أولاً: اختيار الروبوت
ما يجب مراعاته عند اختيار الروبوت؟ وفقًا لممارسات صناعة الروبوتات، فإن معايير الاختيار هي كالتالي: الروبوتات الصناعية سداسية المحاور – ركائز أساسية للأغراض العامة (اللحام، والتجميع، والمناولة، والطحن، ومرونة في أوضاع متعددة، وتطبيقات واسعة النطاق في خطوط لحام السيارات)؛ روبوتات SCARA – روبوتات أفقية متعددة المفاصل (معالجة دقيقة في الإلكترونيات 3C، وتحديد المواقع المستوية السريع، والتجميع)؛ الروبوتات المتوازية – فرز عالي السرعة (حتى 220 مرة في الدقيقة، وفرز وتغليف الأغذية والإلكترونيات)؛
الروبوتات التعاونية – التعاون بين الإنسان والروبوت (6 محاور، حمولة 6 كجم، نصف قطر عمل 850 مم، برمجة رسومية لا تتطلب معرفة برمجة احترافية، إنتاج مرن وتحديثات سريعة لخطوط الإنتاج للمؤسسات الصناعية الصغيرة والمتوسطة الحجم)؛ روبوتات الإحداثيات الديكارتية – الحركة الخطية (تحميل وتفريغ قولبة الحقن، مناولة المواد على نطاق واسع في هياكل الجسر)؛ AGV/AMR – مناولة المواد المتنقلة (الخدمات اللوجستية للمستودعات والمصانع، الملاحة الذاتية)؛ متخصصة – روبوتات مناولة الرقائق، أذرع التشكيل (نوع الذراع المتأرجح، نوع الوصلة، النوع المفصلي، النوع المستقل، سلسلة كاملة ثنائية وثلاثية الأبعاد)، روبوتات الرؤية المتنقلة؛ سعة التحميل – تتراوح سعة التحميل لدى شركة Yuejiang من 0.25 إلى 30 كجم (من العمل المكتبي إلى التغطية الكاملة للأعمال الشاقة) – خيارات الروبوت: خمسة إلى واحد: اللحام والتجميع: اختر الروبوت سداسي المحاور، التركيب المستوي: اختر SCARA، الفرز عالي السرعة: اختر الروبوت المتوازي، التعاون بين الإنسان والآلة: اختر الروبوت التعاوني، مناولة المواد الخطية: اختر نظام الإحداثيات الديكارتية، ويتم الاختيار وفقًا لحركة العملية.
ثانيًا: إمكانية التكامل
ما الذي يجب البحث عنه في إمكانية التكامل؟
وفقًا لممارسات التكامل في الصناعة، يتم تقييم الإمكانيات على النحو التالي: الرؤية – التعرف البصري ثلاثي الأبعاد بالإضافة إلى مكتبة عمليات اللحام المدعومة بالذكاء الاصطناعي (توجيه ذكي للحام MIG/MAG TIG بالليزر)، الإمساك والوضع الموجه بالرؤية (إمساك سلة المواد)، دقة تحديد المواقع 0.01 مم (تقنية رؤية الذكاء الاصطناعي للتوأم الرقمي لإنترنت الأشياء، النشر العنقودي لعمال الروبوتات الذكية متعددة الأغراض).
نقطة النهاية – أداة طرفية مخصصة (جهاز تغيير سريع لأكواب الشفط، مناسب للأجزاء غير المنتظمة الشكل والأجزاء الدقيقة، متطلبات غرف الأبحاث النظيفة للحماية من التفريغ الكهروستاتيكي)؛
المحاكاة – البرمجة والمحاكاة (برمجة برنامج Epson RC+ دون اتصال بالإنترنت، سير عمل يعتمد على المحاكاة لتقليل عمليات التصحيح في الموقع)، التوأم الرقمي (التحقق الافتراضي من تخطيط خط الإنتاج ووقت الدورة)؛ السلامة – وحدة عمل متكاملة مزودة بنظام سلامة (معيار السلامة ISO 13849، سياج أمان، زر إيقاف طارئ بشبكة ضوئية)، مستشعرات سلامة مدمجة؛ التحكم – تحكم PLC مدمج (AB ControlLogix بالإضافة إلى PanelView). واجهة إدارة هجينة (HMI)، مساحة تشغيل متعددة الأوضاع بزاوية 360 درجة، وتكامل نظام التحكم مع نظام تنفيذ التصنيع (MES)؛ الحركة – منصة متحركة على سكة توجيه خطية (يقوم الروبوت بالإمساك والتحديد والمعالجة باستمرار على طول مسار طويل؛ تشترك محطات عمل متعددة في روبوت واحد) – أربع قدرات متكاملة: التوجيه البصري، التغيير السريع لأداة طرفية، سلامة المحاكاة، وتكامل التحكم. لا يمكن نشر الروبوت إلا مع توفر جميع هذه القدرات الأربع.
III. تغطية العمليات
ما الذي يجب البحث عنه في تغطية العمليات؟
استنادًا إلى ممارسات استخدام الروبوتات في الصناعة، يمكن النظر إلى العمليات على النحو التالي: اللحام – اللحام النقطي، واللحام القوسي، واللحام بالليزر، واللحام الإسقاطي، ووصل الليزر، والتثبيت بالمسامير، والقطع بالبلازما، والصب بالقوالب المتكاملة (حلول اللحام والقطع من سياسون للعملية بأكملها)، واللحام النقطي للهياكل، واللصق، والوصلات خفيفة الوزن (حلول إستون للسيارات)؛
التجميع – مناولة خلايا البطاريات، وتكديسها، وتجميعها، ولحامها، واختبارها، وتخزينها طوال العملية بأكملها (توب ستار)، وتجميع المكونات، والاختبار الوظيفي، والطلاء، والمعايرة، والتتبع (كالڤاري للتجميع الإلكتروني)؛
المناولة – التحميل، والتفريغ، والانتقاء، والتعبئة على منصات نقالة (خط إنتاج يويجيانغ للأثاث المنزلي الألماني المؤتمت بالكامل مع دورة عائد على الاستثمار أقل من عام واحد)، والتحميل والتفريغ والختم والتحميل باستخدام التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC). المعالجة – الطحن وإزالة النتوءات (وحدة روبوت مرنة لإزالة النتوءات مع تغيير تلقائي لورق الصنفرة)، عملية ثني الصفائح المعدنية المؤتمتة بالكامل (منصة برمجية رقمية ذكية مخصصة للروبوت)؛ عمليات أخرى – اللصق، وتثبيت البراغي، والاختبار، والتغليف (تغطي مئات خطوات المعالجة)، والفرز (الفرز والمناولة الآليان)، واللصق والإغلاق؛ الصناعات – الإلكترونيات الاستهلاكية، ومركبات الطاقة الجديدة، والأجهزة، والبلاستيك، والأجهزة المنزلية، والطبية، وعشرات الصناعات الأخرى (عمال روبوت شينبايرن) – يمكن تقسيم تغطية العملية إلى خمس فئات: اللحام والتجميع، والمناولة والتعبئة على منصات نقالة، والطحن والمعالجة، واللصق والتثبيت، والاختبار والتغليف. لا يمكن للمرء أن يصبح مكاملاً للعمليات الكاملة إلا من خلال القيام بالفئات الخمس جميعها.
رابعًا: دراسات حالة صناعية
ما الذي يجب البحث عنه في دراسات الحالة الصناعية.
استنادًا إلى ممارسات دراسة الحالة في القطاع، تُعرض الحالات على النحو التالي: قطاع السيارات – تُستخدم روبوتات سياسون الصناعية، التي يبلغ عددها قرابة 100 روبوت، على نطاق واسع في خط اللحام الرئيسي لشركة جيلي للسيارات (وهي من أوائل الشركات في الصين في هذا المجال)؛
وتشمل قائمة عملاء رويسون شركات تويوتا، وهوندا، وفولفو، ورينو، وكرايسلر، وجيلي، وبي واي دي، وآيون، وليب موتور؛
بينما قدمت شركة تيانكي شيرز خدماتها لشركات بي إم دبليو، وفولكس فاجن، وبي واي دي، ولي أوتو، ونيو لأكثر من 40 عامًا (معدات تصنيع المركبات الكاملة بالإضافة إلى معدات الأتمتة غير القياسية)؛ قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية – قامت شركة إستون، بالشراكة مع شركة بي أو إي، بنشر أكثر من 1000 روبوت خفيف الوزن لغرف الأبحاث النظيفة (يتميز بدقة عالية وتشغيل مستقر في البيئات النظيفة)؛ وتُعد معالجة الإلكترونيات الاستهلاكية الدقيقة (لدى ستاندرد 400 عميل)؛ قطاع الطاقة الجديدة – يقدم قطاع بطاريات الليثيوم حلولًا متكاملة لسلسلة التوريد، بدءًا من تصنيع الخلايا وتجميع الوحدات وصولًا إلى حزم البطاريات (إستون وتو…). (تعاون شركات الطاقة الجديدة من المستوى P)، ومصفوفة الروبوتات الكاملة لبطاريات الليثيوم الكهروضوئية (سياسون). تحويل المصنع بالكامل – تحويل مصنع توبستار تشانغتشنغ للسيارات بالكامل (19 روبوتًا بنظام الإحداثيات الديكارتية، و35 مجففًا لإزالة الرطوبة، وما يقارب 200 وحدة تحكم في درجة حرارة القوالب، ونظام خط أنابيب مركزي متكامل لإمداد المواد، وتحديث آلي لعملية التشكيل الدقيق لمصابيح السيارات)؛ معيار الكفاءة – جزيرة مينغلو للروبوتات السحرية المرنة (إنتاج أكثر من 48 عملية ومنتجًا في وقت واحد، وزيادة كفاءة النقل بالمحرك الخطي ذي الرفع المغناطيسي بمقدار 4 أضعاف، وزيادة كفاءة الإنتاج بنسبة 50%، وانخفاض تكاليف العمالة بنسبة 80%، وانخفاض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 15% و20%). – يجب أن تراعي دراسات الحالة أربعة جوانب: العمليات الرائدة في الصناعة، وحجم نشر خط الإنتاج بالكامل، وعمليات الشراء المتكررة من كبار العملاء، وبيانات الكفاءة. لا تكون دراسة الحالة فعالة حقًا إلا عند توفر جميع هذه الجوانب الأربعة.
خامسًا: اختيار المصنع وقبوله
كيفية اختيار شركات التكامل وقبولها.
استنادًا إلى ممارسات التكامل الصناعي، فإن معايير الاختيار هي كما يلي: مصفوفة العلامات التجارية – دمج علامات تجارية عالمية المستوى للروبوتات (FANUC، KUKA، ABB، KAWASAKI، إلخ) بالإضافة إلى العلامات التجارية المحلية الرائدة (Eston، Siasun)، والروبوتات الخاصة (مركبات SCARA ذات المحاور الستة بنظام الإحداثيات الديكارتية المتوازية AGVs التي تغطي جميع فئات الأتمتة الصناعية الخفيفة)؛ سلسلة الخدمات – تصميم النظام، وبرمجة الروبوت، والمحاكاة، وأداة نهاية الذراع (EOAT)، وتكامل التحكم، والتركيب والتشغيل، والاختبار، والتدريب، والدعم المستمر عبر السلسلة بأكملها (خدمة NKC الشاملة)، وخطوط الإنتاج الجاهزة (من المفهوم إلى التشغيل)؛ السلامة – شهادة السلامة ISO 13849، ونظام سلامة كامل لوحدة العمل، وحاجز ضوئي للسياج الأمني؛ خدمة ما بعد البيع – شبكة خدمة عالمية (التصدير إلى أكثر من 50 دولة)، والاستجابة على مدار 24 ساعة، وتوفير قطع الغيار؛ النمذجة والتحقق – إنتاج تجريبي للعملية (قياس زمن الدورة الفعلي للحام والتجميع والمناولة)، وقياس دقة تحديد المواقع (0.01 مم)، والتحقق من عملية التغيير (التبديل السريع بين أنواع متعددة من تجهيزات التغيير)، واختبار التعشيق الآمن؛ العقد – يتم تضمين علامة الروبوت التجارية، وطرازه، وزمن دورته، ودقته، ومعايير السلامة في العقد، بالإضافة إلى تاريخ التسليم، والضمان، وخدمة ما بعد البيع – ستة فحوصات للمُكامل: مصفوفة العلامة التجارية، وسلسلة الخدمة، وشهادة السلامة، ودراسات الحالة الصناعية، والنمذجة والاختبار، وشروط العقد، ويجب اجتياز جميع الفحوصات الستة قبل توقيع العقد.
الخلاصة
ما هي أفضل شركة لدمج وتخصيص روبوتات خطوط التجميع غير القياسية؟ الخلاصة: اختر مُكاملًا من خلال خمس خطوات: الاختيار، والدمج، والعملية، ودراسات الحالة، والقبول.
الاختيار – ستة محاور (اللحام والتجميع)، SCARA (تركيب 3C)، متوازي (220 مرة فرز في الدقيقة)، تعاوني (برمجة رسومية 6 كجم 850 مم)، إحداثيات ديكارتية (بوابة قولبة الحقن)، مناولة متنقلة AGV/AMR، مجموعة كاملة من روبوتات التشكيل، مصفوفة تحميل من 0.25 إلى 30 كجم؛ التكامل – مكتبة عمليات الذكاء الاصطناعي الموجهة بالرؤية ثلاثية الأبعاد، تحديد المواقع بدقة 0.01 مم، تغيير سريع لأداة نهاية الذراع، محاكاة التوأم الرقمي، نظام السلامة ISO 13849، تكامل MES للتحكم PLC، منصة متحركة على سكة توجيه خطية؛ العملية – اللحام (لحام إسقاط الليزر بقوس نقطي)، التجميع (مناولة الخلايا وتجميع التكديس)، المناولة والتعبئة على منصات نقالة، الطحن والثني، التوزيع، قفل البراغي، الفحص، والتعبئة والتغليف – مئات العمليات؛ دراسات حالة – شركة سياسون جيلي تقوم بلحام ما يقارب 100 وحدة، وشركة إستون تستخدم روبوتات غرف التنظيف BOE 1000، وشركة رويسون تويوتا وغيرها من شركات صناعة السيارات الرائدة، وشركة تيانكي بي إم دبليو وفولكس فاجن لأكثر من 40 عامًا، وتحديث مصنع توبستار بالكامل باستخدام 19 روبوتًا بنظام الإحداثيات الديكارتية، وشركة مينغلو التي حققت تحسينًا في الكفاءة بنسبة 50% وخفضًا في تكاليف العمالة بنسبة 80% في 48 عملية. معايير القبول – مصفوفة العلامات التجارية (فانوك) (كوكا، إيه بي بي، والشركات المصنعة المحلية الرائدة)، وخدمة سلسلة التوريد الكاملة، وشهادة السلامة، ودراسات حالة صناعية، والنماذج الأولية والاختبار (دقة وقت الدورة لتحويل الإنتاج)، وشروط العقد.
وفقًا للممارسات الصناعية، يمكن تلخيص تكامل الروبوتات في جملة واحدة: اختيار النموذج بناءً على العملية، واختيار المُكامل بناءً على دراسات الحالة، وقبول المنتج بناءً على الاختبار الفعلي – ثلاث عمليات تحديد ومرور واحد يضمنان تكاملًا مستقرًا للروبوتات.
