Kāpēc robots ostīja 'Porsche' dzinēju?  (6)

Pa konveijeru virzās "Porsche" spēkratu V12 dzinēji. Laiku pa laikam konveijers apstājas, pie katra dzinēja pēc kārtas tuvojas industriālais robots "KUKA" un sāk pētīt gatavo dzinēju ar gāzu analizatora caurulīti. Robots "osta" dzinēju. Kāpēc?

"Tādā veidā mēs pārbaudām motora degvielas sistēmas hermētiskumu," skaidro Vasilijs Gredasovs, Transporta un sakaru institūta (TSI) pasniedzējs Industriālo robotu specializācijā, kurš ir programmējis tieši tādu robotu. "Degvielas sistēmu piepildīja ar gāzi, kura atšķīrās no parasta gaisa sastāva. Es "apmācīju" robotu pārbaudīt aptuveni 20 punktus uz dzinēja, kur ir dažādu detaļu savienojuma vietas – vai robots tur neatrod tās gāzes pēdas, vai nav noplūdes? V12 dzinējiem ir diezgan sarežģīta forma, daudz vairāk leņķu nekā vienkāršākam dzinējam, tāpēc maršruts gāzu analizatoram arī bija sarežģīts." Beigās robotam bija vajadzīgas aptuveni divas minūtes, lai "apostītu" vienu dzinēju. Maiņa ražotnē ilga ap septiņām stundām, un par šo laiku "KUKA" paspēja pārbaudīt vairāk nekā 200 dzinēju.

Ar to pašu robotu Gredasovam bija vēl viens uzdevums. Vajadzēja "iemācīt" tam atgriezties sākuma pozīcijā, kad ražošanas līnijas operators nospiež pogu "Cikla beigas". Šajā ražotnē tas notika bieži, laiku pa laikam darba process prasīja apstādināt visu un sākt no sākuma. Turklāt cilvēki, kuri strādāja blakus robotam, nebija robotikas speciālisti. Līdz ar to ražotnes vadība gribēja, lai robots būtu pēc iespējas autonoms, lai nevienam lieku reizi tas nebūtu jāaiztiek.

"Problēma ir tajā, ka šim robotam nav sensoru, kuri kalpotu par "acīm" – tas neredz, kur atrodas. Es uzrakstīju programmu, kas lika robotam atcerēties visus punktus, kurus tas apmeklēja no cikla sākuma. Tad, kad vajadzēja atgriezties "mājas", robotam bija ieprogrammēti dažādi maršruti, atkarībā no vietas, līdz kurai tas aizbrauca. Tas bija diezgan darbietilpīgi," atceras TSI industriālās robotikas eksperts.

Gāzu analizatora kustību programmēšana prasīja divas vai trīs dienas. Tikpat daudz – paša robota pārvietošanas programmēšana – cehā tam bija 20 darba pozīcijas, starp kurām tas pārvietojās, izmantojot vairāk nekā 100 trajektorijas punktu. Šo procesu, kas prasīja kopumā aptuveni nedēļu, Vasilijs sauc par "melnraksta" programmēšanu. Kad robots tika atvests uz ražotni, vajadzēja vēl vairākas nedēļas, lai tas būtu pilnībā gatavs darbam.

"Šis ir galvenais darba posms. Jāpārliecinās, ka robots pareizi iekļaujas ražošanas sistēmā, strādā kopā ar pārējo aprīkojumu. Pēc tam vēl asistēju speciālistiem, kuri bija izstrādājuši gāzu analizatoru – tas tika uzstādīts beigās, un atkal vajadzēja pārliecināties, ka tas veiksmīgi strādā kopā ar robotu," klāsta speciālists.

Kādas zināšanas nepieciešamas, lai paveiktu šādu darbu? TSI pasniedzējs uzskaita: pati robotika, robota–kinemātika (zināšanas par to, kā robots kustas), ražošanas tīkli (datortīkli, kurus izmanto rūpnīcās; tos robots izmanto, lai komunicētu ar pārējo aprīkojumu), programmēšanas pamati, ražošanas procesu loģika. Daļu no šīm disciplīnām Vasilijs pats savulaik bija studējis TSI programmā "Elektronika", daļu apguvis praksē. Tagad jaunajiem speciālistiem ir iespēja sagatavoties vēl labāk – jau otro gadu TSI darbojas Latvijā unikālā studiju programma "Robotika", kas ir veltīta tikai un vienīgi robotiem – kā industriālajiem, tā arī autonomajiem. Vasilijs programmas ietvaros pasniedz kursus, kas ir veltīti ražošanas tīkliem un robotu programmēšanai.

Ar zināšanām vien nepietiek, uzskata Vasilijs. Robotikas speciālistam jābūt augstai stresa noturībai, jo vienmēr ir risks, ka robots salūzīs tavas vainas dēļ. Tā ir nepatīkama, bet kopumā normāla darba daļa, un visu var atrisināt. Viena no svarīgākajām laba robotikas speciālista īpašībām ir iztēle. "Pasūtījumus var sadalīt divās daļās. Ir uzdevumi, it īpaši lielām rūpnīcām, kur viss ir ļoti skaidrs un saprotams, un vienīgais izaicinājums ir pabeigt vajadzīgo darba apjomu laikus. Bet bieži parādās arī nestandarta uzdevumi, kā augstāk minētais gadījums. Paši roboti ir ļoti universālas mašīnas. Lai tos pielāgotu unikāla uzdevuma pildīšanai, vajadzīga ļoooti radoša pieeja," smaida Gredasovs.

"Ostīt" kaut ko nav tas tipiskākais robota uzdevums ražotnē. Vēsturiski populārākās darbības, ko veica roboti, bija un arī pašlaik ir kraušana un metināšana. Metināšanas knaibles ir tik smagas, ka robotam ir daudz vieglāk ar tām strādāt nekā cilvēkam. Cilvēks strādā lēnāk, jo vajag izmantot šablonus, lai trāpītu pareizajā metināšanas vietā, bet robotu vienu reizi ieprogrammē, un tālāk viss notiek automātiski. Visbeidzot, pie dažiem metināšanas veidiem var rasties cilvēkam kaitīgi tvaiki.

Savukārt kraušanu uztic robotiem ne tikai tāpēc, ka tie var pacelt smagas lietas. Bieži vien tie nodarbojas ar diezgan vieglu detaļu vai preču pārkraušanu. Te galvenā robota priekšrocība ir tā, ka tas strādā ātri un tam nav vajadzīgi pārtraukumi. Aizstāt cilvēka darbavietu ar robotu uzņēmumiem ir izdevīgi ilgtermiņā. Par pašu robotu un tā programmēšanu kompānija maksā vienu reizi, bet strādniekam vajag maksāt algu visu laiku. "Kā vienas no pirmajām un arī visaktīvāk industriālos robotus izmantoja automobiļu ražotnes. Viens robots atmaksājas aptuveni gada laikā, bet auto modelis, kuru tas palīdz saražot, parasti tiek izgatavots septiņus vai astoņus gadus pēc kārtas," klāsta Gredasovs.

Mūsdienās roboti var aizstāt cilvēku ļoti dažādos ražošanas uzdevumos. Viņi veic daudzus mehāniskās apstrādes veidus: nodarbojas ar plazmas griešanu, lāzera metināšanu un lodēšanu, uzklāj līmi vai hermētiķi, metina skrūves, ieliek visu veidu kniedes, slīpē un griež. Vasilijs atceras, ka TSI industriālo robotu programmēšanas kursus apmeklēja speciālistu grupa no kādas Ukrainas santehnikas ražotnes. Viņiem vajadzēja, lai robots izņem no krāsns karstus, tikko izgatavotus radiatorus.

Viena no jaunākajām tendencēm ir frēzēšanas uzdevumiem izmantot robotus CNC darbmašīnu (mašīnas ar ciparu programmvadību) vietā, jo tas var izrādīties izdevīgāk. Frēzēšana ir dažādu materiālu apstrādes veids, kas ļauj radīt sarežģītas formas un smalkus detaļu izstrādājumus.

Robotus frēzēšanai ir iespējams pielietot tur, kur nav vajadzīga ārkārtīgi liela precizitāte, piemēram, mēbeļu ražošanā. Tos izmanto arī reklāmas stendu un skulptūru izgatavošanai. Iedomājieties, ka Lieldienu vitrīnai kāds ir nolēmis izmantot zaķi, kurš ir izgatavots no putuplasta un ir vismaz vienu metru augsts. Izgriezt tādu var būt ļoti laikietilpīgs process, it īpaši, ja vajag daudz zaķu. Toties, ja uztaisa zaķa 3D modeli un ielādē to speciālā programmā, robots, kurš ir uzstādīts blakus pagriežamajam galdam, var izgatavot to ļoti ātri. Reklāmas speciālisti šobrīd ļoti aktīvi izmanto šādu iespēju, zina stāstīt Gredasovs.

Cita joma, kurā arvien vairāk izmanto robotus, ir kvalitātes kontrole, it īpaši līdz ar mašīnredzes attīstīšanos. Tās priekšrocības plaši izmanto tostarp pārtikas produktu ražošanā. Pieņemsim, robots "ierauga" uz konveijera slikti iepakotu jogurta paciņu. Tas var ne tikai to atšķirt no kvalitatīviem produktiem un paziņot par to cilvēkiem. Atkarībā no programmas un specifiskā aprīkojuma, robots var arī kādā veidā izlabot kļūdu – noņemt no konveijera vai pats pareizi aiztaisīt paciņu.

Automobiļu rūpnīcās kvalitātes kontrole robotu spēkiem arī ir ļoti pieprasīta. Katra saražotā detaļa tiek pārbaudīta. Robots to fotografē un salīdzina ar atmiņā saglabāto etalona attēlu. Te nianse ir tāda, ka robotam nākas regulāri pašam sevi kalibrēt, lai pārliecinātos, ka tas filmē detaļu no pareiza skatupunkta.

Šajā video var novērot, kā vesela "KUKA" robotu komanda būvē automobiļu šasijas. Procesa beigās notiek arī kvalitātes kontrole.

Vēsturiski visbiežāk robotus varēja atļauties un izmantoja automobiļu un lidmašīnu ražotnēs. Tagad roboti ar katru gadu kļūst arvien pieejamāki cenas ziņā, tāpēc tos iegādājas ļoti dažāda izmēra un profila uzņēmumi. Latvijā, pēc Vasilija aplēsēm, jau šobrīd pastāv diezgan plašs robotu otrreizējais tirgus. Lielie uzņēmumi sāk aizvietot lietotus robotus ar jaunākiem modeļiem. Vecākie modeļi, kas vēl ir labā darba kārtībā, tiek pārdoti vidēji par 7-8 tūkstošiem eiro. Tie atrod jaunus saimniekus.

"Joprojām paliek daudz uzdevumu, kurus var paveikt tikai un vienīgi cilvēks ar savām rokām vai instrumentiem. Bet ļoti daudz dažādu standartizētu darbību var uzticēt robotiem," secina Vasilijs Gredasovs.