Автоматизированный завод. Промышленные роботы на производстве.

Введение:

Экономика многих стран развивается в первую очередь за счет промышленности. Промышленные предприятия, такие как металлургические комбинаты, машиностроительные заводы, нефтеперерабатывающие концерны и фабрики легкой промышленности приносят ежегодно более 40 % прибыльности государств. И так как большинство индустриальных предприятий нашей страны приватизировано, речь идет об очень прибыльном бизнесе. В промышленном бизнесе качество и производительность – это визитная карточка при работе с поставщиками и клиентами. Чем выше требования к качеству выпускаемой продукции, тем актуальнее становится внедрение современных технологий.

Предприятия внедряют роботизированные системы в производство в первую очередь для увеличения прибыли за счет сокращения рабочей силы. В Японии, Китае и США почти все промышленные заводы оснащены «по последнему слову техники». На них работает минимум работников, что обеспечивает низкую себестоимость выпускаемой продукции. В России и Украине применение роботизированных устройств пока ограничено. Устаревшее оборудование на предприятиях приводит к снижению эффективности и количества производства. И к тому же наносит вред окружающей среде. Для увеличения производства и качества продукции, компаниям необходимо позаботится об обновлении оборудования. В наше время автоматизированные устройства для работы на заводах представлены в широком ассортименте. Роботы успешно используются в металлургии, машиностроении, легкой и пищевой промышленности. Они способны заменить человека в тяжелых и опасных условиях труда. Предоставляют скорость, точность, качество, а также высокую окупаемость. Это достижимо путем того, что роботам не нужно платить зарплату, оплачивать отпуск и обеспечивать соцпакетом.

Автоматизированные линии производства:

Предприятия массового и мелкосерийного производства нуждаються в установлении автоматизированных линий производства. Эти механизмы представляют собой машины непрерывного режима работы в виде взаимосвязанных станков. Автоматические линии производятся во многих странах мира, в том числе в России и Украине и поставляются по цене от $10 000. Современные отечественные производственные линии заводов Днепропетровска, Донецка и Запорожья служат на комплексно-автоматизированных цехах по изготовлению различной продукции, включая функции обработки, контроля и сборки. Механизмы управляються компьютером и позволяют осуществлять обработку деталей по динамичной технологии. В соответствии с требованием оптимальной загрузки станков частично изменяется порядок и маршрут обработки деталей. Компьютер планирует запуск и выпуск деталей, выполняет плановые, диспетчерские расчеты и рассчитывает режимы обработки в соответствии с избранным алгоритмом.

К производственным линиям относятся автоматические машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Современные машины непрерывного литья заготовок представляют собой целый комплекс сложного оборудования: механического, гидравлического, систем охлаждения и смазки, а также электроприводов с автоматизированной системой управления технологическим процессом. Установка данного устройства обеспечивает значительное сокращение потери металла, улучшение условий труда, постоянство условий производства и повышение производительности комбината. Мартеновские печи и кислородные конвертеры уже давно не актуальные при производстве стали на металлургических комбинатах. Серьезные капитальные вложения на внедрение новейших технологий (печи-ковши, электропечи, электрометаллургические мини-заводы и непрерывное литье стали) на заводах Украины и России, будут гарантировать производительность в 1 млн. 320 тыс. тонн высококачественной стальной заготовки в год.

Универсальные роботы-манипуляторы:

Манипуляторы на заводах используются уже с середины 20-го века. Эти устройства представляют собой автоматизированный механизм, оборудованный специальным отличительным инструментом – так называемой «рукой» манипулятора. Эта «рука» и служит основным действующим органом в различных целях. Если это робот для сварки, рука-манипулятор выполняет сварочные операции, если робот-укладчик, рука служит для укладки и упаковки продукции. Естественно, принцип действия манипулятора зависит от его программирования и оснащения. Разнообразие роботов-манипуляторов стремительно набирает обороты. На сегодняшний день существует 30 видов манипуляторов. Компании-производители промышленной робототехники представляют свои изобретения, начиная от универсальных манипуляторов до формовщиков готовой продукции. Эти устройства намного доступней, чем кажется, и сегодня даже среднестатистическое предприятие в год может позволить прибрести себе пару подобных механизмов по цене в среднем 2500 долларов за штуку.

Начните с универсальных роботов-манипуляторов. Универсальные промышленные роботы – это высокотехнологичные устройства, служащие для решения задач, связанных с автоматизацией производства. Применяются в основном в машиностроении и металлургии для сварки, резки, обслуживания станков, покраски, полировки, наплавки, механической обработки, распределения клея и наполнителей, плазменного напыления, перемещения грузов и паллетирования. Компании ABB, Kawasaki и FANUC поставляют универсальных промышленных роботов по цене от 2000 до 4000 долларов в зависимости от функциональности устройства. Данные аппараты способны увеличить скорость и качество обработки деталей, но основными недостатками данных устройств являются неполноценное взаимодействие всех компонентов и невозможность проведения точнейших операций. На современных машиностроительных и металлургических заводах широкого применения обретают «узкоспециальные» роботы-манипуляторы. Самыми распространенными являются роботы для сварки. Производства, изготавливающие ограниченное количество продукции, могут извлечь выгоду из внедрения автоматизации систем сварки. Этот процесс позволяет сократить количество квалифицированных сварщиков, так как робот работает в 8 раз эффективней человека.

Роботы-сборщики:

Далее рассмотрим манипуляторы для автоматической сборки деталей. Как показывают экономические исследования Московского государственного университета, до 25% всего производственного времени уходит на сборочные операции. Сборочные роботы-манипуляторы в основном представляют собой 6-ти осевые устройства с 6-тью степенями свободы, которые приводятся в действие за счет системы сервоприводов.

Сборочные роботы компаний iRobot и MOTOMAN являются одними из лучших механизмов для автоматизированной сборки. Они доступны на рынке промышленной автоматики по цене в среднем от 2000 долларов. Роботы предлагают высококачественную сборку продукции, поднимая производительность труда на 10-20% и снижая брак на 30-40%. Наибольший эффект от использования сборочных роботов достигается при полной автоматизации всей линии производства.