wieder versucht, ein vollwertiger Teilnehmer am internationalen Technologiewettbewerb zu werden. Es sei denn, es ist bis dahin natürlich zu spät.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Privates Unternehmen mit Fokus auf Robotik. USA, Berkeley, CA. 3drobotics.com entwickelt innovative, flexible und zuverlässige persönliche Drohnen und UAV-Technologien für den privaten und geschäftlichen Einsatz. Die Solo-Plattform wurde für Luftaufnahmen und Datenanalysen für Kartierung und Forschung, 3D-Modellierung und mehr entwickelt. Marktsegmente: Landwirtschaft, Bau, Sicherheit, Forschung.

, Schweiz

Ein börsennotiertes Unternehmen, das sich auf Industrieroboter und Manipulatoren spezialisiert hat. Hauptsitz in Zürich, Schweiz. Führender Hersteller von Industrierobotern, modularen Fertigungssystemen und Dienstleistungen. Besonderes Augenmerk legt das Unternehmen auf die Produktivität der Lösungen, die Qualität der Produkte und die Sicherheit der Arbeiter. ABB expandiert in neue Märkte und ist auch in der traditionellen Fertigung aktiv, um ihre Flexibilität und Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Marktsegmente: Energie, Industrieautomation, Lieferketten und Einzelhandel, Industrie, Manipulatoren. new.abb.com/products/robotics

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Einer der führenden Anbieter von mobilen Kurierrobotern. Der Roboter automatisiert interne Logistikaufgaben durch autonome Navigation in einer sich dynamisch verändernden und komplexen Arbeitsumgebung, wie beispielsweise die Lieferung von Medikamenten und Verbrauchsmaterialien an Krankenhäuser und Krankenhäuser.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Eine Aktiengesellschaft mit Fokus auf Medizinrobotik, assistive Robotik, Androiden, Industrieroboter, Manipulatoren, mobile Robotik. Der Hauptsitz befindet sich in den USA.
Grundlage der Robotik-Ausrichtung des Unternehmens waren die 2013 erworbenen Unternehmen: Boston Dynamics, Bot & Dolly, Holomni, Industrial Perception, Meka Robotics, Redwood Robotics, Schaft, Inc.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Das Unternehmen ist ein Online-Händler. Das Unternehmen bedient Kunden in den USA und auf der ganzen Welt. Dazu setzt Amazon Robotik in seinen Lieferketten ein, insbesondere KIVA-Roboter in den Lagerhäusern des Unternehmens.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

ASI, Autonomous Solutions, Inc. entwickelt Hard- und Software für unbemannte Systeme für den Einsatz in der Rohstoffindustrie, Landwirtschaft, Automatisierung, Industrierobotik, Sicherheitssysteme und für das Militär.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Ein Startup der Industrierobotik, das eine Spezialisierung auf Bilderkennungssysteme und autonome mobile Roboter kombiniert. Ziel ist es, die Effizienz, „Transparenz“ und Sicherheit von Unternehmen und Lagern zu verbessern.

Carbon Robotics, USA

, Kanada

Das Unternehmen ist auf die Entwicklung und Herstellung unbemannter Lösungen für wissenschaftliche, industrielle und militärische Anwendungen spezialisiert.

Cyberdyne, Japan

Exoskelette HAL3, HAL5, Cyberdyne zur Arbeitsunterstützung

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Entwicklung von Lösungen für unbemannte und robotische Fahrzeuge.

, China

Entwickelt und fertigt unbemannte Systeme und Kameras für unbemannte Systeme für den Einsatz im Hobbybereich, Filmproduktion, Landwirtschaft, Such- und Rettungsaktionen, Energie und so weiter.

Ekso Bionics, USA

Exoskelette Ekso (eLEGs), ExoClimber, ExoHiker, Energid Technologies, USA

EPSON Robots, USA

, Japan

Entwicklung und Produktion von Industrierobotern.

Fetch Robotics, USA

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Die IRobot Corporation entwickelt und baut Roboter für Privatkunden, Behörden und Industrieunternehmen.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Roboter für zu Hause. Sozialer Roboter.

Kawasaki Robotics, USA

Knightscope, USA

KUKA Robotics, USA

Industrieroboter, Entwicklung und Produktion

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Das Unternehmen ist auf die Erstellung globaler Sicherheitssysteme spezialisiert, entwickelt, fertigt und integriert Produkte und Dienstleistungen. Das Unternehmen ist in einer Vielzahl von Branchen tätig - Raumfahrt, Telekommunikation, Elektronik. Information, Luftfahrt, Energie, Systemintegration. Bekannt für ihre Entwicklung von Drohnen und passivem Exoskelett Fortis.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Ein privat geführtes Unternehmen, das sich auf mobile Roboter spezialisiert hat. Bietet Lagerlösungen, die die Arbeitsproduktivität im Vergleich zu herkömmlichen Methoden auf Basis von Elektrofahrzeugen um das 5- bis 8-fache steigern können.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Spezialisiert auf Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Robotern für den Einsatz in Branchen wie Elektronik, Telekommunikation, kommunale Dienstleistungen, Pharma, Lebensmittelindustrie, Herstellung von Komponenten für die Automatisierung.

Open Bionics, Großbritannien

ReWalk Robotics, USA

Medizinische Exoskelette ReWalk

Robotiq, Kanada

Samsung, Südkorea

Entwicklung und Produktion von Militärrobotern, Interesse an anderen Marktsegmenten, zum Beispiel Exoskelette.

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Das Unternehmen entwickelt autonome Serviceroboter für den Einsatz in der Dienstleistungsbranche. Flaggschiffprodukt ist der Relay-Roboter, der bereits in mehreren US-Hotels im Einsatz ist.

Schunk, Deutschland

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Ein privat geführtes Unternehmen mit Schwerpunkt auf mobiler Robotik. Das 2003 gegründete Unternehmen beschäftigt sich mit der Implementierung von Technologien, die auf Computer Vision basieren, in der Warenbewegungsbranche (Waren in Lagerhallen). Das Hauptprodukt sind Robocars (Roboterlader).

Siasun Robot & Automation Co. Ltd., China

SoftBank Robotics Corporation, Japan

Tochtergesellschaft von Aldebaran Robotics, Roboter vom Typ Android Pepper

Soil Machine Dynamics Ltd., Großbritannien

Swisslog, Schweiz

Logistiksysteme, Lagerroboter, Kurierroboter, z.B. Transcar

Titan Medical, Kanada

Toyota, Japan

ULC Robotics, USA

Entwickler und Hersteller von Raupenrobotern zum Reparieren und Abdichten von Rohrleitungen (von innen), zum Beispiel dem CISBOT-Roboter

Universal Robotics, Inc., Dänemark

kollaborative Industrieroboter der UR-Serie, z. B. UR-10 und UR-5

Vecna-Technologien, USA

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Roboter-assistierende chirurgische Systeme, einfacher und billiger im Vergleich zu da Vinci

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Bausätze zur Selbstmontage von Robotern, zum Beispiel VEX Classroom & Competition Super Kit 276-3000, VEX Dual Control Starter Kit, VEX IQ Super Kit

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Hersteller von Industrierobotern.

Hersteller von Drohnen, einschließlich UAVs für den Einsatz in der Landwirtschaft

, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

Entwicklung und Produktion von Industrierobotern

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Der heimische Robotikmarkt kann jetzt als freie Nische bezeichnet werden. Die Produktion von Industrierobotern in Russland ist noch weit von dem Niveau entfernt, bei dem das Angebot die Nachfrage übersteigen wird. Viele Industrieunternehmen schließen Verträge mit ausländischen Unternehmen ab, um einen höheren Gewinnanteil zu erzielen und den Marktanteil durch Modernisierung der Produktion zu erhöhen. Das Fehlen staatlicher Programme zur Neuausrichtung des Inlandsgeschäfts auf den Inlandsmarkt erschwert und verlangsamt die Entwicklung innovativer Produktionsbereiche erheblich. Aber auch in einer solchen Situation treten würdige Akteure des russischen Robotikmarktes auf. Ucan ist einer der führenden Hersteller von kommerziellen Robotereinheiten. Das Arsenal des Unternehmens umfasst eine Reihe moderner Lösungen und einen großen Stab qualifizierter Software-Ingenieure. Die Kombination aller Faktoren zeigt das hohe Potenzial der Marke und ihre Perspektiven.

Wie profitabel ist die Produktion von Robotern in Russland?

• Anwendungsgebiet;
• Standortmethode;
• Kontrollprinzip;
• Aussehen;
• Grad an Autonomie.

• Miniaturmodelle (insektengroß) mit Funkmodul und Sensoren;
• große Komplexe mit mehreren Manipulatoren und einem einzigen Kontrollzentrum;
• Geräte, die vertrauten Autos, Flugzeugen oder Schiffen ähneln;
• eigenständige kompakte Komplexe (Terminals, Fotokabinen usw.);
• anthropomorphe mobile oder stationäre Systeme.

Welche Funktionen können in Russland hergestellte Roboter erfüllen?

• Montage und Installation von industriellen Einheiten und Teilen (Schweißen, Stanzen, Nieten, Sortieren usw.);
• Verfolgung und Alarmierung;
• Wartung von Erzeugungs- und Verarbeitungskomplexen;
• Beratung von Kunden, Bereitstellung von Hintergrundinformationen und analytischen Aktivitäten;
• die Führung von Feindseligkeiten;
• Bereitstellung einer wechselseitigen Kommunikation unter Verwendung von audiovisuellen und taktilen Knoten.

Diese Geräte sind heute besonders in der Volkswirtschaft gefragt. Ein Industrieroboter, der seinem Prototyp in dem Buch von K. Chapek, The Rise of Robots, wenig ähnlich ist, nährt keineswegs revolutionäre Ideen. Im Gegenteil, er führt gewissenhaft und mit großer Genauigkeit sowohl grundlegende (Montage, Schweißen, Lackieren) als auch Hilfsarbeiten (Be- und Entladen, Fixieren des Produkts während der Herstellung, Bewegen) durch.

Der Einsatz solcher „intelligenter“ Maschinen trägt dazu bei, dass effektive Lösung drei kritische Produktionsprobleme:

• - Steigerung der Arbeitsproduktivität;
• - Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Menschen;
• - Optimierung des Personaleinsatzes.

Industrieroboter – die Idee der Großserienfertigung

Roboter in der Produktion haben sich Ende des 20. Jahrhunderts aufgrund des starken Wachstums massiv verbreitet.Große Produktserien haben die Notwendigkeit für die Intensität und Qualität solcher Arbeiten bestimmt, deren Leistung die objektiven menschlichen Fähigkeiten übersteigt. Statt viele tausend Facharbeiter zu beschäftigen, betreiben moderne Hightech-Fabriken zahlreiche hocheffiziente Automatiklinien im diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Takt.

Japan, die USA, Deutschland, Schweden und die Schweiz sind führend in der Entwicklung solcher Technologien, die den weit verbreiteten Einsatz von Industrierobotern ausmachen. Moderne Industrieroboter, die in den oben genannten Ländern hergestellt werden, werden in zwei große Gruppen unterteilt. Ihre Typen werden durch die Zugehörigkeit zu zwei grundsätzlich bestimmt verschiedene Wege Verwaltung:

• - automatische Manipulatoren;
• - Geräte, die von Menschen ferngesteuert werden.

Wofür werden sie verwendet?

Die Notwendigkeit ihrer Schaffung wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts diskutiert. Allerdings gab es zu diesem Zeitpunkt noch keine elementare Grundlage für die Umsetzung des Plans. Heute, dem Diktat der Zeit folgend, werden Robotermaschinen in den meisten der technologisch fortschrittlichsten Industrien eingesetzt.

Die Umrüstung ganzer Industrien auf solche „intelligenten“ Maschinen wird leider durch fehlende Investitionen erschwert. Obwohl die Vorteile ihrer Verwendung das Original deutlich übersteigen Geldausgaben, weil sie es erlauben, nicht nur und weniger über Automatisierung zu sprechen, sondern über tiefgreifende Veränderungen in der Sphäre von Produktion und Arbeit.

Der Einsatz von Industrierobotern ermöglichte eine effizientere Ausführung von Arbeiten, die in Bezug auf Arbeitsintensität und Genauigkeit die Leistungsfähigkeit eines Menschen überstiegen: Laden / Entladen, Stapeln, Sortieren, Ausrichten von Teilen; Bewegen von Rohlingen von einem Roboter zum anderen und Fertigprodukte zum Lager; Punktschweißen und Nahtschweißen; Montage von mechanischen und elektronischen Teilen; Kabelverlegung; Schneiden von Rohlingen entlang einer komplexen Kontur.

Manipulator als Teil eines Industrieroboters

Funktionell besteht eine solche "intelligente" Maschine aus einem umprogrammierten ACS (System automatische Kontrolle) und Arbeitsflüssigkeit (Bewegungssystem und mechanischer Manipulator). Ist das ACS meist recht kompakt, optisch versteckt und fällt nicht sofort ins Auge, dann hat der Arbeitskörper ein so charakteristisches Erscheinungsbild, dass ein Industrieroboter oft als „Roboter-Manipulator“ bezeichnet wird.

Per Definition ist ein Manipulator ein Gerät, das Arbeitsflächen und Arbeitsobjekte im Raum bewegt. Diese Geräte bestehen aus zwei Arten von Links. Die ersten bieten Bewegung mit progressivem Charakter. Die zweite sind Winkelverschiebungen. Diese Standardverbindungen verwenden entweder pneumatischen oder hydraulischen (leistungsstärkeren) Antrieb für ihre Bewegung.

Der Manipulator, der in Analogie zur menschlichen Hand erstellt wurde, ist mit einem technologischen Greifer zum Arbeiten mit Teilen ausgestattet. Bei verschiedenen Geräten dieser Art greifen mechanische Finger meistens direkt. Beim Arbeiten mit ebenen Flächen wurden Gegenstände mit mechanischen Saugnäpfen gegriffen.

Musste der Manipulator gleichzeitig mit vielen gleichartigen Werkstücken arbeiten, so erfolgte die Erfassung dank einer besonders aufwendigen Konstruktion.

Anstelle einer Greifvorrichtung ist der Manipulator oft mit einem mobilen Schweißgerät, einer speziellen technologischen Spritzpistole oder nur einem Schraubendreher ausgestattet.

Wie sich der Roboter bewegt

Automatenroboter passen sich normalerweise an zwei Arten von Bewegungen im Raum an (obwohl einige von ihnen als stationär bezeichnet werden können). Es hängt von den Bedingungen einer bestimmten Produktion ab. Wenn eine Bewegung auf einer glatten Oberfläche erforderlich ist, wird dies mit einer gerichteten Einschienenbahn realisiert. Soll auf unterschiedlichen Ebenen gearbeitet werden, kommen „laufende“ Systeme mit pneumatischen Saugnäpfen zum Einsatz. Ein sich bewegender Roboter ist sowohl in Raum- als auch in Winkelkoordinaten perfekt ausgerichtet. Moderne Positioniervorrichtungen für solche Geräte sind vereinheitlicht, sie bestehen aus technologischen Blöcken und ermöglichen eine hochpräzise Bewegung von Werkstücken mit einem Gewicht von 250 bis 4000 kg.

Entwurf

Der Einsatz der fraglichen automatisierten Maschinen gerade in multidisziplinären Industrien führte zu einer gewissen Vereinheitlichung ihrer Hauptbestandteile. Moderne industrielle Robotermanipulatoren haben in ihrem Design:

• -der Rahmen, der zum Befestigen der Teilgreifvorrichtung (Greifer) verwendet wird - eine Art "Hand", die die Bearbeitung tatsächlich durchführt;
• - mit einem Führer greifen (letzterer bestimmt die Position der "Hand" im Raum);
• -Unterstützungsvorrichtungen, die Energie in Form von Drehmoment auf die Achse antreiben, umwandeln und übertragen (dadurch erhält der Industrieroboter das Potenzial zur Bewegung);
• - Kontroll- und Managementsystem für die Durchführung der zugewiesenen Programme; Empfang neuer Programme; Analyse der von den Sensoren kommenden Informationen und dementsprechend deren Übertragung an die unterstützenden Geräte;
• -ein System zum Positionieren des Arbeitsteils, Messen von Positionen und Verschiebungen entlang der Manipulationsachsen.

Beginn der Entwicklung von Industrierobotern

Gehen wir zurück in die jüngste Vergangenheit und erinnern wir uns daran, wie die Geschichte der Entwicklung von industriellen Automaten begann. Die ersten Roboter erschienen 1962 in den USA und wurden von den Firmen "United Incorporated" und "Versatran" hergestellt. Allerdings, um genau zu sein, bevor sie noch den Industrieroboter "Unite" auf den Markt brachten, der von dem amerikanischen Ingenieur D. Devol entwickelt wurde, der sein eigenes ACS patentieren ließ, programmiert mit Lochkarten. Es war ein offensichtlicher technischer Durchbruch: „intelligente“ Maschinen merkten sich die Koordinaten ihrer Routenpunkte und verrichteten die Arbeit nach dem Programm.

Der erste Industrieroboter Unimet war mit einem Zweifinger-Pneumatikgreifer und einer hydraulisch angetriebenen Hand mit fünf Freiheitsgraden ausgestattet. Seine Eigenschaften ermöglichten es, ein 12-Kilogramm-Teil mit einer Genauigkeit von 1,25 mm zu bewegen.

Ein weiterer Roboterarm, Versatran, der von der gleichnamigen Firma entwickelt wurde, be- und entlädt 1.200 Ziegel pro Stunde in den Ofen. Er ersetzte erfolgreich die Arbeit von Menschen in einer gesundheitsschädlichen Umgebung durch eine hohe Temperatur. Die Idee zu seiner Entstehung erwies sich als sehr erfolgreich und das Design war so zuverlässig, dass einzelne Maschinen dieser Marke auch in unserer Zeit funktionieren. Und dies trotz der Tatsache, dass ihre Ressource Hunderttausende von Stunden überschritten hat.

Beachten Sie, dass das Gerät der Industrieroboter der ersten Generation wertmäßig 75% Mechanik und 25% Elektronik ausmachte. Die Umstellung solcher Geräte nahm Zeit in Anspruch und verursachte Ausfallzeiten. Um sie zum Zwecke der Leistung wiederzuverwenden neuer Job das Steuerprogramm wurde ersetzt.

Roboter der zweiten Generation

Schnell wurde klar: Trotz aller Vorteile erwiesen sich die Maschinen der ersten Generation als unvollkommen ... Die zweite Generation übernahm eine feinfühligere Steuerung von Industrierobotern - adaptiv. Die ersten Geräte erforderten eine Optimierung der Umgebung, in der sie betrieben wurden. Letzterer Umstand bedeutete oft hohe Zusatzkosten. Dies wurde entscheidend für die Entwicklung der Massenproduktion.

Die neue Fortschrittsstufe war geprägt von der Entwicklung einer Vielzahl von Sensoren. Mit ihrer Hilfe erhielt der Roboter eine Eigenschaft namens "Sensation". Er begann, Informationen über die äußere Umgebung zu erhalten und wählte entsprechend die beste Vorgehensweise aus. Ich habe mir zum Beispiel die Fähigkeiten angeeignet, mitzumachen und damit ein Hindernis zu umgehen. Eine solche Aktion erfolgt aufgrund der Mikroprozessorverarbeitung der empfangenen Informationen, die dann in die Variablen der Steuerprogramme eingegeben werden, die tatsächlich von den Robotern geführt werden.

Die Arten der grundlegenden Produktionsoperationen (Schweißen, Lackieren, Montage, verschiedene Arten) unterliegen ebenfalls der Anpassung. Das heißt, wenn jede von ihnen durchgeführt wird, wird Multivarianz eingeleitet, um die Qualität jeder Art der oben genannten Arbeiten zu verbessern.

Industrielle Manipulatoren werden hauptsächlich durch Software gesteuert. Hardware Verwaltungsfunktion sind industrielle Mini-Computer PC / 104 oder MicroPC. Beachten Sie, dass die adaptive Steuerung auf multivariaten basiert Software... Darüber hinaus trifft der Roboter die Entscheidung über die Wahl der Art des Programmablaufs auf der Grundlage von Informationen über die von den Detektoren beschriebene Umgebung.

Ein charakteristisches Merkmal der Funktionsweise des Roboters der zweiten Generation ist das vorläufige Vorhandensein etablierter Betriebsmodi, von denen jeder bei bestimmten Indikatoren aktiviert wird, die aus der externen Umgebung stammen.

Die dritte Robotergeneration

Automatische Roboter der dritten Generation sind in der Lage, abhängig von der Aufgabe und den Gegebenheiten der äußeren Umgebung selbstständig ein Programm ihrer Aktionen zu erstellen. Sie haben keine "Spickzettel", dh geplante technologische Aktionen in bestimmten Szenarien der externen Umgebung. Sie besitzen die Fähigkeit, selbstständig einen Algorithmus optimal für ihre Arbeit aufzubauen und schnell in die Praxis umzusetzen. Die Elektronik eines solchen Industrieroboters kostet das Zehnfache seines mechanischen Teils.

Der neueste Roboter, der dank der Sensoren das Erfassen des Teils durchführt, "weiß", wie gut er es gemacht hat. Außerdem wird die Greifkraft selbst (Force-Feedback) in Abhängigkeit von der Brüchigkeit des Teilematerials geregelt. Vielleicht wird deshalb das Gerät der neuen Generation von Industrierobotern als intelligent bezeichnet.

Wie Sie sich vorstellen können, ist das „Gehirn“ eines solchen Geräts sein Steuerungssystem. Am erfolgversprechendsten ist die nach den Methoden der Künstlichen Intelligenz durchgeführte Regulierung.

Der Intellekt dieser Maschinen wird durch die Pakete von speicherprogrammierbaren Steuerungen, Simulationswerkzeugen bestimmt. In der Produktion werden Industrieroboter vernetzt, um die richtige Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu gewährleisten. Außerdem wurden dank der implementierten Tools Tools entwickelt, um die Funktionsfähigkeit solcher Geräte in der Zukunft vorherzusagen Softwaremodellierung, mit dem Sie die besten Optionen für die Aktion und Konfiguration der Verbindung zum Netzwerk auswählen können.

Die weltweit führenden Roboterunternehmen

Heute wird der Einsatz von Industrierobotern von führenden Unternehmen angeboten, darunter Japaner (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), Amerikaner (KC Robots, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), Deutsch (Kuka).

Wofür sind diese Firmen weltweit bekannt? Zu den Vermögenswerten von Fanuc gehören der derzeit schnellste Delta-Roboter M-1iA (solche Maschinen werden normalerweise zum Verpacken verwendet), der stärkste der Serienroboter - M-2000iA, die weltweit anerkannten ArcMate-Roboterschweißroboter.

Nicht weniger gefragt sind Industrieroboter von Kuka. Diese Maschinen führen Bearbeitung, Schweißung, Montage, Verpackung, Palettierung, Verladung mit deutscher Präzision durch.

Beeindruckend ist auch die Modellpalette des japanisch-amerikanischen Unternehmens Motoman (Yaskawa), das auf dem amerikanischen Markt tätig ist: 175 Modelle von Industrierobotern sowie mehr als 40 integrierte Lösungen. Industrieroboter, die in den USA in der Fertigung eingesetzt werden, werden größtenteils von diesem branchenführenden Unternehmen hergestellt.

Die meisten anderen von uns vertretenen Firmen besetzen ihre Nische, indem sie eine engere Auswahl an spezialisierten Geräten herstellen. Daihen und Panasonic stellen beispielsweise Schweißroboter her.

Möglichkeiten zur Organisation der automatisierten Produktion

Wenn wir über die Organisation sprechen automatisierte Produktion, dann wurde zunächst ein starres Linearprinzip implementiert. Allerdings genug schnelle Geschwindigkeit hat einen erheblichen Nachteil - Ausfallzeiten aufgrund von Ausfällen. Als Alternative wurde die Rotationstechnologie erfunden. Bei einer solchen Produktionsorganisation bewegen sich sowohl das Werkstück als auch die automatisierte Linie selbst (Roboter) im Kreis. In diesem Fall können Maschinen Funktionen duplizieren und Ausfälle sind praktisch ausgeschlossen. In diesem Fall geht jedoch Geschwindigkeit verloren. Die ideale Art, den Prozess zu organisieren, ist eine Mischung aus den beiden oben genannten. Es wird Drehförderer genannt.

Industrieroboter als Element der flexiblen automatischen Produktion

Moderne „intelligente“ Geräte sind schnell umkonfiguriert, hochproduktiv und verrichten selbstständig Arbeiten mit ihren Geräten, bearbeiten Materialien und Werkstücke. Je nach Spezifik ihrer Nutzung können sie sowohl im Rahmen eines Programms als auch durch Variation ihrer Arbeit arbeiten, d. h. das gewünschte aus einer festen Anzahl bereitgestellter Programme auswählen.

Ein Industrieroboter ist ein konstitutives Element der flexiblen automatisierten Fertigung (allgemein abgekürzt als GAP). Letzteres beinhaltet auch:

• -ein computergestütztes Konstruktionssystem;
• -Komplex automatisierte Steuerung technologische Ausrüstung der Produktion;
• -industrielle Robotermanipulatoren;
• -automatisch arbeitender Industrietransport;
• -Geräte zum Be- und Entladen und Aufstellen;
• -Kontrollsysteme der technologischen Produktionsprozesse;
• -automatische Produktionskontrolle.

Erfahren Sie mehr über die Praxis des Einsatzes von Robotern

Moderne Roboter sind echte Industrieanwendungen. Ihre Typen sind unterschiedlich und sie sorgen für eine hohe Produktivität in strategisch wichtigen Branchen. Gerade die Wirtschaft des modernen Deutschlands verdankt ihrer Anwendung einen großen Teil ihres wachsenden Potenzials. In welchen Branchen arbeiten diese "Eisenarbeiter"? In der Metallbearbeitung funktionieren sie in fast allen Prozessen: Gießen, Schweißen, Schmieden und sorgen für höchste Arbeitsqualität.

Das Gießen als Industrie mit extremen Arbeitsbedingungen (d. h. hohen Temperaturen und Umweltverschmutzung) ist weitgehend robotisiert. Kuka-Maschinen werden sogar in Gießereien installiert.

Auch die Lebensmittelindustrie erhielt Produktionsanlagen von Kuka. „Nahrungsroboter“ (Fotos sind im Artikel dargestellt) ersetzen größtenteils Menschen in Gebieten mit besonderen Bedingungen. Maschinen, die in beheizten Räumen mit einer Temperatur von nicht mehr als 30 Grad Celsius für ein Mikroklima sorgen, sind in Fabriken weit verbreitet. Edelstahlroboter verarbeiten meisterhaft Fleisch, beteiligen sich an der Produktion von Milchprodukten und stapeln und verpacken natürlich Produkte optimal.

Es ist schwer, den Beitrag solcher Geräte für die Automobilindustrie zu überschätzen. Laut Experten sind heute gerade die „Cook“-Roboter die leistungsstärksten und produktivsten Maschinen. Fotos solcher Geräte, die die gesamte Palette der Automontage durchführen, sind beeindruckend. Trotzdem ist es wirklich an der Zeit, über die automatisierte Produktion zu sprechen.

Die Verarbeitung von Kunststoffen, die Herstellung von Kunststoff, die Herstellung von Teilen mit komplexesten Formen aus den unterschiedlichsten Materialien werden von Robotern in der Produktion in einer für die menschliche Gesundheit wirklich belasteten Umwelt erbracht.

Ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich von "Koch"-Maschinen ist die Holzbearbeitung. Darüber hinaus ermöglichen die beschriebenen Geräte sowohl die Erfüllung individueller Aufträge als auch die Etablierung der Großserienfertigung auf allen Stufen – von der Vorbearbeitung über das Sägen bis hin zum Fräsen, Bohren, Schleifen.

Preise

Derzeit sind Roboter von Kuka und Fanuc auf dem russischen und GUS-Markt gefragt. Ihre Preise reichen von 25.000 bis 800.000 Rubel. Eine so beeindruckende Aufschlüsselung wird durch die Existenz verschiedener Modelle erklärt: Standard mit geringer Tragfähigkeit (5-15 kg), Spezial (Lösung spezieller Probleme), Spezial (Arbeiten in einer nicht standardmäßigen Umgebung), hohe Tragfähigkeit (bis zu 4000 Tonnen).

Schlussfolgerungen

Es ist anzuerkennen, dass das Potenzial für den Einsatz von Industrierobotern noch nicht voll ausgeschöpft ist. Gleichzeitig durch die Bemühungen von Spezialisten moderne Technologien lassen Sie immer mehr gewagte Ideen umsetzen.

Die Notwendigkeit, die Produktivität der Weltwirtschaft zu steigern und den Anteil der intellektuellen menschlichen Arbeit zu maximieren, dienen als starke Anreize für die Entwicklung immer mehr Typen und Modifikationen von Industrierobotern.