ربات ماشین حساب سود

در Human Robot Collaboration، یک ربات مشارکتی که به اختصار Cobot نام دارد، بدون هیچ مانعی با همکار انسانی خود روبرو می شود. برای انجام این کار، ربات باید شرایط مختلفی را برآورده کند. در اینجا بخوانید کدام یک و خیلی بیشتر.

یک ربات مشارکتی می تواند روی بسیاری از فرآیندها به روشی پایدار و مهمتر از همه در دراز مدت تأثیر بگذارد. در صورت امکان پیاده سازی چنین سیستمی، کارشناسان انتظار افزایش بازدهی تا 40 درصد را دارند.

همکاری ربات انسانی (HRC) به تمام فرآیندهایی اطلاق می شود که در آن انسان ها و ماشین ها در یک جریان کاری با یکدیگر کار می کنند و با یکدیگر تعامل می کنند، بدون هیچ گونه مانعی بین مناطق کاری فردی. بنابراین، افراد و روبات های HRC در یک فضای کاری واحد مشترک هستند که نیازی به جداسازی تجهیزات حفاظتی ندارد. تعریف دقیق تر و از نظر فنی بهینه شده توسط DIN EN ISO 10218-1 ارائه شده است که استانداردهای بین المللی را برای استفاده از ربات های صنعتی مشخص می کند.

استفاده از ربات های مشارکتی در تولید

ابتدا باید مزایای تعامل انسان و ربات به تفصیل بررسی شود. شرکت ها می توانند از استفاده از ربات های مشارکتی در تولید بهره مند شوند:

• حداکثر انعطاف پذیری در طیف گسترده ای از مناطق تولید

• اجرای حرفه ای فرآیندهایی که می توانند در هر زمان بدون نیاز به سرمایه گذاری مرتبط با جزء بازتولید شوند.

• فناوری حسگر هوشمند می تواند پیچیدگی کارخانه را در دراز مدت بهبود بخشد

• بهره وری بالاتر به دلیل کاهش زمان خرابی و ظرفیت بار بیشتر ربات همکار.

• کاهش خطرات احتمالی با اجتناب از صدمات، به عنوان مثال. با استفاده از گیره های مناسب

• کاهش فشار بر کارکنان در تولید: مراحل فرآیندی که قبلاً خودکارسازی آنها غیرممکن بود، اکنون توسط گیره ها و روبات های HRC قابل مدیریت هستند.

برای اینکه شرکت ها از مزایای همکاری انسان و ربات بهره مند شوند، یکسری الزامات باید برآورده شوند. زیرا یک ربات مشارکتی به تنهایی یا استفاده از گریپر تنها نیمی از کار است.

پیش نیازهای مهم برای همکاری ربات انسانی

برای اطمینان از استفاده از ربات مشارکتی در یک محیط تولیدی ، باید پیش نیازها و استانداردهای مختلف برآورده شود. از این گذشته ، یک ربات مشترک باید مستقیماً با افراد در طیف گسترده ای از مناطق تولید همکاری کند و به هیچ وجه نباید به آنها آسیب برساند. از یک طرف ، این بدان معنی است که باید سیستم های ایمنی مناسب و به اندازه کافی برای تعامل ربات انسان وجود داشته باشد. علاوه بر این ، نوع تولید باید در وهله اول برای استفاده از همکاری ربات انسانی مناسب باشد. به عنوان مثال ، این می تواند در صورتی باشد که بخش هایی از تولید انسان فقط با دشواری یا در موقعیت های غیر انرژی انجام شود. چنین موردی را می توان با یک ربات مشترک مجهز به گیربکس انجام داد ، یا می تواند در این مراحل از اپراتور انسانی پشتیبانی کند.

محدودیت یا محدودیتی در مورد استفاده از همکاری ربات انسانی در صنایع مختلف وجود ندارد. از این گذشته ، یک ربات HRC می تواند در اندازه های مختلف و با عملکردهای مختلف طراحی و مستقر شود. با شروع با استفاده از وسایل کوچک برای تولید در بخش قطعات خوب تا تولید نیمه اتوماتیک در ساخت و ساز وسایل نقلیه یا تولید صنعتی ، بسیاری از سیستم ها امکان پذیر هستند و در برخی قسمت ها از قبل وجود دارند.

سوال مهم برای بسیاری از شرکت ها این است که در واقع استفاده از یک همکاری انسانی-روبات چقدر سودآور است. این معمولاً مسئله محاسبات اقتصادی است. به عنوان مثال ، همکاری انسان-روبات می تواند کارمندان را در فرآیندهای مختلف تولید جایگزین کند یا مراحل تولید را ساده کند و در نتیجه هزینه های مستقیم را پس انداز کند. با فرض کارهای نامطلوب که فقط توسط افراد تحت فشار جسمی قابل انجام است ، یک ربات مشترک همچنین هزینه های ثانویه ناشی از مرخصی بیمار و زمان های مربوط به تولید یا اضافه کاری را پس انداز می کند. علاوه بر این ، یک سیستم همکاری جامع و پیچیده انسانی-ROBOT همچنین می تواند کل فرآیند تولید را ساده تر کند و در نتیجه تولید بالاتر ، گردش کار بهتر و تولید بالاتر تولید شود. هرچه تعامل انسان-روبات بهتر باشد در یک فرایند تولید ادغام شود ، از نظر اقتصادی از این فرآیند نیز می توان استفاده کرد.

اجرای HRC در فرآیند تولید

اولین ربات HRC که در سراسر جهان تأیید شده است ، ربات سبک وزن LBR IIWA از Kuka است. به لطف فناوری سنسور یکپارچه ، گیربکس را می توان به راحتی برای تعامل انسان-روبات آموزش داد و در نتیجه در طیف گسترده ای از فرآیندها ادغام شد. به عنوان مثال ، این ربات HRC موقعیت نصب صحیح و مورد نیاز را تشخیص می دهد و بنابراین می تواند قطعات جداگانه را به سرعت و با حداکثر دقت جمع کند. در حوزه همکاری انسان-ربات ، LBR IIWA وظایفی را بر عهده می گیرد که باعث می شود کارمندان به دلیل کارهای غیرمستقیم و یکنواخت ، کارکنان را بر عهده بگیرند. به عنوان یک ربات مشترک ، LBR IIWA در محیط اطراف خود به انسان واکنش نشان می دهد و بدون هیچ گونه دانش دیگری می تواند توسط این شخص توسط این شخص سازگار شود. سیستم های ایمنی مختلفی اطمینان حاصل می کنند که یک ربات مشترک خطری برای کارمندان ایجاد نمی کند. بنابراین ربات HRC به عنوان سوم دست کارمندان در فرآیندهای تولید در مقیاس کوچک عمل می کند و از انسان در صورت لزوم پشتیبانی می کند.

نگاهی به آینده تعامل انسان-ربات

با این حال ، سیستم های فعلی تنها اولین قدم در زمینه تعامل انسان-روبات هستند. به لطف تحقیقات بیشتر در زمینه هوش مصنوعی (AI) ، برنامه نویسی روبات های HRC احتمالاً در آینده بسیار ساده تر یا حتی غیر ضروری خواهد بود. برنامه های خودآگاهی مطمئناً می تواند این امکان را برای همکاری ربات های انسانی فراهم کند تا به یک سطح کاملاً جدید برسد و به عنوان مثال ، به طور مستقل فرایندهای تولید را به طور مستقل بهبود بخشد و از این رو از بهره وری بالاتری برخوردار شود. علاوه بر این ، خود سیستم های ربات نیز بهتر و انعطاف پذیر تر می شوند. استفاده از مواد مدرن و کاهش همراه در سایش نیز باعث کاهش چشمگیر تلاشها و هزینه های نگهداری در دراز مدت خواهد شد.

هنوز هم در زمینه همکاری انسان-روبات ، تحولات قابل توجهی وجود دارد که از دیدگاه امروز به سختی نمی توان پیش بینی کرد. در اصل ، کارشناسان تصور می کنند که همکاری انسان-روبات فقط تا حدی دوام خواهد داشت قبل از اینکه انسان دیگر نیازی به درگیر شدن در فرآیند تولید فعال نباشد. در این سناریو ، تولید به طور انحصاری توسط روبات ها انجام می شود ، در حالی که انسان فقط مسئولیت کنترل فرآیندها را بر عهده خواهد داشت. یک ربات مشترک ممکن است در این روز و سن یک دارایی واقعی باشد ، اما در مدت پنجاه سال دنیای تولید به میزان قابل توجهی تغییر خواهد کرد.

سیستم ها و مفاهیم ایمنی برای ربات های HRC

در همکاری انسان و ربات، سیستم های ایمنی دقیق نقش مهمی را ایفا می کنند. از این گذشته، یک ربات مشارکتی در تعامل مستقیم انسان و ربات بدون هیچ گونه پارتیشن یا شبکه محافظی عمل می کند و اغلب از نظر وزن و قدرت بسیار برتر از انسان است. بنابراین در همکاری انسان و ربات، انسان ها باید توسط سیستم های ایمنی موجود و پیچیده در هر مرحله از فرآیند کار محافظت شوند. در مجموع، چهار رویکرد مختلف وجود دارد که می تواند برای تعامل انسان و ربات اعمال شود.

1. قدرت و محدودیت های نیرو ربات های HRC

• با استفاده از این سیستم، یک محدودیت مکانیکی، الکترونیکی یا حتی حسی نیرو در ربات HRC استفاده می شود تا همکاری ربات انسانی ایمن تر شود. این بر اساس اطلس نیرو به اصطلاح متشکل از ISO/TS15066 و ISO 10218-2 است. این شامل مقادیر حدی به اصطلاح بیومکانیکی است که ربات هایی که در تماس مستقیم با انسان هستند نباید از آنها تجاوز کنند. این سیستم های ایمنی را می توان برای هر تعامل ربات انسانی اعمال کرد و سطح بالایی از ایمنی را ارائه داد. به عنوان مثال، یک گیره نمی تواند بیش از آن چیزی که یک انسان می تواند تحمل کند، وقتی دستش توسط گیره گیر می افتد، اعمال کند. در این رابطه، یک ربات مشارکتی باید با نیرویی کاملاً محدود عمل کند.

2. کنترل مداوم سرعت و فاصله

• برای این شکل از همکاری انسان و ربات، یک سیستم تشخیص شخص باید در ربات HRC نصب شود. به محض اینکه شخصی به ربات نزدیک شد، سرعت کار ربات باید کاهش یابد. اگر فرد وارد یک منطقه مرزی خاص شود، سیستم های ایمنی فعال می شوند. در این مورد، یک ربات مشارکتی باید فورا و ایمن متوقف شود تا امکان کنترل واضح فراهم شود. بنابراین انسان نمی تواند آسیب ببیند زیرا ربات تمام کارها را در شعاع خطر متوقف می کند.

3. توقف فوری و کنترل شده در تعامل انسانی

• این سیستم ایمنی برای تعامل انسان و ربات نوعی کنترل مداوم است. این نوع عمدتاً زمانی استفاده می شود که ربات های انسان و HRC یک فضای کاری مشترک دارند، به عنوان مثال در تولید متوالی، اما از این فضا به طور همزمان استفاده نمی کنند. اگر فردی وارد فضای کاری شود، سیستم های ایمنی بلافاصله درگیر می شوند و ربات HRC به طور قابل اعتماد کار خود را قطع می کند. به این ترتیب می توان از آسیب های انسانی ناشی از حرکت روبات ها جلوگیری کرد.

4. کنترل دستی ربات

• یک روبات مشترک را می توان به صورت دستی توسط یک جوی استیک یا یک سنسور نیرو-لحظه هدایت کرد. در این حالت ، ربات HRC می تواند با تماس ساده انسان در هنگام تعامل انسان-روبات هدایت شود. جنبه مهم این سیستم های ایمنی محدودیت واضح نیروی و سرعت ربات است. علاوه بر این ، یک دستگاه توقف اضطراری همیشه باید در مجاورت اپراتور در دسترس باشد.

• این امر باعث می شود که همکاری انسان-روبات به خصوص برای تولیدات کوچکتر و ظریف بسیار ساده تر شود. هرچه این ربات در همکاری انسان-ربات بزرگتر باشد ، اجرای موثرتر این سیستم های ایمنی دشوارتر خواهد بود.

محدودیت ها در حاشیه همکاری های انسانی-Robot

کشف بیشتر همکاری های انسانی کار ساده ای نیست ، زیرا مرزهای بسیاری وجود دارد که نباید در این شکل از توسعه عبور کنند. همکاری انسان-روبات فقط می تواند در مرزها و استانداردهای خاصی انجام شود ، که توسط متخصصان مناسب در رشته های مختلف تعریف می شوند. از آنجا که در همکاری ربات انسانی ، انسان معمولاً همیشه عامل ضعیف تر و محدود کننده است ، باید مقادیر فوق برای فشار یا درد در همه پیشرفت ها در نظر گرفته شود. اگرچه این امر باعث کاهش همکاری های انسانی-روبات می شود ، اما همچنین یک استاندارد ایمنی بسیار بالا در طول توسعه و در نتیجه پذیرش بالاتری در بین کارمندان را تضمین می کند.

این ما را به یک موضوع دشوار می برد. اگر می خواهید همکاری های انسانی-رابات را در شرکت خود معرفی کنید ، به عنوان مثال با استفاده از دستگیره ها ، این کار فقط با پشتیبانی کارمندان شما انجام می شود. برای بسیاری از کارمندان تولید ، یک ربات همکاری در درجه اول و مهمترین رقیب با سطح قابل توجهی بالاتر از عملکرد است. بنابراین یک ربات همکاری توسط اکثر کارمندان به عنوان یک چیز خوب دیده نمی شود. روبات های HRC و گیرندگان باید بیش از همه به عنوان ابزاری برای تسهیل کار در نظر گرفته شوند. هرچه کارهای ناخوشایند تر و ناراحت کننده تر توسط ربات مشارکتی یا گیربکس انجام شود ، درک مزایای همکاری انسان-ربات آسان تر است. یک اطلاعات جامع از کارمندان برای تعامل با موفقیت در انسان-روبات ضروری است.

کارآیی افزایش می یابد از همکاری انسان-روبات

به طور کلی، یک همکاری سالم و مهمتر از همه، به خوبی اجرا شده انسان و ربات می تواند کل فرآیند تولید را در یک شرکت تغییر دهد و بازسازی کند. یک ربات همکار در زمینه های کاربردی مختلف می تواند بخش هایی از تولید را سرعت بخشد و در نتیجه فرآیندهای جدید را فعال کند. به همین دلیل، همکاری انسان و ربات تنها در صورتی باید معرفی شود که شرکت ها از تأثیرات آن بر کل چرخه تولید آگاه باشند. یک ربات مشارکتی می تواند روی بسیاری از فرآیندها به روشی پایدار و مهمتر از همه در دراز مدت تأثیر بگذارد. اگر امکان پیاده سازی چنین سیستمی وجود داشته باشد، کارشناسان انتظار دارند حداقل 30 تا 40 درصد راندمان افزایش یابد. این افزایش از یک سو از طریق بهره وری بالاتر و همچنین از طریق کاهش نیروی کار و مرخصی استعلاجی حاصل خواهد شد. با این حال، نمی توان میزان دقیق افزایش کارایی حاصل از همکاری انسان و ربات را تعیین کرد، زیرا این میزان می تواند به طور قابل توجهی از شرکتی به شرکت دیگر و صنعتی به صنعت دیگر متفاوت باشد.

راه پیش رو به صنعت 4. 0 و استفاده از اتوماسیون و رباتیک در تولید

با توسعه حسگرهای بهتر و روبات های HRC بهتر، همکاری انسان و ربات طی چند سال آینده به طور قابل توجهی بهبود می یابد و در شرکت های بیشتر و بیشتری به کار می رود. با این حال، دیر یا زود، انسان ها از اکثر فرآیندهای تولید بیرون رانده می شوند، زیرا گیره ها و روبات ها قادر خواهند بود بیشتر کار را سریع تر، کارآمدتر و در زمان کوتاه تری انجام دهند. زمان می برد تا همکاری انسان و ربات به اتوماسیون کامل منجر شود، اما این روند به خودی خود ضروری و غیرقابل انکار است. همکاری انسان و ربات آغاز دوره جدیدی از تولید است که اساساً بسیاری از شرکت ها را تغییر خواهد داد.