Качество. Непрерывность. Безопасность

Стандартизация роботов — стандартизация будущего

Справка

В 1954 году Джордж Девол (George Devol) разработал первого промышленного робота Unimate и подал заявку на патент. 

Экспериментальный образец ученый собрал вместе с Джозефом Энгельбергом (Joseph Engelberger) в 1959 году. На производственной линии робот был использован в 1961 году.

подробнее

Интерес к разработке международных стандартов в области робототехники возрастает — продаваемые промышленные роботы должны соответствовать стандартам, быть безопасными.

Стандарты для роботов разрабатывает Международная организация по стандартизации (ИСО). Члены Международной федерации робототехники используют определения, содержащиеся в ИСО 8373:2012 . Сегодня этот стандарт находится в статусе пересмотра.

Стандарты, касающиеся безопасности промышленной робототехники, а также критериев производительности и модульности, включая понятийный аппарат, разрабатывает технический комитет ИСО 299 «Робототехника». Например, ИСО 10218-1:2011 , ИСО 10218-2:2011 , ИСО 20242-4:2011 . Существуют также стандарты для непромышленного сектора робототехники, например ИСО 13482:2014 .

Для тех предприятий, которые производят роботов, важна непрерывность отдельных бизнес-процессов и непрерывность бизнеса в целом, для этого предусмотрен стандарт ИСО 22301:2012 .

Ряд стандартов разработан для производителей роботов и механизированных систем. Например, МЭК 61131-3, определяющий требования к высокоуровневым языкам программирования, а также комплекс стандартов ИСО 15745 и ИСО 15704:2000 .

В промышленных условиях люди неизбежно взаимодействуют с роботами. Систематизировать это взаимодействие позволил стандарт ISO/TS 15066 — новая техническая спецификация по безопасности систем коллаборативных роботов.

Количество международных стандартов, относящихся к роботостроению, достаточно велико. При этом они обновляются, разрабатываются новые. Связано это с тем, что уровень технологической сложности прогрессировал, конкуренция сместилась на этап проектирования. Как следствие, стандартизация инкорпорируется в планирование на уровне НИОКР .

Что умеют промышленные роботы

Лидерами по внедрению промышленной робототехники являются пять стран: Китай, Япония, Южная Корея, США и Германия — на них приходится 73% от общего объема продаж такой техники.

Промышленные роботы применяются, например, в помещениях высокого класса чистоты , для выполнения погрузо-разгрузочных работ, окраски, сварки и обслуживания станков. Часто на производствах свободного места недостаточно, так что многие роботы для обслуживания станков отличаются компактными размерами. Они обеспечивают доступ в труднодоступные места, имеют защиту от влаги и пыли, а некоторые модели можно встроить непосредственно в станок. Кроме того, один робот может одновременно обслуживать несколько станков, повышая производительность и увеличивая время полезной работы.

Речь идет о широком спектре специализированных решений, таких как интеллектуальное выполнение операций загрузки-разгрузки материалов, интеллектуальное обслуживание станков, интеллектуальное взятие и т. д.

Автономные роботы успешно используются для взятия коробов или панелей. Они могут определять местоположение произвольно расположенных изделий любой формы и размера, считывать штрих-код и выполнять сортировку по цвету. Так обеспечивается более высокая скорость работы по сравнению с ручным трудом.

Отдельный тип операций, которые могут выполнять роботы, — упаковка и палетирование грузов.  Палетоукладчики разработаны специально для того, чтобы обеспечить непрерывный режим работы, а адаптируемое программное обеспечение позволяет быстро изменить конфигурацию задачи. Например, настроить робота так, чтобы он одним движением брал несколько изделий различных размеров, размещал их послойно.

Справка

Производитель вафель — бельгийская компания Biscuiterie Thijs — на линии упаковки установила шесть роботов Fanuc с расширенным функционалом: визуальное отслеживание линии, балансировка, защита от столкновений.

Робот через камеру отслеживает количество и расположение вафель на линии. Далее вафли поровну разделяются между роботами. Благодаря функции двойного захвата каждый робот берет по две вафли и размещает их на линии. Это экономит время и повышает скорость транспортировки.

Роботизированная линия работает на 50% быстрее, нежели ручная упаковка. Кроме того, улучшаются гигиенические условия производства и сокращается количество отходов, поскольку роботы не повреждают края вафель, как это делали люди.

подробнее

Безопасность и стабильное качество

О применении роботов все чаще задумываются не только крупные промышленные производства, но и малые, и средние предприятия. Продолжительный срок службы роботов делает их экономически выгодным решением в долгосрочной перспективе, гарантирующим окупаемость инвестиций. Например, для некоторых роботов запасные части доступны по гарантии в течение более чем 25 лет.

Современных роботов используют для контроля качества, проверки спецификаций и визуальных осмотров, что способствует увеличению производительности, снижает травматизм и сокращает время простоя.

Промышленные роботы гарантируют неизменно высокое качество даже при использовании в суровых условиях, например, в соленых, щелочных и кислотных средах, характерных для пищевой промышленности. Некоторые роботы сертифицированы для обработки сырых и свежих продуктов.

Роботы не портят объекты, с которыми работают. Например, при литье под давлением, при выполнении всех процессов — от извлечения деталей до резки винтов, обрезки литника, маркировки и лазерной резки роботы — снижают риск повреждения в разы.

Кроме того, роботизированное производство предполагает использование меньшего пространства, а значит — экономию затрат на обслуживание имущественного фонда организации. К примеру, операторы могут входить в рабочую зону и не останавливать робота . 

Более того, при использовании роботов, оснащенных оптическим сканером, можно отказываться от традиционных громоздких защитных ограждений и прочих средств безопасности. Данная функция ограничивает движения робота в пределах конкретных зон и может замедлять его работу при приближении оператора. Однако для обеспечения кибербезопасности целесообразно в полной мере использовать преимущества ИСО/ЕЭК 27001. Ведь любого робота необходимо программировать на выполнение любого действия.

Тенденции последних лет говорят нам об автоматизации и роботизации труда за счет совместного функционала промышленных роботов и искусственного интеллекта. Направление активно развивается, но при этом перед экспертным сообществом возникнет комплекс задач.

Сегодня безопасности промышленных роботов уделяется значительное внимание, но многое еще предстоит сделать. Ведь расширение сферы использования промышленных роботов связано с определенными рисками.