Pramoniniai robotai: saugios robotizuotos darbo vietos

Pramoniniai robotai – tai pažangūs automatiniai įrenginiai, skirti gamybos, surinkimo ir medžiagų tvarkymo užduotims atlikti. Dėl savo tikslumo, greičio ir našumo šie robotai atlieka svarbų vaidmenį modernizuojant ir optimizuojant pramoninius procesus. Šiandien sparčiai besivystančiame technologijų pasaulyje pramoniniai robotai tampa neatsiejama daugelio sričių dalimi – nuo automobilių pramonės iki elektronikos pramonės ir farmacijos pramonės.

Pramoninių robotų tipai ir taikymo galimybės

Pramoninius robotus galima suskirstyti į kelias pagrindines kategorijas pagal jų konstrukciją ir paskirtį:

• Karteziniai robotai: jie turi tris linijinius poslinkius, vykstančius X, Y, Z ašimis. Plačiai naudojami pick and place procesuose, surinkime ir CNC taikymuose.
• SCARA robotai: šie robotai turi keturis laisvės laipsnius ir yra ypač efektyvūs surenkant komponentus, pakuojant bei perkeliant medžiagas.
• Cilindriniai robotai: jiems būdingas cilindrinis judėjimas, todėl jie naudojami suvirinimo, liejimo ir surinkimo operacijose.
• Sferiniai robotai: jie pasižymi sferiniu judėjimu ir naudojami surinkimo bei manipuliavimo procesuose, kuriuose būtinas tikslus pozicionavimas.
• Delta robotai: pasižymi lengva konstrukcija ir naudojami didelio greičio pick and place, pakavimo bei rūšiavimo taikymuose.

Pramoniniai robotai taikomi įvairiose srityse, pavyzdžiui, automobilių, elektronikos, maisto ir farmacijos pramonėje bei daugelyje kitų. Dėl savo universalumo ir gebėjimo atlikti sudėtingas užduotis jie yra nepakeičiami šiuolaikinėje pramonėje.

Populiariausi pramoninių robotų gamintojai

Pramoninės robotikos sektoriuje dominuoja keli pirmaujantys gamintojai, užimantys reikšmingą rinkos dalį tiek Europos, tiek Lenkijos rinkoje. Toliau pateikiama svarbiausių rinkos dalyvių apžvalga:

Šie duomenys pateikti naujausiose rinkos ataskaitose ir analizėse, kurios rodo kelių pagrindinių žaidėjų dominavimą pramoninės robotikos rinkoje. ABB, KUKA, FANUC ir Yaskawa – tai įmonės, išsiskiriančios inovatyvumu ir plačiu gaminių asortimentu, pritaikytu įvairiems pramonės poreikiams​ (Fortune Business Insights)​​ (Expert Market Research)​​ (Market Research Future)​.

Pramoniniai robotai: robotizuotos darbo vietos

Robotizuotos darbo vietos – tai specialiai suprojektuotos darbo zonos, kuriose įrengti pramoniniai robotai konkrečioms užduotims atlikti. Tokios darbo vietos gali būti naudojamos įvairiose srityse, pavyzdžiui, suvirinimui, surinkimui, mechaniniam apdirbimui ar pakavimui. Robotizuotų darbo vietų diegimas suteikia daug privalumų, įskaitant didesnį efektyvumą, tikslumą ir darbo saugą. Siekiant užtikrinti tinkamą apsaugos lygį, svarbus robotizuotų darbo vietų saugos auditas.

Robotizuotų darbo vietų naudojimo privalumai

1. Didesnis efektyvumas: pramoniniai robotai gali dirbti 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, todėl gamybos našumas reikšmingai padidėja. Automatizavus procesus, įmonės gali pasiekti aukštesnę gaminių kokybę per trumpesnį laiką.
2. Tikslumas ir pakartojamumas: robotai užduotis atlieka labai tiksliai ir nuosekliai, todėl sumažėja gamybos klaidų skaičius ir užtikrinama stabili gaminių kokybė.
3. Darbuotojų sauga: robotų įdiegimas pavojingoms užduotims, tokioms kaip suvirinimas ar medžiagų apdirbimas, atlikti reikšmingai sumažina nelaimingų atsitikimų darbo vietoje riziką. Robotai gali dirbti sudėtingomis sąlygomis, kuriose žmogaus buvimas būtų pavojingas.
4. Lankstumas: robotizuotos darbo vietos gali būti lengvai pritaikomos skirtingoms užduotims ir gamybos procesams, o tai didina gamybos lankstumą ir leidžia greitai reaguoti į rinkos pokyčius.

Robotizuotų darbo vietų taikymo pavyzdžiai

• Suvirinimas: Suvirinimo robotai plačiai naudojami automobilių pramonėje, kur itin svarbūs tikslumas ir greitis. Taikant pažangias technologijas, pavyzdžiui, lazerinį suvirinimą, galima pasiekti aukštą suvirintų jungčių kokybę.
• Surinkimas: Surinkimo robotai naudojami elektroniniams, mechaniniams ir kitiems komponentams surinkti. Tikslūs manipuliatoriai leidžia greitai ir tiksliai montuoti net pačius mažiausius elementus.
• Pakavimas: Pakavimo robotai automatizuoja gaminių pakavimo procesą, todėl pagreitėja visa gamybos linija. Naudodami pažangias regos sistemas, robotai gali atpažinti ir rūšiuoti skirtingų formų bei dydžių gaminius.
• Mechaninis apdirbimas: Robotai gali būti komplektuojami su įvairiais mechaninio apdirbimo įrankiais, tokiais kaip frezavimas, tekinimas ar šlifavimas. Šių procesų automatizavimas didina gamybos tikslumą ir efektyvumą.

Pramoniniai robotai: pagrindiniai LST EN ISO 10218-1 standarto reikalavimai

LST EN ISO 10218-1 standartas nustato reikalavimų ir gairių rinkinį, skirtą užtikrinti saugų pramoninių robotų naudojimą. Toliau pateikiame dešimt svarbiausių šio standarto aspektų:

1. Pavojų nustatymas ir rizikos vertinimas

Galimų su pramoniniais robotais susijusių pavojų nustatymas ir rizikos vertinimas yra pagrindiniai žingsniai siekiant užtikrinti saugą. Standartas reikalauja, kad visi pavojai būtų nustatyti, o rizika – įvertinta. Remiantis šiuo vertinimu, įgyvendinamos tinkamos apsaugos priemonės, kuriomis siekiama sumažinti riziką operatoriams ir kitiems darbuotojams.

Rizikos vertinimo procesas turėtų apimti visų galimų pavojų nustatymą ir su jais susijusios rizikos įvertinimą, taip pat tinkamų apsaugos priemonių įgyvendinimą“ .

2. Saugių robotinių sistemų projektavimas

Robotinių sistemų projektavimas pagal standartą turi apimti rizikos mažinimą jau konstrukcijos etape. Tai taikoma galios perdavimo komponentams, elektros įrangai ir valdymo sistemoms. Visi šie elementai turi būti suprojektuoti taip, kad užtikrintų didžiausią naudojimo saugą.

3. Apsaugos priemonės

LST EN ISO 10218-1 standartas nustato reikalavimus apsaugos priemonėms, tokioms kaip fiziniai barjerai, blokavimo įtaisai ir avarinio stabdymo jungikliai. Šios priemonės skirtos užkirsti kelią atsitiktinei prieigai prie pavojingų robotų darbo zonų ir užtikrinti, kad avarinėse situacijose robotą būtų galima greitai ir saugiai sustabdyti.

4. Su sauga susijusios valdymo sistemos

Robotų valdymo sistemos turi atitikti nustatytus veikimo kriterijus, kad bet koks gedimas lemtų saugią būseną. Standartas reikalauja, kad šios sistemos būtų projektuojamos taip, jog būtų sumažinta gedimų rizika ir užtikrinti tinkami apsaugos mechanizmai techninių problemų atveju.

5. Saugus robotų valdymas

Standartas nustato saugaus robotų valdymo reikalavimus, įskaitant paleidimo, sustabdymo ir darbo režimų perjungimo procedūras. Svarbu, kad operatoriai būtų tinkamai apmokyti ir žinotų galimus pavojus, susijusius su robotų naudojimu.

6. Naudojimo instrukcijos ir dokumentacija

Kiekvienas robotas turi būti tiekiamas su išsamia dokumentacija, kurioje pateikiamos naudojimo instrukcijos, saugos įspėjimai ir techninės priežiūros gairės. Ši dokumentacija yra esminė saugos užtikrinimo dalis ir turi būti lengvai prieinama visiems robotų naudotojams.

7. Operatorių mokymas

Pramoninių robotų operatoriai turi būti tinkamai apmokyti saugiai naudoti įrangą. Mokymai turėtų apimti tiek teorinius, tiek praktinius robotų valdymo aspektus, taip pat veiksmų procedūras avarinėse situacijose.

8. Techninė priežiūra ir techninės apžiūros

Reguliari techninė priežiūra ir techninės apžiūros yra būtinos, kad robotai išliktų saugios eksploatacinės būklės. Standartas nustato reikalavimus apžiūrų dažnumui ir apimčiai bei techninės priežiūros procedūroms, kurias turi atlikti kvalifikuotas personalas.

9. Atitikties vertinimas ir sertifikavimas

Pramoniniai robotai turi atitikti LST EN ISO 10218-1 standarto ir kitų taikomų saugos standartų reikalavimus. Atitikties vertinimas ir CE sertifikavimas yra esminiai elementai, užtikrinantys, kad prieš pateikiant robotus rinkai jie atitiktų visus reikalaujamus saugos kriterijus.

10. Kontrolė po įdiegimo

Įdiegus robotus darbo aplinkoje, būtina reguliariai tikrinti ir stebėti jų veikimą. To tikslas – įsitikinti, kad robotai ir toliau atitinka saugos reikalavimus, taip pat nustatyti ir pašalinti galimus pavojus, kurie gali atsirasti eksploatacijos metu.

Pramoniniai robotai ir robotizuotos darbo vietos atlieka esminį vaidmenį šiuolaikinėje pramonėje, nes padeda didinti našumą, tikslumą ir saugą. Saugos standartų, tokių kaip LST EN ISO 10218-1, taikymas yra būtinas siekiant sumažinti riziką ir apsaugoti darbuotojus. Robotikos technologijoms toliau tobulėjant, galima tikėtis dar didesnės jų svarbos ir platesnio taikymo įvairiuose pramonės sektoriuose. Pramoninės robotikos ateitis yra daug žadanti – atsiranda vis daugiau naujų pritaikymo galimybių ir inovacijų, galinčių iš esmės pakeisti gamybą ir kitas šakas.

Pramoniniai robotai ir CE ženklas

Nors pramoniniai robotai dažnai yra didesnių integruotų sistemų dalis, jie turi atitikti nustatytus reikalavimus, kad būtų galima gauti CE ženklą. CE ženklas yra privalomas daugeliui Europos ekonominėje erdvėje (EEA) parduodamų gaminių ir patvirtina, kad gaminys atitinka Europos sveikatos, saugos ir aplinkos apsaugos reikalavimus.

Iš dalies sukomplektuotos mašinos

Pramoniniai robotai laikomi iš dalies sukomplektuotomis mašinomis, nes paprastai juos reikia integruoti su kitomis sistemomis didesnėse gamybos linijose. Pagal Mašinų direktyvą (2006/42/EC), iš dalies sukomplektuotos mašinos negali būti savarankiškai ženklinamos CE ženklu. Tačiau jos turi atitikti tam tikrus reikalavimus:

1. Įtraukimo deklaracija (Declaration of Incorporation):
   • Iš dalies sukomplektuotos mašinos gamintojas turi pateikti įtraukimo deklaraciją, kurioje nurodoma, kad ši mašina skirta įmontuoti į kitas mašinas ar sistemas ir negali būti naudojama savarankiškai, kol nebus integruota ir įvertinta pagal Mašinų direktyvą.
2. Surinkimo instrukcija:
   • Gamintojas privalo pateikti išsamią surinkimo instrukciją, kurioje aprašoma, kaip saugiai integruoti iš dalies sukomplektuotą mašiną su kita įranga.

Galutinis CE sertifikavimo procesas

Kai pramoninis robotas integruojamas su kitomis sistemomis kaip didesnės mašinos dalis, atsakomybė už viso CE ženklinimo gavimą tenka galutiniam gamintojui. CE sertifikavimo procesas apima:

1. Atitikties vertinimas:
   • Visa integruota sistema turi pereiti atitikties vertinimą pagal taikytinas direktyvas, įskaitant Mašinų direktyvą (2006/42/EC), EMC direktyvą (2014/30/ES) ir kitas taikomas direktyvas, pavyzdžiui, Žemos įtampos direktyvą (LVD).
2. Techninė dokumentacija:
   • Galutinis gamintojas turi parengti visą techninę dokumentaciją, kurioje pateikiama informacija apie visus integruotus komponentus, rizikos vertinimą ir atitikties bandymus.
3. EB atitikties deklaracija:
   • Galutinis gamintojas turi parengti EB atitikties deklaraciją, kurioje patvirtinama, kad visa integruota sistema atitinka visus atitinkamų direktyvų reikalavimus.
4. CE ženklinimas:
   • Užbaigus atitikties vertinimo procesą ir parengus EB atitikties deklaraciją, galutinis gamintojas gali paženklinti CE ženklu visą integruotą sistemą (pastaba: CE ženklas ant paties roboto nėra susijęs su Mašinų direktyva).

Pramoniniai robotai: praktiniai aspektai

Pavyzdys

Įmonė, integruojanti pramoninius robotus, tiekia savo gaminius kaip didesnių gamybos automatizavimo sistemų dalis. Kiekvienas robotas tiekiamas su įtraukimo deklaracija ir surinkimo instrukcija. Integratorius, kuris šiuos robotus integruoja į gamybos liniją, yra atsakingas už tai, kad visa sistema atitiktų ES direktyvų reikalavimus ir gautų CE ženklą visai sistemai.

Pramonės automatika ir pramoniniai robotai

Pramonės automatika ir pramoniniai robotai yra du pagrindiniai šiuolaikinės gamybos elementai, glaudžiai veikiantys kartu siekiant optimizuoti procesus ir didinti našumą. Jų sąlyčio taškų yra daug – nuo projektavimo ir programavimo iki sistemų diegimo ir priežiūros.

1. Gamybos procesų automatizavimas:
   • Pramonės automatika naudoja pramoninius robotus įvairiems gamybos etapams automatizuoti, todėl galima didinti efektyvumą ir mažinti sąnaudas. Šiuos robotus galima programuoti atlikti tikslias užduotis, pavyzdžiui, surinkimą, suvirinimą ar pakavimą.
2. PLC programavimas:
   • PLC (Programmable Logic Controllers) programavimas atlieka esminį vaidmenį integruojant pramoninius robotus su kitomis automatikos sistemomis. PLC valdo robotų darbą, užtikrindami sinchronizaciją ir sklandų visos gamybos sistemos veikimą.
3. Konstravimo biuras ir mašinų projektavimas:
   • Konstravimo biurai projektuoja mašinas, kurios veikia kartu su pramoniniais robotais. Mašinų projektavimas apima komponentų ir sistemų, suderinamų su robotais, kūrimą, o tai yra labai svarbu efektyviam automatizavimui.
4. Mašinų sauga ir darnieji standartai:
   • Mašinų saugos užtikrinimas yra vienas svarbiausių pramonės automatikos ir robotų integravimo aspektų. Darnieji standartai, tokie kaip LST EN ISO 10218-1, nustato saugos reikalavimus, kuriuos būtina įvykdyti, kad sistemos galėtų veikti saugiai ir efektyviai.
5. Inžinierių paslaugų perdavimas išorės tiekėjui:
   • Inžinierių paslaugų perdavimas išorės tiekėjui leidžia įmonėms samdyti specialistus automatikos ir robotikos sistemoms projektuoti, programuoti ir diegti. Dėl to įmonės gali naudotis naujausiomis technologijomis ir ekspertinėmis žiniomis, nereikalaudamos nuolat išlaikyti didelės inžinierių komandos.
6. Pramoninių mašinų gamyba:
   • Pramoninių mašinų gamyba apima robotų ir automatikos sistemų integravimą. Mašinų konstrukcija turi būti pritaikyta darbui su robotais, o tam reikia kruopštaus planavimo ir skirtingų inžinerinių komandų veiksmų koordinavimo.

Pramonės automatika ir pramoniniai robotai sudaro sudėtingas, integruotas sistemas, kurioms reikia bendradarbiavimo daugelyje lygių – nuo projektavimo ir programavimo iki diegimo ir priežiūros. Darnieji standartai ir mašinų sauga yra esminiai veiksniai, užtikrinantys, kad šios sistemos veiktų efektyviai ir saugiai.