Филиал РАХ «Творческая мастерская «Литейный двор». Ткаченко С.С. Роботизированные станки как основа автоматического производства

Отечественная инженерная школа всегда отличалась простыми и эффективными решениями сложных задач. Станкостроение не является исключением. Уникальное оборудование советского производства пользовалось спросом по всему миру. Время идет, и эволюция жизни бросает очередной вызов нашим инженерам.

Бурное развитие цифровых технологий привело к коллапсу конвейерного производства [3]. Человек не может работать как робот, а робот не в состоянии заменить оператора у морально устаревшего оборудования. Симбиоз машины и человека не произошел. Объединить можно только подобные субстанции. Актуальным становится вопрос о трансформации станка в новый вид оборудования, представляющего собой модульный агрегат, в состав которого входит робот-манипулятор и сам станок. Такое объединение возможно, если оба объекта спроектированы как модули глобального автоматического производства. Робот-манипулятор должен обеспечивать сборку и эксплуатацию станка, ремонт и модернизацию (рисунок). Весь жизненный цикл модульного оборудования протекает без участия человека.

Классические станки не вписываются в эту модель. Габариты и расположение узлов, способы эксплуатации и обслуживания рассчитаны на эргономику. Современное оборудование по-прежнему создает и эксплуатирует социум. Робот остается инструментом в руках человека.

Облачные технологии позволяют роботам взять на себя функции рабочего персонала производств [2]. Для этого необходимо менять идеологию конструирования станков. Оборудование должно соответствовать возможностям робота. Машина не устает и не ошибается, но она жестко привязана к серверу, электропитанию и направляющим перемещения. Роботу не выполнить такелажные работы, но он может собрать объект из любого количества компонентов. Фрагментация корпусных деталей открывает путь к автоматическому производству.

Фрагментированию подлежат любые узлы, с которыми не справится робот-манипулятор. Литые корпусы можно заменить сборными конструкциями без потери эксплуатационных свойств [1]. Детали, выполненные листовой штамповкой, заменяют сборными конструкциями или собирают из литых элементов в единый силовой корпус.

Широко разрекламированная концепция виртуального производства получит путевку в жизнь только тогда, когда роботы смогут обойтись без неквалифицированной помощи человека. Фрагментация корпуса позволит машине самостоятельно проводить ремонт и обслуживание любой сложности, а это безлюдное производство, функционирующее в автоматическом режиме. Появление беспилотных автомобилей и морских судов позволяет проводить кооперацию автоматических производств в мировом масштабе. Промышленность не на словах, а на деле становится услугой [2].

В краткосрочной перспективе фрагментация корпусных деталей позволяет создать полностью автоматические станки. Благодаря встроенному роботу-манипулятору оборудование может работать в автономном режиме. Прежде всего это касается обработки резанием и обработки давлением. Массовое производство комплектующих даст возможность отказаться от услуг развивающихся стран.

Следующий шаг – саморепликация машин. Дефрагментация позволяет исключить человека из производственного процесса и существенно ускорить обновление оборудования. Станет возможным конфигурировать мощности под заказ, а не искать клиента под имеющиеся возможности.

Роботизированные станки – это новая эпоха в промышленности, основа будущего автоматического производства.