Roboty Przemysłowe: Bezpieczne Stanowiska Zrobotyzowane

Roboty przemysłowe to zaawansowane urządzenia automatyczne, które są zaprojektowane do wykonywania zadań związanych z produkcją, montażem i manipulacją materiałami. Dzięki swojej precyzji, szybkości i wydajności, roboty te odgrywają kluczową rolę w modernizacji i optymalizacji procesów przemysłowych. W dzisiejszym dynamicznie rozwijającym się świecie technologicznym, roboty przemysłowe stają się nieodzownym elementem wielu branż, od motoryzacji po elektronikę i farmaceutykę.

Rodzaje Robotów Przemysłowych i Możliwości Aplikacji

Roboty przemysłowe można podzielić na kilka podstawowych kategorii, w zależności od ich konstrukcji i przeznaczenia:

• Roboty Kartezjańskie: Posiadają trzy przemieszczenia liniowe, które poruszają się wzdłuż osi X, Y, Z. Są powszechnie stosowane w procesach pick and place, montażu oraz aplikacjach CNC.
• Roboty SCARA: Te roboty mają cztery stopnie swobody i są szczególnie efektywne w montażu elementów, pakowaniu oraz przenoszeniu materiałów.
• Roboty Cylindryczne: Charakteryzują się przemieszczeniem cylindrycznym i są używane w spawaniu, odlewaniu oraz operacjach montażowych.
• Roboty Sferyczne: Mają przemieszczenia sferyczne i są używane w procesach montażowych oraz manipulacyjnych, gdzie wymagane jest precyzyjne pozycjonowanie.
• Roboty Delta: Posiadają lekką konstrukcję i są stosowane w szybkich aplikacjach pick and place, pakowaniu oraz sortowaniu.

Najpopularniejsi Producenci Robotów Przemysłowych

W branży robotyki przemysłowej dominują kilku wiodących producentów, którzy mają znaczący udział w rynku zarówno na poziomie europejskim, jak i polskim. Oto przegląd najważniejszych graczy:

Producent	Udział w rynku europejskim (%)	Udział w rynku polskim (%)
ABB	20	22
KUKA	18	19
FANUC	15	16
Yaskawa	14	12
Universal Robots	10	9
Inne	23	22

Dane te pochodzą z najnowszych raportów rynkowych i analiz, które wskazują na dominację kilku głównych graczy na rynku robotyki przemysłowej. ABB, KUKA, FANUC i Yaskawa to firmy, które wyróżniają się innowacyjnością i szerokim zakresem produktów, które są dostosowane do różnych potrzeb przemysłowych​ (Fortune Business Insights)​​ (Expert Market Research)​​ (Market Research Future)​.

Roboty przemysłowe: Stanowiska Zrobotyzowane

Stanowiska zrobotyzowane to specjalnie zaprojektowane obszary robocze, które są wyposażone w roboty przemysłowe do wykonywania określonych zadań. Stanowiska te mogą być wykorzystywane w różnych aplikacjach, takich jak spawanie, montaż, obróbka mechaniczna czy pakowanie. Wprowadzenie stanowisk zrobotyzowanych wiąże się z licznymi korzyściami, w tym zwiększoną efektywnością, precyzją i bezpieczeństwem pracy.

Korzyści z Wykorzystania Stanowisk Zrobotyzowanych

1. Zwiększona Efektywność: Roboty przemysłowe mogą pracować 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, co znacząco zwiększa wydajność produkcji. Dzięki automatyzacji procesów, firmy mogą osiągnąć wyższą jakość produktów w krótszym czasie.
2. Precyzja i Powtarzalność: Roboty wykonują zadania z wysoką precyzją i powtarzalnością, co minimalizuje błędy produkcyjne i zapewnia spójność jakości produktów.
3. Bezpieczeństwo Pracowników: Wprowadzenie robotów do wykonywania niebezpiecznych zadań, takich jak spawanie czy obróbka materiałów, znacząco redukuje ryzyko wypadków w miejscu pracy. Roboty mogą pracować w trudnych warunkach, gdzie obecność człowieka byłaby niebezpieczna.
4. Elastyczność: Stanowiska zrobotyzowane mogą być łatwo przystosowane do różnych zadań i procesów produkcyjnych, co zwiększa elastyczność produkcji i umożliwia szybką reakcję na zmiany rynkowe.

Przykłady Zastosowania Stanowisk Zrobotyzowanych

• Spawanie: Roboty spawalnicze są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie precyzja i szybkość są kluczowe. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych technologii, takich jak spawanie laserowe, możliwe jest osiągnięcie wysokiej jakości połączeń spawalniczych.
• Montaż: Roboty montażowe są wykorzystywane do składania komponentów elektronicznych, mechanicznych i innych. Precyzyjne manipulatory pozwalają na szybkie i dokładne montowanie nawet najmniejszych elementów.
• Pakowanie: Roboty pakujące automatyzują proces pakowania produktów, co przyspiesza całą linię produkcyjną. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych systemów wizyjnych, roboty mogą rozpoznawać i sortować produkty o różnych kształtach i rozmiarach.
• Obróbka Mechaniczna: Roboty mogą być wyposażone w różne narzędzia do obróbki mechanicznej, takie jak frezowanie, toczenie czy szlifowanie. Automatyzacja tych procesów zwiększa precyzję i efektywność produkcji.

Roboty przemysłowe: Kluczowe Wymagania Normy PN-EN ISO 10218-1

Norma PN-EN ISO 10218-1:2011 określa szereg wymagań i wytycznych, które mają na celu zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania robotów przemysłowych. Poniżej przedstawiamy dziesięć najważniejszych aspektów tej normy:

1. Identyfikacja Zagrożeń i Ocena Ryzyka

Identyfikacja potencjalnych zagrożeń związanych z robotami przemysłowymi oraz ocena ryzyka są podstawowymi krokami w zapewnieniu bezpieczeństwa. Norma wymaga, aby wszystkie zagrożenia były zidentyfikowane, a ryzyko ocenione. Na podstawie tej oceny wdrażane są odpowiednie środki ochronne, które mają na celu minimalizację ryzyka dla operatorów i innych pracowników.

Proces oceny ryzyka powinien obejmować identyfikację wszystkich potencjalnych zagrożeń i ocenę związanego z nimi ryzyka, a także wdrożenie odpowiednich środków ochronnych” .

2. Projektowanie Bezpiecznych Systemów Robotycznych

Projektowanie systemów robotycznych zgodnie z normą musi uwzględniać minimalizację ryzyka już na etapie konstrukcji. Dotyczy to komponentów transmisji mocy, sprzętu elektrycznego oraz systemów sterowania. Wszystkie te elementy muszą być zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić maksymalne bezpieczeństwo użytkowania.

3. Środki Ochronne

Norma PN-EN ISO 10218-1:2011 określa wymagania dotyczące środków ochronnych, takich jak fizyczne bariery, blokady oraz wyłączniki awaryjne. Te środki mają na celu zapobieganie przypadkowemu dostępowi do niebezpiecznych stref pracy robotów oraz zapewnienie, że w sytuacjach awaryjnych można szybko i bezpiecznie zatrzymać robota.

4. Systemy Sterowania Związane z Bezpieczeństwem

Systemy sterowania robotów muszą spełniać określone kryteria wydajności, aby zapewnić, że każda awaria prowadzi do bezpiecznego stanu. Norma wymaga, aby systemy te były projektowane w sposób minimalizujący ryzyko awarii oraz zapewniały odpowiednie mechanizmy ochronne w przypadku wystąpienia problemów technicznych.

5. Bezpieczne Operowanie Robotami

Norma określa wymagania dotyczące bezpiecznego operowania robotami, w tym procedury uruchamiania, zatrzymywania oraz przełączania trybów pracy. Ważne jest, aby operatorzy byli odpowiednio przeszkoleni i świadomi potencjalnych zagrożeń związanych z użytkowaniem robotów.

6. Instrukcje Obsługi i Dokumentacja

Każdy robot musi być dostarczany z kompletną dokumentacją, która zawiera instrukcje obsługi, ostrzeżenia dotyczące bezpieczeństwa oraz wytyczne dotyczące konserwacji. Dokumentacja ta jest kluczowym elementem zapewnienia bezpieczeństwa i musi być łatwo dostępna dla wszystkich użytkowników robotów.

7. Szkolenie Operatorów

Operatorzy robotów przemysłowych muszą być odpowiednio przeszkoleni w zakresie bezpiecznego użytkowania sprzętu. Szkolenie powinno obejmować zarówno teoretyczne, jak i praktyczne aspekty obsługi robotów, a także procedury postępowania w sytuacjach awaryjnych.

8. Konserwacja i Przeglądy Techniczne

Regularna konserwacja i przeglądy techniczne są niezbędne do utrzymania robotów w bezpiecznym stanie operacyjnym. Norma określa wymagania dotyczące częstotliwości i zakresu przeglądów oraz procedur konserwacyjnych, które muszą być przeprowadzane przez wykwalifikowany personel.

9. Ocena Zgodności i Certyfikacja

Roboty przemysłowe muszą spełniać wymagania normy PN-EN ISO 10218-1:2011 oraz innych odpowiednich standardów bezpieczeństwa. Ocena zgodności i certyfikacja są kluczowymi elementami zapewnienia, że roboty spełniają wszystkie wymagane kryteria bezpieczeństwa przed wprowadzeniem ich na rynek.

10. Kontrola Po Wdrożeniu

Po wdrożeniu robotów w środowisku pracy konieczne jest prowadzenie regularnych kontroli i monitoringu ich działania. Celem jest upewnienie się, że roboty nadal spełniają wymagania bezpieczeństwa oraz identyfikacja i eliminacja potencjalnych zagrożeń, które mogą pojawić się podczas eksploatacji.

Roboty przemysłowe i stanowiska zrobotyzowane odgrywają kluczową rolę we współczesnym przemyśle, zapewniając zwiększoną wydajność, precyzję i bezpieczeństwo. Wdrażanie norm bezpieczeństwa, takich jak PN-EN ISO 10218-1:2011, jest niezbędne do minimalizacji ryzyka i ochrony pracowników. W miarę jak technologia robotyczna będzie się rozwijać, możemy spodziewać się dalszego wzrostu jej znaczenia i zastosowania w różnych sektorach przemysłu. Przyszłość robotyki przemysłowej jest obiecująca, z wieloma nowymi zastosowaniami i innowacjami, które mogą zrewolucjonizować produkcję i inne branże.

Roboty Przemysłowe a Znak CE

Roboty przemysłowe, mimo że często są częścią większych zintegrowanych systemów, muszą spełniać określone wymagania, aby uzyskać znak CE. Znak CE jest oznaczeniem wymaganym na wielu produktach sprzedawanych w Europejskim Obszarze Gospodarczym (EEA), które wskazuje, że produkt spełnia europejskie standardy zdrowia, bezpieczeństwa i ochrony środowiska.

Maszyny Nieukończone

Roboty przemysłowe są traktowane jako maszyny nieukończone, ponieważ zwykle wymagają integracji z innymi systemami w ramach większych linii produkcyjnych. Zgodnie z Dyrektywą Maszynową (2006/42/WE), maszyny nieukończone nie mogą być oznakowane znakiem CE samodzielnie. Jednakże muszą one spełniać pewne wymagania:

1. Deklaracja Włączenia (Declaration of Incorporation):
   • Producent maszyny nieukończonej musi dostarczyć deklarację włączenia, która stwierdza, że dana maszyna jest przeznaczona do wbudowania w inne maszyny lub systemy i nie może być używana samodzielnie, zanim nie zostanie zintegrowana i oceniona zgodnie z Dyrektywą Maszynową.
2. Instrukcja Montażu:
   • Producent musi dostarczyć szczegółową instrukcję montażu, która określa sposób bezpiecznego zintegrowania maszyny nieukończonej z innym sprzętem.

Końcowy Proces Certyfikacji CE

Kiedy robot przemysłowy zostanie zintegrowany z innymi systemami jako część większej maszyny, odpowiedzialność za uzyskanie pełnego oznakowania CE spoczywa na producencie końcowym. Proces certyfikacji CE obejmuje:

1. Ocena Zgodności:
   • Cały zintegrowany system musi przejść ocenę zgodności zgodnie z odpowiednimi dyrektywami, w tym Dyrektywą Maszynową (2006/42/WE), Dyrektywą EMC (2014/30/EU) oraz innymi mającymi zastosowanie dyrektywami, jak np. Dyrektywą Niskonapięciową (LVD).
2. Dokumentacja Techniczna:
   • Producent końcowy musi przygotować pełną dokumentację techniczną, która zawiera informacje o wszystkich zintegrowanych komponentach, ocenie ryzyka oraz testach zgodności.
3. Deklaracja Zgodności WE:
   • Producent końcowy musi sporządzić deklarację zgodności WE, która stwierdza, że cały zintegrowany system spełnia wszystkie wymagania odpowiednich dyrektyw.
4. Oznakowanie CE:
   • Po zakończeniu procesu oceny zgodności i sporządzeniu deklaracji zgodności WE, producent końcowy może umieścić znak CE na całym zintegrowanym systemie (uwaga znak CE na samym robocie nie dotyczy Dyrektywy Maszynowej).

Roboty Przemysłowe: Praktyczne Aspekty

Przykład

Automatyka Przemysłowa i Roboty Przemysłowe

Automatyka przemysłowa i roboty przemysłowe to dwa kluczowe elementy nowoczesnej produkcji, które ściśle współpracują w celu optymalizacji procesów i zwiększenia wydajności. Ich punkty styku są liczne i obejmują różnorodne aspekty, od projektowania i programowania po wdrożenie i utrzymanie systemów.

1. Automatyzacja Procesów Produkcyjnych:
   • Automatyka przemysłowa wykorzystuje roboty przemysłowe do automatyzacji różnych etapów produkcji, co pozwala na zwiększenie efektywności i redukcję kosztów. Roboty te mogą być programowane do wykonywania precyzyjnych zadań, takich jak montaż, spawanie czy pakowanie.
2. Programowanie PLC:
   • Programowanie PLC (Programmable Logic Controllers) odgrywa kluczową rolę w integracji robotów przemysłowych z innymi systemami automatyki. PLC sterują pracą robotów, zapewniając synchronizację i bezproblemowe działanie całego systemu produkcyjnego.
3. Biuro Konstrukcyjne i Projektowanie Maszyn:
   • Biura konstrukcyjne zajmują się projektowaniem maszyn, które współpracują z robotami przemysłowymi. Projektowanie maszyn obejmuje tworzenie komponentów i systemów, które są kompatybilne z robotami, co jest kluczowe dla efektywnej automatyzacji.
4. Bezpieczeństwo Maszyn i Normy Zharmonizowane:
   • Zapewnienie bezpieczeństwa maszyn jest jednym z najważniejszych aspektów integracji automatyki przemysłowej i robotów. Normy zharmonizowane, takie jak PN-EN ISO 10218-1:2011, określają wymagania bezpieczeństwa, które muszą być spełnione, aby systemy mogły działać bezpiecznie i efektywnie.
5. Outsourcing Inżynierów:
   • Outsourcing inżynierów pozwala firmom na zatrudnianie specjalistów do projektowania, programowania i wdrażania systemów automatyki i robotyki. Dzięki temu przedsiębiorstwa mogą korzystać z najnowszych technologii i wiedzy fachowej bez konieczności utrzymywania dużego zespołu inżynierów na stałe.
6. Budowa Maszyn Przemysłowych:
   • Budowa maszyn przemysłowych uwzględnia integrację robotów i systemów automatyki. Konstrukcja maszyn musi być przystosowana do współpracy z robotami, co wymaga dokładnego planowania i koordynacji pomiędzy różnymi zespołami inżynierskimi.

Automatyka przemysłowa i roboty przemysłowe tworzą złożone, zintegrowane systemy, które wymagają współpracy na wielu poziomach, od projektowania i programowania po wdrożenie i utrzymanie. Normy zharmonizowane oraz bezpieczeństwo maszyn są kluczowe dla zapewnienia, że te systemy działają efektywnie i bezpiecznie.

FAQ: Roboty przemysłowe

analiza ryzyka automatyka przemysłowa automatyzacja procesów produkcyjnych automatyzacja produkcji bezpieczeństwo maszyn deklaracja zgodności WE dokumentacja techniczna dostosowanie maszyn do wymagań minimalnych dyrektywa ATEX dyrektywa EMC dyrektywa LVD dyrektywa maszynowa 2006/42/WE Instrukcja obsługi integrator automatyki przemysłowej KPI linie produkcyjne maszyna nieukończona mes normy zharmonizowane ocena ryzyka OEE oznakowanie CE Performence level poka-yoke pokrycie diagnostyczne projektowanie maszyn przemysł spożywczy roboty przemysłowe rozporządzenie w sprawie maszyn 2023/1230 sat SCADA smed stanowiska zrobotyzowane TPM zarządzanie zarządzanie projektami Znak CE