Roboty przemysłowe – 5 sposobów na oszczędność

Statystyki i badania, do których odnosimy się w tekście, są przetestowane i zbadane dla robotów marki Kawasaki Robotics.

1. Energooszczędność robotów – Innowacje technologiczne

Najnowocześniejsze roboty przemysłowe wyposażone w zaawansowane kontrolery wprowadzają nową jakość w proces zarządzania zużyciem energii. Dzięki precyzyjnemu sterowaniu pracą napędów i optymalizacji ruchów mogą obniżać je nawet o 40%. W trakcie paletyzacji czy pakowania, będących nieodłącznymi elementami procesu produkcji kluczowe są precyzja i szybkość działania. Roboty mogą zadbać o jedno i drugie przy minimalnym zużyciu prądu.  

Wydajność energetyczna tych robotów wynika z inteligentnego systemu sterowania, który dostosowuje moc do aktualnych potrzeb procesu produkcyjnego. W praktyce oznacza to, że roboty zużywają minimalną ilość energii w czasie przestojów lub mniejszych obciążeń, co przyczynia się do obniżenia kosztów operacyjnych. Przedsiębiorstwom, które działają w trybie 24/7, takie podejście może przynieść znaczne oszczędności na rachunkach za energię, zwiększając jednocześnie konkurencyjność.

2. Automatyzacja – wyższy poziom efektywności

Automatyzacja procesów produkcyjnych odgrywa kluczową rolę w zachowaniu wysokiej wydajności produkcji, szczególnie w kontekście rosnących wymagań dotyczących efektywności energetycznej. Roboty przemysłowe działające w zakładach wytwórczych wyróżniają się swoją zdolnością do szybkiego i precyzyjnego działania w trudnych warunkach, takich jak wysoka wilgotność powietrza czy zmienne temperatury, co ma szczególne znaczenie na przykład w procesach przetwórstwa żywności.

Dzięki zastosowaniu robotów, które mogą obsługiwać paletyzację z prędkością nawet 2 sekund na cykl, firmy mogą osiągnąć wyższą wydajność przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii. Co więcej, zrobotyzowane systemy do paletyzacji są w pełni kompatybilne z nowoczesnymi rozwiązaniami automatyzacji, co pozwala na zintegrowanie ich z istniejącymi liniami produkcyjnymi bez konieczności przerywania produkcji.

Zrobotyzowane systemy nie tylko oszczędzają energię, ale także minimalizują ilość odpadów produkcyjnych, co przekłada się na mniejsze zużycie surowców i niższą emisję CO₂. To podejście jest w pełni zgodne z ideami przemysłu 4.0 jeśli chodzi o redukcję śladu węglowego i realizację strategii zrównoważonego rozwoju.

3. Zrównoważony rozwój i redukcja emisji CO2

Zmniejszenie emisji CO₂ jest jednym z kluczowych wyzwań, przed którymi stoi obecnie przemysł, a automatyzacja z wykorzystaniem robotów przyczynia się do realizacji tego celu. Energooszczędne technologie pozwalają nie tylko na redukcję zużycia energii elektrycznej, ale także na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych.

Firma produkcyjna, która zużywa duże ilości energii w procesie paletyzacji, po wdrożeniu robotów może zmniejszyć emisję CO₂ o nawet 20%. Możliwość osiągniecia takiej redukcji, jest to szczególnie istotna dla przedsiębiorstw, które muszą przestrzegać coraz bardziej rygorystycznych przepisów dotyczących ochrony środowiska. Dodatkowe korzyści środowiskowe wynikają z faktu, że roboty, dzięki długiej żywotności i niskim kosztom utrzymania eliminują potrzebę częstych wymian sprzętu, redukując tym samym ilość generowanych odpadów.

4. Niższe koszty produkcji dzięki automatyzacji

Automatyzacja z wykorzystaniem robotów przemysłowych przynosi firmom nie tylko oszczędności energetyczne, ale również redukcję innych kosztów związanych z produkcją. Wysoka precyzja działania robotów eliminuje błędy i redukuje liczbę wadliwych produktów, co ma ogromne znaczenie z uwagi na ścisłe normy jakości. Mniejsze zużycie surowców oraz optymalizacja procesów produkcyjnych prowadzą do niższych kosztów operacyjnych.

Dzięki robotom, firmy mogą także skrócić czas realizacji zamówień i zwiększyć elastyczność produkcji. To oznacza, że przedsiębiorstwa mogą szybciej reagować na zmieniające się potrzeby rynku, co jest szczególnie ważne np. w branży spożywczej, gdzie cykle życia produktów są często bardzo krótkie.

5. Zastosowanie robotów w przemyśle spożywczym

Roboty, dzięki swoim zaawansowanym funkcjom i możliwościom adaptacyjnym, znalazły szerokie zastosowanie w różnych segmentach przemysłu. Są wykorzystywane zarówno w procesach pakowania, jak i paletyzacji oraz przenoszenia produktów. W przypadku dużych zakładów produkcyjnych, ich zastosowanie pozwala na zwiększenie przepustowości przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii i kosztów operacyjnych.

Dla przykładu, w jednym z zakładów przetwórstwa spożywczego automatyzacja procesów pakowania dzięki robotyzacji, pozwoliła na zmniejszenie zużycia energii o 30% i zwiększenie wydajności o 20%. Tego rodzaju rozwiązania przyczyniają się do poprawy konkurencyjności firm na rynku, jednocześnie wspierając ich strategię zrównoważonego rozwoju.

Regeneracja energii w robotach Kawasaki serii CP

Rozwiązaniem pozwalającym skutecznie dbać o oszczędność energii jest na przykład system odzysku energii zamontowany w robotach Kawasaki serii CP, zaimplementowany w kontrolerach serii E03. Gdy robot wytraca prędkość, jego silniki działają jak prądnice, co pozwala na odzyskiwanie energii, zamiast jej uwalniania w formie ciepła. Energia ta trafia z powrotem do kontrolera, gdzie falownik decyduje, czy skierować ją do rezystorów hamujących, czy do kondensatorów. Jeśli kondensatory są pełne, energia jest zwracana do sieci zakładowej.

System ten może zredukować zużycie energii nawet o 20% w porównaniu do robotów bez modułu odzyskiwania energii. Mechanizm działa dynamicznie w zależności od cyklu pracy robota i pozwala na oszczędzanie energii, co jest szczególnie ważne w czasach rosnących kosztów energii. W modelach CP500 i CP700 dodatkowo na trzeciej osi umieszczono sprężynę gazową, która zmniejsza obciążenie napędów, co również wspomaga efektywność energetyczną.

Kluczowe kroki w procesie odzyskiwania energii:

• Hamowanie – podczas wytracania prędkości robot generuje energię.
• Odzysk energii – energia ta wraca do kontrolera.
• Zarządzanie energią – falownik kontrolera może przekierować energię do:
  • rezystorów hamujących (gdy energia nie może być magazynowana),
  • kondensatorów (gdy energia może być przechowana).
• Zwrot energii – nadmiar energii może być przekazywany z powrotem do sieci zakładowej, co znacząco obniża zużycie energii w procesie produkcyjnym.

Dzięki tym technologiom roboty serii CP są bardziej efektywne energetycznie i przyczyniają się do redukcji kosztów operacyjnych w zakładach produkcyjnych.

Podsumowanie

Roboty przemysłowe mogą być ważnym narzędziem dla firm, które dążą do zwiększenia efektywności energetycznej i obniżenia kosztów produkcji. Dzięki nowoczesnym technologiom energooszczędnym, przedsiębiorstwa mogą nie tylko zmniejszyć swoje rachunki za prąd, ale także obniżyć emisję CO2, co staje się coraz ważniejsze w świetle globalnych działań na rzecz ochrony środowiska. W połączeniu z wysoką wydajnością i precyzją operacyjną, roboty przemysłowe to idealne rozwiązanie dla firm, które chcą połączyć rozwój technologiczny z odpowiedzialnością ekologiczną.