Automatyzacja procesów malowania i natryskiwania proszkowego

Wdrożenie robotów nie wchodzi w rachubę w wielu firmach o dużym zróżnicowaniu zadań, głównie dlatego, że programowanie jest zbyt czasochłonne. Samoprogramujący robot może zmienić tę część produkcji.

Producenci wielu produktów unikają robotów do wielu zastosowań. Głównym powodem tego nie są koszty samych robotów, ale koszty dostosowania środowiska dla robotów i koszty ich programowania.

Dzięki sztucznej inteligencji równanie kosztów i korzyści automatyzacji może się radykalnie zmienić w przypadku producentów o dużej różnorodności produktów. Dlatego, że są już systemy robotów, które potrafią się samoprogramować. Chodzi tu przede wszystkim o pojedyncze aplikacje, a nie masowe instalacje robotyczne.

Samoprogramująca się robotyka przyjmuje całkowicie odmienne podejście. Nie trzeba robotom mówić, jak coś zrobić. Zamiast tego trzeba im tylko powiedzieć co zrobić.

Samoprogramujący się robot automatycznie generuje plan zadania. Dostrzega środowisko, zna ograniczenia procesu w takim zakresie, w jakim jest w stanie, a następnie wykonuje zadanie bez konieczności ręcznej interwencji.

W przeciwieństwie do konwencjonalnej automatyzacji przemysłowej robotom samoprogramującym się przypisuje się określone „cele”, takie jak opis zadania, np. „Pomaluj tę powierzchnię”. Sztuczna inteligencja bierze pod uwagę specyfikacje i ograniczenia robota, takie jak szybkość, z jaką może się poruszać, a także pozycję obiektu, nad którym pracuje; następnie tworzy aktualny plan dla każdej części, wszystko w czasie rzeczywistym

W ten sam sposób, w jaki ludzie używają oczu, roboty wykorzystują system wizyjny 3D do postrzegania każdego aspektu przedmiotu przed nim, takiego jak jego kształt, rozmiar i położenie względne. Robot odsyła wszystkie te informacje z powrotem do przypisanego zadania, a następnie, korzystając z algorytmów opartych na sztucznej inteligencji, interpretuje informacje i określa najskuteczniejszą ścieżkę do osiągnięcia wyznaczonego celu. Może to obejmować sytuacje, w których obiekt jest w ruchu np: blaszane części zawieszone na ciągle poruszającej się linii przenośnika.

Kiedy robot generuje własny program do zadania, wykorzystuje informacje z wizji 3D – „cyfrowego bliźniaka” środowiska. Ten rodzaj sztucznej inteligencji działa podobnie, jak wykwalifikowani operatorzy używają oczu i mózgu. Dostosowuje się do zmian położenia, orientacji i kształtu przedmiotu przed nim.

Producenci o dużej różnorodności produktów mogą wdrażać tego typu systemy w różnych operacjach. Na przykład takie roboty mogą być używane do malowania części.

Ogólnie rzecz biorąc, procesy natryskiwania są najszybszą dostępną na rynku ścieżką do samoprogramowania. Powłoka proszkowa, malowanie płynne, śrutowanie, piaskowanie, natryskiwanie termiczne czy dozowanie kleju mają zastosowanie, przede wszystkim dlatego, że można polegać na czujnikach wizyjnych i dokładności robota.

W jaki sposób zapewnić wysoką wydajność produkcji, ograniczyć kosztowną przeróbkę oraz uchronić zdrowie i bezpieczeństwo pracowników?

W miarę upływu czasu pracownicy nie tylko stają się zmęczeni, ale ich ostrość widzenia i dokładność maleją, a konsekwencja pracy spada. Koszty przeróbek mogą być znaczne, czasem wystarczające, aby całe partie były nieopłacalne. Jeśli nie będą przestrzegane odpowiednie praktyki bezpieczeństwa i ergonomii, długotrwałe zatrudnienie w niektórych środowiskach malowania przemysłowego i malowania proszkowego może prowadzić do chorób układu oddechowego, problemów ortopedycznych i przewlekłego bólu.

W przypadku robotów, po ustawieniu czujników wizyjnych, ich dokładność nigdy nie zmniejsza się poniżej tego, co zostało skalibrowane, o ile są one poddawane okresowej konserwacji, co stanowi nie więcej niż ograniczoną konserwację wymaganą przez większość robotów przemysłowych. Roboty nie noszą masek ani nie stosują systemów filtracji powietrza, ani nie rozwijają chorób, które mogą trapić tak wielu wykwalifikowanych pracowników w perspektywie długoterminowej .

Poniżej prezentujemy jak wygląda proces takiego malowania z wykorzystaniem robota i sztucznej inteligencji.

Generalnie nie ma ograniczeń co do tego, co mogą zrobić roboty samoprogramujące. Do zrobienia są tylko dalsze prace. Czujniki, przyrządy i inne elementy muszą być opłacalne, a producenci muszą mieć możliwość szybkiego wdrożenia tych systemów robotycznych.

Przykładowo: procesy kontaktowe, takie jak spawanie, szlifowanie i polerowanie, wymagają większej dokładności niż procesy natryskiwania. Oznacza to po prostu, że należy opracować inne rozwiązanie. Mimo to zasady samoregulującego robota pozostają te same.

Dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji producenci mogą zautomatyzować wiele najczęściej powtarzanych, najmniej angażujących zadań, które wciąż wymagają ludzkiej percepcji, wiedzy i precyzji. Malowanie proszkowe to tylko jeden z wielu przykładów.

Ten nowy rodzaj automatyzacji pomoże uwolnić zasoby i pozwoli producentom efektywniej zarządzać produkcją, a wszystko to bez konieczności przeprojektowywania urządzeń, aby przede wszystkim zainstalować roboty.