صنعت خودروسازی از دهه 1960 و با معرفی اولین ربات صنعتی به نام Unimate در کارخانه جنرال موتورز، تحولی شگرف را تجربه کرد4. این ربات که مسئولیت جابهجایی قطعات داغ فلزی و انجام عملیات ریختهگری را بر عهده داشت، مسیر را برای ورود گسترده رباتها به این صنعت هموار کرد. امروزه با پیشرفت فناوریهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، رباتهای صنعتی به سطحی از پیچیدگی و کارایی رسیدهاند که تصور خطوط تولید خودرو بدون حضور آنها غیرممکن به نظر میرسد.
این رباتها که شباهت زیادی به بازوی انسان دارند، از دو تا ده مفصل متصل به پایه تشکیل شدهاند. رباتهای مفصلی به دلیل انعطافپذیری بالا و قابلیت انجام حرکات پیچیده، به طور گسترده در جوشکاری، مونتاژ و رنگپاشی استفاده میشوند2.
رباتهای Selective Compliance Assembly Robot Arm دارای محورهای x، y، z همراه با حرکت چرخشی هستند و سرعت و دقت بالایی در حرکات جانبی ارائه میدهند. از این رباتها عمدتاً برای برنامههای مونتاژ، بستهبندی و بارگذاری استفاده میشود2.
این رباتهای عنکبوتی شکل که به رباتهای پیوند موازی نیز معروفند، سریعترین و دقیقترین رباتها در صنعت اتوماسیون به حساب میآیند. رباتهای دلتا معمولاً برای عملیات pick and place در صنایع غذایی، دارویی و الکترونیک استفاده میشوند2.
این رباتها که با نامهای مستطیلی یا دروازهای نیز شناخته میشوند، بر روی سه محور خطی (X, Y, Z) کار میکنند و از سیستم مختصات دکارتی استفاده مینمایند. رباتهای دکارتی ارزانترین و رایجترین نوع رباتهای صنعتی هستند و معمولاً برای ماشینهای CNC یا چاپ سهبعدی استفاده میشوند2.
این رباتهای فشرده که برای فضاهای کوچک مناسب هستند، دارای حداقل یک مفصل چرخشی برای حرکت چرخشی و یک مفصل منشوری برای حرکت خطی میباشند. کاربردهای رایج این رباتها شامل مونتاژ ساده، ریختهگری قالبی و بارگیری و تخلیه ماشینی است2.
رباتهای همکار یا Collaborative Robots طراحی شدهاند تا بدون نیاز به حفاظ و محافظ در کنار انسانها کار کنند. این رباتها مجهز به سنسورهای پیشرفته هستند که در صورت نزدیک شدن انسان، سرعت و نیروی آنها کاهش یافته یا متوقف میشود
جوشکاری یکی از متداولترین کاربردهای رباتها در صنعت خودروسازی است. رباتهای جوشکار قادر به انجام دو نوع اصلی جوشکاری هستند:
استفاده از رباتها در جوشکاری نه تنها دقت و یکنواختی را افزایش داده، بلکه کارگران را از قرارگیری در معرض خطراتی مانند سوختگی و استنشاق دودهای سمی محافظت میکند4.
رنگآمیزی خودرو یکی از حساسترین و پیچیدهترین مراحل تولید است که نیازمند دقت و یکنواختی بسیار بالا میباشد. رباتهای رنگپاش با قابلیت برنامهریزی دقیق و حرکات یکنواخت، کیفیت رنگآمیزی را به طور قابل توجهی بهبود بخشیدهاند. این رباتها همچنین با کاهش اتلاف رنگ، صرفهجویی اقتصادی قابل توجهی ایجاد میکنند9.
رباتهای مونتاژ مسئولیت انجام وظایف متنوعی از نصب قطعات کوچک مانند پیچها تا اجزای بزرگ مانند شیشه جلو، صندلیها و موتور را بر عهده دارند. این رباتها با سرعت و دقت بالا، خطای انسانی را به حداقل رسانده و بهرهوری خط تولید را افزایش میدهند9.
رباتهای جابجایی مواد برای بارگیری و تخلیه مواد سنگین، بستهبندی و انتقال محصولات استفاده میشوند. این رباتها با خودکارسازی فرآیندهای مرتبط با انتقال قطعات و تجهیزات، کارهای خستهکننده و خطرناک را بدون خطر آسیب انجام میدهند8.
رباتهای مجهز به سیستمهای بینایی ماشین و سنسورهای پیشرفته، قادر به شناسایی عیوب، اندازهگیری ابعاد و اطمینان از مطابقت محصولات با استانداردهای دقیق کیفیت هستند. این رباتها میتوانند با دقتی فراتر از capability انسانی، کوچکترین نقصها را تشخیص دهند8.
اتوماسیون رباتیک برای مراقبت از ماشینآلات، شامل فرآیند بارگیری و تخلیه مواد خام به ماشینآلات برای پردازش و نظارت بر ماشین در حین انجام کار است. این امر به بهرهوری بیشتر دستگاهها و کاهش زمان توقف کمک میکند
رباتهای صنعتی قادر به کار 24 ساعته و بدون وقفه با سرعت ثابت هستند. برخلاف انسانها، نیازی به استراحت، روزهای تعطیل برنامهریزی شده، غیبتهای غیرمنتظره یا محدودیتهای قانونی برای ساعات کاری ندارند8.
رباتهای صنعتی در مقایسه با انسانها میتوانند دقت و تکرارپذیری چشمگیرتری ارائه دهند. این ویژگی در فرآیندهای حساسی مانند جوشکاری و رنگآمیزی که نیازمند دقت زیر میلیمتر هستند، حیاتی است8.
رباتهای صنعتی کارگران را از شرایط کاری ناایمن و خطرات شغلی نجات میدهند. به جای انسان، شرکتها میتوانند ماشینها را برای انجام وظایف خطرناک شامل بلند کردن محمولههای سنگین، کار در نور ضعیف، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی سمی یا فعالیت در فضاهای محدود به کار گیرند8.
مزایای جمعی نصب رباتها در محل کار، شامل بهبود کارایی، افزایش توان عملیاتی، کاهش هزینههای نیروی کار و کاهش صدمات و خطاها، میتواند منجر به صرفهجویی طولانیمدت در هزینههای عملیاتی شود8.
رباتها به دلیل قابلیت برنامهریزی مجدد، انعطافپذیری بالایی در تطابق با تغییرات محصول یا فرآیندهای تولید دارند. این ویژگی به شرکتها اجازه میدهد تا به سرعت به تغییرات تقاضای بازار پاسخ دهند
رباتهای صنعتی قادر به کار 24 ساعته و بدون وقفه با سرعت ثابت هستند. برخلاف انسانها، نیازی به استراحت، روزهای تعطیل برنامهریزی شده، غیبتهای غیرمنتظره یا محدودیتهای قانونی برای ساعات کاری ندارند8.
رباتهای صنعتی در مقایسه با انسانها میتوانند دقت و تکرارپذیری چشمگیرتری ارائه دهند. این ویژگی در فرآیندهای حساسی مانند جوشکاری و رنگآمیزی که نیازمند دقت زیر میلیمتر هستند، حیاتی است8.
رباتهای صنعتی کارگران را از شرایط کاری ناایمن و خطرات شغلی نجات میدهند. به جای انسان، شرکتها میتوانند ماشینها را برای انجام وظایف خطرناک شامل بلند کردن محمولههای سنگین، کار در نور ضعیف، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی سمی یا فعالیت در فضاهای محدود به کار گیرند8.
مزایای جمعی نصب رباتها در محل کار، شامل بهبود کارایی، افزایش توان عملیاتی، کاهش هزینههای نیروی کار و کاهش صدمات و خطاها، میتواند منجر به صرفهجویی طولانیمدت در هزینههای عملیاتی شود8.
رباتها به دلیل قابلیت برنامهریزی مجدد، انعطافپذیری بالایی در تطابق با تغییرات محصول یا فرآیندهای تولید دارند. این ویژگی به شرکتها اجازه میدهد تا به سرعت به تغییرات تقاضای بازار پاسخ دهند
نصب و تعمیر رباتها هزینههای بالایی دارد. خرید، نصب و راهاندازی رباتهای صنعتی نیازمند سرمایهگذاری اولیه قابل توجهی است که ممکن است برای برخی شرکتها چالشبرانگیز باشد14.
استفاده از رباتها نیاز به تخصص و آموزش دارد. شرکتها باید نیروی کار متخصص برای برنامهریزی، نگهداری و عیبیابی رباتها آموزش دهند یا جذب کنند14.
ادغام رباتها با سیستمهای موجود和生产线 ممکن است با چالشهای فنی همراه باشد و نیاز به تغییرات اساسی در فرآیندهای تولید دارد.
اگرچه رباتهای همکار طراحی شدهاند تا با انسانها کار کنند، اما still نیاز به پیادهسازی پروتکلهای ایمنی دقیق برای جلوگیری از حوادث دارند
این شرکت رباتها و رباتهای خودرویی ارائه میدهد که به طور مستقل و بدون کمک انسان کار میکنند. این رباتها که برای مونتاژ نهایی طراحی شدهاند، قادر به رنگآمیزی، اتوماسیون پرس و تولید قاب انعطافپذیر هستند5.
خط گسترده رباتها و نرمافزارهای کوکا فرآیندهای ساخت خودرو را خودکار میکند. نرمافزار این شرکت در رباتهای پیشساخته نصب میشود و میتواند همه چیز از تجسم سهبعدی گرفته تا شبیهسازی اجرا کند5.
این شرکت انواع رباتهای طراحی شده برای استفاده در سراسر فرآیند تولید خودرو را ارائه میدهد. یکی از گزینههای محبوب در میان خودروسازان، رباتهای بازویی مشترک هستند که جمعوجور و سازگار با اپراتور هستند5.
یاسکاوا رباتهایی برای صنایع مختلف میسازد. رباتیک آن برای مونتاژ کاملاً خودکار از دید دو بعدی و سه بعدی برای اطمینان از دقت در سیستمهای رباتیک انعطافپذیر استفاده میکند
پیشرفتهای هوش مصنوعی به رباتها امکان میدهد تا بهطور مستقل یاد بگیرند و تصمیمگیری کنند. این قابلیت به بهینهسازی فرآیندها و افزایش انعطافپذیری تولید کمک خواهد کرد14.
انتظار میرود استفاده از رباتهای همکار که بیخطر و انعطافپذیر هستند، در سالهای آینده به طور قابل توجهی افزایش یابد. این رباتها امکان همکاری مستقیم با انسانها را بدون نیاز به حفاظ دارند13.
توسعه سیستمهای بینایی ماشین پیشرفته به رباتها اجازه میدهد تا اجسام را شناسایی کنند، عیوب را تشخیص دهند و با محیط اطراف سازگار شوند. این فناوری به ویژه در بازرسی کیفیت و مونتاż پیچیده حیاتی است6.
با استفاده از شبیهسازیهای پیشرفته و دیجیتال تwinینگ، شرکتها میتوانند عملکرد رباتها را قبل از پیادهسازی فیزیکی بهینه کرده و زمان راهاندازی را کاهش دهند.
توسعه رباتهای کممصرف و سازگار با محیط زیست با توجه به افزایش آگاهیهای زیستمحیطی، از اهمیت ویژهای برخوردار خواهد بود.
