Roboty przemysłowe są coraz zręczniejsze i bardziej elastyczne, ale czy potrafią już same myśleć? Jeśli nie – jak odległą perspektywą jest wdrożenie sztucznej inteligencję na liniach produkcyjnych?

Wykorzystanie robotów do różnych zadań związanych z produkcją przemysłową jest dziś koniecznością. Typowy robot przemysłowy składa się z ramienia wyposażonego w chwytaki i efektory końcowe EOAT (end-of-arm tooling), dzięki którym może wykonywać powtarzalne zadania. Coraz częściej roboty integruje się też z systemami wizyjnymi i wyposaża w inteligentne zabezpieczenia.

Wydajność na niespotykanym dotychczas poziomie i nowy wymiar współpracy między ludźmi a maszynami – takie mają być główne efekty popularyzacji sztucznej inteligencji w przemyśle. W najbliższych latach ma ona znacząco przyczynić się do rozwoju branż wytwórczych.

Przenoszenie dużych elementów i wykonywanie wielu innych, głównie powtarzalnych, uciążliwych i skomplikowanych czynności coraz częściej należy do robotów przemysłowych. Ich główne atuty to duża siła, precyzja i spory zasięg. Kto wie jednak, czy przyszłość robotyki nie będzie należała do urządzeń będących ich przeciwieństwami – robotów tak małych, że trudno je dostrzec gołym okiem.

Zdążyliśmy się już przyzwyczaić do widoku robota obsługującego centrum obróbcze, jednak potencjał wykorzystania jednostek robotycznych w przemyśle wytwórczym jest dużo większy i obejmuje także procesy stricte obróbcze, jak czyszczenie, nakładanie powłok czy wiercenie otworów. Aby go odpowiednio wykorzystać, konieczna jest jednak pełna integracja robota z obrabiarką realizowana za pomocą wspólnej platformy software’owej.

Automatyzacja i robotyzacja to kierunki rozwoju, w jakim zmierzają współczesne przedsiębiorstwa produkcyjne w większości gałęzi przemysłu. Aby uzyskać maksimum wydajności i poprawić konkurencyjność, coraz częściej producenci zajmujący się obróbką skrawaniem łączą oba te trendy. Dzięki wykorzystaniu robotów można bowiem jeszcze bardziej zautomatyzować pracę obrabiarek.

Wyposażone w zdolność chwytania roboty znajdują zastosowanie w wielu branżach, np. w automotive, sektorze chemicznym, zakładach odlewniczych czy branży spożywczej. Dzięki zróżnicowanej konstrukcji mogą realizować wiele funkcji przy montażu i testowaniu elementów, operacji typu pick and place, sortowaniu bądź paletyzacji detali. Ich zdolność szybkiego dostosowania się do zmian pozwala uelastycznić proces produkcji, jednocześnie gwarantując jego wysoką jakość. Ponieważ zapotrzebowanie na systemy robotyki pomocniczej wzrasta, kluczową rolę zaczynają odgrywać niezawodne chwytaki.

Trudno dziś wyobrazić sobie nowoczesny zakład produkcyjny bez wydajnych robotów przemysłowych. Jeszcze trudniej jednak byłoby znaleźć fabrykę samochodów, w której nie ma zatrudnionych robotów bądź ich znaczenie jest niewielkie. W końcu branża motoryzacyjna jest dziś najbardziej zrobotyzowaną gałęzią przemysłu, a współczesne fabryki aut są najbliższe pełnej realizacji idei Smart Factory czy Fabryki 4.0.

Brak problemów z niedoborem pracowników, większa dokładność procesu spawania, jego powtarzalność i szybkość – to najważniejsze atuty robotyzacji spawania, stosowanej w coraz większej liczbie branż. Ta zmiana technologiczna nie jest dziś tylko szansą na uzyskanie przewagi konkurencyjnej, ale wręcz koniecznością, jeśli firma chce dotrzymać kroku rywalom.

Koncepcja robotów współpracujących, czyli tzw. kobotów, zrodziła się w 1995 r. w ramach projektu badawczego realizowanego przez General Motors Foundation. Pomysł polegał na stworzeniu robotów tak bezpiecznych, by mogły pracować ramię w ramię z ludźmi. Dziś koboty działają już w wielu halach przemysłowych i na liniach produkcyjnych. Pozwalają zastąpić operatorów m.in. przy brudnych, niebezpiecznych oraz powtarzalnych zadaniach.

Roboty współpracujące, czyli tzw. koboty, to urządzenia doskonale nadające się do robotyzacji produkcji nawet w małych i średnich przedsiębiorstwach. Ich popularność stale rośnie – według szacunków w 2025 r. stanowić mają aż 1/3 wszystkich dostarczanych do firm robotów.

Niczym nieograniczony zasięg kinetyczny, umożliwiający obróbkę wielkogabarytowych elementów o zaawansowanych kształtach, oraz duża elastyczność pracy to podstawowe atuty robotów frezujących. Choć rozwiązania te wciąż stanowią rzadkość na polskim rynku, to coraz śmielej konkurują z klasycznymi obrabiarkami CNC.

W procesach spawalniczych można dziś wyróżnić dwa główne trendy, rozwijające się obok klasycznych technik spawania. To metoda hybrydowa łącząca zalety spawania laserowego i łukowego, a także wykorzystanie robotów do spawania. Choć robotyzacja jest stosunkowo nowym kierunkiem w procesach produkcyjnych, może ona zoptymalizować technologie spawania.

Norma ISO/TS 15066 jest pierwszą specyfikacją techniczną odnoszącą się do robotów współpracujących, które coraz częściej są wykorzystywane w celu poprawy elastyczności procesów produkcyjnych, umożliwiając robotowi i człowiekowi przebywanie oraz pracę w bezpośredniej bliskości bez narażania pracownika na ryzyko utraty zdrowia.

Od czasu zatrudnienia pierwszych robotów przemysłowych w fabryce General Motors minęło ponad pół wieku i dziś już trudno wyobrazić sobie prężnie działający zakład produkcyjny bez takich „pracowników”. Jednak robot przemysłowy sprzed kilku dekad niewiele ma wspólnego ze współczesnym, przed którym stawia się coraz to nowsze i bardziej skomplikowane zadania. Wymagania rynku sprawiają, że robotyka przemysłowa cały czas dynamicznie ewoluuje.

Przemysłowe systemy robotyczne oferują bardzo szeroki zakres współpracy człowieka z robotem. Z perspektywy użytkowników kluczową kwestią jest wiedza o tym, jak potencjał ten optymalnie wykorzystać.

Dane Universal Robots potwierdzają intensywny rozwój robotów współpracujących w światowej branży przemysłowej. Niskie koszty i szybkość wdrożenia cobotów pozwalają prognozować wzrost ich znaczenia w poprawie wydajności i zwiększeniu konkurencyjności małych i średnich firm.