Az ipari robotok tulajdonképpen a gyártáshoz használt robotrendszerek. Automatizáltak, programozhatók és három vagy több tengelyen mozgathatók.

Felhasználási területei

Az ipari robotok tipikus felhasználási területei közé tartozik a

• Hegesztés, festés, össze- és szétszerelés,

• Nyomtatott áramkörök kezelése,

• Csomagolás, címkézés és raklapozás, valamint a

• Termékvizsgálat és tesztelés.

A minőség, termelékenység és rugalmasság iránt megnövekedett igények hatására a modern rendszerek fejlesztésének kritikus célpontjává vált a robothegesztési folyamatok pontos és adaptív vezérlése. Az ívhegesztő robot tehát gyakorlatilag egy komplex kiberfizikai rendszer, amelyben ötvöződik a hegesztés, a robotika, az érzékelőtechnika, a vezérlőrendszerek és a mesterséges intelligencia. 

A hegesztéshez és annak automatizálásához tervezett érzékelő technológiák nélkülözhetetlen elemei a kívánt szabályozási szint elérésének. Az érzékelőket a folyamat paramétereinek megfigyelésére és mérésére alkalmazzák, ezáltal a vezérlőrendszer bemeneti forrásai. Az érzékelők bemeneti információinak megszerzésével és elemzésével a vezérlőrendszer a robotizált hegesztési folyamat kimenetét a meghatározott hegesztési eljárás előírásainak megfelelően adaptálja.

Az ipari alkalmazásban használt autonóm intelligens járműveket úgy képzeljük el, mint egy intelligens önvezető targoncát (Autonomous Intelligent Vehicles, AIV vagy AGV). Tehát olyan kerekeken mozgó robotok, amelyeket anyag és alkatrész-szállításra használnak a szerelőüzemekben vagy raktárakban. 

Az akár 100 autonóm intelligens járművet tartalmazó flottaként is alkalmazható AIV bevezetéséhez a gyártási vagy logisztikai folyamatokba nincs szükség az üzem munkaterületének korszerűsítésére vagy a pontos út programozására. Képes alternatív útvonalakat megtervezni, valamint nagyon dinamikus környezetben, biztonságosan dolgozni az emberek között.

A PLC alapú programozható robotok használatát szintén egy járműipari példával tudjuk könnyen illusztrálni. Annak érdekében ugyanis, hogy az autógyártók párhuzamosan több különféle modell gyártásán is dolgozhassanak a meglévő rendszerben, szükség van az abban található robotok adaptálására. Nézzük, hogy ez hogy lehetséges.

A programozható logikai vezérlők (Programmable Logic Controllers, PLC-k) központi számítógépek, amelyek irányítják, hogy az ipari robotok hol és mikor hajtják végre feladataikat. Mint egy karmester, amely egy zenekart irányit, a PLC a speciális robotok „szimfóniáját” vezényeli le. Tehát a robotok mindegyike a PLC irányítása alatt és annak ütemezésével látja el a feladatait, egy közös cél, egy folyamat végrehajtása vagy egy termék létrehozása érdekében.

A kollaboratív robotok (kobot vagy KR) célja az emberrel közös munkatérben, ugyanazon időben történő munkavégzés. Az ember irányítja és felügyeli a termelési folyamatokat, miközben a kobot átveszi a megterhelő munkát. A kobotok általában szigorú biztonságtechnikai megoldások beépítésével készülnek. Így az érzékeny, könnyűépítésű kobot képes védőkerítés nélkül közös munkát végezni az emberrel, anélkül, hogy kockáztatná annak biztonságát.

Napjainkban a kobotok az ipari automatizálás leggyorsabban növekvő szegmensét képezik. Egy BMW összeszerelő üzemről szóló jelentés például megállapította, hogy robotokkal együttműködő munkavállalók tétlen ideje 85% -kal csökkent.

A mesterséges intelligencia alkalmazásai és a tárgyak internete (Internet of Things, IoT) újabb forradalmat hirdetnek a gyártás világában. Az olyan ismert felhasználási területek mellet, mint a robotika és az automatizálás, a nagy adat (big data) alkalmazások is megjelennek, az adattörténészek által összegyűjtött ipari adatoknak köszönhetően. 

Mindezen adatok alapján olyan AI rendszerek építhetők ki, amelyek képesek korai figyelmeztetések küldésére, a folyamatok optimalizálására, a karbantartási előrejelzésre, valamint a minőség-ellenőrzés érvényesítésére.

Az ipari IoT célja az ipari gépek okosabbá tétele, hogy segítsék az embereket az adatok valós időben történő elemzésében, a gyorsabb és jobb döntéshozatalban. A hálózatra csatlakoztatott kiberfizikai rendszer lehetővé teszi, hogy a menedzsment felismerje a rendszer hibáit vagy hatékonyságát, jobb megoldásokat fogalmazzon meg, és gyorsabban hajtsa végre azokat. 

Intelligens eszközök integrált rendszerével, az IoT infrastruktúra lehetővé teszi a prediktív karbantartást és elemzést, valamint az eszközök hatékonyabb nyomon követését. Ez által javul az ipari szektor energiafelhasználása és energiagazdálkodása is.

A globális gazdaság egyik velejárója, hogy a gyártóüzemek földrajzilag is sokszínű, rendkívül összetett ellátási lánccal dolgoznak. Ebből adódóan az ellátási lánc bármilyen hibája vagy elakadása rendkívül költséges lehet. Az AI segítségével a gyártók jobban tudják ellenőrizni az ellátási láncukat, ideértve a tervezési, logisztikai, készletkövetési és -kezelési folyamatokat. Például, az AI-vezérelt rendszerek előre jelezhetik a termelési egységek közötti összetett interakciókat, és automatizálhatják az alkatrészek, a munka, az eszközök és a javítás igénylését. 

Optimista előrejelzések szerint, a jövőben az AI lehetővé teszi, hogy teljesen automatizált önszabályozó rendszerek az ellátási lánc menedzsment döntéseit autonóm módon hozzák meg, az útvonalakat és a mennyiségeket az előrejelzett keresleti szintek kielégítéséhez igazítva.

Az AI olyan alkalmazásokat tesz lehetővé, amelyek a gyártás minden szintjén tetten érhetők. A gyártóüzemek például AI-vezérelt rendszereket használhatnak a munkamenet megszervezésére és a munkafolyamatok kezelésére. Ugyanakkor lehetőség nyílik arra is, hogy a robotok és emberek biztonságosan működjenek együtt a gyártóüzemekben és az összeszerelő soron. A mesterséges intelligenciával támogatott kiberfizikai rendszerek felismerik az egyes alkatrészek hibáit, és képesek segíteni a gyártóknak a költségek és az állásidő csökkentésében. Mindeközben pedig segítenek jobb késztermékeket szállítani a fogyasztók számára. Csoda-e tehát, hogy egyre nő a kereslet az intelligens robotokra?