אני מאמין שכולם שמעו עלהרובוט. לעתים קרובות הוא מראה את יכולתו בסרטים, או שהוא יד ימינו של איירון מן, או מפעיל במדויק מכשירים מורכבים שונים במפעלי טכנולוגיה מדויקת. מצגות מלאות דמיון אלו נותנות לנו רושם ראשוני וסקרנות לגביהרובוט. אז מהו רובוט ייצור תעשייתי?
Anרובוט לייצור תעשייתיהוא מכשיר מכני שיכול לבצע משימות באופן אוטומטי. הוא יכול לחקות חלק מהתנועות של זרועות אנושיות ולבצע פעולות כמו טיפול בחומרים, עיבוד חלקים והרכבת מוצרים בסביבת ייצור תעשייתית. לדוגמה, בבית מלאכה לייצור רכב, הרובוט יכול לתפוס במדויק חלקי רכב ולהתקין אותם במיקום שצוין. רובוטים לייצור תעשייתי מופעלים בדרך כלל על ידי התקני הנעה כגון מנועים, צילינדרים וצילינדרים הידראוליים. התקני הנעה אלו מניעים את מפרקי הרובוט בפיקודו של מערכת הבקרה. מערכת הבקרה מורכבת בעיקר מבקר, חיישן ומכשיר תכנות. הבקר הוא ה"מוח" של הרובוט, הקולט ומעבד הוראות ואותות שונים. החיישן משמש לזיהוי המיקום, המהירות, הכוח ומידע מצב אחר של הרובוט. לדוגמה, במהלך תהליך ההרכבה, חיישן כוח משמש לשליטה בכוח ההרכבה כדי למנוע נזק לחלקים. מכשיר התכנות יכול להיות מתכנת מלמד או תוכנת תכנות מחשב, וניתן להגדיר את מסלול התנועה, רצף הפעולה ופרמטרי הפעולה של המניפולטור באמצעות תכנות. לדוגמה, במשימות ריתוך, ניתן להגדיר את נתיב התנועה ופרמטרי הריתוך של ראש הריתוך המניפולטור, כגון מהירות ריתוך, גודל זרם וכו', באמצעות תכנות.
תכונות פונקציונליות:
דיוק גבוה: זה יכול למקם ולפעול במדויק, וניתן לשלוט על השגיאה ברמת המילימטר או אפילו המיקרון. לדוגמה, בייצור של מכשירים מדויקים, המניפולטור יכול להרכיב ולעבד חלקים במדויק.
מהירות גבוהה: זה יכול להשלים במהירות פעולות חוזרות ולשפר את יעילות הייצור. לדוגמה, בקו ייצור אריזה אוטומטי, המניפולטור יכול לתפוס במהירות מוצרים ולהכניס אותם למיכלי אריזה.
אמינות גבוהה: זה יכול לעבוד ביציבות לאורך זמן ולהפחית שגיאות הנגרמות על ידי גורמים כמו עייפות ורגשות. בהשוואה לעבודה ידנית, בסביבות עבודה קשות מסוימות, כגון טמפרטורה גבוהה, רעילות ועוצמה גבוהה, המניפולטור יכול לעבוד בצורה רציפה יותר.
גמישות: ניתן לשנות את משימות העבודה ואופני התנועה שלו באמצעות תכנות כדי להתאים לצרכי ייצור שונים. לדוגמה, אותו מניפולטור יכול לבצע טיפול בחומרים במהירות גבוהה בעונת הייצור והרכבה משובחת של מוצרים מחוץ לעונה.
מהם תחומי היישום של מניפולטורים לייצור תעשייתי?
תעשיית ייצור רכב
טיפול והרכבה של חלקים: בקווי ייצור של רכב, רובוטים יכולים לשאת ביעילות חלקים גדולים כגון מנועים ותמסורות ולהרכיב אותם במדויק לשלדת המכונית. לדוגמה, רובוט בעל שישה צירים יכול להתקין כסא בטיחות במיקום מוגדר על מרכב המכונית בדיוק גבוה במיוחד, ודיוק המיקום שלו יכול להגיע ל-±0.1 מ"מ, מה שמשפר מאוד את יעילות ואיכות ההרכבה. פעולת ריתוך: עבודת הריתוך של גוף המכונית דורשת דיוק ומהירות גבוהים. הרובוט יכול לרתך את החלקים השונים של מסגרת הגוף יחד באמצעות ריתוך נקודתי או ריתוך קשת לפי נתיב מתוכנת מראש. לדוגמה, רובוט ייצור תעשייתי יכול להשלים את ריתוך משקוף דלת המכונית תוך 1-2 דקות.
תעשיית האלקטרוניקה והחשמל
ייצור מעגלים: במהלך ייצור מעגלים, רובוטים יכולים להרכיב רכיבים אלקטרוניים. הוא יכול להרכיב במדויק רכיבים זעירים כמו נגדים וקבלים על לוחות מעגלים במהירות של כמה או אפילו עשרות רכיבים בשנייה. הרכבת מוצר: עבור הרכבה של מוצרים אלקטרוניים, כגון טלפונים ניידים ומחשבים, רובוטים יכולים לבצע משימות כגון הרכבת מעטפת והתקנת מסך. אם ניקח לדוגמה את הרכבת הטלפון הנייד, הרובוט יכול להתקין במדויק רכיבים כגון מסכי תצוגה ומצלמות בגוף הטלפון הנייד, מה שמבטיח את העקביות והאיכות הגבוהה של הרכבת המוצר.
תעשיית עיבוד מכני
פעולות טעינה ופריקה: מול מכונות CNC, מכונות הטבעה וציוד עיבוד אחר, הרובוט יכול לקחת על עצמו את משימת ההעמסה והפריקה. זה יכול לתפוס במהירות את החומר הריק מהממגורה ולשלוח אותו לשולחן העבודה של ציוד העיבוד, ולאחר מכן להוציא את המוצר המוגמר או המוצר הגמור למחצה לאחר העיבוד. לדוגמה, כאשר מחרטת CNC מעבדת חלקי פיר, הרובוט יכול להשלים את פעולת הטעינה והפריקה כל 30-40 שניות, מה שמשפר את קצב הניצול של כלי המכונה. סיוע בעיבוד חלקים: בעיבוד חלקים מורכבים, הרובוט יכול לסייע בהיפוך ומיקום חלקים. לדוגמה, בעת עיבוד תבניות מורכבות עם מספר פנים, הרובוט יכול להפוך את התבנית לזווית המתאימה לאחר השלמת תהליך אחד כדי להתכונן לתהליך הבא, ובכך לשפר את היעילות והדיוק של עיבוד החלקים.
תעשיית המזון והמשקאות
פעולות אריזה: בקישור האריזה של מזון ומשקאות, הרובוט יכול לתפוס את המוצר ולהכניס אותו לקופסת האריזה או שקית האריזה. לדוגמה, בקו ייצור שימורים של משקאות, הרובוט יכול לתפוס ולארוז 60-80 בקבוקי משקאות בדקה, ויכול להבטיח את הניקיון והסטנדרטיזציה של האריזה.
פעולת מיון: למיון מזון, כגון דירוג ומיון של פירות וירקות, הרובוט יכול למיין לפי גודל, משקל, צבע ומאפיינים נוספים של המוצר. בתהליך המיון לאחר קטיף הפירות, הרובוט יכול לזהות פירות בדרגות איכות שונות ולמקם אותם באזורים שונים, מה שמשפר את יעילות המיון ואיכות המוצר.
תעשיית לוגיסטיקה ואחסנה
טיפול במטענים ומשטחים: במחסן, הרובוט יכול לשאת סחורות בצורות ומשקלים שונים. זה יכול להוריד את הסחורה מהמדפים או לערום את הסחורה על משטחים. לדוגמה, רובוטים לוגיסטיים ואחסנים גדולים יכולים לשאת סחורה במשקל של מספר טונות, ויכולים לערום את הסחורה בערימות מסודרות לפי כללים מסוימים, מה שמשפר את ניצול השטח של המחסן. מיון הזמנות: בסביבות כמו לוגיסטיקת מסחר אלקטרוני, הרובוט יכול למיין את הסחורה המתאימה ממדפי המחסן לפי פרטי ההזמנה. הוא יכול לסרוק במהירות מידע על המוצר ולהציב את המוצרים במדויק על מסוע המיון, ולהאיץ את עיבוד ההזמנות.
מהן ההשפעות הספציפיות של יישום מניפולטורים לייצור תעשייתי על יעילות הייצור הארגוני?
שפר את מהירות הייצור
פעולה חוזרת ומהירה: מניפולטורים של ייצור תעשייתי יכולים לבצע עבודה חוזרת במהירות גבוהה מאוד ללא עייפות ויעילות מופחתת כמו פעולה ידנית. לדוגמה, בתהליך ההרכבה של רכיבים אלקטרוניים, המניפולטור יכול לבצע עשרות ואף מאות פעולות אחיזה והתקנה בדקה, בעוד שהפעלה ידנית עשויה להסתיים רק כמה פעמים בדקה. אם ניקח לדוגמה את ייצור הטלפון הנייד, מספר המסכים המותקנים בשעה באמצעות מניפולטורים יכול להיות פי 3-5 יותר מהתקנה ידנית. קיצור מחזור הייצור: מאחר והמניפולטור יכול לעבוד 24 שעות ביממה (בתחזוקה נאותה) ובעל מהירות המרה מהירה בין תהליכים, הוא מקצר מאוד את מחזור הייצור של המוצר. לדוגמה, בייצור רכב, הפעולה היעילה של המניפולטור בחיבורי ריתוך הגוף והרכבת חלקים הפחיתה את זמן ההרכבה של מכונית מעשרות שעות ליותר מעשר שעות כעת.
שפר את איכות המוצר
פעולה דיוק גבוהה: דיוק הפעולה של המניפולטור גבוה בהרבה מזה של פעולה ידנית. בעיבוד שבבי מדויק, הרובוט יכול לשלוט על דיוק העיבוד של חלקים עד לרמת המיקרון, דבר שקשה להשיג בהפעלה ידנית. למשל, בייצור חלקי שעון, הרובוט יכול להשלים במדויק את החיתוך והשחזה של חלקים זעירים כמו גלגלי שיניים, להבטיח את דיוק הממדים וגימור פני השטח של החלקים, ובכך לשפר את האיכות הכוללת של המוצר.
יציבות באיכות טובה: עקביות הפעולה שלו טובה, ואיכות המוצר לא תשתנה בגלל גורמים כמו רגשות ועייפות. בתהליך אריזת התרופה, הרובוט יכול לשלוט במדויק על מינון התרופה ועל סגירת האריזה, והאיכות של כל אריזה יכולה להיות עקבית ביותר, ולהפחית את שיעור הפגמים. לדוגמה, באריזת מזון, לאחר השימוש ברובוט, ניתן להפחית את שיעור אובדן המוצר הנגרם מאריזה לא מוסמכת מ-5% – 10% בהפעלה ידנית ל-1% – 3%.
ייעול תהליך הייצור
אינטגרציה אוטומטית של תהליכים: הרובוט יכול להתחבר בצורה חלקה לציוד אוטומטי אחר (כגון קווי ייצור אוטומטיים, מערכות אחסון אוטומטיות וכו') כדי לייעל את תהליך הייצור כולו. בפס הייצור של מוצרים אלקטרוניים, הרובוט יכול לשלב באופן הדוק את הייצור, הבדיקה וההרכבה של מעגלים כדי להשיג ייצור רציף אוטומטי מחומרי גלם למוצרים מוגמרים. לדוגמה, בסדנה שלמה לייצור לוח אם מחשב, הרובוט יכול לתאם ציוד עיבוד שונים להשלמת סדרה של תהליכים מייצור מעגלים מודפסים ועד התקנת שבבים וריתוך, צמצום זמן ההמתנה והתערבות אנושית בחוליות הביניים. התאמת משימות גמישה: ניתן להתאים בקלות את משימות העבודה וסדר העבודה של הרובוט באמצעות תכנות כך שיתאימו לצרכי ייצור שונים ולשינויים במוצר. בייצור בגדים, כאשר הסגנון משתנה, יש לשנות רק את תוכנית הרובוט כדי להתאים אותה למשימות הגזירה, הסיוע בתפירה ולמשימות נוספות של סגנון הלבוש החדש, מה שמשפר את הגמישות וההתאמה של מערכת הייצור.
להפחית את עלויות הייצור
צמצום עלויות העבודה: למרות שההשקעה הראשונית של הרובוט גבוהה, בטווח הארוך היא יכולה להחליף כמות גדולה של עבודה ידנית ולהפחית את הוצאות העבודה של החברה. לדוגמה, חברה לייצור צעצועים עתירת עבודה יכולה לצמצם 50%-70% מעובדי ההרכבה לאחר הצגת רובוטים להרכבה של חלקים מסוימים, ובכך לחסוך הרבה כסף בעלויות העבודה. הפחת קצב גרוטאות ואובדן חומר: מכיוון שהרובוט יכול לפעול בצורה מדויקת, הוא מפחית את יצירת הגרוטאות הנגרמות משגיאות הפעלה, וגם מפחית את אובדן החומר. במהלך תהליך האיסוף והגזם של מוצרים יצוקים בהזרקה, הרובוט יכול לתפוס את המוצרים בצורה מדויקת כדי למנוע נזק למוצר ובזבוז מוגזם של גרוטאות, להפחית את שיעור הגרוטאות ב-30% – 50% ואובדן החומר ב-20% – 40%.
זמן פרסום: 21 בינואר 2025
