บทความ

แขนกลหุ่นยนต์ ตัวขับเคลื่อนอุตสาหกรรมในอนาคต

Published

5 ปี ago

29 กรกฎาคม 2021

การลดระยะเวลาด้านลอจิสติกส์ได้บังคับให้บริษัทต่าง ๆ ดำเนินการตามกระบวนการอัตโนมัติเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุด ตัวอย่างที่ดีของสิ่งนี้คือ ความนิยมของแขนกลหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เนื่องจากมันทำให้งานซ้ำ ๆ ทำงานได้เร็วขึ้น ซึ่งในอดีตเคยเป็นหน้าที่ของมนุษย์ในการทำงานเหล่านี้ เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและซัพพลายเชนเท่านั้น แต่ยังช่วยในการบรรทุกของหนักและทำงานบนที่สูงได้โดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องอาศัยการใช้แรงงานของมนุษย์ ดังนั้น บริษัทจำนวนมากขึ้นจึงเลือกใช้โซลูชันนี้ รายงานการวิจัยตลาดโดยบริษัทที่ปรึกษาด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารระบุว่า มูลค่าการซื้อขายของอุปกรณ์เหล่านี้จะเพิ่มขึ้นจาก 18.9 พันล้านดอลลาร์ เป็น 39 พันล้านดอลลาร์ในปี 2567 เพิ่มขึ้น 206% วันนี้เราจะอธิบายว่าหุ่นยนต์เหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร โดยวิเคราะห์ข้อดีและการใช้งานหลักในอุตสาหกรรม

แขนกลหุ่นยนต์คืออะไร

แขนหุ่นยนต์เป็นอุปกรณ์ที่ตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งหน้าที่หลักและพฤติกรรมมีการเลียนแบบแขนมนุษย์ ชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นหุ่นยนต์จะเชื่อมต่อกันเพื่อให้แขนหมุนและเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง มือของหุ่นยนต์ติดอยู่ที่ปลายแขนเป็นส่วนขยาย มือสามารถอยู่ในรูปของกริปเปอร์ ถ้วยดูด หรือกรงเล็บ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานต่าง ๆ สิ่งเหล่านี้รวมถึงการยึด การเคลื่อนย้ายสินค้า การหยิบ และการประกอบชิ้นส่วน เป็นต้น ต้นแบบหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเครื่องแรกเป็นของวิศวกรชาวอังกฤษ บิล กริฟฟิธ พี. เทย์เลอร์ ในปี 1938 จนกระทั่งช่วงทศวรรษ 1970 การแข่งขันทางเทคโนโลยีที่ลุกลามกำลังเป็นไปอย่างร้อนระอุ ส่วนใหญ่ระหว่างธุรกิจในสหรัฐฯ และญี่ปุ่น โดยมีจุดประสงค์เพื่อปฏิวัติตลาดการผลิตมวลอุตสาหกรรมผ่านหุ่นยนต์ ปัจจุบัน บริษัท Kuka ของเยอรมัน และบริษัท ABB ของสวิสเป็นผู้ผลิตชั้นนำสองรายในการพัฒนาอุปกรณ์เหล่านี้

จุดประสงค์ของหุ่นยนต์คืออะไร การใช้งานแขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

เครื่องจักรเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อจำลอง หรือทดแทนความสามารถของแขนมนุษย์ในการผลิต และการดำเนินการด้านลอจิสติกส์ เนื่องจากเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด แขนกลหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจึงทำหน้าที่เหมือนกับผู้ปฏิบัติงาน แต่มีความสามารถในการรับน้ำหนักที่หนักกว่าด้วยความเร็วที่เร็วขึ้น และปราศจากความเหนื่อยล้าที่มนุษย์ต้องเผชิญเมื่อมีการเคลื่อนไหวซ้ำ ๆ อุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำงานได้โดยลำพัง หรือเป็นส่วนหนึ่งของสายการประกอบงาน ถูกใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูงสุด เช่น ภาคยานยนต์ อีกทั้งยังมีประโยชน์ในพื้นที่ที่ต้องการการเคลื่อนไหว การหยิบจับ และวางของหนัก

แขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรม: ข้อดีของการทำงานแบบระบบอัตโนมัติ

เพิ่มปริมาณงานในการปฏิบัติงานอย่างมีนัยสำคัญ: ในทางตรงกันข้ามกับผู้ปฏิบัติงาน แขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถทำงานเดิมซ้ำ ๆ ได้นานเท่าที่จำเป็น
ปรับกระบวนการที่ซับซ้อนให้เหมาะสมและทำให้มีประสิทธิภาพ: ในแง่ของการบรรทุกหนักและการทำงานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การประกอบชิ้นส่วนบางอย่างในภาคยานยนต์ แขนหุ่นยนต์เพียงอย่างเดียวสามารถบรรลุปริมาณงานสูงสุดได้
รับรองความปลอดภัยสูงสุดสำหรับผู้ปฏิบัติงานทุกคน: การรวมหุ่นยนต์เหล่านี้เข้ามาในสายการผลิตและกระบวนการลอจิสติกส์ ช่วยป้องกันไม่ให้พนักงานต้องปฏิบัติงานที่ไม่เป็นไปตามหลักสรีรศาสตร์และมีความเสี่ยงมากขึ้น
ลดต้นทุนการผลิตและพนักงาน: แม้จะมีการลงทุนครั้งแรก แต่ในระยะยาว ระบบอัตโนมัติจะช่วยลดต้นทุนและเพิ่มพนักงานที่จำเป็นให้สอดคล้องกับการทำงานได้ ให้ผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) อย่างรวดเร็ว
รับประกันความอยู่รอดของการดำเนินงานในสภาวะที่รุนแรง: เฉพาะแขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเท่านั้นที่สามารถรับประกันประสิทธิภาพการทำงานในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้

ประเภทของแขนกลหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

หุ่นยนต์คาร์ทีเซียน อุปกรณ์ที่มีแกนเชิงเส้นตรงสามแกนจึงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเท่านั้น หุ่นยนต์ประเภทนี้ใช้ในงานหยิบ วาง และประกอบโดยเฉพาะ
หุ่นยนต์ทรงกระบอก ใช้กันทั่วไปในการจัดการเครื่องหล่อและเชื่อมเฉพาะจุด และเพื่อดำเนินการประกอบที่มีความซับซ้อนสูง โครงสร้างรูปทรงกระบอกของหุ่นยนต์ทำให้สามารถหมุนหนึ่งรอบ และการเคลื่อนที่เชิงเส้นสองรอบได้
หุ่นยนต์ทรงกลม ตั้งชื่อตามข้อเท็จจริงที่ว่า หุ่นยนต์เป็นพิกัดทรงกลมที่แม่นยำ เครื่องจักรเหล่านี้มีประโยชน์ในกระบวนการผลิต การเชื่อมแก๊ส การหล่อโลหะ และการโม่
หุ่นยนต์ SCARA ย่อมาจาก Selective Compliant Assembly Robot Arm เทคโนโลยีนี้มีความโดดเด่นในด้านความยืดหยุ่น เนื่องจากมีอิสระถึง 4 องศา ซึ่งช่วยให้เคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายเมื่อเปรียบเทียบกับหุ่นยนต์ประเภทอื่น ๆ
หุ่นยนต์แบบข้อต่อ หุ่นยนต์นี้มีข้อต่อแบบหมุนอย่างน้อยสามข้อต่อ ทำให้เป็นที่นิยมในกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนมากขึ้น หุ่นยนต์ตัวนี้ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เช่น การพ่นสี
หุ่นยนต์คู่ขนาน ประกอบด้วยหุ่นยนต์เดลตา มีแพลตฟอร์มเคลื่อนที่และข้อต่อแบบหมุน ซึ่งรับประกันการเคลื่อนไหวที่หลากหลาย เครื่องจักรเหล่านี้ทำหน้าที่เตรียมคำสั่งซื้อผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กโดยเฉพาะ

เมื่อทำการติดตั้งเครื่องจักรอัตโนมัติ ผู้จัดการด้านลอจิสติกส์มีหน้าที่ตัดสินใจว่าจะติดตั้งแขนกลประเภทใด โดยพิจารณาจากเค้าโครงของคลังสินค้า การไหลของสินค้า ประเภทของน้ำหนักบรรทุก และปริมาณการหยิบ รวมถึงปัจจัยอื่น ๆ ร่วมด้วย

หุ่นยนต์แบบข้อต่อเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของความมุ่งมั่นต่อระบบอัตโนมัติที่ค่อย ๆ เกิดขึ้นในคลังสินค้าและศูนย์การผลิต เป็นที่ชัดเจนว่าการรวมเครื่องจักรเหล่านี้ช่วยให้เกิดประสิทธิภาพทางธุรกิจ และความสามารถในการแข่งขันสูงสุด ดังนั้นหุ่นยนต์เหล่านี้จะเสริมระบบการจัดเก็บอัตโนมัติอย่างดีในโรงงานอุตสาหกรรมมากขึ้นเรื่อย ๆ เช่น เครนยกของ สายพานลำเลียง เป็นต้น ท้ายที่สุด อุตสาหกรรมต้องการประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการดำเนินการแต่ละอย่างที่ประกอบกันเป็นห่วงโซ่อุปทาน แขนกลหุ่นยนต์อุตสาหกรรมช่วยให้การผลิตมีความคล่องตัว และปราศจากข้อผิดพลาดในการทำงาน