Roboți industriali: stații robotizate sigure

Roboții industriali sunt echipamente automate avansate, concepute pentru a executa sarcini legate de producție, asamblare și manipularea materialelor. Datorită preciziei, vitezei și eficienței lor, acești roboți joacă un rol esențial în modernizarea și optimizarea proceselor industriale. În contextul actual al dezvoltării tehnologice accelerate, roboții industriali devin un element indispensabil în numeroase sectoare, de la industria auto până la industria electronică și semiconductori și industria farmaceutică.

Tipuri de roboți industriali și posibilități de aplicare

Roboții industriali pot fi împărțiți în câteva categorii de bază, în funcție de construcția și destinația lor:

• Roboți cartezieni: Au trei axe de mișcare liniară, desfășurate de-a lungul axelor X, Y și Z. Sunt utilizați pe scară largă în procese de tip pick and place, la asamblare și în aplicații CNC.
• Roboți SCARA: Acești roboți au patru grade de libertate și sunt deosebit de eficienți în asamblarea componentelor, ambalare și transferul materialelor.
• Roboți cilindrici: Se caracterizează prin mișcare cilindrică și sunt utilizați la sudare, turnare și operații de asamblare.
• Roboți sferici: Au mișcări sferice și sunt utilizați în procese de asamblare și manipulare, acolo unde este necesară o poziționare precisă.
• Roboți Delta: Au o construcție ușoară și sunt utilizați în aplicații rapide de tip pick and place, ambalare și sortare.

Roboții industriali sunt utilizați în numeroase industrii, precum cea auto, electronică, alimentară, farmaceutică și multe altele. Versatilitatea lor și capacitatea de a executa sarcini complexe îi fac indispensabili în industria modernă, inclusiv în industria bunurilor de larg consum (FMCG).

Cei mai cunoscuți producători de roboți industriali

În industria roboticii industriale domină câțiva producători de top, care dețin cote semnificative de piață atât la nivel european, cât și pe piața poloneză. Mai jos este prezentată o imagine de ansamblu a celor mai importanți jucători:

Aceste date provin din cele mai recente rapoarte și analize de piață, care indică dominația câtorva actori principali pe piața roboticii industriale. ABB, KUKA, FANUC și Yaskawa sunt companii care se remarcă prin inovație și printr-un portofoliu amplu de produse, adaptate diverselor nevoi industriale​ (Fortune Business Insights)​​ (Expert Market Research)​​ (Market Research Future)​.

Roboți industriali: posturi robotizate

Posturile robotizate sunt zone de lucru proiectate special, echipate cu roboți industriali pentru executarea unor sarcini specifice. Aceste posturi pot fi utilizate în diverse aplicații, precum sudarea, asamblarea, prelucrarea mecanică sau ambalarea. Implementarea posturilor robotizate aduce numeroase beneficii, inclusiv creșterea eficienței, a preciziei și a siguranței în muncă. În practică, acest aspect este strâns legat atât de evaluarea conformității și certificarea CE a roboților industriali, cât și de auditul de siguranță al posturilor robotizate și al liniilor de producție.

Beneficiile utilizării posturilor robotizate

1. Eficiență crescută: Roboții industriali pot funcționa 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână, ceea ce crește semnificativ productivitatea. Prin automatizarea proceselor, companiile pot obține o calitate mai ridicată a produselor într-un timp mai scurt.
2. Precizie și repetabilitate: Roboții execută sarcinile cu un grad înalt de precizie și repetabilitate, ceea ce reduce la minimum erorile de producție și asigură consecvența calității produselor.
3. Siguranța angajaților: Introducerea roboților pentru executarea unor sarcini periculoase, cum ar fi sudarea sau prelucrarea materialelor, reduce semnificativ riscul de accidente la locul de muncă. Roboții pot lucra în condiții dificile, în care prezența omului ar fi periculoasă.
4. Flexibilitate: Posturile robotizate pot fi adaptate cu ușurință la diferite sarcini și procese de producție, ceea ce crește flexibilitatea producției și permite reacții rapide la schimbările de pe piață.

Exemple de utilizare a posturilor robotizate

• Sudare: Roboții de sudare sunt utilizați pe scară largă în industria auto, unde precizia și viteza sunt esențiale. Datorită utilizării unor tehnologii avansate, precum sudarea cu laser, se poate obține o calitate ridicată a îmbinărilor sudate, iar în multe aplicații sunt completate de dispozitive pentru sudare.
• Asamblare: Roboții de asamblare sunt folosiți la montarea componentelor electronice, mecanice și de alt tip. Manipulatoarele de mare precizie permit asamblarea rapidă și exactă chiar și a celor mai mici piese.
• Ambalare: Roboții de ambalare automatizează procesul de împachetare a produselor, ceea ce accelerează întreaga linie de producție. Cu ajutorul unor sisteme de viziune avansate, roboții pot recunoaște și sorta produse cu forme și dimensiuni diferite.
• Prelucrare mecanică: Roboții pot fi echipați cu diverse unelte pentru prelucrare mecanică, cum ar fi frezarea, strunjirea sau șlefuirea. Automatizarea acestor procese crește precizia și eficiența producției.

Roboți industriali: cerințele-cheie ale standardului SR EN ISO 10218-1

Standardul SR EN ISO 10218-1 stabilește o serie de cerințe și orientări menite să asigure utilizarea în siguranță a roboților industriali. Mai jos prezentăm cele mai importante zece aspecte ale acestui standard:

1. Identificarea pericolelor și evaluarea riscurilor

Identificarea pericolelor potențiale asociate roboților industriali și evaluarea riscurilor reprezintă pașii de bază pentru asigurarea siguranței. Standardul impune ca toate pericolele să fie identificate, iar riscurile să fie evaluate. Pe baza acestei evaluări se implementează măsuri de protecție adecvate, menite să reducă la minimum riscul pentru operatori și ceilalți lucrători.

Procesul de evaluare a riscurilor ar trebui să includă identificarea tuturor pericolelor potențiale și evaluarea riscurilor asociate acestora, precum și implementarea măsurilor de protecție corespunzătoare.

2. Proiectarea sistemelor robotice sigure

Proiectarea sistemelor robotice în conformitate cu standardul trebuie să ia în considerare reducerea riscurilor încă din etapa de concepție. Acest lucru se aplică componentelor de transmitere a puterii, echipamentelor electrice și sistemelor de comandă. Toate aceste elemente trebuie proiectate astfel încât să asigure un nivel maxim de siguranță în exploatare.

3. Măsuri de protecție

Standardul SR EN ISO 10218-1 stabilește cerințe privind măsurile de protecție, cum ar fi barierele fizice, interblocările și opririle de urgență. Aceste măsuri au rolul de a preveni accesul accidental în zonele periculoase de lucru ale roboților și de a garanta că, în situații de urgență, robotul poate fi oprit rapid și în siguranță.

4. Sisteme de comandă legate de siguranță

Sistemele de comandă ale roboților trebuie să îndeplinească anumite criterii de performanță, astfel încât orice defecțiune să conducă la o stare sigură. Standardul prevede ca aceste sisteme să fie proiectate astfel încât să reducă la minimum riscul de defectare și să asigure mecanisme de protecție adecvate în cazul apariției unor probleme tehnice.

5. Operarea în siguranță a roboților

Standardul definește cerințele privind operarea în siguranță a roboților, inclusiv procedurile de pornire, oprire și comutare a modurilor de lucru. Este important ca operatorii să fie instruiți corespunzător și să fie conștienți de pericolele potențiale asociate utilizării roboților.

6. Instrucțiuni de utilizare și documentație

Fiecare robot trebuie livrat cu documentație completă, care să includă instrucțiuni de utilizare, avertismente de siguranță și indicații privind mentenanța. Această documentație este un element esențial pentru asigurarea siguranței și trebuie să fie ușor accesibilă tuturor utilizatorilor roboților.

7. Instruirea operatorilor

Operatorii roboților industriali trebuie să fie instruiți corespunzător cu privire la utilizarea în siguranță a echipamentului. Instruirea ar trebui să acopere atât aspectele teoretice, cât și pe cele practice ale operării roboților, precum și procedurile de urmat în situații de urgență.

8. Mentenanță și inspecții tehnice

Mentenanța periodică și inspecțiile tehnice sunt necesare pentru menținerea roboților într-o stare sigură de funcționare. Standardul stabilește cerințe privind frecvența și domeniul inspecțiilor, precum și procedurile de mentenanță, care trebuie efectuate de personal calificat.

9. Evaluarea conformității și certificarea

Roboții industriali trebuie să îndeplinească cerințele standardului SR EN ISO 10218-1 și ale altor standarde de siguranță aplicabile. Evaluarea conformității și certificarea CE a utilajelor sunt elemente esențiale pentru a garanta că roboții îndeplinesc toate criteriile de siguranță cerute înainte de introducerea lor pe piață.

10. Control după implementare

După implementarea roboților în mediul de lucru, este necesară efectuarea unor controale periodice și monitorizarea funcționării acestora. Scopul este confirmarea faptului că roboții continuă să îndeplinească cerințele de siguranță, precum și identificarea și eliminarea eventualelor pericole care pot apărea în timpul exploatării.

Roboții industriali și posturile robotizate au un rol esențial în industria modernă, oferind productivitate sporită, precizie și siguranță. Aplicarea standardelor de siguranță, precum SR EN ISO 10218-1, este indispensabilă pentru reducerea riscurilor și protejarea lucrătorilor. Pe măsură ce tehnologia robotică va continua să se dezvolte, ne putem aștepta la o creștere suplimentară a importanței și a utilizării acesteia în diverse sectoare industriale. Viitorul roboticii industriale este promițător, cu numeroase aplicații noi și inovații care pot revoluționa producția și alte ramuri industriale.

Roboți industriali și marcajul CE

Roboții industriali, deși fac adesea parte din sisteme integrate mai ample, trebuie să îndeplinească anumite cerințe pentru a obține marcajul CE. Marcajul CE este o marcă obligatorie pentru multe produse comercializate în Spațiul Economic European (EEA), care indică faptul că produsul respectă standardele europene privind sănătatea, siguranța și protecția mediului.

Mașini parțial finalizate

Roboții industriali sunt considerați mașini parțial finalizate, deoarece, de regulă, necesită integrarea cu alte sisteme în cadrul unor linii de producție mai ample. Conform Directivei Mașini (2006/42/EC), mașinile parțial finalizate nu pot fi marcate CE în mod independent. Totuși, ele trebuie să îndeplinească anumite cerințe:

1. Declarația de încorporare (Declaration of Incorporation):
   • Producătorul mașinii parțial finalizate trebuie să furnizeze o declarație de încorporare, care confirmă că mașina respectivă este destinată încorporării în alte mașini sau sisteme și nu poate fi utilizată independent înainte de a fi integrată și evaluată în conformitate cu Directiva Mașini.
2. Instrucțiuni de montaj:
   • Producătorul trebuie să furnizeze instrucțiuni de montaj detaliate, care precizează modul de integrare în siguranță a mașinii parțial finalizate cu alte echipamente.

Procesul final de certificare CE

Atunci când robotul industrial este integrat cu alte sisteme ca parte a unei mașini mai mari, responsabilitatea pentru obținerea marcajului CE complet revine producătorului final. Procesul de certificare CE include:

1. Evaluarea conformității:
   • Întregul sistem integrat trebuie să treacă printr-o evaluare a conformității în raport cu directivele aplicabile, inclusiv Directiva Mașini (2006/42/EC), Directiva EMC (2014/30/UE), precum și alte directive relevante, cum ar fi Directiva de joasă tensiune (LVD).
2. Documentația tehnică:
   • Producătorul final trebuie să pregătească documentația tehnică completă, care să conțină informații despre toate componentele integrate, evaluarea riscurilor și testele de conformitate.
3. Declarația CE de conformitate:
   • Producătorul final trebuie să întocmească declarația CE de conformitate, care confirmă că întregul sistem integrat îndeplinește toate cerințele directivelor aplicabile.
4. Marcajul CE:
   • După finalizarea procesului de evaluare a conformității și întocmirea declarației CE de conformitate, producătorul final poate aplica marcajul CE pe întregul sistem integrat (atenție: marcajul CE de pe robotul propriu-zis nu se referă la Directiva Mașini).

Roboți industriali: aspecte practice

Exemplu

Compania integratoare de roboți industriali își livrează produsele ca părți ale unor sisteme mai ample de automatizări industriale. Fiecare robot este livrat cu declarație de încorporare și instrucțiuni de montaj. Integratorul care încorporează acești roboți într-o linie de producție este responsabil să se asigure că întregul sistem respectă cerințele directivelor UE și să obțină marcajul CE pentru întregul sistem.

Automatizări industriale și roboți industriali

Automatizările industriale și roboții industriali sunt două elemente-cheie ale producției moderne, care colaborează strâns pentru optimizarea proceselor și creșterea eficienței. Punctele lor de interacțiune sunt numeroase și acoperă diverse aspecte, de la proiectare și programare până la implementarea și întreținerea sistemelor.

1. Automatizarea proceselor de producție:
   • Automatizările industriale folosesc roboți industriali pentru automatizarea diferitelor etape ale producției, ceea ce permite creșterea eficienței și reducerea costurilor. Acești roboți pot fi programați să execute sarcini precise, precum asamblarea, sudarea sau ambalarea.
2. Programarea PLC:
   • Programarea PLC (Programmable Logic Controllers) joacă un rol esențial în integrarea roboților industriali cu alte sisteme de automatizare. PLC-urile controlează funcționarea roboților, asigurând sincronizarea și operarea fără probleme a întregului sistem de producție.
3. Birou de proiectare tehnică și proiectarea mașinilor:
   • Birourile de proiectare se ocupă de proiectarea mașinilor care colaborează cu roboții industriali. Proiectarea mașinilor include realizarea componentelor și sistemelor compatibile cu roboții, ceea ce este esențial pentru o automatizare eficientă.
4. Siguranța mașinilor și standardele armonizate:
   • Asigurarea siguranței mașinilor este unul dintre cele mai importante aspecte ale integrării automatizărilor industriale și a roboților. Standardele armonizate, precum SR EN ISO 10218-1, stabilesc cerințele de siguranță care trebuie îndeplinite pentru ca sistemele să poată funcționa în condiții de siguranță și eficiență.
5. Externalizarea inginerilor:
   • Externalizarea inginerilor permite companiilor să implice specialiști pentru proiectarea, programarea și implementarea sistemelor de automatizare și robotică. Astfel, întreprinderile pot beneficia de cele mai noi tehnologii și de expertiză de specialitate, fără a fi nevoite să mențină permanent o echipă numeroasă de ingineri.
6. Construcția mașinilor industriale:
   • Construcția mașinilor industriale ia în considerare integrarea roboților și a sistemelor de automatizare. Construcția mașinilor trebuie adaptată pentru colaborarea cu roboții, ceea ce necesită o planificare atentă și coordonare între diferitele echipe de inginerie.

Automatizările industriale și roboții industriali formează sisteme complexe și integrate, care necesită colaborare la mai multe niveluri, de la proiectare și programare până la implementare și mentenanță. Standardele armonizate și siguranța mașinilor sunt esențiale pentru a garanta că aceste sisteme funcționează eficient și în siguranță, iar în practică sunt adesea susținute de un audit de siguranță pentru mașini și linii de producție.