Робототехника KUKA: Автоматизация производства бытовой техники для повышения эффективности и качества

Индустрия бытовой техники, включающая в себя такие бытовые приборы, как холодильники, стиральные машины, посудомоечные машины и духовые шкафы, постоянно сталкивается с необходимостью повышения эффективности, улучшения качества и адаптации к меняющимся требованиям потребителей. Компания KUKA AG, мировой лидер в области робототехники и автоматизации, предлагает ряд решений, специально адаптированных к потребностям производителей бытовой техники. В этой статье рассматривается, как роботы KUKA преобразуют производство бытовой техники, начиная с обработки листового металла и заканчивая окончательной сборкой, и позволяют производителям добиться большей эффективности, точности и гибкости.

1. Что такое бытовая техника и каковы проблемы ее производства?

Бытовая техника относится к крупным бытовым приборам, как правило, большого размера и часто отделанным белой эмалью, хотя сейчас этот термин охватывает широкий спектр приборов различных цветов и отделок. К ним относятся:

• Холодильники и морозильники
• Стиральные и сушильные машины
• Посудомоечные машины
• Духовые шкафы, плиты и варочные панели
• Микроволновые печи
• Кондиционеры

Производство бытовой техники сопряжено с рядом трудностей:

• Крупносерийное производство: Бытовая техника обычно производится в больших объемах, чтобы удовлетворить потребительский спрос.
• Комплексная сборка: Эти приборы часто состоят из множества компонентов, включая детали из листового металла, двигатели, насосы, электронные системы управления и проводку.
• Различные модели продуктов: Производители часто выпускают широкий ассортимент моделей с различными характеристиками и размерами, что требует гибкости в производственном процессе.
• Обработка листового металла: Многие компоненты бытовой техники изготавливаются из листового металла, который может быть большим, тяжелым и неудобным в обращении.
• Сварка и соединение: Сварка и другие процессы соединения имеют решающее значение для создания прочных и долговечных конструкций приборов.
• Окраска и покрытие: Нанесение краски или других покрытий на поверхности приборов требует точности и последовательности для получения высококачественного покрытия.
• Контроль качества: Поддержание высоких стандартов качества необходимо для обеспечения удовлетворенности клиентов и предотвращения дорогостоящих отзывов.
• Давление на стоимость: Производители постоянно сталкиваются с необходимостью снижать производственные затраты и оставаться конкурентоспособными.
• Эргономика: Работа часто бывает монотонной и повторяющейся.

Для решения этих проблем требуются передовые производственные технологии, и робототехника играет в них решающую роль.

2. KUKA AG: партнер для производителей бытовой техники

Компания KUKA AG, штаб-квартира которой находится в Аугсбурге, Германия, является мировым лидером в области интеллектуальных решений для автоматизации и надежным партнером производителей бытовой техники по всему миру. KUKA предлагает широкий ассортимент промышленных роботов, роботизированных систем, контроллеров и программного обеспечения, специально разработанных для удовлетворения потребностей этой отрасли.

Опыт компании KUKA в области робототехники и автоматизации в сочетании с глубоким пониманием процесса производства бытовой техники позволяет ей предлагать индивидуальные решения, которые повышают эффективность, улучшают качество, увеличивают гибкость и снижают затраты. Компания стремится помочь производителям бытовой техники внедрить "Индустрию 4.0" - интеграцию цифровых технологий в производство. KUKA помогает создавать эффективное производство.

3. Какие типы роботов предлагает KUKA для производства бытовой техники?

Компания KUKA предлагает широкий ассортимент роботов, подходящих для выполнения различных задач в производстве бытовой техники:

• Шарнирные роботы: Шарнирные роботы KUKA с множеством шарниров (осей) и широким диапазоном движения - это рабочие лошадки в производстве бытовой техники. Они выпускаются различных размеров и грузоподъемности - от небольших маневренных моделей, таких как KR AGILUS, до крупных тяжелых роботов, способных перемещать крупные компоненты бытовой техники.
• Роботы SCARA: (Selective Compliance Assembly Robot Arm) роботы предназначены для высокоскоростной сборки и погрузочно-разгрузочных работ в горизонтальной плоскости. Они хорошо подходят для таких задач, как вставка компонентов в печатные платы или сборка небольших деталей.
• Коллаборативные роботы (Cobots): Коботы KUKA, такие как LBR iiwa и LBR iisy, разработаны для безопасного взаимодействия человека и робота. Они могут помогать людям в выполнении задач, требующих ловкости рук или суждений, в то время как робот обеспечивает точность и повторяемость.
• Специализированные роботы: Компания KUKA предлагает роботов, разработанных для решения конкретных задач, таких как сварка, покраска и укладка на поддоны.
• Мобильные роботы: KUKA также предлагает решения для мобильной робототехники.

Такое разнообразие типов роботов позволяет производителям бытовой техники выбрать оптимальное решение для каждой конкретной задачи в рамках производственного процесса.

4. Как роботы KUKA используются для обработки и формовки листового металла?

Многие компоненты бытовой техники, такие как шкафы холодильников, барабаны стиральных машин и корпуса духовых шкафов, изготавливаются из листового металла. Роботы KUKA играют решающую роль в обработке и формовке этих компонентов:

• Обработка материалов: Роботы поднимают, перемещают и позиционируют большие и тяжелые заготовки из листового металла и частично сформированные компоненты, подавая их в прессы, гибочные станки и другое обрабатывающее оборудование.
• Уход за прессой: Роботы загружают и выгружают детали из листового металла из прессов, автоматизируя процесс формовки и повышая эффективность.
• Сгибание: Роботы могут использоваться для гибки деталей из листового металла до нужной формы, часто работая в паре со специализированными гибочными инструментами.
• Процесс обработки: Этот процесс оптимизирован благодаря компании KUKA.

Автоматизируя эти задачи, роботы KUKA повышают безопасность, увеличивают производительность и обеспечивают стабильное качество операций по обработке и формовке листового металла.

5. Какова роль компании KUKA в процессах сварки и соединения?

Сварка и другие соединительные процессы необходимы для создания прочных и долговечных конструкций бытовой техники. Компания KUKA является лидером в области роботизированной сварки и предлагает решения для различных технологий сварки:

• Дуговая сварка: Роботы KUKA, оснащенные оборудованием для дуговой сварки, создают непрерывные сварные швы, соединяя между собой детали из листового металла.
• Точечная сварка: Роботы с пистолетами для точечной сварки соединяют металлические панели между собой, создавая прочные и локальные сварные швы.
• Лазерная сварка: Роботы KUKA могут использоваться для лазерной сварки, обеспечивая высокую точность и минимальное тепловое искажение.
• Другие процессы соединения: Роботы KUKA могут использоваться и для других соединительных процессов, таких как клепка, зажим и клеевое соединение.

Роботизированные сварочные решения KUKA обеспечивают стабильное качество сварных швов, повышают производительность и безопасность труда, устраняя людей из опасных условий сварки.

6. Как роботы KUKA участвуют в сборочных операциях?

Сборка - важнейший этап производства бытовой техники, включающий в себя соединение многочисленных компонентов для создания конечного продукта. Роботы KUKA вносят свой вклад в сборку несколькими способами:

• Вставка компонентов: Роботы вставляют различные компоненты, такие как двигатели, насосы, электронные блоки управления и жгуты проводов, в корпуса приборов.
• Винтовое крепление: Роботы, оснащенные инструментами для завинчивания, автоматизируют процесс крепления деталей, обеспечивая постоянный крутящий момент и качество.
• Применение клея: Роботы наносят клеи и герметики на различные части прибора, обеспечивая водонепроницаемость и целостность конструкции.
• Сборка кабелей и жгутов проводов: Роботы могут помочь в прокладке и подключении кабелей и жгутов проводов.

Автоматизируя эти сборочные задачи, роботы KUKA повышают эффективность, сокращают количество ошибок и улучшают общее качество готовой продукции.

7. Каковы области применения роботов KUKA при нанесении лакокрасочных покрытий?

Нанесение краски или других покрытий на поверхности бытовой техники требует точности и последовательности для достижения высококачественного и долговечного покрытия. Роботы KUKA превосходно справляются с этой задачей:

• Последовательное применение: Роботы наносят краску или покрытие равномерной толщины, сводя к минимуму отходы и обеспечивая безупречную отделку.
• Уменьшение избыточного распыления: Роботы могут быть запрограммированы на точное управление распылением, что уменьшает избыточное распыление и минимизирует воздействие на окружающую среду.
• Опасная окружающая среда: При покраске часто используются летучие органические соединения (ЛОС), которые могут быть вредны для работников. Роботы могут безопасно работать в таких условиях, защищая здоровье людей.
• Гибкость: Роботы могут быть легко запрограммированы на окрашивание различных моделей и цветов приборов, что обеспечивает гибкость производственного процесса.

Роботизированные решения KUKA для окраски повышают как качество отделки, так и безопасность процесса окраски.

8. Как совместные роботы (Cobots) улучшают производство бытовой техники?

Совместные роботы (коботы), такие как LBR iiwa и LBR iisy компании KUKA, играют все более важную роль в производстве бытовой техники:

• Сотрудничество человека и робота: Коботы могут безопасно работать рядом с людьми, не нуждаясь в защитных ограждениях (после соответствующей оценки рисков). Это позволяет выполнять совместные задачи, в которых люди и роботы объединяют свои силы. Например, кобот может удерживать на месте тяжелую дверь бытового прибора, пока человек устанавливает петли или проводку.
• Гибкость и перераспределение: Коботы обычно легкие и легко перемещаемые, что делает их пригодными для выполнения самых разных задач. При необходимости их можно быстро переместить на другие рабочие места или в другие приложения.
• Простота программирования: Коботы обычно проще в программировании, чем традиционные промышленные роботы, часто имеют интуитивно понятные интерфейсы и возможности "ручного управления". Это снижает потребность в специальных знаниях в области программирования.
• Эргономика: Коботы могут брать на себя повторяющиеся или физически сложные задачи, снижая нагрузку и утомляемость работников.

Коботы особенно хорошо подходят для выполнения таких задач по производству бытовой техники, как:

• Помощь в сборке: Удержание деталей, представление компонентов работникам или выполнение простых задач по установке.
• Проверка качества: Представление деталей человеческим инспекторам или помощь в визуальном контроле.
• Обработка материалов: Транспортировка небольших компонентов или узлов между рабочими местами.
• Уход за машинами: Погрузка/разгрузка.

Интеграция коботов повышает производительность и благосостояние работников в сфере производства бытовой техники. Роботы могут работать рука об руку с людьми.

9. Как компания KUKA решает проблему контроля качества и инспекции при производстве бытовой техники?

Поддержание высоких стандартов качества имеет решающее значение для производства бытовой техники. Роботы KUKA вносят свой вклад в контроль качества и инспекцию несколькими способами:

• Интеграция систем технического зрения: Роботы KUKA могут быть интегрированы с системами технического зрения (камерами и программным обеспечением для обработки изображений) для проверки деталей и узлов на наличие дефектов. Это может включать проверку наличия компонентов, выравнивание, дефекты поверхности и точность размеров.
• Датчик силы и крутящего момента: Роботы, оснащенные датчиками силы и крутящего момента, могут обнаружить изменения силы во время сборки, указывая на потенциальные проблемы, такие как несоосность деталей или неправильная установка.
• Сбор и анализ данных: Программные платформы KUKA собирают данные о результатах проверок, позволяя производителям выявлять тенденции, отслеживать дефекты и совершенствовать свои процессы.
• Автоматизированное тестирование: Роботы могут использоваться для функционального тестирования приборов, обеспечивая их правильную работу перед отправкой.

Автоматизируя контроль качества и инспекцию, KUKA помогает производителям бытовой техники обеспечить стабильное качество продукции, сократить количество брака и повторной обработки, а также предотвратить дорогостоящие отзывы.

10. Каково будущее робототехники KUKA в индустрии бытовой техники?

Будущее робототехники KUKA в сфере производства бытовой техники, вероятно, будет определяться несколькими тенденциями:

• Все большее распространение искусственного интеллекта (ИИ): ИИ будет играть все большую роль в расширении возможностей роботов, позволяя им адаптироваться к меняющимся условиям, оптимизировать свою работу и принимать более автономные решения. Это может включать в себя системы технического зрения на базе ИИ для более сложного осмотра и распознавания объектов.
• Больше внимания уделяется сотрудничеству человека и робота: Коботы получат еще большее распространение в производстве бытовой техники, обеспечивая более тесное и гибкое взаимодействие между людьми и машинами.
• Расширение индустрии 4.0: Интеграция цифровых технологий, таких как Интернет вещей (IoT), облачные вычисления и аналитика больших данных, будет продолжаться, создавая все более подключенные и интеллектуальные фабрики.
• Фокус на устойчивости: Производители будут все чаще обращаться к решениям по экологичной автоматизации, которые минимизируют потребление энергии, сокращают количество отходов и способствуют развитию экологически безопасного производства.
• Настраиваемость и гибкость: Спрос на индивидуальные устройства и сокращение жизненного цикла продукции приведет к необходимости создания более гибких и адаптируемых роботизированных систем.

Компания KUKA имеет все шансы оставаться лидером в этой развивающейся области, продолжая разрабатывать инновационные роботизированные решения, которые отвечают будущим потребностям производителей бытовой техники и помогают обеспечить большую эффективность. Компания KUKA имеет многолетний опыт в области автоматизации.

Основные выводы

• KUKA AG - мировой лидер в области робототехники и автоматизации, предлагающий решения для индустрии бытовой техники.
• Производство бытовой техники сталкивается с такими проблемами, как большие объемы производства, сложная сборка, различные модели, обработка листового металла, сварка, покраска, контроль качества и давление на стоимость.
• KUKA предлагает шарнирные роботы, роботы SCARA, роботы для совместной работы (коботы), специализированные роботы и мобильные роботы для производства бытовой техники.
• Роботы KUKA автоматизируют обработку и формовку листового металла, включая перемещение материалов, обслуживание прессов и гибку.
• Компания KUKA является лидером в области роботизированной сварки, предлагая решения для дуговой, точечной, лазерной и других соединительных процессов.
• Роботы KUKA участвуют в сборочных операциях, включая установку компонентов, закручивание винтов, нанесение клея и сборку кабельных/проводниковых жгутов.
• Роботы KUKA улучшают процессы окраски и нанесения покрытий, обеспечивая равномерное нанесение, уменьшая избыточное распыление и повышая безопасность.
• Коботы обеспечивают безопасное и эффективное взаимодействие человека и робота в производстве бытовой техники, в частности, для помощи в сборке, проверки и перемещения материалов.
• Роботы KUKA улучшают контроль качества и инспекцию благодаря интеграции систем технического зрения, измерению силы и крутящего момента, сбору данных и автоматизированному тестированию.
• Будущее робототехники KUKA в индустрии бытовой техники связано с развитием искусственного интеллекта, более тесным взаимодействием человека и робота, расширением Индустрии 4.0, устойчивостью и персонализацией.
• KUKA делает производственные линии более эффективными.
• KUKA предлагает интеллектуальную автоматизацию.
• Вместе с нашими системными партнерами компания KUKA предлагает комплексные решения.
• Благодаря роботам производство становится точным и надежным.
• Использование роботов помогает справиться с нехваткой квалифицированных рабочих.
• Отраслевой опыт компании KUKA позволяет эффективно автоматизировать производство.

В заключение следует отметить, что широкий спектр роботов, программного обеспечения и решений для автоматизации в сочетании с глубоким пониманием процесса производства бытовой техники делает компанию KUKA ценным партнером для производителей бытовой техники, стремящихся повысить эффективность, качество, гибкость и безопасность своей деятельности. Роботы KUKA не просто автоматизируют задачи, они меняют способ производства бытовой техники.