Együttműködő robotok – Az automatizálás lehetőségei az elektronikai iparban
Együttműködő robotok vagy más néven kobotok további automatizálási lehetőségeket teremtenek az elektronikai iparban. Jellemzőjük, hogy szűkös termelési területen, emberek közvetlen közelében is képesek a munkavégzésre, továbbá a gyors végrehajtás és új feladatokhoz való átcsoportosítás, valamint intuitív programozás és kezelés. Támogatják a felszedés és az elhelyezés (pick and place), valamint a raklapozás folyamatait nagy és kis vállalatoknál egyaránt.
A gyártók világszerte fektetnek be az automatizálásba. A 2020 tavaszán Magyarországon végzett elektronikai vállalatokra is kiterjedő „KKV robotizációs barométer”[1] felmérés azt mutatta, hogy a kkv-k többek között azt várják a robotizálástól, hogy lehetővé tegye számukra a termelési költségek csökkentését, javítva ezáltal annak hatékonyságát (72%), továbbá növelje a versenyképességet (71,4%), és a gyártott termékek mennyiségét (68,7%), ami nagyobb jelentőséggel bír a kisvállalkozások számára. Ezeken felül a vállalatok számára fontos az emberi hibák kiküszöbölése (61,3%), az alkalmazottak megtartása (63,9%), valamint a termékek minőségének (56,6%) és a termelés rugalmasságának (54,6%) javítása.
Az elektronikai és high-tech iparágak az ipar 4.0 legfontosabb szereplői. Ezen iparágak vállalatai a lehető legnagyobb rugalmasságot követelik meg a termelés automatizálása, a gyorsaság és az innováció támogatása érdekében.
A vevők hirtelen felmerülő igényeihez és szükségleteihez való gyors alkalmazkodás az elektronikai gyártók egyik legfőbb kihívása. Ehhez szükséges mintadarabok és tanúsított termékek létrehozása, továbbá rendszeres termelés a legrövidebb időn belül. Ezen túlmenően a maximális minőségre törekedve az elektronikai ipar összes termékét tesztelni kell. Sok vállalat ezt az időigényes feladatot a manuális folyamatokra hagyja, ami azt jelenti, hogy az alkalmazottak rutinszerű, kevésbé produktív feladatokkal kénytelenek foglalkozni és több hibát követnek el az automatizált folyamatokhoz képest. Egyre több high-tech gyártó törekszik a tesztelési feladatok, sőt a teljes gyártási folyamat optimalizálására a váltakozó vevői megrendelések hatékonyabb teljesítése érdekében.
Ezen szükségletek kielégítésére az együttműködő robotok az ismételhetőség és a rugalmasság ideális egyensúlyát kínálják a gyártóknak és a beszállítóknak, még azokban a folyamatokban is, amelyek eddig nem voltak alkalmasak az automatizálásra. A 24 órás munkavégzés képessége és az ismétlődő 0,03 mm pontosságú mozgástartomány (a Universal Robots esetében) lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy a lehető legnagyobb mértékben használják ki termelési kapacitásukat és ezzel egyidejűleg fenntartsák az állandó minőséget. A könnyű kialakítás és a kis méret alkalmassá teszi a kobotokat a kisebb munkaterületen történő munkavégzésre.
Alkalmazások
A kobotok az elektronikai eszközök gyártásának szinte teljes mértékű automatizálását teszik lehetővé. Garantálják az egyenletesen magas minőséget, pontosságot, valamint az állandó adagolást sok ismétlés után is. Az együttműködő robotok növelik a folyamatok pontosságát és csökkentik a hulladék mennyiségét. Kiválóak az összeszerelés, ragasztás, hegesztés, csomagolás, raklapozás vagy minőségellenőrzés területén. Alkalmazásuk pozitívan hat a sebességre és a minőségre, ugyanakkor minimalizálja a nehézgépekkel végzett munkával kapcsolatos sérülések kockázatát. Egyéni igényeiktől függően a vállalat alkalmazhat különféle végeffektorokkal vagy felügyelőrendszerekkel ellátott kobotokat a gyártás különböző szakaszaiban, pl. nagy érzékenységet igénylő kis elektronikai alkatrészek összeszerelése során.
Kobotok alkalmazása különböző piaci területeken
A Paradigm Electronics nagy teljesítményű hangszórók és mélynyomók gyártója. A munkaigényes termékek iránti kereslet kielégítése érdekében a Paradigm UR10 robotot alkalmaz a polírozásnál. „Ez a fajta robot lehetővé tette számunkra, hogy ember és robot ugyanazon a munkaterületen dolgozzon. Jelenleg egy inga típusú műveletben dolgoznak, lehetővé téve az emberi munkaerő számára, hogy biztonságos beavatkozás mellett ellenőrizze, hogy a robot megfelelő mennyiségű munkát végzett-e, mielőtt egy másik emberi munkaerő általi végső fényezésre kerülne sor. Ebben a műveletben nagy mértékben fonódik össze a gépi és emberi munkaerő.”- mondja John Phillips, a Paradigm gyártási vezetője. „Túl nagy erő kifejtése esetén a felület felmelegszik és a vártaktól eltérő eredmények születnek. Óriási előnyt jelent tehát, ha pontosan meghatározható a robot által kifejtendő erő”- teszi hozzá Phillips.
A Universal Robots mobil flottája naponta kap megrendeléseket az egyre változó feladatok megoldására a high mix – low volume (azaz sokféle termék kis darabszámban) gyártó Scott Fetzer Electrical Grouppnál (SFEG). A UR5 és UR10 robotok kerekes talapzaton állnak és mobil UR robotok egész flottája épül, amelyek a lemezipari részlegen kerülnek telepítésre és integrálásra a teljes gyártási ciklusba, a kezdő üres darab vágásától a kivágóprésen át a formázásig, a hajtogatásig, egészen az elektromos alkatrészek végső összeszereléséig. A tervek szerint további robotok segítenek majd a toronyprések és a hajlítóprések kiszolgálásában.
A kobotok használatát leíró különféle esettanulmányok jól szemléltetik e megoldások sokoldalúságát. A programozás és a használat egyszerűségének köszönhetően a kobot egy olyan eszköz, amely a technológiára nyitott operátorok kezében segítheti a vállalatokat a gyorsabb fejlődésben és a hatékonyabb piaci versenyben. További információk a kobotok elektronikai iparban történő felhasználásáról az e-könyvben találhatók.
[1] A „A kkv-k robotizálási barométere” felmérést az SC&C kutatóvállalat végezte 180 magyarországi kis- és középvállalkozásra kiterjesztve március 9. és április 6. között. A felmérésben a következő iparágak vállalkozásai vették részt: fémmegmunkálás és gépgyártás; műanyag feldolgozás; vegyipar; élelmiszer- és dohányipar; fa és fatermékek ipara (beleértve a bútorokat); textil- és ruházati ipar; elektromos- és elektronikai ipar; építőipar; autóipar; papír- és papír termékek ipara, nyomtatóipar; üvegipar, kerámiaipar, kő- és ásványi anyagok ipara. A felmérés CATI módszerrel (számítógéppel támogatott személyes megkérdezés), a Universal Robots megbízásából készült.