據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)預(yù)測,到2020年,全球工廠將安裝超過170萬臺新型工業(yè)機器人。
長期以來,工業(yè)機器人一直被用來代替人工來執(zhí)行危險、骯臟或重復(fù)的任務(wù)。這些機器人通常是大型笨重的籠式機器,用于包裝和碼垛等應(yīng)用中的繁重工作。
近年來機器人行業(yè)的“新寵”
與傳統(tǒng)的工業(yè)機器人相比,協(xié)作機器人的體積更小、更輕、更安全。
協(xié)作機器人經(jīng)過精心設(shè)計,可以在共享的工作區(qū)中與人類一起安全地工作。這些機器人具有更高的安全性和靈活性,可以完成常規(guī)機器人無法完成的更精細(xì)的任務(wù),例如在生產(chǎn)過程中拋光易碎的材料。
協(xié)作機器人可以說是近年來機器人行業(yè)的“新寵”,傳統(tǒng)工廠對該技術(shù)的需求正在增長,到2025年,全球協(xié)作機器人市場預(yù)計將達(dá)到90億美元。
與全自動機器人系統(tǒng)相比,由于它們的靈活性和相對易用性,對于中小型企業(yè)來說,協(xié)作機器人通常被認(rèn)為是負(fù)擔(dān)得起且有吸引力的選擇。這些制造商可以從機器人的傳統(tǒng)價值主張中受益,即他們可以執(zhí)行重復(fù)性或不安全的任務(wù),從而使工人解放出來來增加價值,但它們的進入成本要低得多。
在投資協(xié)作機器人之前,制造商必須進行完整而徹底的風(fēng)險評估,這一點很重要。風(fēng)險評估可能需要增加額外的安全功能、低運行速度,甚至需要對協(xié)作機器人進行多次停止。此外,這些額外的考慮并不是免費的,相反會大大增加集成成本。
實際上,根據(jù)TMRobotics的《2018年全球機器人報告》,有79%的自動化分銷商認(rèn)為他們的客戶不完全了解安裝協(xié)作機器人的安全要求,因此不太可能為這些額外的安全功能進行預(yù)算。
與協(xié)作機器人相關(guān)的安全準(zhǔn)則
目前,存在ISO10218的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置工業(yè)化機器人的安全要求。但是,對于協(xié)作機器人而言,人與機器人之間的交互作用將越來越多,僅憑這些準(zhǔn)則是不夠的。
ISO/TS15066準(zhǔn)則于2016年首次引入,對ISO10218要求進行了補充,并確保所有分類為協(xié)作的機器均滿足特定的安全要求。這還包括已適配到機械臂上以執(zhí)行任務(wù)的任何工具以及由其處理的任何對象。ISO/TS15066首次概述了協(xié)作機器人的最大允許功率和速度限制。它還使您更加清楚地了解了對協(xié)作機器人應(yīng)用程序進行風(fēng)險評估時的必要條件。
風(fēng)險評估必須考慮整個協(xié)作工作空間,并研究操作員如何與機器人交互。制造商必須花一些時間來確保他們有適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險評估操作員和協(xié)作機器人之間可能發(fā)生的所有可預(yù)見的接觸情況,因為機器人可能會完成任何工作。
工程師需要仔細(xì)評估機器人將完成的每一項任務(wù),過于簡化的評估不能準(zhǔn)確地代表機器人的安全性。在這里,制造商應(yīng)考慮ALARA的安全概念以及機器人應(yīng)用中可能發(fā)生的所有潛在風(fēng)險,而不僅僅是其中的一兩個風(fēng)險。
無需編程和人工看管,協(xié)作機器人也可自主工作
在選擇協(xié)作機器人和傳統(tǒng)工業(yè)機器人時,制造商還需要考慮他們希望達(dá)到的生產(chǎn)速度和產(chǎn)量。為了有效運行,由人和協(xié)作機器人組成的裝配線必須以人工操作的速度運行,以避免生產(chǎn)線上出現(xiàn)瓶頸。
如果是需要更高的生產(chǎn)效率,例如更高的生產(chǎn)速度或者更高產(chǎn)量,運用于裝瓶或包裝等行業(yè)的制造商,一般都能在使用機器人高效受益。這個邏輯很簡單,更少的人工操作人員意味著降低系統(tǒng)速度和提高產(chǎn)量的機會更少。多個工業(yè)機器人可以集成為一條全自動生產(chǎn)線。
工業(yè)機器人是自動控制的,可以在三個或更多軸上進行編程,它們還可以在無人看管的情況下自動工作。更重要的是,對這些機器進行編程非常容易,因此操作員無需具備高級編程技能即可使用它們。這些機器人可以利用AI軟件和機器學(xué)習(xí)來改進流程,并在必要時對其程序進行自我編碼。
升級工廠以利用協(xié)作機器人以及現(xiàn)有的舊設(shè)備和人力資源對于許多企業(yè)來說是一個有吸引力的提議,但這是需要選擇性投資和謹(jǐn)慎的過時管理的提議。
協(xié)作機器人市場的廣泛增長表明,協(xié)作機器人是邁向自動化制造流程的理想的第一步。不需要安裝防護的應(yīng)用程序的初始投資很低。但是,對于大型、復(fù)雜的制造設(shè)置,傳統(tǒng)的工業(yè)機器人可能仍會提供更好的規(guī)模經(jīng)濟。