Как себе представить современный мир без тяжелой и легкой промышленности? Никак. Сейчас время таково, что все человечество просто завязано в своем развитии на индустриальной сфере, которая является ключевым сектором любого государства. Инновации и модернизация процессов главным образом присущи промышленному сегменту, и понятие «автоматизация» далеко не новое в обиходе.
P align=justify> Первые промышленные роботы уходят корнями в далекие 20-е годы, когда в СССР и США появилась необходимость в оптимизации и автоматизации конвейерного производства. Пионерами в применении роботов стали предприятия «Версатран» и «Юнимейт». Современными лидерами в использовании автоматизации и роботизации являются металлургия, химическая промышленность, строительные предприятия и машиностроители. О последних и поговорим более подробно. Машиностроители
Под понятие машиностроения легко увязываются предприятия, производящие различное оборудование, приборы, автомобили, предметы быта и продукцию из сферы «оборонки». Машиностроители предъявляют к роботам максимально высокие требования, так как именно на них завязано непрерывное точное производство, которое не всегда по силам людям. Роботы способны выполнять львиную долю самых трудных и монотонных процессов при изготовлении автомобилей.
Порядка 20 лет активного использования роботов можно приписать таким автомобильным гигантам, как GeneralMotors и GeneralElectric. По заявлению технических специалистов этих компаний, быстрый рывок в развитии они получили именно благодаря автоматизации ряда процессов, которыми раньше управляли только люди. Это позволило сократить количество рабочей силы, повысить скорость и точность производственных процессов. Основная часть «роботизированной линейки» принадлежит таким автоматизированным механизмам, как манипуляторы. Манипулятор является программируемым устройством, выполняющим «рутинную» человеческую работу по точной сварке, перемещению тяжелых грузов, покраске, сортировке и резке продукции. Вариантов манипуляторов великое множество, и делятся они на определенные категории, сообразно выполняемой работе. Отсюда вытекает необходимость их проектирования под конкретные задачи, чем и занимаются компании по выпуску роботизированной техники. Среди лидеров нашего времени в производстве манипуляторов хочется выделить основные компании: KUKA, Kawasaki, FANUK, ABB и MOTOMAN. Японцы в данном сегменте оказались вне конкуренции, о чем свидетельствует статистика развития торговых сетей этих компаний и объемы поставляемой ими продукции. Роботы спецназначения
Что представляет собой сварочный робот? В предыдущем номере мы уже писали более подробно про этот вид роботов, но хочется напомнить, что это своего рода механическая рука с основным рабочим органом, выполняющим сварку деталей. Основные преимущества сварочных роботов можно перечислить по пальцам. Это повышенное качество сварных швов, увеличение скорости сварки и расширение объемов выполняемых работ, повышенная точность и низкий коэффициент брака, возможность исключения человеческого фактора.
Для упрощения и ускорения сборочных процессов незаменимую помощь на конвейере оказывают сборочные роботы-манипуляторы. По внешнему виду данные роботы мало чем отличаются от вышеописанных сварочных роботов — это также «механическая рука» с закрепленным на ней каким угодно инструментом. Как правило, на мехруку монтируется захватное приспособление либо измерительный прибор. Измерения необходимы для сортировки деталей к той или иной сборочной схеме в автомобиле.
Особое место среди сборочных манипуляторов занимает компания Irobot, VEX и KUKA. Большинство роботов этих компаний применяются в опасных для человека условиях, например при производстве высокоточного оборудования, электроники и электротехники. Машиностроение также применяет на производстве специальные гибочные манипуляторы или станки, которые выполняют большинство «жестяных» работ. Основными соперниками гибочным станкам с ЧПУ являются манипуляторы производства компании Daihen, Kawasaki, ROBOMAC и AMADA. Данные агрегаты имеют интегрированный гибочный орган, способный выполнять порядок действий с намного большей точностью и скоростью, плюс ко всему они имеют довльно малое энергопотребление.
Еще один вид, который используется в машиностроении, — это покрасочные манипуляторы. Самые популярные манипуляторы в этом направлении выпускают компании Adept, ABB и Triton. Среди российских производителей наиболее заметный — это компания ООО «Робототехника». Покрасочные роботы уже давно обрели широкую популярность на заводах России, к коим относится и наш прославленный ОАО «Автоваз». Принцип работы покрасочного манипулятора сводится к простой и последовательной схеме: очистка поверхности, нанесение покрытия (краски), сушка и поэтапный контроль покраски.
Особого внимания при производстве заслуживают автоматизированные производственные линии, отличающиеся особой ритмичностью и непрерывностью процесса производства. По сути автоматизированная линия представляет собой определенное количество взаимосвязанных между собой станков, контрольных и транспортных механизмов, которые осуществляют работу по заранее запрограммированному алгоритму с единым управляющим механизмом. Подобное изобретение стало высокой степенью организованности труда. Металлургия и роботы
Металлургия по праву занимает лидирующее место в промышленности и экономике самых больших и развитых стран мира. И тут не обошлось без роботов, так как сам процесс по выплавке и обработке металла является довольно сложным, трудоемким и опасным. Чтобы максимально исключить человеческий фактор и повысить объемы выпускаемой продукции, было решено автоматизировать ряд заводов России, отходя от использования мартеновского способа. Применение нашли электропечи и грушеподобные конвертеры, которые применяются для выплавки специальных конструкционных сплавов и стали. Экономия значительной части энергоресурсов и уменьшение негативного воздействия на окружающую среду очевидны. Перечисляя основные автоматизированные устройства и комплекксы на комбинатах металлургии, следует выделить линии производства и МНЛЗ (машины непрерывного литья заготовок). Основными поставщиками МНЛЗ в наше время являются Япония, Россия, Китай, США и Германия. Довольно популярными у металлургов считаются и автоматизированные машины для подъема и транспортировки грузов. К ним относятся эскалаторы, конвейеры, вертикальные ковшевые элеваторы, самоходные краны и подъемники. Операции, поручаемые данным агрегатам, сводятся к транспортировке людей, жидкостей, газов и твердых грузов. К числу самых сильных и больших роботов можно отнести грузоподъемные манипуляторы M2000 FANUC и TitanKUKA.
Грузы, которые по силам этим манипуляторам, зачастую превышают вес одной тонны. Помимо металла данные манипуляторы легко управляются с подъемом тяжелых стеклопакетов, строительных материалов и больших бетонных элементов для зданий.
Не остается в стороне и резка металла, процесс которой тоже получил своих специальных роботов от компаний TAYOR, Daihen, Kawasaki и FANUC. Эти манипуляторы показали свою эффективность, высокие технические характеристики и приспособленность к современному процессу металлообработки.
При производстве есть ряд процессов, которые являются опасными для человека, — именно туда и было решено поставить роботов, которые выполняют обработку листового металла способом газовой, лазерной, плазменной и струйно-абразивной резки. К таковым можно отнести наши российские манипуляторы «СВАГА АВТОМАТИКА».
Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность
Химическая промышленность наравне с машиностроением способствует внедрению технического прогресса в большинство сфер хозяйства и помогает ускорить развитие производства в абсолютно каждой стране. Химическая промышленность является самой опасной и сложной по отношению к человеку, где достигается предельно высокая концентрация газов, пыли и ядовитых веществ. Особое внимание при производстве уделяется очистке воздуха и утилизации вредных веществ, где решено было применять средства пневматики, приборы контроля и агрегаты фильтрации (газо- и пылеулавливатели).
Газоулавливателями стали автоматические аппараты, которые утилизируют опасные утечки газов. Широкое применение получили подобные аппараты от компании АВВ, применяемые на АЭС. Их корпус выполнен из прочного ударостойкого полистирола, благодаря которому данные аппараты применяются и в агрессивных средах. Невозможно переоценить пользу пылеулавливателей на заводе, так как во все времена самым ценным на производстве являлась не продукция, а человеческая жизнь. Довольно распространенными являются модели компании TORIT (DFPRO4, DFPRO16, DFPRO12, DFPRO8), предназначенные для очистки воздуха от мелких частиц и пыли. В основе беспрерывного цикла очистки воздуха лежит принцип безостановочной фильтрации и оснащение агрегатов специальными фильтрующими элементами, которые обеспечивают поступление на предприятие только очищенного воздуха.
Нефтеперерабатывающие комплексы столкнулись с такой проблемой, как коррозия трубопровода и возможная утечка нефти. На помощь пришли современные нанороботы, оснащенные микрокамерами наблюдения и разного рода датчиками контроля, способные перемещаться по трубам и отправлять информацию о состоянии трубопровода.
| Ян Шиллинг,
глобальный менеджер по продукции, системы автоматизации технологических процессов. FLSmidth A/S, Vigerslev Alle 77, DK-2500 Valby, Copenhagen, Denmark. У нас большой опыт в автоматизации процессов, накопленный по всем проектам, которые мы выполняли за многие годы, и вывод вполне определенный:
операторы отличаются друг от друга, и, хотя некоторые из них действительно редкие профессионалы, большинство операторов стремится работать с соблюдением диапазона безопасности, подальше от критических границ технологического процесса.
Автоматизированная система сможет не только работать в диапазоне ближе к критическим границам, добиваясь более высокой производительности в течение длительного времени, но и более сбалансированно, с меньшей степенью износа оборудования. В результате ежегодное количество остановок на ремонт сокращается на несколько дней или даже на несколько недель, что действительно имеет значение.
Более быстрая реакция автоматизированной системы также поможет предотвратить мелкие остановки, а иногда и значительный ущерб оборудованию, или, что еще хуже, персоналу.
Даже если выгода не настолько очевидна, решения автоматизации обеспечивают дополнительную защиту от неожиданностей — как страховка, которая может не понадобиться, но может многое сберечь, если вдруг что-то случится. |
| Константин Разумов-Раздолов,
начальник управления производственного развития ООО «РУСЭЛПРОМ-Трансформатор», г. Москва Положительный эффект от автоматизации, такой как сокращение времени операции, снижение доли ручного труда, повышение качества получаемой продукции, снижение материалоемкости, нами был получен при автоматизации процессов изготовления обмоток электрических машин. Операции намотки, формования, изолирования, выполняемые вручную, были заменены на операции, выполняемые на станках с ЧПУ, во время которых работник только устанавливал заготовки, снимал готовые детали и запускал программу. Очень эффективна, на наш взгляд, автоматизация процессов контроля — сами по себе эти процессы представляют собой только затраты, а при автоматизации мы экономим на заработной плате контролера, исключаем человеческий фактор при контроле, получаем возможность передавать и накапливать результаты контроля на ЭВМ. Если при автоматизации технологического процесса появляются расходные материалы, такие как сменные пластины для инструмента обрабатывающих центров, специальная бумага для принтеров, сопла для плазматронов и т.п., то экономический эффект от автоматизации снижается. |
«Промышленные страницы Сибири» №4 (88) апрель 2014 г. Светлана Раммер.
|
