Upload
patrick-sirb
View
242
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
1/16
Referat Automatizari
Roboti industriali
Sirb Patrick-Alexandru
MPT AN II
Gr. 4.
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
2/16
Roboti Industriali
Roboti Industriali - !rezentare "enerala
Notiunea de robot dateaza de peste 4 mii de ani. Omul si-a imaginat dispozitive
mecanizate inteligente care sa preia o parte insemnata din efortul fizic depus. Astfel a construit jucarii automate si mecanisme inteligente sau si-a imaginat robotii in desene, carti, filme "SF"
etc.
ermenul "robot" a fost folosit in !#$ de ce%ul &arel 'ape( intr-o
piesa numita ")obotul universal al lui &ossum". *deea era simpla+ omul face robotul dupa carerobotul ucide omul. ulte filme au continuat sa arate ca robotii sunt masinarii daunatoare si
distrugatoare.
upa ! tendinta multor producatori a fost de a umaniza forma robotilor si de a creaandroizii.
*n !4! *saac Asimov a folosit cuvantul "robotizare" pentru descrierea te%nologiei
robotilor si a prezis cresterea unei industrii robotice puternice. *n !/0 a luat fiinta prima
companie ce realiza roboti industriali, iar in !0! 'ompania de automobile "1enral otors""angaja" primul robot industrial. *ncepand cu !2$ asistam la o e3pansiune a robotilor industriali
in diverse industrii.
)obotii ofera beneficii substantiale muncitorilor, industriilor si implicit tarilor. *n situatia
folosirii in scopuri pasnice, robotii industriali pot influenta pozitiv calitatea vietii oamenilor prininlocuirea acestora in spatii+ periculoase, cu conditii de mediu daunatoare omului, cu conditii
necunoscute de e3ploatare etc.
ste adevarat ca robotii industriali prin calitatile lor pot cauza reduceri masive de
personal acolo unde sunt implementati, dar creeaza si meserii alternative+
• te%nicieni in industria roborizarii5
• ingineri5
• vanzatori5
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
3/16
• programatori5
• supervizori etc.
6eneficiile introducerii robotilor in industrie includ managementul controlului si al
productivitatii si cresterea evidenta a calitatii produselor. )obotii pot lucra zi si noaptefara a obosi sau a-si reduce performanta. 'onsecvent realizeaza reduceri substantiale ale pretuluide cost in primul rand prin reducerea consumurilor de materii prime si al prelucrarii automate a
acestora. e asemenea utilizarea robotilor aduce avantaje pe piata concurentiala.7rin dezvoltarea
rapida a industriei si a te%nicii de calcul, putem observa evolutia robotilor industriali catregeneratiile inteligente ce le ofera caracteristica de a "intelege" mediul in care lucreaza.
Structura generala a robotilor industriali depinde foarte mult de utilitatea si scopul pentru
care sunt produsi. Functiile de baza sunt reprezentate de+
• subsistemul cinematic5
• subsistemul de actionare5
• subsistemul de comanda si programare5
• subsistemul senzorial.
Subsistemul cinematic cuprinde structura capabila sa e3ecute miscarile pentru a actionaasupra mediului inconjurator. Astfel in functie de mediul in care este folosit, robotul poate fi
dotat cu+
8 roti5
8 senile5
8 picioare mecanice5
8 diversi suporti
8 benzi transportoare
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
4/16
Organul de e3ecutie al robotului este alcatuit dintr-un lant cinematic inc%is sau desc%is
oferind diverse grade de libertate prin intermediul carora dispozitivul de lucru poate actiona+
8 mana mecanica5
8 dispozitiv de manevrare5
8 dispozitiv de apucare
Aceste dispozitive finale ce interactioneaza direct cu prelucrarea finala a obiectelor
supuse unui ciclu de productie, pot fi inlocuite cu dispozitive specializate pentru anumite operatii
te%nologice+ vopsire, sudare, testare etc.
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
5/16
Forma si mecanismele de miscare a robotilor industriali depind de sistemul de coordonate
in care se realizeaza miscarea diverselor segmente. aca in situatiile unor coordonate cilindrice
si sferice, robotii au grade relativ reduse de miscare, in coordonatele polare prezinta un coeficientridicat de antropomorfism. Ansamblu alcatuit din "brat", "antebrat" legate prin articulatii "cot"
se poate deplasa atat in plan orizontal cat si vertical. *n prezent s-au impus solutii de inc%eieturi
cu trei a3e de rotatie dotate cu servo-comenzi ce permit o pozitionara usoara.
*n ceea ce priveste dispozitivele de apucare, pe langa sistemele clasice de apucare cu"degete" robotii industriali pot fi dotati si cu alte modalitati de apucare+ vacumatic, magnetic etc.
ispozitivele de pre%ensiune trebuie sa corespunda dorintei utilizatorului, fiind o conditie
determinanta pentru succesul unei aplicatii cu roboti industriali.
O alta caracteristica importanta este reprezentata de subsistemul senzorial al robotilor in
stransa legatura cu subsistemul de comanda si programare. aca in anii 92$ erau folosite benzile
de %artie perforate pentru introducerea soft:are-ului, in zilele noastre sunt folosite cipuri
evoluate ceofera in anumite situatii putere de "decizie". Astfel, in septembrie 94 notiunea de
robot industrial cunoaste o alternativa in sistemul de actionare+ actionarea prin intermediul retelei;orld ;ide ;eb. Astfel prin intermediul unui computer conectat la *nternet se realiza
posibilitatea de a accesa si controla roborul. cranul de control oferea utilizatorului suficienteinformatii pentru a decide miscarea roborului intr-un spatiu cartesian catre urmatoarea destinatie.
Sunt folosite cele trei coordonate 3,nitati5
8 >SA+ #.$$ >nitati5
8 1ermania+ 2!.#$$ >nitati5
8 *talia+ ?/.$$$ >nitati5
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
6/16
8 'oreea+ ??.$$ >nitati5
8 Franta+ !2.#$$ >nitati5
8 area 6ritanie+ !!./$$ >nitati5
8 Spania+ !$./$$ >nitati5
8 )usia+ !$.$$$ >nitati
7entru anul #$$? se anunta cresteri in special in Statele >nite si uropa. intr-un total
estimat de 20#,$$$ roboti, statisticile probabile sunt+ =aponia ?24,$$5 Satele >nite
!//,4$$5 1ermania !$,/$$5 *talia /,0$$5 Franta #2,#$$5 area 6ritanie !4,$$.
*nvestitiile in roboti au fost conditionate de performantele robotilor, dar au suferitmodificari importante pentru aceleasi performante insa la date diferite. Astfel in ! un robot cu
aceleasi performante avea un pret de cost de !@/ din suma aferenta pentru anul !$. 7retul
relativ a scazut de la !$$ unitati in !$ la ?! unitati in !, fara ajustari calitative importante sic%iar la !/ unitati pentru imbunatatirea celor e3istenti.
O alta statistica interesanta este cea legata de raportul intre numarul de angajati si
numarul de roboti e3istenti aferent+
ara Numar roboti Numar Angajati
=aponia #2$ !$$$$
Singapore !42 !$$$$
'orea !!0 !$$$$
1ermania !$# !$$$$
Suedia 0 !$$$$
*talia 0 !$$$$
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
7/16
Finlanda /! !$$$$
arile de jos 4 !$$$$
Statle >nite 42 !$$$$
Franta 42 !$$$$
Suedia 40 !$$$$
Austria 44 !$$$$
Spania 4! !$$$$
Australia #/ !$$$$
anemarca #4 !$$$$
area 6ritanie #? !$$$$
Norvegia !0 !$$$$
*n industria auto sunt rezultate favorabile pentru robotii industriali fata de alte industrii+in =aponia e3ista un robot la fiecare 0 lucratori, in *talia raportul este de !@!?, in 1ermania !@!4
si in Statele >nite !@!0.tabelul 4B
*n functie de serviciile pentru care au fost creati, din totalul analizat in !, la un numar
de 00$$ de unitati s-au numrat /$C, roboti domestici, !4C roboti subacvatici, !#C roboti
medicali, 0C roboti pentru curatenie si restul de #?C au fost in categoria "altele".
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
8/16
'resterea e3ploziva a numarului de roboti a fost cauzata de cresterea economica rapida in
tarile care au facut investitii in acest domeniu. 'resterea productivitatii muncii a realizat
modificari de preturi importante pe pietele respective si daca la inceput s-a mers pe o perioada de!#-!0 ani pentru amortizarile investitiilor, s-a constatat ca o parte insemnata din aceste investitii
au fost amortizate uneori mult inainte de termen. >n alt amanunt important rezulta din
capabilitatea robotilor industriali de a prelua din ce in ce mai multe operatii si aplicatii.
O componenta importanta in robotizare este cererea crescuta de calitate in ceea ce priveste industria de componente si subansamble care produce "materii prime" ce in alte conditii
nu ar fi posibila fara roboti. 'ati roboti lucreaza in aceste industriiD *ncepand cu anii 90$ pana in
! s-au ac%izitionat peste !.!$$.$$$ unitati, incluzand industria dedicata robotilor industrialidin =aponia. 'resterea cea mai mare este concetrata in Statele >nite si uropa. *ntre ! si
#$$?, vanzarile de roboti industriali in Statele >nite sunt previzionate sa creasca de la !/,$$$
unitati la #4,$$$ unitati ceea ce va aduce o crestere de peste !#C. 7entru aceeasi perioada, piataeuropeana este pregatita sa creasca vanzarile de la #/.$$$ la ?.$$$ unitati, adica o crestere de
peste !$C.
Stocurile mondiale de roboti industriali si operationali sunt previzionate la o crestere din ! de
la 4?.$$$ unitati pina la peste 2#.$$$ unitati la sfarsitul anului #$$? tabelul ! si #B.
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
9/16
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
10/16
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
11/16
Roboti industriali la lucru in cadrul de!artamentului de li#rari
ai ieftin si mai bun - devine o conditie pentru implementarea robotilor industriali si a ridicarii
capacitatilor si performantelor de e3ploatare. *n anii !$ pretul robotilor industriali
incep sa suporte modificari destul de importante tinand cont de performantele acestora dar maiales de caracteristicile mecanice si electronice care sufera o continua dezvoltare. Facand o
paralela intre !2/ si !/ obtinem date statistice importante, astfel robotii industriali au
inregistrat urmatoarele imbunatatiri+
o 'apacitate de manevrare E/$C
o iteza E4$C
o 'apacitati mecanice E#$C
o )educerea numarului de componente de la !$$ la ?/
o Functionare continua de la /,$$$ la 4$,$$$ ore
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
12/16
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
13/16
*n perioada #$$$-#$$?, numarul de unitati de roboti pentru servicii este estimat la
peste 4,4$$ unitati, din care 4$,$$$ sunt roboti domestici e3cluzand cei de curatenie cuvacuumB si apro3imativ /,$$$ sunt roboti medicali.
)obotii domestici destinati uzului casnic cu sistem de vacuum sunt introdusi pe piata la
sfarsitul anului #$$$. anzarile bune intaresc pretul bun si conform mar(etingului acestui produs se pare ca vom avea pe piata peste G de milion de unitati. e asemenea apar de la zi la zi
roboti miniaturizati cevor intra intr-o multime de case si vor suplini o parte din activitatile
umane. ai mult decat atat te%nologia actuala poate fi folosita in scopul complementarii
asistentei umane in cazuri dificile prin intermediul robotilor de asistenta ce suplinesc cu succesasistentii persoanelor %andicapate.
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
14/16
*n cadrul sectorului roboti de serviciu, pretul destul de ridicat este inca un impediment, insa
avantajele multiple care le ofera in timp justifica investitia. 3act cum ne folosim acum de
telefoane mobile, 7'-uri asa ne vom putea folosi de "bucatarii inteligente" sau "case inteligente"in care diverse ec%ipamente vor fi conectate la un 7' care va coordona "muncile" in casa prin
intermediul robotilor de serviciu.
Figure /
e la stanga la dreapta+ robot de curatenie, robot subacvatic, robot cositoare5 robot de curatat cuvacuum
Figure 0
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
15/16
e la stanga la dreapta+ robot c%irurgical5 robot "asistent" medical5 robot de asistenta cinematic5
robot de supraveg%ere deplasare
*ntroducerea de noi te%nologii si mai ales materiale constituie un element important pentru
reducerea costurilor acestor roboti dar mai ales pentru fiabilitatea si disponibilitatile pentru caresunt facuti. Orientarea in acest mileniu va fi catre end-user, utilizatorul casnic care va beneficia
de avantajele acestor "masini inteligente" - robotii industriali.
8/16/2019 Automatizare Roboti Industriali
16/16
$iblio"rafie%
!. *nternet - studii de caz %ttp+@@telerobot.mec%.u:a.edu.au@
#. %e publication World Robotics 2000 - Statistics, Market Analysis, Forecasts, Case Studiesand Profitability of Robot Investent
?. Statistical ivision - >nited Nations conomic 'ommission
for urope >N@'B 7alais des Nations 1eneva , S:itzerland
4. *nternational Federation of )obotics *F)B, Stoc(%olm, S:eden
/. e%nologie si inovare te%nologica - 7rof. ictor 7arausanu @ 7rof.r.*ng. *leana 7onoran