Robotlaşdırılmış paletləmə sistemləri: PLC, robot və süni intellekt idarəetməsi arasında seçim

İstehsal prosesi başa çatdıqdan və məhsullar paylanmağa hazır olduqdan sonra, adətən onları paletlər üzərinə yığmaq tələb olunur. Ənənəvi olaraq bu iş əhəmiyyətli dərəcədə əl əməyinə ehtiyac duyur, nəticədə tez-tez işçi xəsarətləri və erqonomik problemlər yaranırdı. Avtomatlaşdırılmış paletləmə bu fiziki yükü aradan qaldırır və montaj xəttində əməyə əhəmiyyətli qənaət təmin edir.

Lakin səmərəliliyi maksimuma çatdırmaq üçün düzgün idarəetmə arxitekturasının seçilməsi çox vacibdir. Sənaye eksperti kimi mən qərarvermə prosesində sizə bələdçilik edərək sərt avtomatlaşdırmanı, PLC məntiqini, robot hesablamalarını və süni intellektin getdikcə artan rolunu müqayisə edəcəyəm.

Sərt avtomatlaşdırma nə vaxt kifayətdir?

Paletləmə üçün robotlar həmişə vacib deyil. Bəzi proseslər artikulyasiyalı qollar əvəzinə “sərt avtomatlaşdırma”dan istifadə edə bilər. Məsələn, sement və ya taxıl kisələri kimi ağır yüklər çox vaxt sürüşən üfüqi qapılar və hərəkətli konveyer novları vasitəsilə daşınır.

Belə sadə sistemlər üçün standart PLC və ya rele idarəetmə sistemi kifayətdir. Bu yanaşma ölçüsü və ya yığılma nümunələri dəyişməyən sabit məhsul axını ilə işləyərkən effektivdir. Lakin bu həll çevik deyil; sərtdir və mexaniki yenidənqurma olmadan dəyişikliklərə uyğunlaşa bilmir.

Robot çevikliyinə ehtiyac

Müxtəlif yığılma nümunələri və ya qarışıq məhsullarla işləyərkən mürəkkəblik əhəmiyyətli dərəcədə artır. Belə ssenarilərdə robotlaşdırılmış avtomatlaşdırma zəruri olur. Robot proqramlaşdırılmış məlumat və ya xarici sensorlardan alınan məlumat əsasında məhsulun yerləşdirilməsini dinamik şəkildə dəyişə bilər.

Bundan əlavə, robotlar alətlər sayəsində çoxşaxəlilik təklif edir. Robotu müxtəlif məhsul konfiqurasiyalarını idarə edə bilən tutacaqla təchiz etməklə istehsalçılar xətti dayandırmadan müxtəlif SKU-ları paletləyə bilərlər. Bu çeviklik robotların ənənəvi sərt avtomatlaşdırma sistemləri üzərində əsas üstünlüyüdür.

Şəkil 1. İstehsalda sürətli dəyişikliklər üçün hazırlanmış mobil robotlaşdırılmış paletləmə həlli. Şəkil Control şirkətinin icazəsi ilə istifadə olunub.

Hərəkətin və səmərəliliyin optimallaşdırılması

Paletləmə prosesini idarə edən proqramlaşdırma səmərəliliyin əsas amilidir. Yaxşı optimallaşdırılmış sistem köməkçi tapşırıqlar üçün boş vaxtlardan istifadə etməklə dayanma müddətini minimuma endirir. Məsələn, növbəti məhsul partiyasını gözləyərkən robot paletin üzərinə aralıq vərəq yerləşdirə bilər.

Səmərəlilik həmçinin sistemin quruluşundan asılıdır. T-arabalı sistemlər robotlara eyni vaxtda bir neçə istehsal xəttini yığmağa imkan verir. Belə quruluşlarda iş axınında dar boğazların yaranmasının qarşısını almaq üçün proqramlaşdırma paletlərin hazırlıq sahəsinə yerləşdirilməsinə və boş vaxtın minimuma endirilməsinə yönəlməlidir. Hərəkətin planlaşdırılmasında qənaət edilən hər millisaniyə dövr müddətinin azalmasına töhfə verir.

Səhvlərin bərpasında HMI-lərin rolu

Müasir paletləmə sistemlərində mühüm irəliləyişlərdən biri HMI (İnsan-Maşın İnterfeysi) vasitəsilə Yerləşdirmə Sayğacının Üzərinə Yazma funksiyasının inteqrasiyasıdır. Bu funksiya operatorlara konkret xətlər üzrə sayğacları rəqəmsal şəkildə sıfırlamağa imkan verir.

Bu ssenarini nəzərdən keçirək: qutu Qolun Ucundakı Alətdən (EoAT) düşərsə, operator sensor ekranda yerləşdirmə sayını tənzimləyə bilər. Bu, fiziki yığını robotun daxili sayğacı ilə uyğunlaşdırmaq üçün hüceyrənin daxilində əl ilə müdaxiləyə ehtiyacı aradan qaldırır. Bu, işi asanlaşdırmaqla yanaşı, fiziki sıfırlamalara ehtiyacı azaltdığı üçün operator təhlükəsizliyini də əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Şəkil 2. Robotlaşdırılmış paletləmə ayrı-ayrı qutular və bağlamalar üçün fərdiləşdirilmiş tutacaqlardan istifadə edir. Şəkil Control şirkətinin icazəsi ilə istifadə olunub.

PLC və robot idarəetməsi: emal fərqi

Sistem dizaynı üçün PLC və robot idarəetmə məntiqi arasındakı fərqi anlamaq çox vacibdir. PLC-lər pilləvari məntiqi ardıcıl şəkildə, sətir-sətir icra edir. Bu, onları bütün istehsal xəttinin məntiqi axınının, məsələn, paletləmə dövründən sonra daha çox məhsulun hazırlıq sahəsinə göndərilməsi siqnalının idarə olunması üçün ideal edir.

Bunun əksinə olaraq, robotlar adətən strukturlaşdırılmış mətn dillərindən istifadə edirlər. Yığma prosesi zamanı robotların fərqli üstünlüyü var. Onlar sərt ardıcıl prosesə əsaslanmadan növbəti təbəqənin mövqeyini hesablaya, aralıq vərəqlərin yerləşdirilməsini izləyə və koordinatları arxa planda qeyd edə bilərlər. Bu paralel emal qabiliyyəti çox vaxt daha səmərəli yığma əməliyyatı ilə nəticələnir.

Süni intellekt hesablama sistemlərinin meydana çıxması

Bəzi qabaqcıl əməliyyatlarda həm robot kontrollerindən, həm də xarici PLC-lərdən yan keçilir. Bunun əvəzinə kameralardan və skanerlərdən məlumat toplayan mərkəzi kompüterdən istifadə olunur. Çox vaxt süni intellektə əsaslanan səmərəli alqoritmlərdən yararlanan bu sistemlər hərəkət trayektoriyalarını və təyinat nöqtələrini real vaxtda hesablayır.

Buradakı əsas üstünlük uyğunlaşma qabiliyyətidir. Qarışıq SKU-lardan ibarət yüklər və ya qeyri-müntəzəm məhsullar üçün süni intellekt sistemi ən qısa yolu fasiləsiz hesablaya bilər. Bu, məhsul dəyişənləri tez-tez dəyişdikdə belə dövr müddətinin minimum səviyyədə qalmasını təmin edir və ənənəvi proqramlaşdırmanın uyğunlaşmaqda çətinlik çəkdiyi optimallaşdırma səviyyəsini təklif edir.

Şəkil 3. Robot və proqram təminatı şirkətləri arasındakı tərəfdaşlıqlar hərəkət trayektoriyalarını optimallaşdırmağa və dövr müddətini azaltmağa kömək edə bilər. Şəkil Control şirkətinin icazəsi ilə istifadə olunub.

Sürət, təhlükəsizlik və ən yaxşı həll

Yadda saxlamaq vacibdir ki, ən yaxşı paletləmə sistemləri mütləq təcrid olunmuş şəkildə ən sürətli sistemlər deyil. Optimal həll yuxarı və aşağı axındakı proseslərə təsir edən dayanma müddətini minimuma endirməklə əsas tapşırığı yerinə yetirir. Müasir müəssisələrin əksəriyyəti konkret məhsul çeşidləri üçün ən yaxşı iş axınını yaratmaq məqsədilə idarəetmə sistemlərini birləşdirən hibrid yanaşmadan istifadə edir.

Müəllifin fikri: Avtomatlaşdırma eksperti kimi mən tez-tez müştərilərin sürət üçün sistemi həddindən artıq mürəkkəbləşdirdiyini görürəm. Məsləhətim çevikliyi və təhlükəsizliyi prioritetləşdirməkdir. Məhsul dəyişikliklərini (HMI və ya süni intellekt vasitəsilə) idarə edə bilən və operatorları təhlükəsiz saxlayan (səhv üzərindən yazma funksiyaları vasitəsilə) sistem uzunmüddətli perspektivdə sadəcə sürətli işləyən, lakin daim əl ilə tənzimləmə tələb edən sistemdən daha yaxşı investisiya gəliri təmin edəcək.

Müəllif haqqında

Zhang Qiao PLC, DCS, TSI və enerji mühafizəsi sistemləri üzrə 15 ildən çox təcrübəyə malik təcrübəli sənaye avtomatlaşdırması mütəxəssisidir. Karyerası ərzində Zhang aparıcı qlobal avtomatlaşdırma istehsalçıları üçün texniki sənədlər və xəbər məqalələri hazırlayıb, mürəkkəb idarəetmə mühəndisliyi problemləri ilə bağlı dərin texniki biliklər təqdim edib.