ربات‌های صنعتی ABB، ساخته‌شده توسط شرکت ABB (Asea Brown Boveri)، یکی از پیشروترین فناوری‌های اتوماسیون صنعتی در جهان هستند که به دلیل دقت، انعطاف‌پذیری و کارایی بالا در صنایع مختلف از خودروسازی تا مواد غذایی و الکترونیک شناخته می‌شوند. ABB، یک شرکت سوئیسی-سوئدی که از ادغام دو شرکت Asea و Brown Boveri در سال 1988 تأسیس شد، با بیش از چهار دهه تجربه در رباتیک، مجموعه‌ای گسترده از ربات‌های صنعتی را ارائه می‌دهد که برای بهبود بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی در محیط‌های تولیدی طراحی شده‌اند. این ربات‌ها، از جمله سری‌های IRB، GoFa و YuMi، با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته مانند هوش مصنوعی (AI)، اینترنت اشیا (IoT) و نرم‌افزارهای یکپارچه، نقش کلیدی در تحول دیجیتال صنایع ایفا می‌کنند. برای دیدن اطلاعات کامل ربات Optimus تسلا به این صفحه مراجعه کنید.
معرفی ربات‌های صنعتی ABB
ربات‌های صنعتی ABB ابزارهای خودکار و برنامه‌ریزی‌شونده‌ای هستند که برای انجام وظایف تولیدی مانند جوشکاری، مونتاژ، جابه‌جایی مواد، بسته‌بندی و رنگ‌آمیزی طراحی شده‌اند. این ربات‌ها با بازوهای مفصلی و قابلیت حرکت در چندین محور (معمولاً 4 تا 6 محور)، دقت و سرعت بالایی را در محیط‌های صنعتی ارائه می‌دهند. وب‌سایت رسمی ABB تأکید می‌کند که ربات‌های این شرکت برای پاسخگویی به نیازهای متنوع صنایع، از تولید انبوه در خودروسازی تا تولید سفارشی در الکترونیک، بهینه‌سازی شده‌اند.
ABB با بیش از 580 هزار ربات نصب‌شده در سراسر جهان تا سال 2024، یکی از چهار بازیگر اصلی بازار رباتیک صنعتی (همراه با FANUC، Yaskawa و KUKA) است. ربات‌های ABB با نرم‌افزارهایی مانند RobotStudio و سیستم‌های کنترل پیشرفته مانند OmniCore، امکان برنامه‌ریزی ساده، نظارت در زمان واقعی و ادغام با فناوری‌های Industry 4.0 را فراهم می‌کنند. این ربات‌ها نه‌تنها بهره‌وری را افزایش می‌دهند، بلکه با قابلیت‌های همکاری انسان و ربات (Collaborative Robotics)، ایمنی و انعطاف‌پذیری را در محیط‌های کاری بهبود می‌بخشند.
پیشرفت ربات‌های صنعتی ABB در گذر زمان
ABB ریشه‌های خود در رباتیک را به سال 1974 بازمی‌گرداند، زمانی که شرکت سوئدی ASEA اولین ربات صنعتی تمام‌الکتریکی جهان، IRB 6، را معرفی کرد. این ربات، که برای جوشکاری و جابه‌جایی مواد طراحی شده بود، با وزن قابل‌حمل 100 کیلوگرمی و کنترل میکروپروسسوری، انقلابی در اتوماسیون صنعتی ایجاد کرد. IRB 6 به دلیل دقت و قابلیت برنامه‌ریزی، به‌سرعت در صنایع خودروسازی اروپا پذیرفته شد.
پس از ادغام ASEA و Brown Boveri در سال 1988، ABB به یکی از پیشگامان جهانی در رباتیک تبدیل شد. در دهه 1990، این شرکت سری IRB را گسترش داد و ربات‌هایی مانند IRB 6000 را معرفی کرد که برای وظایف سنگین مانند جوشکاری نقطه‌ای و مونتاژ در خودروسازی مناسب بودند. ABB همچنین سرمایه‌گذاری‌های قابل‌توجهی در تحقیق و توسعه انجام داد و مراکز رباتیک خود را در سوئد، ایالات متحده و چین تأسیس کرد.
در قرن بیست‌ویکم، ABB با معرفی ربات‌های مشارکتی (Collaborative Robots یا Cobots) مانند YuMi در سال 2015 و GoFa در سال 2021، بازار را متحول کرد. این ربات‌ها برای کار ایمن در کنار انسان‌ها طراحی شده‌اند و نیاز به حصارهای ایمنی را حذف می‌کنند. وب‌سایت ABB گزارش می‌دهد که در سال 2024، این شرکت بیش از 80 مدل ربات صنعتی را در سبد محصولات خود دارد که برای کاربردهای متنوع از جوشکاری قوسی تا بسته‌بندی مواد غذایی مناسب هستند. ABB همچنین با ادغام هوش مصنوعی و IoT، ربات‌های خود را با فناوری‌های Industry 4.0 هم‌راستا کرده است.
گسترش جهانی
ABB با تأسیسات تولیدی در سوئد، چین و ایالات متحده، و شبکه‌ای از 100 مرکز خدمات در 53 کشور، حضور جهانی قدرتمندی دارد. در سال 2023، این شرکت کارخانه رباتیک پیشرفته‌ای را در شانگهای افتتاح کرد که ظرفیت تولید سالانه 100 هزار ربات را دارد.
انواع ربات‌های صنعتی ABB
ABB مجموعه متنوعی از ربات‌های صنعتی را ارائه می‌دهد که برای نیازهای مختلف صنایع طراحی شده‌اند. انواع اصلی عبارت‌اند از:
1. ربات‌های مفصلی (Articulated Robots)
سری IRB، شامل مدل‌هایی مانند IRB 6700، IRB 7600 و IRB 1600 که برای وظایف سنگین مانند جوشکاری، مونتاژ و جابه‌جایی مواد استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، IRB 6700 با ظرفیت حمل 300 کیلوگرم و دقت 0.05 میلی‌متر، برای تولید خودرو مناسب است.
کاربردها: جوشکاری قوسی و نقطه‌ای، مونتاژ، جابه‌جایی مواد، رنگ‌آمیزی.
2. ربات‌های مشارکتی (Collaborative Robots یا Cobots)
- YuMi: اولین ربات مشارکتی دوبازوی ABB، معرفی‌شده در سال 2015، برای مونتاژ قطعات کوچک در الکترونیک طراحی شده است. YuMi با دقت 0.02 میلی‌متر و سرعت بالا، برای کار در کنار انسان‌ها ایده‌آل است.
- GoFa و SWIFTI: معرفی‌شده در سال 2021، این ربات‌ها برای وظایف سبک مانند بسته‌بندی و جابه‌جایی مواد با ظرفیت حمل تا 5 کیلوگرم طراحی شده‌اند. GoFa با حسگرهای ایمنی پیشرفته، امکان همکاری بدون حصار را فراهم می‌کند.
کاربرد در مونتاژ الکترونیک، بسته‌بندی، آزمایش و بازرسی.
3. ربات‌های SCARA
سری IRB 910SC، ربات‌های SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) برای وظایف دقیق مانند مونتاژ و جابه‌جایی قطعات کوچک با سرعت بالا طراحی شده‌اند. این ربات‌ها برای صنایع الکترونیک و داروسازی مناسب هستند.
کاربردها: مونتاژ قطعات کوچک، پیچ‌بندی، بسته‌بندی.
4. ربات‌های موازی (Parallel Robots)
FlexPicker IRB 360، ربات‌های دلتا با سرعت بالا برای بسته‌بندی و جابه‌جایی مواد غذایی و دارویی. این ربات‌ها می‌توانند تا 110 انتخاب در ثانیه انجام دهند.
کاربردها: بسته‌بندی مواد غذایی، مرتب‌سازی، جابه‌جایی سریع.
5. ربات‌های رنگ‌آمیزی
سری IRB 5500، برای رنگ‌آمیزی خودروها و قطعات صنعتی با دقت بالا و مصرف بهینه رنگ طراحی شده‌اند.
کاربردها: رنگ‌آمیزی خودرو، پوشش‌دهی صنعتی.
6. ربات‌های تخصصی
ABB ربات‌های سفارشی برای کاربردهای خاص مانند جوشکاری لیزری، برش پلاسما و جابه‌جایی پالت ارائه می‌دهد. به عنوان مثال، IRB 8700 برای جابه‌جایی بارهای سنگین تا 800 کیلوگرم مناسب است.
مشخصات فنی و فناوری‌های کلیدی
ربات‌های صنعتی ABB با ترکیبی از سخت‌افزار پیشرفته و نرم‌افزارهای هوشمند طراحی شده‌اند. ویژگی‌های کلیدی عبارت‌اند از:
1. سخت‌افزار
- محورهای حرکتی: اکثر ربات‌های ABB دارای 4 تا 6 محور هستند، با قابلیت افزودن محورهای خارجی (مانند ریل‌ها) برای افزایش دامنه حرکت
- ظرفیت حمل: از 0.5 کیلوگرم (YuMi) تا 800 کیلوگرم (IRB 8700)
- دقت: دقت تکرارپذیری تا 0.01 میلی‌متر در مدل‌های پیشرفته مانند YuMi
- ساختار: استفاده از آلیاژهای سبک و مقاوم برای دوام و کاهش مصرف انرژی
2. سیستم‌های کنترل
- OmniCore: پلتفرم کنترل ABB که در سال 2018 معرفی شد، با پردازشگرهای سریع، قابلیت‌های IoT و ادغام با هوش مصنوعی، عملکرد ربات‌ها را بهینه می‌کند. OmniCore از فناوری‌هایی مانند TrueMove و QuickMove برای حرکات روان و سریع پشتیبانی می‌کند.
- SafeMove: سیستم ایمنی که امکان همکاری ایمن انسان و ربات را فراهم می‌کند، با نظارت بر سرعت و موقعیت ربات.
3. نرم‌افزارها
- RobotStudio: نرم‌افزار شبیه‌سازی و برنامه‌ریزی آفلاین ABB که امکان طراحی، آزمایش و بهینه‌سازی فرآیندهای رباتیک را قبل از اجرا فراهم می‌کند. این نرم‌افزار با واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) ادغام می‌شود.
- Wizard Easy Programming: ابزار برنامه‌ریزی بصری برای کاربران غیرمتخصص، که در ربات‌های مشارکتی مانند GoFa استفاده می‌شود.
- Connected Services: پلتفرم مبتنی بر ابر برای نظارت در زمان واقعی، تشخیص خطا و نگهداری پیش‌بینانه.
4. حسگرها و هوش مصنوعی
ربات‌های ABB از حسگرهای پیشرفته مانند دوربین‌های سه‌بعدی، لیدار (LiDAR) و حسگرهای نیرو/گشتاور برای ناوبری، تشخیص اشیا و تعامل با محیط استفاده می‌کنند. هوش مصنوعی برای یادگیری وظایف جدید، بهینه‌سازی مسیرها و تحلیل داده‌های تولیدی ادغام شده است.
5. اتصال و Industry 4.0
ABB با پلتفرم Ability™، ربات‌های خود را با IoT و داده‌های بزرگ ادغام کرده است. این قابلیت امکان اتصال ربات‌ها به سیستم‌های ERP، MES و سایر دستگاه‌های کارخانه را فراهم می‌کند.
کاربردهای صنعتی
ABB بزرگ‌ترین تأمین‌کننده ربات‌های خودروسازی است و ربات‌هایی مانند IRB 6700 برای جوشکاری نقطه‌ای، مونتاژ و جابه‌جایی قطعات استفاده می‌شوند. به گزارش Automotive Manufacturing Solutions، شرکت‌هایی مانند BMW و تسلا از ربات‌های ABB برای تولید انبوه خودروهای الکتریکی استفاده می‌کنند. ربات‌های YuMi و SCARA برای مونتاژ دقیق قطعات کوچک مانند تراشه‌ها و بردهای مدار چاپی (PCB) در تولید گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها به کار می‌روند. ربات‌های FlexPicker و IRB 360 برای بسته‌بندی، مرتب‌سازی و پالت‌سازی مواد غذایی با رعایت استانداردهای بهداشتی استفاده می‌شوند.
به عنوان مثال، ABB با شرکت‌های بزرگی مانند نستله همکاری می‌کند. ربات‌های ABB در محیط‌های استریل برای بسته‌بندی داروها، آزمایش نمونه‌ها و جابه‌جایی مواد خطرناک استفاده می‌شوند. ربات‌های مشارکتی مانند GoFa برای وظایف ظریف مناسب هستند. ربات‌های IRB 8700 و GoFa برای جابه‌جایی پالت‌ها، بسته‌بندی و مرتب‌سازی در انبارهای آمازون و دیگر شرکت‌های لجستیکی به کار می‌روند. ربات‌های سنگین مانند IRB 7600 برای جوشکاری قوسی، برش پلاسما و جابه‌جایی قطعات فلزی بزرگ استفاده می‌شوند. ABB ربات‌هایی برای مونتاژ پنل‌های خورشیدی و توربین بادی ارائه می‌دهد، که به توسعه انرژی پاک کمک می‌کند.
مزایای ربات‌های صنعتی ABB
دقت و کیفیت
ربات‌های ABB با دقت بالا (تا 0.01 میلی‌متر) کیفیت محصولات را بهبود می‌بخشند و ضایعات را کاهش می‌دهند. به عنوان مثال، جوشکاری رباتیک ABB نقص‌های جوش را به حداقل می‌رساند.
انعطاف‌پذیری
طیف گسترده ربات‌های ABB امکان استفاده در کاربردهای متنوع، از تولید انبوه تا تولید سفارشی، را فراهم می‌کند. نرم‌افزار RobotStudio امکان برنامه‌ریزی سریع برای محصولات جدید را می‌دهد.
ایمنی
ربات‌های مشارکتی ABB با فناوری SafeMove و حسگرهای پیشرفته، امکان کار ایمن در کنار انسان‌ها را بدون نیاز به حصارهای ایمنی فراهم می‌کنند.
بهره‌وری و صرفه‌جویی در هزینه
اتوماسیون با ربات‌های ABB هزینه‌های نیروی کار را کاهش داده و تولید 24/7 را امکان‌پذیر می‌کند. وب‌سایت Manufacturing Global گزارش می‌دهد که ربات‌های ABB می‌توانند بازگشت سرمایه (ROI) را در کمتر از دو سال فراهم کنند.
پایداری
ربات‌های ABB با کاهش مصرف انرژی و بهینه‌سازی فرآیندها، به پایداری زیست‌محیطی کمک می‌کنند. به عنوان مثال، ربات‌های رنگ‌آمیزی IRB 5500 مصرف رنگ را تا 50 درصد کاهش می‌دهند.
چالش و محدودیت ربات‌های صنعتی ABB
خرید و نصب ربات‌های ABB، به‌ویژه مدل‌های پیشرفته مانند IRB 8700، پرهزینه است. طبق بررسی ابرار صنعتی، هزینه یک ربات صنعتی ABB می‌تواند از 50 تا 200 هزار دلار باشد، که برای شرکت‌های کوچک چالش‌برانگیز است. اگرچه ابزارهایی مانند Wizard Easy Programming برنامه‌ریزی را ساده کرده‌اند، اما وظایف پیچیده همچنان نیاز به مهندسان متخصص دارند، که هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهد. ربات‌های ABB به برق پایدار، شبکه‌های ارتباطی و نرم‌افزارهای به‌روز وابسته‌اند. اختلال در این زیرساخت‌ها می‌تواند تولید را متوقف کند. ABB با شرکت‌هایی مانند FANUC، KUKA و Universal Robots رقابت می‌کند.
به عنوان مثال، Universal Robots در بازار ربات‌های مشارکتی سبک پیشتاز است، که می‌تواند سهم بازار ABB را تهدید کند. اتوماسیون گسترده با ربات‌های ABB می‌تواند منجر به کاهش مشاغل در برخی بخش‌ها شود، که نگرانی‌هایی در مورد بیکاری ایجاد کرده است. ABB با ارائه برنامه‌های آموزشی برای بازآموزی نیروی کار به این چالش پاسخ می‌دهد. ربات‌های مشارکتی مانند YuMi و GoFa ظرفیت حمل محدودی دارند (تا 5 کیلوگرم)، که آن‌ها را برای وظایف سنگین نامناسب می‌کند.
منبع: ابرار صنعتی
