En el context de problemes ambientals globals cada cop més destacats i el concepte molt arrelat de desenvolupament sostenible, la indústria manufacturera s'enfronta a enormes reptes i oportunitats. La fabricació tradicional sovint s'acompanya de problemes com l'elevat consum d'energia, l'alta contaminació i el malbaratament de recursos, i la transformació ecològica s'ha convertit en una tendència inevitable en el desenvolupament de la indústria manufacturera. Com a equip tecnològic clau en la fabricació moderna, els robots industrials s'utilitzen àmpliament i canvien profundament el mode de producció i el camí de desenvolupament de la indústria manufacturera, jugant un paper important en la promoció de la transformació verda de la indústria manufacturera.
Estat actual d'aplicació dels robots industrials a la indústria manufacturera
(1) Tipus i funcions dels robots industrials
Hi ha diversos tipus de robots industrials, com ara robots de soldadura, robots de manipulació, robots de muntatge, robots de polvorització, etc. Els robots de soldadura poden completar amb precisió tasques de soldadura complexes, millorant considerablement la qualitat i l'eficiència de la soldadura i reduint els residus de material causats per errors de soldadura manual. El robot de manipulació pot transportar de manera eficient els materials a la línia de producció i el seu procés de manipulació automatitzat redueix el risc de danys materials que poden ser causats per la manipulació manual. Els robots de muntatge es basen en els seus moviments d'alta precisió per completar el muntatge dels components, assegurant la precisió del muntatge del producte i evitant el malbaratament i el malbaratament de recursos causats per un muntatge inadequat.
(2) Ampliament aplicat en diverses indústries
Els robots industrials s'han utilitzat àmpliament en molts camps de fabricació, com ara la fabricació d'automòbils, aparells electrònics, processament mecànic, aliments i begudes. A la indústria de fabricació d'automòbils, els robots industrials realitzen una gran quantitat de treball des de la soldadura del cos fins al muntatge de components. Per exemple, la soldadura de carrosseries d'automòbils requereix un alt grau de precisió i consistència. Els robots industrials poden completar la soldadura de manera ràpida i precisa segons programes preestablerts, cosa que no només millora l'eficiència de la producció, sinó que també garanteix una qualitat de soldadura estable, reduint les reparacions de carrosseria i les pèrdues de material causades per defectes de soldadura. A la indústria electrònica i elèctrica, les tasques de precisió, com ara el muntatge de xips i el muntatge de plaques de circuit, es completen amb robots de muntatge, la qual cosa millora l'eficiència de la producció i la taxa de qualificació del producte i redueix la generació de residus electrònics.
El paper promotor de les aplicacions de robots industrials en la transformació verda de la indústria manufacturera
(1) Millorar l'eficiència energètica
Control precís per reduir el consum d'energia
Els robots industrials tenen capacitats de control de moviment molt precises. Durant el procés de producció, són capaços de realitzar tasques amb precisió i evitar un consum d'energia innecessari. Per exemple, en les operacions de polvorització, la polvorització manual tradicional pot provocar una polvorització repetida a causa d'una polvorització desigual, augmentant la quantitat de recobriment utilitzat i el consum d'energia d'assecat. I el robot de polvorització pot controlar amb precisió el gruix i el rang de polvorització, aconseguir una polvorització uniforme, reduir els residus de pintura i el temps d'assecat, reduint així el consum d'energia. Durant el procés de mecanitzat, el robot pot controlar amb precisió la profunditat de tall i la velocitat de l'eina segons el material i els requisits de mecanitzat de la peça, optimitzar el recorregut de mecanitzat i reduir el malbaratament d'energia causat per un mecanitzat excessiu o poc raonable.
Sistema de gestió d'energia intel·ligent
Alguns robots industrials avançats estan equipats amb sistemes intel·ligents de gestió d'energia. Aquests sistemes poden controlar el consum d'energia dels robots en temps real i ajustar els paràmetres de funcionament dels robots segons les necessitats de les tasques de producció. Per exemple, quan la tasca de producció no és urgent, el robot pot entrar automàticament en un mode d'espera de baixa potència. En l'escenari de treball conjunt de diversos robots, el sistema de gestió d'energia pot coordinar el temps de treball i la potència de cada robot, evitar pics d'energia, aconseguir una utilització equilibrada de l'energia i millorar l'eficiència energètica de tot el sistema de producció.
(2) Reduir el malbaratament de recursos
Millorar l'eficiència en l'ús del material
El mecanitzat d'alta precisió i les capacitats operatives dels robots industrials contribueixen a millorar l'eficiència d'utilització del material. En el tall, l'estampació i altres passos de processament, els robots poden funcionar segons el pla òptim preestablert, reduint la generació de residus de cantonada de material. Per exemple, en el tall de xapa metàl·lica, els robots poden planificar amb precisió el camí de tall en funció de la forma i la mida de les peces, maximitzant la taxa d'utilització de la xapa. En el procés de muntatge, el muntatge precís dels robots pot reduir la substitució de peces per danys o muntatge inadequat i reduir el consum de peces.
Optimitzar els processos de producció per reduir l'existència d'inventaris
La producció automatitzada aconseguida mitjançant robots industrials pot fer que el procés de producció sigui més estable i eficient. Les empreses poden organitzar plans de producció amb més precisió en funció de la demanda del mercat, reduint el malbaratament de recursos causat per la sobreproducció o la sobreproducció. La capacitat de resposta ràpida dels robots pot permetre a les empreses aconseguir el mode Just in Time (JIT) i reduir els nivells d'inventari de matèries primeres i productes acabats. La reducció d'existències suposa una disminució dels recursos necessaris per a la gestió de l'inventari, com ara espai de magatzem, equips d'emmagatzematge, etc., alhora que s'evita problemes com la caducitat del producte o la depreciació provocada per l'existència d'inventaris.
(3) Reduir les emissions contaminants
Reduir la generació de contaminants durant el procés de producció
En molts processos de fabricació tradicionals, com ara les indústries químiques i de pintura, el funcionament manual pot provocar fàcilment fuites de contaminants o emissions excessives a causa d'un funcionament inadequat. L'aplicació de robots industrials pot fer que aquests processos de producció siguin més estandarditzats i precisos. Per exemple, en la producció química, els robots poden controlar amb precisió la quantitat de matèries primeres i les condicions de reacció per a reaccions químiques, reduint la descàrrega de gasos d'escapament, aigües residuals i residus de residus causats per reaccions incontrolades. En les operacions de pintura, els robots de polvorització poden reduir la dispersió de la pintura, reduir les emissions de compostos orgànics volàtils (COV) i millorar la qualitat de l'entorn de producció.
Promoure el desenvolupament i l'aplicació de tecnologies de producció neta
El desenvolupament de robots industrials també ha impulsat la innovació en tecnologies de producció neta relacionades. Per exemple, els nous robots de neteja poden utilitzar solucions i mètodes de neteja més respectuosos amb el medi ambient per reduir la contaminació de les aigües residuals durant el procés de neteja. Al mateix temps, l'aplicació de robots en l'àmbit del reciclatge de residus està en constant expansió. Poden desmuntar de manera més eficient els residus, separar diferents materials, facilitar el reciclatge de materials i reduir la contaminació ambiental causada pels residus.
L'aplicació de robots industrials ha aportat noves oportunitats i impuls per a la transformació ecològica de la indústria manufacturera. Millorant l'eficiència energètica, reduint el malbaratament de recursos i reduint les emissions de contaminació, els robots industrials estan canviant la cara de la fabricació tradicional. Tot i enfrontar-se a reptes com ara costos d'inversió inicials elevats, escassetat de personal tècnic i dificultats per a la integració del sistema durant el procés de sol·licitud, aquests reptes es poden superar amb eficàcia mitjançant la implementació del suport a les polítiques governamentals, el cultiu de talent i els serveis d'integració del sistema. En el futur, amb el desenvolupament continu i la popularització de la tecnologia de robots industrials, el seu paper en la transformació ecològica de la fabricació serà més important, promovent el desenvolupament de la fabricació cap a una direcció més ecològica i sostenible.