Kollaborative Industrieroboter bringen Industrie 4.0 voran sdecoret / iStock
Mechanische Kreaturen und Konzepte, die Robotern ähneln, sind in der Geschichte ab etwa 400 v. Chr. Zu finden. Der erste echte Industrieroboter wurde 1937 verwendet. Es war ein kranähnliches Gerät mit fünf Bewegungsachsen, eine Greifhand, die sich selbst drehen konnteAchse und wurde von einem Elektromotor angetrieben.
Der erste patentierte Roboter wurde von der amerikanischen Firma hergestellt Unimation 1956. Damals wurden auch Roboter genannt programmierbare Transfermaschinen da ihre einzige Aufgabe darin bestand, Objekte von einem Punkt zum anderen zu bewegen.
In Europa ABB Robotics , ein schweizerisch-schwedischer führender Anbieter von Industrierobotern und Robotersoftware, und Kuka Robotics Ein deutscher Hersteller von Industrierobotern und Lösungen für die Fabrikautomation brachte 1973 Industrieroboter auf den Markt.
1996 kam die Idee von kollaborativen Robotern von J. Edward Colgate und Michael Peshkin ins Spiel, die den ersten kollaborativen Roboter Cobot erfanden und ihn "ein Gerät und eine Methode für die direkte physische Interaktion zwischen ihnen" nannteneine Person und ein computergesteuerter Manipulator. "
Robotik und industrielle Fertigung
Schneller Vorlauf in das heutige Jahrhundert, und wir stellen fest, dass der Einsatz und die Entwicklung von kollaborativen Industrierobotern Cobots schneller als je zuvor beschleunigt werden. Viele glauben, dass die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von spielt. Industrie 4.0 und das industrielle Internet der Dinge IIoT.
Kollaborative Industrieroboter sind eine große Hilfe bei der Unterstützung von Menschen in der Fertigungsindustrie. Cobots sind mit fortschrittlichen Sensoren für fein abgestimmte Arbeiten ausgestattet. Sie lernen schnell von den Menschen, die sie verwenden, und werden zu großartigen Mitarbeitern und Mitarbeitern. Kuka Robotics,der auch einen der ersten Industrieroboter auf den Markt brachte, brachte 2004 seinen ersten Cobot auf den Markt, den LBR3.
Auf LBR3 folgte 2008 der UR5, der erste Cobot von Universalroboter einer der weltweit größten Roboterlieferanten. 2012 wurde der UR10 auf den Markt gebracht, gefolgt vom UR3 im Jahr 2015, einem Cobot, der speziell für eine Tischplatte entwickelt wurde.
Steigerung der Produktivität in der Fertigung: Cobots übernehmen langweilige und eintönige Jobs, menschliche Mitarbeiter erledigen komplexere Aufgaben
Robotik kann die Arbeitskosten senken und die Produktivität in der industriellen Fertigung steigern. Robotik kann auch ein erneutes Auftreten zukünftiger Anlagenstillstände verhindern. Im Falle einer Pandemie oder einer anderen Störung ermöglicht die Robotik der Industrie, die Produktion fortzusetzen, während menschliche Steuerungen aus der Ferne sicher überwachen könnenoder sogar aus der Ferne.
Kollaborative Roboter mit Bildverarbeitung können für detaillierte Arbeiten verwendet werden. Cobots werden bereits im Rahmen der Verlagerung in die Fabrik von morgen in globalen Fabriken implementiert.
Fabrikautomation oder Industrieautomation ist die Verbindung aller Fabrikanlagen, um die Effizienz und Zuverlässigkeit von Prozessleitsystemen zu verbessern. Dies führt wiederum zu niedrigeren Kosten, verbesserter Qualität, erhöhter Flexibilität und insgesamt reduzierter UmweltEinschlag.
In der Forschungsarbeit Kollaborative Roboter: Grenzen der aktuellen Literatur , veröffentlicht im Journal of Intelligent Systems: Theorie und Anwendungen, Projektforscher Mikkel Knudsen und Forschungsdirektor Dr. Jari Kaivo-oja von Finnland Futures Research Center , Universität Turku, Finnland, erklären, dass kollaborative Roboter "eine zunehmende Rolle in der fortschrittlichen Fertigungslandschaft spielen".
Laut den Forschern "wächst der Cobot-Markt schnell und die akademische Literatur wächst ähnlich." Das Papier präsentiert aktuelle Robotertrends und zukünftige Grenzen der Cobots-Entwicklung. Das Papier zeigt mögliche Entwicklungen der Zukunft auf. Mensch-Roboter-Interaktionen und führt den folgenden Vergleich zwischen traditionellen Industrierobotern und kollaborativen Industrierobotern durch.
Traditionelle Industrieroboter gegen kollaborative Industrieroboter Cobots
Die Eigenschaften von kollaborativen Industrierobotern entsprechen besser den Anforderungen von Industrie 4.0 und den globalen Megatrends als die von traditionellen Industrierobotern. Mit anderen Worten, Cobots sind besser gerüstet, um sich Menschen in Industrie 4.0 anzuschließen - auch genannt Vierte industrielle Revolution - als herkömmliche Industrieroboter. Der Vergleich ist wie folgt :
Traditionelle Industrieroboter
Feste Installation, wiederholbare Aufgaben, selten geändert
Interaktion mit dem Arbeiter nur während der Programmierung
rentabel nur bei mittlerer bis großer Losgröße
klein oder groß und sehr schnell
Kollaborative Industrieroboter
Flexibler Umzug und häufige Aufgabenwechsel
Sichere und häufige Interaktion mit dem Arbeitnehmer
Rentabel auch bei Einzellosproduktion
Klein, langsam, leicht zu bewegen, einfach zu bedienen
Cobots und menschliche Zusammenarbeit: Mensch + Maschine-Zusammenarbeit in der fortschrittlichen Fertigungslandschaft
Unabhängig : Ein menschlicher Bediener und ein Cobot arbeiten unabhängig voneinander und für ihre individuellen Herstellungsprozesse an separaten Werkstücken. Das kollaborative Element bildet den gemeinsamen Arbeitsbereich ohne Käfige und Zäune.
gleichzeitig : Ein menschlicher Bediener und ein Cobot arbeiten mit getrennten Herstellungsprozessen am selben Werkstück und zur gleichen Zeit. Die gleichzeitige Arbeit am selben Werkstück minimiert die Laufzeit, verbessert die Produktivität und die Raumnutzung, es besteht jedoch keine Zeit- oder Aufgabenabhängigkeitzwischen den Menschen und dem Cobot.
sequentiell : Ein menschlicher Bediener und ein Cobot führen sequentielle Herstellungsprozesse an demselben Werkstück durch. Hier bestehen Zeitabhängigkeiten zwischen den Prozessen des Bedieners und des Cobot. Oft wird der Cobot beauftragt, die langwierigeren Prozesse zu handhaben, was ebenfalls die Prozesse verbessern kannArbeitszustand des Bedieners.
unterstützend : Ein menschlicher Bediener und ein Cobot arbeiten interaktiv am selben Prozess am selben Teil. Hier kann es zu vollständigen Abhängigkeiten zwischen dem Menschen und dem Cobot kommen, da einer die Aufgabe nicht ohne den anderen ausführen kann.
Laut den Forschern sind die meisten Beispiele für Cobots in der Industrie eingesetzt Smart Manufacturing Einstellungen gehören heute zu unabhängig und gleichzeitig Kollaborationsszenarien. Die fortschrittlichsten Forschungsprojekte zielen jedoch darauf ab, neue Wege für den Einsatz von zu beschreiten. sequentiell und unterstützend Kollaborationsszenarien zwischen Menschen und kollaborativen Robotern.
Um diesen Punkt zu erreichen, müssen komplexere Systeme und Lösungen eingerichtet werden. Laut dem Papier müssen Cobots mit zunehmender Interdependenz und Zusammenarbeit ein besseres semantisches Verständnis des Aufgabenziels und der Handlungen und Absichten ihrer menschlichen Mitarbeiter haben. Ebenso muss die menschliche Belegschaft dazu in der Lage seinauf intuitive Weise mit dem Cobot kommunizieren. "
Private 5G Wireless-Technologie und Cobots in fortschrittlicher Fertigung
Eine der wichtigsten Entwicklungen, die in direktem Zusammenhang mit der Verbesserung von kollaborativen Robotern in der Fertigung stehen, ist die 5G-Technologie. Die Notwendigkeit eines dedizierten privaten und leistungsstarken 5G-Netzwerks, das den Anforderungen der fortschrittlichen Fertigung gerecht wird, muss von OEMs geprüft werden.
Die neueste Version von Nokia 5G Private Wireless in Industriequalität Standalone wurde entwickelt, um die Anforderungen und Anforderungen von Industrie 4.0 zu erfüllen. Mit Konnektivität mit geringer Latenz hilft eine private drahtlose Lösung OEMs, die Automatisierung von Robotern zu verbessern, Sicherheit zu gewährleisten und ein neues Maß an Qualität, Effizienz und Produktivität in der Fertigung zu erreichenOperationen.
Cobots: Antworten auf Megatrends
Cobots haben begonnen, Auswirkungen auf den größten Marktsektor für Industrieroboter zu haben: Die Automobilindustrie Prognosen für die jährlichen Einnahmen von kollaborativen Robotern deuten auf einen weltweiten Umsatz von 7,6 Milliarden US-Dollar bis 2027 hin. Noch optimistischere Einnahmen von 9,2 Milliarden US-Dollar bis 2025 werden in der Zeitung ausgewiesen.
Klimawandel, Umweltbelastungen, schrumpfende Arbeitskräfte und alternde Bevölkerung sowie veränderte Handelsmuster aufgrund geopolitischer Veränderungen bis 2030 werden die ohnehin rasche technologische Entwicklung im verarbeitenden Gewerbe beschleunigen. In diesem Zusammenhang werden Cobots eine Rolle spieleneine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Reaktion auf diese globalen Trends.
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