Robot zadba o jakość, personalizację i elastyczność w produkcji elektroniki

W POLSKICH FABRYKACH PRZYBYWA ROBOTÓW

Przemysł 4.0, cyfryzacja i automatyzacja procesów – te trendy nie omijają Polski i wpływają na rosnące inwestycje w robotyzację. Jak wynika z raportu Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR), stale zwiększa się sprzedaż robotów przemysłowych, a wzrosty prognozowane na 2020 r. mają być dwucyfrowe. Niespełna dwa lata temu krajowe fabryki użytkowały już 13 600 robotów przemysłowych. Wtedy też padł rekord zainstalowanych urządzeń (2651 sztuk) i było ich o 40 proc. więcej niż jeszcze rok wcześniej. Tendencje widoczne są na całym świecie, gdzie w tym samym czasie zainstalowano łącznie 422 tys. robotów przemysłowych. Coraz częściej wybierano także coboty (wg World Robotics Report z 2018).

Robotyzacja jest bowiem odpowiedzią na współczesne wyzwania, które stoją przed przemysłem. Zarówno roboty przemysłowe, jak i współpracujące sprawdzają się doskonale w modelu zarządzania produkcją typu high mix – low volume, obniżają koszty wytwarzania i rozwiązują problem braków kadrowych. Jednocześnie pomagają one także sprostać rosnącym wymaganiom konsumentów, co wiąże się ze stałą poprawą jakości produktów czy ich masową personalizacją.

ROBOTY WSPIERAJĄ KAŻDY ETAP PROCESU PRODUKCYJNEGO

Roboty doskonale wpisują się także w specyficzne potrzeby gałęzi przemysłu, jaką jest produkcja i montaż elektroniki. Na robotyzację decydują się zarówno producenci, jak i firmy świadczące usługi produkcji elektroniki na zlecenie (EMS). Jak przyznaje Adam Pogorzelski z Robotyki ABB, roboty przemysłowe mogą obsłużyć niemal całą linię produkcyjną:

– W tym sektorze bardzo często wybierane są roboty typu IRB 1200, o kompaktowej konstrukcji, które występują w dwóch wariantach udźwigu: 5 i 7 kg. Pracują w szerokiej gamie aplikacji: od montażu poszczególnych podkomponentów i ich instalacji na płytach PCB, aż po finalne testy zmontowanych urządzeń i ich paletyzację. Robot IRB 1200 jest również dostosowany do pracy w tzw. strefie clean room (ISO klasy 3), gdzie wymagany jest wysoki stopień czystości. Urządzenie zapewnia także antystatyczność, co daje pewność, że delikatne układy scalone nie zostaną uszkodzone podczas montażu.

Co więcej, robot przemysłowy IRB 1200 sprawdzi się też wszędzie tam, gdzie występuje produkcja ciągła. To pozwala sprostać szybko rosnącym wymaganiom rynku co do zastosowanych technologii, a także ich skomplikowania i jakości, której trzeba zapewnić stałą powtarzalność. Braki w tym zakresie mogą narazić przedsiębiorstwo nie tylko na straty finansowe, ale też wizerunkowe.

Roboty wspierają także producentów, którzy intensywnie pracują nad innowacjami i nowymi technologiami materiałowymi. Chodzi m.in. o wprowadzenie urządzeń z wyświetlaczami ceramicznymi i składanymi, co stwarza nowe trudności w procesie produkcyjnym. Jednocześnie coraz bardziej wyrafinowanych technik wytwarzania wymaga także postępująca miniaturyzacja. Smartfony, tablety czy laptopy, z których korzystamy na co dzień, są coraz cieńsze i jednocześnie bardziej wytrzymałe na uszkodzenia.

PRECYZJA I ELASTYCZNOŚĆ – TO CHARAKTERYSTYCZNE CECHY COBOTÓW

Kolejnymi wyzwaniami, przed którymi stoi branża produkcji elektroniki, są także krótkie serie produkcyjne oraz konieczność wytwarzania partii próbnych i prototypów. Zamiast tworzyć zapasy i duże stany magazynowe, producenci wolą reagować na bieżąco i szybko wprowadzać modyfikacje. By sprostać takim wymaganiom, trzeba dysponować odpowiednio przygotowanym parkiem maszynowym, który umożliwia realizację projektów nie tylko na masową, ale także na małą skalę. Wtedy oprócz kompaktowych robotów przemysłowych sprawdzają się także roboty współpracujące. Choć są one dostępne na rynku dopiero od kilku lat, obecnie coraz częściej instaluje się je także w zakładach produkujących elektronikę. Przykładem takiego robota jest dwuramienny YuMi, stworzony do montażu małych i delikatnych części z niezwykłą precyzją.

– Pełnię swoich możliwości pokazuje on przede wszystkim w aplikacjach, gdzie wymagane są krótkie i małe serie produkcyjne, a także tam, gdzie potrzebna jest współpraca ramię w ramię na linii człowiek–robot. YuMi na liniach produkcji elektroniki zajmuje się np. podmontażem komponentów – montuje podkomponenty elektroniczne w obudowie, a operator wykonuje skręcanie elementów. Co ważne, w przypadku takiego robota współpracującego nie jest konieczne stosowanie wygrodzeń separujących pracującego robota od operatora, co w konsekwecji wpływa na zmniejszenie wymiarów stanowiska zrobotyzowanego. Wystarczy kupić i zaimplementować robota, a jako zabezpieczenie wymagane są jedynie okulary ochronne – mówi Adam Pogorzelski, ABB.

Wyposażony w chwytaki i wyczulone czujniki siły robot YuMi charakteryzuje się także łatwością obsługi i elastycznością programowania. By stworzyć szkic programu, można przesunąć ramię robota do określonego miejsca i zapisać dany punkt w programie robota. Urządzenie programuje się więc także poprzez uczenie, a nie wyłącznie standardowe kodowanie.

OD CZEGO ZACZĄĆ ROBOTYZACJĘ?

Choć roboty pomagają sprostać wielu wyzwaniom, przed którymi stoją producenci elektroniki i firmy EMS, to ich wprowadzenie na linię produkcyjną zwykle odbywa się etapami. Pierwszym z nich jest najczęściej określenie punktu, w którym praca jest dla człowieka najcięższa i najbardziej uciążliwa. Następnie wybierane są kolejne etapy w procesie, których automatyzacja przyniesie największe korzyści. Możliwości nowoczesnych robotów są tak duże, że mogą one obecnie obsłużyć już prawie każdy etap produkcji.

Firmy, które już dziś postawią na robotyzację, będą mogły szybciej osiągnąć przewagę konkurencyjną na coraz bardziej nasyconym rynku. Co więcej, to właśnie roboty pozwalają odpowiedzieć na szybko rosnące i zmieniające się wymagania technologiczne, zapewniając powtarzalną, wysoką jakość zarówno na masową, jak i małą skalę – w zależności od potrzeb.

ABB
www.abb.pl/robotics