«Металлообработка-2022»: роботы и аддитивные технологии
Отдельного внимания удостоились компании, которые разбавили ряды станков решениями, приближающими кибербудущее в промышленности. Что предлагают и как справляются с современными вызовами разработчики и поставщики роботов и аддитивных технологий из России?
Готовые решения
Многочисленные движения нечеловеческих рук на стенде CRP ROBOT (промышленные роботы CROBOTP) сразу привлекали внимание: несколько роботов одновременно усердно трудились над своими задачами, а любопытные посетители только диву давались.
По словам проектного инженера Филиппа Оганова, компания не просто продаёт роботов, но и производит полную интеграцию и разрабатывает готовые решения для предприятий. На выставку привезли три модели роботов: манипуляторы RH14-10 с досягаемостью 1 440 мм и грузоподъёмностью 10 кг; RH20-06 с длиной руки 2 012 мм и грузоподъёмностью 106 кг; RH18-20 длиной руки 1 820 мм и грузоподъёмностью 20 кг.
Также на стенде продемонстрировали способности пяти ячеек, уже готовых к внедрению. Первая ячейка занималась палетированием: перекладывала объект с пола на имитацию палеты. Робот RH18-20 в тандеме с вакуумным захватом на 6-ваттных присосках справлялся с задачей без затруднений.
На второй ячейке орудовала модель RH14-10, дополненная системой технического зрения Omron. Она распознавала тестовые объекты в виде цилиндров и составляла их в указанное место в нужном порядке. Актуально такое решение на конвейерных производствах с произвольным расположением изделий. Машина определит, какой объект перед ней, какого его положение в пространстве, и рассчитает координаты захвата.
Филипп Оганов добавил, что техническое зрение можно использовать и для других задач, например, поиска дефектов.
В другой ячейке робот RH18-20 со шпинделем 1,5 кВт и фрезой вырезал заготовки.
Их заранее отформовали термическим способом, а задачей манипулятора стало вырезать центральное окно и просверлить несколько отверстий.
Для предприятий с особенностями обработки изделий продемонстрировали сварочного робота с аппаратом MEGMEET Artsen Plus 400PR.
«Ячейка показывает поиск заготовки касанием: мы можем разместить нашу заготовку в некой ограниченной зоне, робот подойдёт к ней с разных сторон и ощупает проволокой. Во время касания проволоки о заготовку сварочный аппарат поймёт, что у него замкнулся сварочный контур, и определит текущее положение точки позиционирования. После того, как он нащупает несколько точек, робот сможет математически вычислить отклонение заготовки от её эталонного положения и сместить всю программу выполнения на это расстояние и на какой-то угол поворота», — объяснил г-н Оганов.
Ощупываний может быть несколько видов: смещение в одну, две и три стороны или такие же параметры поворота относительно трёх осей. Технология поиска заготовки нужна на любом производстве, где трудно правильно поместить изделие из-за нестандартных форм заготовки.
Проектный менеджер привёл пример, когда нужно было сварить электромагнит диаметром в несколько метров и весом в несколько тонн, само собой, поместить его точно было просто невозможно. Тогда устанавливали не заготовку относительно робота, а манипулятор относительно неё таким образом, чтобы ему было проще ощупать изделие.
Однако у такого подхода есть недостаток — время, затрачиваемое на поиск заготовки. Каждое ощупывание занимает порядка 10–15 секунд.
Но если этот минус станет критичным, CRP ROBOT (промышленные роботы CROBOTP) может предложить и второй способ поиска заготовки на этом же роботе. Это лазерный сканер, который определяет точки для сварки оптическим способом. Кроме того, сканер в онлайн-режиме видит отклонения сварного шва и корректирует программу.
Пять степеней свободы
Название разработки резидента «Сколково», ООО «Стереотек», вызывало смущение у инженеров, хотя 5D-принтер, представленный на стенде, не имеет отношения к пяти измерениям. Руководитель по развитию компании Анатолий Тулаев объяснил: просто произошла подмена понятий, речь ведь на самом деле о пяти степенях свободы (five degrees of freedom).
Разработчики взяли три координаты и добавили к ним точку наклона A и точку вращения С. Пришли к этой идее в 2012 году, просто задавшись вопросом, нельзя ли отказаться от печатной поверхности.
«Тогда пришла идея печатать с центра, когда деталь будет основанием самой себя. Мысль развивали, и получилось создать 5D-принтер. Сначала мы печатали простые небольшие детали, а теперь это мембраны, шестерёнки, манжеты и другие изделия для промышленного оборудования», — поделился воспоминанием г-н Тулаев.
Учитывая, что с российского рынка ушло большое количество поставщиков, чьим продуктам в стране зачастую нельзя найти замену, технология сейчас особенно актуальна. Отсутствие запчастей вызывает остановку линий производства, предприятия несут убытки, а пятиосевой принтер прямо на выставке на наших глазах успел напечатать крыльчатку.
Чтобы воссоздать изношенную деталь на принтере, нужно с помощью 3D-сканера замерить всего один образец. Но компания предпочитает более действенный способ — создать цифровую копию, применяя специальные инструменты, позволяющие измерить даже внутренние полости.
На вопрос о том, не слишком ли много времени это занимает, Анатолий Тулаев провёл параллель с беременностью: каждому процессу требуется установленное время.
Принтеры поставляют на предприятие заказчика, где можно при необходимости самостоятельно изготавливать детали для станков. При этом сотрудникам не нужно заранее получать специальную квалификацию.
«Мы предлагаем комплексное решение. Оно включает в себя принтер и цифровую библиотеку запасных частей. Например, если деталь загружена в библиотеку запчастей, то освоить машину можно всего за один день. В противном случае лучше знать основы 3D-моделирования. Для этого мы разработали курс в 144 академических часа по направлению «Аддитивное производство» под эгидой компании «Стереотек» в Волгоградском государственном техническом университете (ВГТУ).
Кроме этого, прорабатываем и образовательный сектор среднего сегмента, среднеобразовательные школы. Можно сказать, мы возвращаемся в коммунистический период, когда школьник мог получить не аттестат, а сертификат, позволяющий ему работать без профильного образования. Проходя наш курс в школе, ученик получает азы по 3D-моделированию и после выпуска может сразу пойти работать лаборантом за станок», — поделился г-н Тулаев.
В конце июля «Стереотек» планирует представить 5D-станцию: она состоит из принтера и дополнительного оборудования для просушивания материалов. Сейчас в отделе НИОКР компании идёт разработка высокотемпературного принтера. А уже в скором времени на рынке появится новое устройство, печатающее в шести плоскостях, что позволит производить более габаритные детали для промышленного оборудования.
Русский робот в Японии?
Похвастаться экспортом своих разработок в страну высоких технологий может не каждая компания, а уж тем более русская. Нам посчастливилось познакомиться с представителями одной из них.
ООО «Эйдос-Робототехника» работает в автоматизации с 2013 года, а в 2017 занялось разработкой роботов с последовательной кинематикой, которые и представило на стенде. Резиденты фонда «Сколково» из Казани поставляют свои машины не только на российские предприятия, но и в Арабские Эмираты и даже Японию. Что касается Страны восходящего солнца, то, по словам генерального директора Антона Сурьянинова, это был первый трансферт технологии из России в Японию за последние 20 лет. Тогда заказчикам российских роботов задавали много вопросов, но у японцев ответ был однозначный: русские эту область постигли более чем достаточно.
На выставке продемонстрировали робота в качестве самостоятельного товара для интеграторов. Г-н Сурьянинов утверждает, что по техническим характеристикам он не уступает лучшим мировым аналогам. Из преимуществ «умной» машины директор отметил то, что пользовательские программы пишут на языке Python, и весь этот массив свободной разработки манипулятор бесшумно интегрирует. Представленным на стенде роботом управляют при помощи нейронных сетей для распознавания голоса.
В перечень его способностей входят работа со сварочными аппаратами, обслуживание станков, покраска и палетирование.
В управлении манипулятор тоже очень прост. Антон Сурьянинов говорит, что человеку, который никогда не сталкивался с манипуляциями с подобной машиной, понадобится около 5 дней, чтобы полностью его освоить.
Разработку компания планировала для собственных нужд, поэтому вложила в неё весь накопленный опыт.
По словам г-на Сурьянинова, несмотря на то, что это направление только набирает популярность, несколько вузов уже приобрели оборудование.
Кроме того, есть заключение Минпромторга РФ об отечественном происхождении: систему управления, шкаф управления, все корпусные детали компания производит самостоятельно. Закупать извне приходится лишь двигатели и редукторы, так как в России не найти аналогов нужного качества. Детали везут из разных стран, а потеря двух поставщиков в связи
с ограничениями не сказалась на производстве — компания оперативно нашла новых.
В целом текущая рыночная ситуация благоприятно повлияла на ООО «Эйдос-Робототехника», так как интерес со стороны рынка существенно вырос. Потому и на будущее планы грандиозные.
«Планируем расширять линейку роботов с характеристиками, которые сейчас особо актуальны. Также будем продолжать внедрять коммерческие решения, повышая производительность труда, потому что машины должны работать, а люди — думать.
Человеческое эволюционное преимущество — это абстрактное мышление, которым нам и нужно заниматься. Тяжёлый труд гораздо эффективнее переложить на механизмы. У нас есть корпоративная легенда. Идея заняться автоматизацией началась с девушки из Елабуги, которая на одном из заводов каждую смену вручную считала и упаковывала стяжки.
«Я считаю, что люди такими вещами заниматься не должны, и поэтому мы развиваем своё направление с большей силой», — сказал в заключение Антон Сурьянинов.
Доступно, быстро и качественно
Ещё один представитель направления робототехники — ООО «Технорэд» — прямо на выставке получил премию OEE Award 2022 в номинации «Роботизация и безлюдное производство» за внедрение готового решения по сварке на ООО «МКТ». Серийные продукты разработчика внедрены в таких компаниях, как «Газпром» и «Норникель». Кроме того, они пользуются популярностью у представителей среднего и малого бизнеса.
«Мы делаем серийные продукты по роботизации, за счёт чего можем исключить из стоимости разработку и прототипирование. Результат – доступная цена и достаточно короткий срок окупаемости. Но при этом наши решения обладают конкурентными техническими характеристиками, что делает их гибкими и надёжными машинами. TECHNORED — это целая экосистема: мы не просто разрабатываем, создаём и производим роботизированные комплексы, но и готовим кадры для отрасли внутри нашей Академии роботизации, которая является партнёром Финансового университета при правительстве России и Фонда «Сколково», — рассказал основатель и генеральный директор «Технорэд» Артём Лукин.
Он говорит, что у компании решения покупают быстрее, чем их успевают привозить на склад. В начале мая там было 30 комплексов, а на выставку привезли то, что осталось. Тем не менее и среди этого оказались новинки и бестселлеры.
Например, российская разработка — роботизированный сварочный комплекс, который удостоился премии OEE Award 2022. Решение уже готово к внедрению. По словам директора, на запуск уходит несколько дней, зато автомат заменяет от 4 до 10 сварщиков. Что, безусловно, повышает производительность, снижает затраты и создаёт эталон качества шва. При этом комплекс рассчитан не только на серийное, но и на единичное производство.
Другим уникальным решением на стенде оказалась роботизированная сварочная ячейка с коллаборативным роботом. Директор специально отметил, что она многофункциональна и может быстро перестраиваться с одной заготовки на другую при помощи устройства с простым и понятным интерфейсом, как у смартфона.
Третья в очереди на демонстрацию — ячейка с роботом для загрузки токарных, фрезерных и листогибочных станков. Она была разработана в 2019 году, прошла несколько этапов доработки и сейчас представлена в своей третьей версии.
«Это одна из самых популярных моделей, она очень востребована на рынке. Благодаря этой системе мы можем заменить оператора на любом станке. Из года в год она становится более функциональной и доступной. Мы за то, чтобы решения были доступные, мы не боимся слова «дёшево» и хотим, чтобы у нас было быстро, дёшево и качественно. Мы стремимся к этому невозможному», — говорит Артём Лукин.
Изначальная версия была больше, тяжелее и менее функциональной. Теперь она в два раза меньше, с другой технологией сборки, имеет пневматику, гидравлику и стоит в два раза дешевле. По словам эксперта, это единственное на мировом рынке решение, которое позволяет подключить любого робота к любому токарно-фрезерному станку с ЧПУ за 10 минут.
Сложившаяся ситуация с логистикой стала для компании новой возможностью получить ещё большее признание на отечественном рынке.
«Количество заказчиков резко увеличилось, а число направлений для деятельности резко возросло. Здесь на выставке у нас самый большой стенд, мы находимся в одном из самых лучших павильонов в центре зала. Санкции и уход международных брендов – это большие перспективы для российской промышленности», — заявил г-н Лукин.
