Numerické riadenie (programovanie) svojim vývojom podstatne ovplyvnilo možnosti automatizácie. Dnes špičkové informačné technológie umožňujú nielen zdokonaľovanie a zvyšovanie flexibility samotných obrábacích zariadení, ale spolu s vývojom robotov umožňujú automatizáciu aplikovať takmer v celej šírke činností výrobnej fabriky, a takmer v každom odvetví hospodárstva.
Základy automatizácie
Úsilie o uľahčenie ťažkej práce, zrýchlenie a zefektívnenie výroby sprevádzalo ľudstvo od nepamäti. Od použitia prvých nástrojov, cez mechanizáciu strojnými zariadeniami, až po ich riadenie prostredníctvom abstrakcií, teda prostredníctvom čísiel.
Automatizáciu ako etapu technického rozvoja, charakterizuje uskutočňovanie výrobných, riadiacich a iných procesov bez priameho zásahu človeka. Spojená je predovšetkým s objavom riadiacej a výpočtovej techniky, a strojárskym priemyslom.
- Numerické riadenie tu bolo spočiatku len doplnkom ručne riadených strojov, určených na základné činnosti obrábania materiálov – frézovanie, sústruženie, manipulácia s obrobkami. Neskôr však ovplyvnilo samotnú konštrukciu zariadení.
- Tretia generácia NC strojov už bola súčasťou výrobných buniek a pružných výrobných systémov, liniek. V súčasnosti hovoríme o štvrtej generácii NC strojov, ktoré sú konštruované pre vysokorýchlostné obrábanie a autonómne nasadenie vo výrobných systémoch. V samostatnom článku sa dočítate o pokroku v oblasti CNC strojov a o tom, ako umožňujú automatizáciu širokej škály činností.
- V súčasnosti majú však inžinieri k dispozícii aj ďalšie špičkové robotické zariadenia, ktorými môžu automatizovať celú škálu činností a tvoriť automatizované bunky, linky, klastre až celé podniky.
Význam automatizácie vo výrobnom systéme
Dôvody a motivačné faktory automatizácie boli a vždy budú spočívať v racionalizácii a optimalizácii výroby. Na jednej strane ide o oslobodenie človeka od opakujúcej sa, ubíjajúcej alebo fyzicky namáhavej práce, na druhej sú to prísne ekonomické faktory: zvyšovanie výroby, kvality, návratnosti a úspory materiálu a nákladov.
-
Návratnosť investícií
Využitie jednoúčelového stroja alebo robotického pracoviska odbremení človeka od jednoduchej, manipulačnej činnosti, a uvoľní ho na činnosti s vyššou pridanou hodnotou. Pri ktorej je povedzme potrebný zložitejší rozhodovací proces. Otočiť, pretočiť, podať, podržať, preložiť do správnej pozície – to sú všetko činnosti, ktoré je možné robotickým pracoviskom vykonávať veľmi efektívne, vo vysokom takte, čo znamená, že zabezpečí návratnosť vstupnej investície.
-
Ergonómia
Ergonómia je ďalší faktor, kvôli ktorému sa zvažuje automatizácia výroby. Manipulácia s niektorými tovarmi, produktami, materiálmi je pre človeka nevhodná až škodlivá. Nedostatok pracovnej sily pre takéto činnosti priamo vedie k myšlienke automatizácie, ktorá sa vyvíja a mení procesy tak, aby sa automatizovať dali.
S vývojom technológií, najmä s príchodom vision systémov a umelej inteligencie sa však automatizujú a robotizujú čoraz zložitejšie procesy – vyber, vlož, rozpoznaj – nájdi, prines – odnes.
Ako sa automatizácia stupňovala?
Od automatizácie jednotlivých operácií jednoúčelovým strojom či zariadením sa v automatizácii prešlo postupne k automatizácii linky, neskôr výrobného úseku, haly, prevádzok v rámci podniku.
Dnes sa pohľady inžinierov už upierajú aj za hranice výroby – na podporné činnosti podniku. Najmä logistiku zásobovaciu, výrobnú i odbytovú. Ďalším vývojovým stupňom môže byť automatizácia na úrovni výrobných klastrov či teritória, rezortu.
Cieľom súčasnosti je automatizovaný závod, kde je proces výroby zabezpečený od vstupu surovín vrátane výstupu a logistiky hotových výrobkov odberateľovi. Zjednodušene povedané: kým pred piatimi rokmi zamestnanec obsluhoval robota alebo linku tým, že jej priviezol súčiastky a nasypal, kde bolo potrebné, dnes sa už ráta so strojom, ktorý sa obslúži sám a z pripraveného zásobníka vysype súčiastky na linku v potrebnom čase a množstve.
Neskôr bude otázkou, aké autonómne zariadenie privezie potrebné súčiastky v potrebnom čase a množstve, alebo aké inteligentné zariadenie roztriedi produkty a pripraví ich na distribúciu. Technické prostriedky už k dispozícii sú, ale vyžaduje si to aj prípravu kvalifikovaných operátorov, ktorí tieto procesy budú riadiť a kontrolovať.
Ďalší vývoj automatizácie
Aktuálnym trendom v riadení podnikov sú plne robotizované pracoviská pre malo aj veľkosériovú výrobu v širokom spektre odvetví hospodárstva.
Vývoj technológií umožnil automatizáciu a robotizáciu aj tam, kde ešte nedávno možná nebola. Napríklad v laboratóriách, potravinárstve či poľnohospodárstve. Problémom už nie sú ani krehké, jemné materiály alebo produkty nepravidelných tvarov, či vysoko sterilné prostredie. Koncové zariadenia – uchopovače- tiež prešli vývojom a zabezpečujú potrebnú flexibilitu.
Spoločnosť ABB klientovi ponúka celú škálu technických prostriedkov automatizácie. Od malých – jedno aj dvojramenných, flexibilných a inteligentných robotov YuMi, cez viacúčelové CNC bunky, autonómne vozíky, rôzne uchopovače, vision systémy až po veľké roboty vhodné do veľkosériových výrob a rýchlych procesov vo vysokom takte.
Vyskladať, naprogramovať, vizualizovať a zautomatizovať sa dá takmer každý proces. Inžinieri ABB ho zabezpečia od návrhu, cez vytvorenie virtuálneho dvojčaťa na vychytanie možných kolízií alebo pre umožnenie ďalšieho skrátenia cyklového času až po dodanie a montáž pracoviska. Bez odstávky výroby.
