26 апреля 2021 г.
В основе Индустрии 4.0 лежит ряд ключевых технологий, которые сейчас активно развиваются: большие данные и аналитика, моделирование, облачные вычисления, интернет вещей, 3D-печать, дополненная реальность и другие. Важное место в их списке занимают роботы. Виктор Беспалов, генеральный директор Siemens Digital Industries Software в России, СНГ и Турции, рассказывает, как роботизация промышленности помогает создавать новое высокотехнологичное будущее.
Место роботов в Индустрии 4.0
Чтобы отчетливее понимать место роботов в Индустрии 4.0, стоит вспомнить ее определение. Ее концепция предполагает, что люди, устройства и системы по всей цепочке создания добавленной стоимости подключены к единому информационному пространству. При этом вся необходимая информация доступна всем поставщикам, производителям и заказчикам в режиме реального времени, а элементы цепочки постоянно оптимизируются с учетом различных критериев: стоимости, использования ресурсов, потребностей заказчиков и так далее.
Автономные роботы — одна из технологий, позволяющих воплотить эту концепцию в жизнь. Уже сейчас промышленные роботы могут выполнять довольно сложные операции, а в будущем они станут еще совершеннее. Например, компьютерное зрение позволит роботам взаимодействовать друг с другом и автоматически корректировать свои действия, причём люди смогут безопасно находиться рядом с ними и влиять на них.
Важно понимать, что внедрение роботизированных комплексов требует соответствующих цифровых средств подготовки производства. Без них невозможно в полной мере использовать преимущества современного оборудования и технологий. Снизить эти затраты нельзя без компромиссов по надежности, производительности и гибкости, однако в структуре стоимости РТК стоимость оборудования может составлять всего около четверти. Но эти инвестиции окупаются с лихвой: например, компания John Deere, выбрав этот путь, смогла снизить время создание программ на 50 — 70%, сократить время простоя в 3 раза и оптимизировать производство.
Ускорение инноваций
Цифровая платформа «Сименс» развивается вместе с технологией роботизации и аппаратными средствами, и довольно давно — решения компании для внедрения робототехнических комплексов присутствуют на рынке начиная с
На протяжении многих лет во всем мире, в том числе и в России, основным драйвером внедрения роботизации была автомобильная промышленность. Например, на заводе АвтоВАЗ сварочные роботы применялись еще при производстве «классических» моделей, а на проекте «Калина» их было уже более 300. Такая плотность робототехники потребовала новых подходов, и АвтоВАЗ начал применять решения «Сименс» с 1997 года.
В том же направлении движутся и другие автопроизводители, например, КАМАЗ — одна из самых инновационных компаний в России, активно использующая весь комплекс цифровых средств при проектировании, технологической подготовке, испытаниях. Стратегия ее развития предусматривает и широкое внедрение роботизированных комплексов.
Отрасль за отраслью
Роботизация не ограничивается автопромом, а применяется и в других отраслях, и этих отраслей становится все больше. С развитием технологий роботы проникают туда, где их использование раньше было невозможно или технически сложно: в авиацию, электронную отрасль и др. Например, такие операции, как прокладки жгутов, подключение разъемов, очень сложно автоматизировать — они требуют специальных средств, технического зрения или обратной связи по усилию. Однако сейчас появились инструменты, которые дают такую возможность: недавно мы реализовали совместный проект с компанией B/S/H, где роботы применяются при сборке.
В заключение приведу несколько примеров, иллюстрирующих возможности роботов в различных областях. Так, робот и двухосевой позиционер используются для выращивания деталей из композитной нити — такой проект воплотила в жизнь компания Stratasys для производства радиопрозрачных носовых обтекателей летательных аппаратов.
В производстве крупных металлических деталей робот используется совместно с лазерной головкой PRECITEC для выращивания деталей из металлического порошка. При этом технологии DED (порошок) и технологии WAAM (проволока) позволяют получать компоненты очень большого размера (длинной до 7 метров).
В AMEC (центре компетенции аддитивных технологий, Эрланген, Германия) робот служит как демонстратор технологий для выращивания матрицы для выклейки композитного монокока кузова гоночного автомобиля.
Прототип мобильной платформы с роботом у одного из заказчиков «Сименс» применяется для ремонта штампов и прессформ. При возникновении дефекта мобильная платформа перемещается к прессу и позиционируется. Робот берет фрезерную головку и фрезерует дефектный участок под наплавку, а потом с помощью головки для наплавки (DED или WAAM) и наплавляет дефектный участок. После этого рабочая поверхность фрезеруется, а затем ее качество окончательно доводится шлифовкой — и эти операции тоже выполняет робот.
В производстве кроссовок по индивидуальной мерке робот сканирует ноги заказчика с помощью 3D-сканера, затем по скану строится индивидуальная 3D модель кроссовок, а обувь печатается на 3D-принтере.
Это лишь некоторые из примеров, где технологии робототехники от «Сименс» помогают делать производство автономным и повышать его эффективность, приближая воплощение концепции Индустрии 4.0, и, несомненно, со временем их будет становиться все больше.
Источник: Виктор Беспалов, генеральный директор Siemens Digital Industries Software в России, СНГ и Турции
